肺功能基础
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当声波通过流量传播时, 声波在顺风方向加速, 在逆风方向减速 流量越大，差值越大: Flow = (T1,2 – T2,1) / 2
时间差 t1,2 and t2,1 按照下列数学公式计算得 到相应的流量.
c2 t2,1 t1,2 v 2l cos( )
Company confidential
当有流量（ flow ）时:
If the sound waves travel with the flow, they are accelerated in one direction („tailwind“), slowed down in the other („headwind“) The bigger the difference, the stronger the flow: Flow = (T1,2 – T2,1) / 2
Company confidential
Messablauf 结束测试的条件
按照ERS/ATS 2005要求的测试结束条件:
1. 呼气容量变化在一秒内 <0.025 liter 2. 呼气时间 (10 岁以上的) ≥ 6 sec 呼气时间 (10 岁以内的) ≥ 3 sec (最大呼气时间可以高大15 sec) 3. 病人已经不能继续呼出气体了 (e.g. exhousted). 4. 操作人员决定可以停止测试了.
Company confidentBiblioteka Baidual
伪差
Messablauf
下面情况一定会有伪差:
• • • •
呼气第一秒内咳嗽 声门闭合 漏气 口咀堵塞
• • •
呼气过程中又有吸气动作
呼气太早停止 没有用最大力气呼气
Company confidential
质量控制检查 Messablauf
受试者应该爆发性和用力呼气. 受试者应该爆发性和用力呼气. 受试者应该在测试前咳嗽好， 或将气道清理完毕
Flow
容积的单位为升 VT: 潮气量 ERV: 补呼气量 IRV: 补吸气量 IC: 深吸气量 FVC: 用力肺活量
Volume
IRV
VT
ERV
IC FVC
Company confidential
流量容积环 Messablauf
100% 75% 50% 25% 0
流量的单位为 升/秒
PEF
MEF75
IC
VC
TLC FRC RV
容积的单位为升 VT: 潮气量 ERV: 补呼气量 IRV: 补吸气量 IC: 深吸气量 VC: 肺活量
Company confidential
容积的单位为升 RV: 残气 FRC: 功能残气 TLC 肺总量
用力时间肺活量和流量容积环 Messablauf
FVC
FVC
FEV1
质控检查 (ERS/ATS 2005)
• 开始测试的条件
• 测试结束的条件
• 伪差
• 重复性
Company confidential
开始测试的条件 Messablauf
Good start: Extrapolated volume <5% of FVC or <0,15 liter 好的开始：估算值小于5%FVC或0.15升
肺叶
Company confidential
呼气的温度校正
加温到体温状态 (37C).
比如: 密封水桶的肺量计
按假设的温度进行校正 (通过计算). 大部分厂家都假设在传感器中的呼气温度为33C.这样 校正出来的曲线不可能不漂移
最好的方法..... 测试呼气温度 超声传感器能实时测量吸气和呼气每一瞬间的温度. 我们不再需要假设的温度进行校正了.
时间差 t1,2 and t2,1 按照下列数学公式计算得 到相应的流量.
c2 t2,1 t1,2 v 2l cos( )
Company confidential
原理
当没有流量（ NO flow ）时 :
两个传感器同时接收到超声波 两个传感器的传输时间没有差别。
当有流量（ flow ）时:
报告解读
• 什么是正常?
