肺功能测定临床应用

肺功能测定临床应用

郑劲平

肺脏的呼吸功能是维持人体生命的重要环节。呼吸功能包括肺容量、通气、换气、呼吸动力学，血液运输、呼吸节律控制及通气调节等。目前在气道反应性、呼吸肌肉（膈肌）功能、睡眠呼吸生理、运动呼吸生理、核素肺通气／灌注功能检测等方面的研究取得了较大的发展，本文将重点讨论与临床关系最为密切的肺通气功能及换气功能。

1 肺容量

肺容量：是呼吸道与肺泡的总容量，反映外呼吸的空间，具有静态解剖意义。

常用指标包括：潮气量（VT）、补吸气量（IRV）、补呼气量（ERV）、残气量（RV）、深吸气量（IC）、肺活量（VC）、功能残气量（FRC）和肺总量（TLC）。胸肺部疾患引起呼吸生理的改变常表现为肺容量的变化，见图1。

2 肺通气量

肺通气量为单位时间进出肺的气量，显示时间与容量的关系，并与呼吸幅度、用力大小有关，是一个较好的反映肺通气功能的动态指标。

常用指标包括：每分钟通气量（VE）、肺泡通气量（VA）、最大自主通气量（MVV）、气速指数（AVI）、通气储量百分比（VR％）、用力呼气量（FEV）等，其中以用力呼气量最为常用。用力呼气量是指用力呼气时容量随时间变化的关系，见图2。其主要指标有：（1）用力肺活量（FVC）：指最大吸气至TLC位后以最大的努力、最快的速度呼气至RV位的呼出气量。（2）第1秒用力呼气量（FEV1）：指最大吸气至TLC位后1秒内的最快速呼气量，既是容量测定，也是一秒之内的平均流速测定，是肺功能受损的主要指标。（3）1秒率（FEV1/FVC％或FEV1/VC％）：判断气道阻塞的重要指标。（4）最大呼气中期流量（MMEF）：指用力呼气25％～75％肺活量时的平均流速，是判断气道阻塞（尤为小气道病变）的主要指标。

流量与容积的关系见流量－容积曲线，常用指标：（1）最高呼气流速（PEF）：用力呼气时的最高流速，是反映气道通畅性及呼吸肌肉力量的一个重要指标，与FEV1呈高度直线相关。（2）用力呼气25％肺活量的瞬间流速（FEF25％）：反映呼气早期的流速指标。（3）用力呼气50％肺活量的瞬间流速（FEF50％）：反映呼气中期的流速指标。（4）用力呼气75％肺活量的瞬间流速（FEF75％）：反映呼气末期的流速指标。

后两者的下降反映有气道阻塞或小气道病变等。

呼吸中枢及其支配神经通路、呼吸肌肉功能（主要为膈肌）、气道通畅性、肺顺应性及胸廓顺应性是否正常是影响肺通气功能的主要因素。

3 肺换气功能

3.1 弥散功能

弥散功能是肺换气功能的重要组成部分及主要测定指标。肺内气体的弥散能力由呼吸膜两侧的气体分压差、气体的溶解度、气体的弥散距离和弥散面积所决定。

目前临床上主要应用一氧化碳（CO）进行弥散测定，多用一口气法。

3.3 常用指标

（1）肺一氧化碳弥散量（DLCO）：指CO气体在单位时间（1min）及单位压力差（1mmHg，≈0.133kPa）条件下所能转移的量（ml），是反映弥散功能的主要指标。（2）一氧化碳弥散量与肺泡通气量比值（DLCO/VA）。（3）一氧化碳弥散量与血红蛋白的比值（DLCO/Hb）。

3.2 血气分析

血气分析是肺功能的一项重要指标，引起肺通气或／和换气功能下降的任何因素都可能引起血气分析的异常，而血气分析异常则说明病者的呼吸功能已处于失代偿状态，血气分析常与酸碱平衡一并分析。

4 临床肺功能评价与应用

肺功能检查通常包括通气功能、换气功能、呼吸调节功能及肺循环功能，临床上开展较为广泛的是肺的通气功能及弥散功能检查，其它一些辅助检查如支气管舒张试验，支气管激发试验等亦较常用。肺功能测定中应注意影响因素和质量控制。肺功能结果的判断应结合临床病史、体检及其它辅助检查（如胸部影像学、纤维支气管镜等）综合分析，对临床能提供极有价值信息或依据，孤立地以肺功能检查作出临床诊断乃至病情判断，则其价值有限，单就肺功能而言，应作出是否在正常范围，异常的类型，异常的程度等判断，并相应提出可能的病因或病变部位。若曾作过多次肺功能检查，还应作出肺功能变化趋向的判断。

