2012临床儿科_儿童用力通气肺功能与脉冲振荡肺功能检查
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正常肺组织随着气道的逐级分支及肺的发育， 其容积和表面积增加， 小气道黏性阻力变得很小， 仅相 当 于 气 道 总 阻 力 的 10％， 约 60％的 肺 组 织 主 要表现为弹性回缩力， 被描述为肺的 “静区”。 用 力通气肺功能检查只反映流速变化， 通过计算积 分得出肺容量而无其他信息， 因此不能区分大小 气道病变， 肺 “静区” 的损害不易被检测到。 由 于 IOS 的原理特点， 不仅能区分大、 小气道病变， 其中 X5 代表周边弹性阻力， 反映肺组织和可扩展 性小气道的弹性阻力， 更能全面地了解小气道和 肺泡病变。
一定的数值。 主要数值指标有： ① 用力肺活量 （FVC）， 指最大吸气后以最大的努力和最快的速度 呼气所得到的呼气肺活量， 可以反映较大气道呼 气期的阻力。 ② 一秒用力呼气容积（FEV1） 和一秒 率（FEV1％）， FEV1 又称一秒量， 是做 FVC 时第一 秒内所呼出的气量， 是敏感反映较大气道阻力的 重要参数， 是临床判断哮喘急性发作期和慢性持 续期严重程度的基本指标。 FEV1 与 FEV1％是反映 气道是否阻塞的指标。 临床应用时要注意， 由于 哮 喘 时 气 道 阻 塞 不 仅 使 呼 气 流 速 下 降 ， FVC 也 会 下 降 ， 所 以 FEV1％可 能 在 正 常 范 围 内 ， 特 别 是 在 儿童中， 如果 FVC 做不到位， 往往对评估哮喘的 灵 敏 度 反 而 不 及 FEV1％的 绝 对 值[1]。 ③ 最 大 自 主 通 气 量 （MVV）， 在 单 位 时 间 内 以 尽 快 的 速 度 和 尽 可能深的幅度重复最大自主努力呼吸所得到的通 气量， 是反映肺通气功能的综合指标， 用于衡量 肺组织的弹性、 气道阻力、 胸廓弹性和呼吸肌的 力量。 MVV 降低见于肺、 胸廓扩张受限， 呼吸肌 疲劳， 神经肌肉病变及气道阻塞和肺气肿等。 儿
IOS 参数与身高的关系最密切， 年龄次之， 体 质 量 影 响 较 少 。 我 院 曾 对 1 220 名 3 ～ 14 岁 健 康 儿 童 进 行 IOS 测 定 ， 结 果 显 示 随 年 龄 、 身 高 、 体 质量增加， 气道阻力（R） 逐渐减低， 代表肺顺应性 的 Fres 逐渐减低， 电抗（X） 逐渐增加[3]， 这些特点 与成人截然不同。 成人的各项参数相对恒定， 无 频率依赖性， 较易评估正常与异常的界限， 而儿 童存在着明显的频率依赖性， 评估时必须考虑动态 变化因素。 Fres 对评估肺功能很敏感， 成人正常值 在 10 Hz 左右， 儿童则波动范围很大， 3 岁时高达 24 Hz， 14 岁时下降为 12 Hz， 趋向于成人的 10 Hz 左右， 提示 Fres 是随年龄递增而动态递减[4]， 很难 用均值表示， 在分析报告结果时应予充分注意。
mentary to each other to facilitate clinical diagnosis．
（J Clin Pediatr，2012，30（8）：704－706）
Key words： pulmonary function； impulse oscillometry； child
常规肺功能检查主要指用力通气肺功能检查， 是临床医师最为熟知的肺功能检查方法。 随着科 学技术的发展和计算机的普及， 其操作计算方法 由繁到简， 仪器设备越来越精准。 然而， 由于需 要用力呼吸动作的配合， 儿科适宜年龄限定在学 龄期以上。
性的信息， 并能区分大小气道病变。 尽管两种肺功能检查的方法、 原理不同， 但综合分析， 判断各项指标， 相
互补充， 可以更好地为临床诊断提供依据。
[临床儿科杂志，2012，30（8）：704－706]
关键词： 肺功能； 脉冲振荡； 儿童
中图分类号： R725
文献标志码： A
文章编号： 1000－3606（2012）08－0704－03
2 脉冲振荡肺功能检查
1997 年脉冲振荡（IOS） 肺功能检测技术应用于 临床， 可以说是儿童肺功能发展的里程碑。 由于 它不需要特殊呼吸动作的配合， ＞ 3 岁儿童均可完 成， 尤其是其重复性好、 无创伤性、 能区分大小 气道病变的特点， 使其能更全面的反映患者呼吸 生理动力学特征， 有很大发展前景。
Relation between routine pulmonary function test and impulse oscillometry pulmonary function test in