• 确定阻塞和限制
• 阻塞 vs 限制
• 胸内 vs 胸外梗阻
• 可逆性
Company confidential
如何解读肺功能报告单
1. 对照预计值观看实测值,应重视实测值/预计值% 2. 一般实测值/预计值%≮80%即为正常,理由是预计 值的回归方程个体间差异5%(P<0.05),个人重复性 误差5%,工作人员间误差5-10%,仪器间误差5% 3. 同一病人治疗前后的差异>10%即有临床意义 4. 通气功能障碍的类型:分三大类
测试界面
Company confidential
我们测到什么 ? Gesundheit geht uns alle an
测量气体容积和流量
Volume
Time 容积-时间-曲线
Company confidential
Flow
流量-容积-曲线
Volume
慢肺活量测定 Messablauf
IC
IRV VC VT ERV
• 去除唾液蛋白 – 建议用超声波清洗
• 用药物消毒（ Korsolex 或等同的） – 浓度和时间按相应药物的消毒指南 • 用水龙头出来的温水中和漂洗 – 呼吸阻力网, 建议用蒸馏水 • 在室温下干燥 • 储存在干燥的包裹物中
Company confidential
测试前的准备 Gesundheit geht uns alle an
www.spiro-webCard.de
受试者吸气应该更长点 或 一定要吸饱气
有多种可能原因; 详见其他幻灯
受试者呼气应该尽可能长; 至 少 6 秒钟以上
Company confidential
重复性
Messablauf
至少 3次测试 (3trials) 最好的2次测试的质控 (ERS/ATS2005)
原理
顶风骑自行车壹公里比顺风骑同样距离要花更多的时间，时 间差是由于风流动带出来的. 超声波流量测量与此原理一样，我们测量超声波传播同样距 离的时间差，就是气体的流量.
顶风
顺风
Company confidential
原理
当没有流量（ NO flow ）时 :
Both sensors recieve the ultrasound waves at the same time there’s no difference in transit time between both sensors.
Ganshorn 肺功能基础
Company confidential
常用肺功能检测内容
1. 肺容量:a)肺活量(VC), b)深吸气量(IC), c)补呼气量 (ERV),c)残气量(RV)和残气/肺总量%(RV/TLC%). 2. 通气功能:a)分钟通气量(MV), b)用力肺活量(FVC)[ 含 第一秒最大呼气量(FEV1), 第一秒最大呼气率 (FEV1%=FEV1/FVC%), 最大呼气中期流速(MMEF)], c)最 大通气量(MVV). 3. 气道阻力：体描法Raw，阻断法Rocc，振荡法Ros 4. 換气功能:a)CO弥散量,b)血气分析,C)V/Q比 5. 小气道功能检查:流量-容积环(F-V Loop)-参数有 PEF,MEF75,MEF50,MEF25,MMEF75/25 6. 少用:运动心肺与呼吸力学:顺应性,呼吸肌力，呼吸功.
FEV1
容积的单位为升 FVC: 用力肺活量 (L) FEV1: 一秒量 (L)
正常: 1秒内呼出 ± 80% 的FVCex Tiffeneau Definition for obstruction 正常: (FEV1/FVC)*100% = 80%
Company confidential
流量-容积环 Messablauf
注意：立位获得的测量参数与坐位是不同的，但不一定更好，预计 值都是来自坐位的 ! • 坐姿要求
Head straight or in slight extension
– Upright position – Reference values measured in sitting position – Parameter values in standing position are 2-7% increased
www.spiro-webCard.de
• Flexion at forced manoeuvre • Support arm recommended
Company confidential
测试前的准备 Gesundheit geht uns alle an
注意：立位获得的测量参数与坐位是不同的，但不一定更好，预计 值都是来自坐位的 ! • 坐姿要求
测量超声波在气体里传播的时间 – 直接流量测量 – 没有压力差 / 呼吸阻力网
原理: 呼吸管道的两侧有一对超声波的发射和接受装置 超声波需要从穿透管道到管道的另一侧去. 我们探测的是 “arrivel time“ （穿透时间）, 也就是响应时间.
流量
容积 放大器 积分器
信号
流量
Company confidential
Upright sitting position
• 头部位置要求
– Straight or in slight extension – Flexion or rotation of the head increase upper airway resistance – Handheld-pneumotachographs – look out!
BTPS校正系数 (吸气)
ATP
= Ambient Temperature and Pressure （环境温度和压力）
取决于环境参数: 流量传感器上测到的 1 升的干燥空气， 吸入到体内后会变成 1,1 升. 原因是由于加温、加湿后气体膨胀.