4.1 肺功能检查的意义，适应证及禁忌证

4.1.1 肺功能检查的意义：早期检出肺、气道病变；疾病功能及病变部位诊断；评估疾患的病情及预后；评定药物等临床疗效；鉴别呼吸困难的原因；评估肺功能对手术的耐受力或劳动强度耐受力；危重病人的监护。

4.1.2 适应证：支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、间质性肺病、其他损害肺功能的疾病、胸腹部外科手术术前评估、呼吸困难原因的鉴别等。

4.1.3 禁忌证：近周内有大咯血、气胸、巨大肺大泡且不准备手术治疗、心功能不稳定者慎作需用力呼气的肺功能检查、喉头或声带水肿。

4.2 肺功能正常值

肺功能结果的判断是将所测结果与肺功能正常预计值比较，预计值与年龄、身高、体重、性别等因素密切相关，不同种族、性别、年龄、身高、体重的人群，其肺功能正常值各不相同，职业不同（如运动员、强体力劳动者等）肺功能正常值亦有所差异。因此在作肺功能评价时我们应选择条件相同的正常参考值作比较。

肺功能检查结果在正常预计值的95％可信限范围内的即为正常，部分预计值无提供95％可信限，则用其预计值±百分率表示，如FEV1，FVC的正常范围为预计值±20％，PEF、MVV的正常范围为预计值±25％，FEF25～75％，FEF50％，FEF75％的正常范围为预计值±35％，但有许多作者报道预计值±百分率与正常值的95％可信限之间差异较大，尤为年龄较大及身材较高者。

4.3 肺功能障碍的评价

4.3.1 肺容量改变

肺组织切除可直接损害肺容量，TLC，VC，RV，FRC等下降，其中以VC在临床上最常用，因其常与有功能的肺组织的切除量呈比例下降，且测定简便，其它引起肺实质损害的病变（如肺炎、肺部巨大占位性病变等），支气管病变（单侧主支气管或叶、段支气管完全性阻塞），胸腔病变（胸腔大量积液、胸膜广泛增厚硬化等），均可引起肺容量的减少，肺间质性病变（如肺间质纤维化、间质性肺炎等）使肺弹性回缩力增高亦可致TLC，VC，FRC，RV等减少；而肺气肿等使肺弹性回缩力下降的疾病则TLC，RV，FRC等增高。

4.3.2 通气功能障碍

通气功能障碍的类型：临床上通气功能障碍包括阻塞性通气功能障碍、限制性通气障碍及混合性通气障碍，见图3。

4.3.2.1 阻塞性通气功能障碍：是指由于气道阻塞引起的通气障碍，主要表现为FEV1及其与FVC的比值FEV1/FVC％的显著下降，低于70％或较正常预计值减少8％以上。流速－容量曲线的特征性改变为呼气相降支向容量轴的凹陷，凹陷愈明显者气道阻塞愈重。引起气道阻塞的病变常见有COPD、哮喘等。

特殊类型的通气功能障碍如下。（1）小气道病变：小气道是指吸气末管径≤2mm的支气管，是许多慢性疾病早期的病变部位，时间容量曲线的MMEF及流速－容量曲线的FEF50，FEF75均有显著下降，但FVC，FEV1及FEV1/FVC比值尚在正常范围。呼气流速的改变是目前小气道功能检测中最常用而简便的方法。小气道病变是气道阻塞的早期表现，其病变部分是可逆的，常见于慢性阻塞性肺部疾病早期、哮喘或吸烟者。（2）上气道梗阻（UAO）：是阻塞性通气障碍的一种特殊类型，上气道是指气管隆突以上的气道，气管异物、肿瘤、肉芽肿、淀粉样变、气管内膜结核、喉头水肿、声门狭窄等均可发生UAO。依位于胸廓入口以内或胸外的上气道梗阻部分可分为胸内型或胸外型，依梗阻时受吸气或呼气流速的影响与否可分为固定型或可变型。