children WAN Li-ya （Department of Respiration， Tianjin Children’s Hospital， Tianjin 300074， China）
· 704 ·
doi：10．3969 ／ j．issn．1000－3606．2012．08．002
临床儿科杂志 第 30 卷第 8 期 2012 年 8 月 J Clin Pediatr Vol．30 No．8 Aug ． 2012
·专家笔谈·
儿童用力通气肺功能与脉冲振荡肺功能检查
万莉雅 天津市儿童医院呼吸科（天津 300074）
正常与否。 主要指标有： ① Zrs， 代表呼吸总阻抗， 单位 kPa ／ （L·s）。 ② R， 代表呼吸阻抗中的黏性阻 力 部 分 ， R5 为 5 Hz 时 气 道 阻 力 ， 代 表 总 气 道 阻 力 ， 实 测 值 ＜ 预 测 值 的 120％为 正 常 ， ＞ 120％表 示总气道阻力增 加 ； R20 为 20 Hz 时 气 道 阻 力 ， 代 表 中 心 气 道 阻 力 ； R5 与 R20 的 差 即 为 周 围 气 道 阻 力； 振荡频率高时， 测量结果受上气道旁路和面 颊容积冲击的影响增加[2]。 ③ X， 代表呼吸阻抗中 弹 性 阻 力 和 惯 性 阻 力 之 和 ， X5 为 5 Hz 时 的 电 抗 值， 代表肺弹性阻力， 其倒 数 为 肺 顺 应 性 ， X5 的 负 值 越 大 ， 说 明 肺 的 顺 应 性 越 差 。 ④ Fres， 为 共 振频率， 是弹性阻力和惯性阻力振幅相等、 方向 相反和为零时的振荡频率， 其数值越大提示肺顺 应性越差。
临床儿科杂志 第 30 卷第 8 期 2012 年 8 月 J Clin Pediatr Vol．30 No．8 Aug ． 2012
· 705 ·
童配合相应检查有一定的难度， 特别是重复多次 进行往往使结果的可靠性大打折扣。 ④ 呼气峰流 速（PEF）， 在 MEFV 测定过程中用力呼气瞬间的最 大流速， 发生于 FVC 最初的 0．1 s 时限内， 与呼气 用力程度密切相关， 反映大气道通畅情况。 由于 其正常值范围大， 重复性差， 仅以其日间变异率 用于哮喘的病情监测和自我管理计划中， 不能单 独用于哮喘病诊断。 PEF 日间变异率 ＝ （日内最高 PEF － 日 内 最 低 PEF） ／ 1 ／ 2（日 内 最 高 PEF ＋ 日 内 最低 PEF） × 100％， PEF 的正常变异率应 ＜ 20％， 若变异率 20％ ～ 30％， 为中度持续哮喘， 变异率 ＞ 30％则为重度持续哮喘。 ⑤ 最大流量（Vmax）， 呼 出 用 力 肺 活 量 25％ 、 50％ 、 75％ 时 的 流 速 （ FEF25、 FEF50、 FEF75）， 让受检者吸气到肺总量后作最大用 力呼气， 呼气流量一开始陡然上升， 在 80％ ～ 90％ 用 力 肺 活 量 时 达 到 Vmax， 然 后 下 降 。 FEF25 代 表 呼 出用力肺活量 25％时的流速， FEF50 代表呼出用力 肺活量 50％时的时速， FEF75 代表呼出用力肺活量 75％时的时速。 小气道或肺组织有轻微病变时， 仅 有 FEF50、 FEF75 下 降 ， 而 Vmax 和 FEF25 无 明 显 变 化 ， 严 重 小 气 道 或 肺 组 织 病 变 时 ， 不 仅 FEF50、 FEF75 显 著 下 降 ， Vmax 和 FEF25 也 有 下 降 。 因 此 在 Vmax、 FEF25 基本正常的情况下， FEF50、 FEF75 下 降 反映小气道功能的早期改变。 由于很多呼吸系统 疾病及相关组织的病变均可导致肺功能异常， 其 程度和类型不同， 以上各指标的改变也不尽相同， 单独评价某一指标不能对疾病的诊断做出正确的 判断， 因此要重视各项指标间的综合分析。
儿童典型哮喘发作时， IOS 肺功能监测的特点 是 R5 明 显 增 高 ， R20 基 本 正 常 ， R5 与 R20 差 值 加 大， X5 绝 对 值 增 大 ， Fres 后 移 ， 提 示 周 边 小 气 道 阻力增高， 肺顺应性减低。 说明哮喘发作时不仅 有气道阻力的增加， 而且还影响到肺的弹性阻力。 哮 喘 发 作 缓 解 后 ， 气 道 阻 力 下 降 ， R5、 X5 和 Fres
摘要： 用力通气肺功能检查是临床医师最为熟知的肺功能检查方法， 其常用指标可以反映肺的通气功能，
特别是流速－容量曲线可以形象、 具体地评估小气道功能。 脉冲振荡肺功能检查在原理上区别于常规肺功能检
查， 其最大优势是不需要特殊呼吸动作的配合， 3 岁以上儿童均可完成， 各项指标可以直接反应肺阻力和肺顺应
1 用力通气肺功能检查