压力差传感器
BTPS = Body Temperature and Pressure, Saturated 身体温度湿度和压力
头部正直 或略向后倾斜
– 直立姿势 – 参考值基于坐位姿势 – 站立姿势下参考值应提高2%-7%。
直立坐姿
• 头部位置要求
– 正直或略向后倾斜 – 头部前倾或旋转会造成上气道阻力增大 – 手持-呼吸速度描记器 – 注意事项
• 强迫弯曲的患者推荐使用支撑臂
www.spiro-webCard.de
Company confidential
Company confidential
常见疾病
阻塞 气管直径减少 气道阻力增加，流量限制
正常
粘液
痉挛
肿胀
失去弹性
限制 肺容积降低 气道阻力正常，流量限制
Company confidential
为什么? Gesundheit geht uns alle an
我们检测的是最大流量限制 气道管径减少
注意: Only in LFX software 仅限LFX软件系统
Company confidential
容量定标
Gesundheit geht uns alle an
Company confidential
清洗 / 消毒 Gesundheit geht uns alle an
所有被污染的部件应定期清洗
PEF:
MEF50
MEF25
呼气峰流量 最大瞬间呼气流量 在 x x %时的VCmax. 最大瞬间呼气流量 在 呼出x x %时的FVCex
Flow
MEFx:
FEFx:
Volume
Company confidential
完整测试包括
• 环境参数
• 容量定标
• 测试前的准备
• 测试后的清洗消毒
Company confidential
FEV1 & FVC 150 mL 如果FVC 1L FEV1 & FVC 100mL PEF < 10% 重复性不够
D FVC = 140ml D FEV1 = 50ml
重复性可接受
D FVC = 160ml D FEV1= 110ml
Company confidential
a. 阻塞性通气功能障碍:任何导致支气管内径狭小, 使气道阻力 ↑均属此类, 如支气管炎,哮喘,慢阻肺,肺心病等 b. 限制性通气功能障碍:任何导致肺或胸廓扩張受限制的疾病 均属此类. 如肺间质疾病, 胸膜病变, 肥胖, 妊娠, 神经肌肉 疾病 c. 混合性通气功能障碍:上述两种障碍同时存在
气体流量减低 阻塞程度增加
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如何测量?
“Fass“ (Menzies 1790)
Company confidential
密封桶 (容积)
受试对象吸气时，空气进入肺部。罩内空气体积减小，记 录笔在纸上的轨迹上升。
Company confidential
超声波流量传感器
时间差 t1,2 and t2,1 按照下列数学公式计算得 到相应的流量.
c2 t2,1 t1,2 v 2l cos( )
Company confidential
当有流量（ flow ）时:
If the sound waves travel with the flow, they are accelerated in one direction („tailwind“), slowed down in the other („headwind“) The bigger the difference, the stronger the flow: Flow = (T1,2 – T2,1) / 2
Company confidential
Messablauf 结束测试的条件
按照ERS/ATS 2005要求的测试结束条件:
1. 呼气容量变化在一秒内 <0.025 liter 2. 呼气时间 (10 岁以上的) ≥ 6 sec 呼气时间 (10 岁以内的) ≥ 3 sec (最大呼气时间可以高大15 sec) 3. 病人已经不能继续呼出气体了 (e.g. exhousted). 4. 操作人员决定可以停止测试了.
Company confidentBiblioteka Baidual
伪差
Messablauf
下面情况一定会有伪差:
• • • •
呼气第一秒内咳嗽 声门闭合 漏气 口咀堵塞
• • •
呼气过程中又有吸气动作
呼气太早停止 没有用最大力气呼气
Company confidential
质量控制检查 Messablauf
受试者应该爆发性和用力呼气. 受试者应该爆发性和用力呼气. 受试者应该在测试前咳嗽好， 或将气道清理完毕
Flow
容积的单位为升 VT: 潮气量 ERV: 补呼气量 IRV: 补吸气量 IC: 深吸气量 FVC: 用力肺活量
Volume
IRV
VT
ERV
IC FVC
Company confidential
流量容积环 Messablauf
100% 75% 50% 25% 0
流量的单位为 升/秒
PEF
MEF75
IC
VC
TLC FRC RV
容积的单位为升 VT: 潮气量 ERV: 补呼气量 IRV: 补吸气量 IC: 深吸气量 VC: 肺活量
Company confidential
容积的单位为升 RV: 残气 FRC: 功能残气 TLC 肺总量
用力时间肺活量和流量容积环 Messablauf
FVC
FVC
FEV1
质控检查 (ERS/ATS 2005)
• 开始测试的条件
• 测试结束的条件
• 伪差
• 重复性
Company confidential
开始测试的条件 Messablauf
Good start: Extrapolated volume <5% of FVC or <0,15 liter 好的开始：估算值小于5%FVC或0.15升
肺叶
Company confidential
呼气的温度校正
加温到体温状态 (37C).