肺通气功能包括静息通气量和用力通气量， 测定方法上应用最多的是最大呼气流量－容积曲线 （MEFV） ， 它 是 在 深 吸 气 末 做 最 大 用 力 呼 气 过 程 中， 呼出气体流量随肺容量变化的关系曲线。 MEFV 测定的是动态肺容量， 它所描记的是用力肺 活量测定时的时间肺容量， 主要反映在用力呼气 过程中， 胸内压、 肺弹性回缩压、 气道阻力对气 流量的影响。 曲线升支的最大呼气流量与受试者 的呼气用力有关， 降支的最大呼气流量则取决于 肺泡弹性回缩力和周围气道阻力， 与用力无关。 该曲线不仅有特定的形状， 在不同肺容积时还有
脉冲振荡肺功能测定方法的基本原理是由外 部发生器产生矩形电磁脉冲， 通过扬声器转换成 包含各种频率的机械声波， 然后施加在受试者的 静息呼吸上， 连续记录自主呼吸时通过气道的压 力与流速， 经过计算得出各种振荡频率下的测定 值。 IOS 测定内容为呼吸阻抗， 根据呼吸阻抗中黏 性阻力、 弹性阻力和惯性阻力的不同物理特性， 将其区分开来， 从而判断气道阻力和肺顺应性的
Abstract： Routine pulmonary function tests are common in clinical practice to reflect lung ventilation function；
ห้องสมุดไป่ตู้
and the flow-loop spirometry can specifically assess small airway function in particular． Impulse oscillometry pulmonary
like lung resistance and lung compliance， can be directly obtained． Large and small airway dysfunction can be distin-
guished． These two methods are with different mechanisms but when being implemented in combination they are comple-
function is different from conventional pulmonary function tests in mechanism； its advantage is no special respiratory
movements required thus suitable for children． Children over age of 3 can complete test independently． The parameters，
一定的数值。 主要数值指标有： ① 用力肺活量 （FVC）， 指最大吸气后以最大的努力和最快的速度 呼气所得到的呼气肺活量， 可以反映较大气道呼 气期的阻力。 ② 一秒用力呼气容积（FEV1） 和一秒 率（FEV1％）， FEV1 又称一秒量， 是做 FVC 时第一 秒内所呼出的气量， 是敏感反映较大气道阻力的 重要参数， 是临床判断哮喘急性发作期和慢性持 续期严重程度的基本指标。 FEV1 与 FEV1％是反映 气道是否阻塞的指标。 临床应用时要注意， 由于 哮 喘 时 气 道 阻 塞 不 仅 使 呼 气 流 速 下 降 ， FVC 也 会 下 降 ， 所 以 FEV1％可 能 在 正 常 范 围 内 ， 特 别 是 在 儿童中， 如果 FVC 做不到位， 往往对评估哮喘的 灵 敏 度 反 而 不 及 FEV1％的 绝 对 值[1]。 ③ 最 大 自 主 通 气 量 （MVV）， 在 单 位 时 间 内 以 尽 快 的 速 度 和 尽 可能深的幅度重复最大自主努力呼吸所得到的通 气量， 是反映肺通气功能的综合指标， 用于衡量 肺组织的弹性、 气道阻力、 胸廓弹性和呼吸肌的 力量。 MVV 降低见于肺、 胸廓扩张受限， 呼吸肌 疲劳， 神经肌肉病变及气道阻塞和肺气肿等。 儿
IOS 参数与身高的关系最密切， 年龄次之， 体 质 量 影 响 较 少 。 我 院 曾 对 1 220 名 3 ～ 14 岁 健 康 儿 童 进 行 IOS 测 定 ， 结 果 显 示 随 年 龄 、 身 高 、 体 质量增加， 气道阻力（R） 逐渐减低， 代表肺顺应性 的 Fres 逐渐减低， 电抗（X） 逐渐增加[3]， 这些特点 与成人截然不同。 成人的各项参数相对恒定， 无 频率依赖性， 较易评估正常与异常的界限， 而儿 童存在着明显的频率依赖性， 评估时必须考虑动态 变化因素。 Fres 对评估肺功能很敏感， 成人正常值 在 10 Hz 左右， 儿童则波动范围很大， 3 岁时高达 24 Hz， 14 岁时下降为 12 Hz， 趋向于成人的 10 Hz 左右， 提示 Fres 是随年龄递增而动态递减[4]， 很难 用均值表示， 在分析报告结果时应予充分注意。