比如: 密封水桶的肺量计
按假设的温度进行校正 (通过计算). 大部分厂家都假设在传感器中的呼气温度为33C.这样 校正出来的曲线不可能不漂移
最好的方法..... 测试呼气温度 超声传感器能实时测量吸气和呼气每一瞬间的温度. 我们不再需要假设的温度进行校正了.
时间差 t1,2 and t2,1 按照下列数学公式计算得 到相应的流量.
c2 t2,1 t1,2 v 2l cos( )
Company confidential
原理
当没有流量（ NO flow ）时 :
两个传感器同时接收到超声波 两个传感器的传输时间没有差别。
当有流量（ flow ）时:
报告解读
• 什么是正常?
• 确定阻塞和限制
• 阻塞 vs 限制
• 胸内 vs 胸外梗阻
• 可逆性
Company confidential
如何解读肺功能报告单
1. 对照预计值观看实测值,应重视实测值/预计值% 2. 一般实测值/预计值%≮80%即为正常,理由是预计 值的回归方程个体间差异5%(P<0.05),个人重复性 误差5%,工作人员间误差5-10%,仪器间误差5% 3. 同一病人治疗前后的差异>10%即有临床意义 4. 通气功能障碍的类型:分三大类
测试界面
Company confidential
我们测到什么 ? Gesundheit geht uns alle an
测量气体容积和流量
Volume
Time 容积-时间-曲线
Company confidential
Flow
流量-容积-曲线
Volume
慢肺活量测定 Messablauf
IC
IRV VC VT ERV
• 去除唾液蛋白 – 建议用超声波清洗
• 用药物消毒（ Korsolex 或等同的） – 浓度和时间按相应药物的消毒指南 • 用水龙头出来的温水中和漂洗 – 呼吸阻力网, 建议用蒸馏水 • 在室温下干燥 • 储存在干燥的包裹物中
Company confidential
测试前的准备 Gesundheit geht uns alle an
www.spiro-webCard.de
受试者吸气应该更长点 或 一定要吸饱气
有多种可能原因; 详见其他幻灯
受试者呼气应该尽可能长; 至 少 6 秒钟以上
Company confidential
重复性
Messablauf
至少 3次测试 (3trials) 最好的2次测试的质控 (ERS/ATS2005)
原理
顶风骑自行车壹公里比顺风骑同样距离要花更多的时间，时 间差是由于风流动带出来的. 超声波流量测量与此原理一样，我们测量超声波传播同样距 离的时间差，就是气体的流量.
顶风
顺风
Company confidential
原理
当没有流量（ NO flow ）时 :
Both sensors recieve the ultrasound waves at the same time there’s no difference in transit time between both sensors.
Ganshorn 肺功能基础
Company confidential
常用肺功能检测内容
1. 肺容量:a)肺活量(VC), b)深吸气量(IC), c)补呼气量 (ERV),c)残气量(RV)和残气/肺总量%(RV/TLC%). 2. 通气功能:a)分钟通气量(MV), b)用力肺活量(FVC)[ 含 第一秒最大呼气量(FEV1), 第一秒最大呼气率 (FEV1%=FEV1/FVC%), 最大呼气中期流速(MMEF)], c)最 大通气量(MVV). 3. 气道阻力：体描法Raw，阻断法Rocc，振荡法Ros 4. 換气功能:a)CO弥散量,b)血气分析,C)V/Q比 5. 小气道功能检查:流量-容积环(F-V Loop)-参数有 PEF,MEF75,MEF50,MEF25,MMEF75/25 6. 少用:运动心肺与呼吸力学:顺应性,呼吸肌力，呼吸功.
FEV1
容积的单位为升 FVC: 用力肺活量 (L) FEV1: 一秒量 (L)
正常: 1秒内呼出 ± 80% 的FVCex Tiffeneau Definition for obstruction 正常: (FEV1/FVC)*100% = 80%
Company confidential
流量-容积环 Messablauf
注意：立位获得的测量参数与坐位是不同的，但不一定更好，预计 值都是来自坐位的 ! • 坐姿要求
Head straight or in slight extension
– Upright position – Reference values measured in sitting position – Parameter values in standing position are 2-7% increased
www.spiro-webCard.de
• Flexion at forced manoeuvre • Support arm recommended
Company confidential
测试前的准备 Gesundheit geht uns alle an
注意：立位获得的测量参数与坐位是不同的，但不一定更好，预计 值都是来自坐位的 ! • 坐姿要求
测量超声波在气体里传播的时间 – 直接流量测量 – 没有压力差 / 呼吸阻力网
原理: 呼吸管道的两侧有一对超声波的发射和接受装置 超声波需要从穿透管道到管道的另一侧去. 我们探测的是 “arrivel time“ （穿透时间）, 也就是响应时间.
流量
容积 放大器 积分器
信号
流量
Company confidential
Upright sitting position
• 头部位置要求
– Straight or in slight extension – Flexion or rotation of the head increase upper airway resistance – Handheld-pneumotachographs – look out!
BTPS校正系数 (吸气)
ATP
= Ambient Temperature and Pressure （环境温度和压力）
取决于环境参数: 流量传感器上测到的 1 升的干燥空气， 吸入到体内后会变成 1,1 升. 原因是由于加温、加湿后气体膨胀.
压力差传感器
BTPS = Body Temperature and Pressure, Saturated 身体温度湿度和压力
头部正直 或略向后倾斜
– 直立姿势 – 参考值基于坐位姿势 – 站立姿势下参考值应提高2%-7%。
直立坐姿
• 头部位置要求
– 正直或略向后倾斜 – 头部前倾或旋转会造成上气道阻力增大 – 手持-呼吸速度描记器 – 注意事项
• 强迫弯曲的患者推荐使用支撑臂
www.spiro-webCard.de
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Company confidential
常见疾病
阻塞 气管直径减少 气道阻力增加，流量限制
正常
粘液
痉挛
肿胀
失去弹性
限制 肺容积降低 气道阻力正常，流量限制
Company confidential
为什么? Gesundheit geht uns alle an
我们检测的是最大流量限制 气道管径减少
注意: Only in LFX software 仅限LFX软件系统
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容量定标
Gesundheit geht uns alle an
Company confidential
清洗 / 消毒 Gesundheit geht uns alle an
所有被污染的部件应定期清洗
PEF:
MEF50
MEF25
呼气峰流量 最大瞬间呼气流量 在 x x %时的VCmax. 最大瞬间呼气流量 在 呼出x x %时的FVCex
Flow
MEFx:
FEFx:
Volume
Company confidential
完整测试包括
• 环境参数
• 容量定标
• 测试前的准备
• 测试后的清洗消毒
Company confidential
FEV1 & FVC 150 mL 如果FVC 1L FEV1 & FVC 100mL PEF < 10% 重复性不够
D FVC = 140ml D FEV1 = 50ml
重复性可接受
D FVC = 160ml D FEV1= 110ml
Company confidential
a. 阻塞性通气功能障碍:任何导致支气管内径狭小, 使气道阻力 ↑均属此类, 如支气管炎,哮喘,慢阻肺,肺心病等 b. 限制性通气功能障碍:任何导致肺或胸廓扩張受限制的疾病 均属此类. 如肺间质疾病, 胸膜病变, 肥胖, 妊娠, 神经肌肉 疾病 c. 混合性通气功能障碍:上述两种障碍同时存在
气体流量减低 阻塞程度增加
Company confidential
如何测量?
“Fass“ (Menzies 1790)
Company confidential
密封桶 (容积)
受试对象吸气时，空气进入肺部。罩内空气体积减小，记 录笔在纸上的轨迹上升。
Company confidential
超声波流量传感器