mentary to each other to facilitate clinical diagnosis．
（J Clin Pediatr，2012，30（8）：704－706）
Key words： pulmonary function； impulse oscillometry； child
常规肺功能检查主要指用力通气肺功能检查， 是临床医师最为熟知的肺功能检查方法。 随着科 学技术的发展和计算机的普及， 其操作计算方法 由繁到简， 仪器设备越来越精准。 然而， 由于需 要用力呼吸动作的配合， 儿科适宜年龄限定在学 龄期以上。
性的信息， 并能区分大小气道病变。 尽管两种肺功能检查的方法、 原理不同， 但综合分析， 判断各项指标， 相
互补充， 可以更好地为临床诊断提供依据。
[临床儿科杂志，2012，30（8）：704－706]
关键词： 肺功能； 脉冲振荡； 儿童
中图分类号： R725
文献标志码： A
文章编号： 1000－3606（2012）08－0704－03
2 脉冲振荡肺功能检查
1997 年脉冲振荡（IOS） 肺功能检测技术应用于 临床， 可以说是儿童肺功能发展的里程碑。 由于 它不需要特殊呼吸动作的配合， ＞ 3 岁儿童均可完 成， 尤其是其重复性好、 无创伤性、 能区分大小 气道病变的特点， 使其能更全面的反映患者呼吸 生理动力学特征， 有很大发展前景。
Relation between routine pulmonary function test and impulse oscillometry pulmonary function test in
children WAN Li-ya （Department of Respiration， Tianjin Children’s Hospital， Tianjin 300074， China）
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doi：10．3969 ／ j．issn．1000－3606．2012．08．002
临床儿科杂志 第 30 卷第 8 期 2012 年 8 月 J Clin Pediatr Vol．30 No．8 Aug ． 2012
·专家笔谈·
儿童用力通气肺功能与脉冲振荡肺功能检查
万莉雅 天津市儿童医院呼吸科（天津 300074）
正常与否。 主要指标有： ① Zrs， 代表呼吸总阻抗， 单位 kPa ／ （L·s）。 ② R， 代表呼吸阻抗中的黏性阻 力 部 分 ， R5 为 5 Hz 时 气 道 阻 力 ， 代 表 总 气 道 阻 力 ， 实 测 值 ＜ 预 测 值 的 120％为 正 常 ， ＞ 120％表 示总气道阻力增 加 ； R20 为 20 Hz 时 气 道 阻 力 ， 代 表 中 心 气 道 阻 力 ； R5 与 R20 的 差 即 为 周 围 气 道 阻 力； 振荡频率高时， 测量结果受上气道旁路和面 颊容积冲击的影响增加[2]。 ③ X， 代表呼吸阻抗中 弹 性 阻 力 和 惯 性 阻 力 之 和 ， X5 为 5 Hz 时 的 电 抗 值， 代表肺弹性阻力， 其倒 数 为 肺 顺 应 性 ， X5 的 负 值 越 大 ， 说 明 肺 的 顺 应 性 越 差 。 ④ Fres， 为 共 振频率， 是弹性阻力和惯性阻力振幅相等、 方向 相反和为零时的振荡频率， 其数值越大提示肺顺 应性越差。
临床儿科杂志 第 30 卷第 8 期 2012 年 8 月 J Clin Pediatr Vol．30 No．8 Aug ． 2012
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童配合相应检查有一定的难度， 特别是重复多次 进行往往使结果的可靠性大打折扣。 ④ 呼气峰流 速（PEF）， 在 MEFV 测定过程中用力呼气瞬间的最 大流速， 发生于 FVC 最初的 0．1 s 时限内， 与呼气 用力程度密切相关， 反映大气道通畅情况。 由于 其正常值范围大， 重复性差， 仅以其日间变异率 用于哮喘的病情监测和自我管理计划中， 不能单 独用于哮喘病诊断。 PEF 日间变异率 ＝ （日内最高 PEF － 日 内 最 低 PEF） ／ 1 ／ 2（日 内 最 高 PEF ＋ 日 内 最低 PEF） × 100％， PEF 的正常变异率应 ＜ 20％， 若变异率 20％ ～ 30％， 为中度持续哮喘， 变异率 ＞ 30％则为重度持续哮喘。 ⑤ 最大流量（Vmax）， 呼 出 用 力 肺 活 量 25％ 、 50％ 、 75％ 时 的 流 速 （ FEF25、 FEF50、 FEF75）， 让受检者吸气到肺总量后作最大用 力呼气， 呼气流量一开始陡然上升， 在 80％ ～ 90％ 用 力 肺 活 量 时 达 到 Vmax， 然 后 下 降 。 FEF25 代 表 呼 出用力肺活量 25％时的流速， FEF50 代表呼出用力 肺活量 50％时的时速， FEF75 代表呼出用力肺活量 75％时的时速。 小气道或肺组织有轻微病变时， 仅 有 FEF50、 FEF75 下 降 ， 而 Vmax 和 FEF25 无 明 显 变 化 ， 严 重 小 气 道 或 肺 组 织 病 变 时 ， 不 仅 FEF50、 FEF75 显 著 下 降 ， Vmax 和 FEF25 也 有 下 降 。 因 此 在 Vmax、 FEF25 基本正常的情况下， FEF50、 FEF75 下 降 反映小气道功能的早期改变。 由于很多呼吸系统 疾病及相关组织的病变均可导致肺功能异常， 其 程度和类型不同， 以上各指标的改变也不尽相同， 单独评价某一指标不能对疾病的诊断做出正确的 判断， 因此要重视各项指标间的综合分析。
儿童典型哮喘发作时， IOS 肺功能监测的特点 是 R5 明 显 增 高 ， R20 基 本 正 常 ， R5 与 R20 差 值 加 大， X5 绝 对 值 增 大 ， Fres 后 移 ， 提 示 周 边 小 气 道 阻力增高， 肺顺应性减低。 说明哮喘发作时不仅 有气道阻力的增加， 而且还影响到肺的弹性阻力。 哮 喘 发 作 缓 解 后 ， 气 道 阻 力 下 降 ， R5、 X5 和 Fres
摘要： 用力通气肺功能检查是临床医师最为熟知的肺功能检查方法， 其常用指标可以反映肺的通气功能，
特别是流速－容量曲线可以形象、 具体地评估小气道功能。 脉冲振荡肺功能检查在原理上区别于常规肺功能检
查， 其最大优势是不需要特殊呼吸动作的配合， 3 岁以上儿童均可完成， 各项指标可以直接反应肺阻力和肺顺应
1 用力通气肺功能检查
肺通气功能包括静息通气量和用力通气量， 测定方法上应用最多的是最大呼气流量－容积曲线 （MEFV） ， 它 是 在 深 吸 气 末 做 最 大 用 力 呼 气 过 程 中， 呼出气体流量随肺容量变化的关系曲线。 MEFV 测定的是动态肺容量， 它所描记的是用力肺 活量测定时的时间肺容量， 主要反映在用力呼气 过程中， 胸内压、 肺弹性回缩压、 气道阻力对气 流量的影响。 曲线升支的最大呼气流量与受试者 的呼气用力有关， 降支的最大呼气流量则取决于 肺泡弹性回缩力和周围气道阻力， 与用力无关。 该曲线不仅有特定的形状， 在不同肺容积时还有
脉冲振荡肺功能测定方法的基本原理是由外 部发生器产生矩形电磁脉冲， 通过扬声器转换成 包含各种频率的机械声波， 然后施加在受试者的 静息呼吸上， 连续记录自主呼吸时通过气道的压 力与流速， 经过计算得出各种振荡频率下的测定 值。 IOS 测定内容为呼吸阻抗， 根据呼吸阻抗中黏 性阻力、 弹性阻力和惯性阻力的不同物理特性， 将其区分开来， 从而判断气道阻力和肺顺应性的
Abstract： Routine pulmonary function tests are common in clinical practice to reflect lung ventilation function；
ห้องสมุดไป่ตู้
and the flow-loop spirometry can specifically assess small airway function in particular． Impulse oscillometry pulmonary
like lung resistance and lung compliance， can be directly obtained． Large and small airway dysfunction can be distin-
guished． These two methods are with different mechanisms but when being implemented in combination they are comple-
function is different from conventional pulmonary function tests in mechanism； its advantage is no special respiratory
movements required thus suitable for children． Children over age of 3 can complete test independently． The parameters，