可变胸内型UAO表现为呼气流速受限呈平台样改变，FEF50/FIF50比值<1；可变胸外型UAO则相反，流速－容量曲线上表现为吸气相平台样改变，

FEF50/FIF50比值>1。当UAO病变部位较广泛或因病变部位较僵硬，气流受限不受呼吸相的影响时，则为固定型UAO，吸、呼气流速均显著受限而呈平台样改变，FEF50/FIF50比值接近1。（3）单侧（左或右）主支气管完全阻塞：肺功能可表现如限制性通气障碍，肺容量VC（FVC）、TLC等显著下降，应与引起限制性障碍的其他疾病鉴别。（4）单侧主支气管不完全性阻塞：流速－容量曲线表现为双蝶型改变，呼吸双相后期均有流量受限。此类型病者的呼气相曲线易与一般的阻塞性通气障碍混淆，应结合吸气相改变及临床资料分析。

4.3.2.2 限制性通气障碍

是指肺容量减少，扩张受限引起的通气障碍，以TLC下降为主要指标，VC，RV减少。常见于胸或胸膜病变、肺间质病变等。

4.3.2.3 混合性通气障碍：兼有阻塞性及限制性二种表现。

通气功能损害程度：应在评估通气功能损害性质的基础上，进一步评估肺通气功能障碍的程度。（1）轻度损害：FEV1≥70％正常预计值；（2）中度损害：60％预计值≤FEV1<70％预计值；（3）中重度损害：50％预计值≤FEV1<60％预计值；（4）重度损害：35％预计值≤FEV1<50％预计值；（5）极重度损害：FEV1<35％预计值。

4.3.3 弥散功能障碍

正常：DLCO、DLCO/VA>正常预计值的95％可信限（或>80％预计值）。轻度损害：在79％～60％预计值之间；中度损害：在59％～40％预计值之间；重度损害：<40％预计值。

引起弥散面积减少，弥散距离增加及通气－血流不均的疾病均可导致弥散能力下降，如肺切除或毁损肺，慢性阻塞性肺气肿、弥漫性肺间质纤维化、结节病、肺泡癌、肺栓塞、ARDS、严重贫血等。

5 支气管舒张试验

对于已有阻塞性通气障碍的病人，为了了解其阻塞的气道的可逆程度，即是否可恢复至正常或接近正常，可作支气管舒张剂吸入试验，常用吸入药物为β2激动剂，如沙丁胺醇、特布他林等。肺功能改变率=[（吸药后值-吸药前值）/

吸药前值]*100％

舒张试验判断标准

阳性：FVC或FEV1增加率≥15％，绝对值增加≥0.2L。

阴性：达不到上述标准。

舒张试验阳性说明气道阻塞是因气道痉挛所致，经用舒张药物治疗可以缓解，对临床治疗有重要指导意义。

阴性可能有三种原因：（1）气道阻塞是不可逆的；（2）病者对该种舒张药物不敏感，但其它舒张药物（如茶碱等）仍可能有效；（3）病者在做舒张试验前已使用了支气管舒张剂，痉挛的气道已得到部分缓解或已达到病者的最好值，此时再作舒张试验可能表现为阴性结果。因此，作舒张试验前4小时内应停用β激动剂吸入，12小时内停用普通剂型的茶碱或β激动剂口服，24小时内停用长效或缓释剂型的舒张药物。

6 气道反应性测定──支气管激发试验

气道反应性是指特异性或非特异性刺激物作用于气道引起的气道平滑肌痉

挛收缩的反应。当这种反应过易过强或过早出现，则称为气道高反应性（BHR）。BHR主要见于哮喘，也可见于急慢性支气管炎、过敏性鼻炎等疾病，BHR是哮喘最典型的病理生理特征之一，它与哮喘的严重程度，症状发作频度、防治疗效观察等有密切关系。

支气管激发试验通过吸入激发剂刺激气道平滑肌，观察肺通气功能的改变。BHR依使FEV1下降20％的累积吸入激发药物（组胺）剂量PD20－FEV1可分为四级：（1）<0.1umol（0.03mg）为重度BHR；（2）0.1～0.8umol（0.03～0.24mg）为中度BHR；（3）0.9～3.2umol（0.25～0.98mg）为轻度BHR；（4）3.3～7.8umol （0.99～2.20mg）为极轻度BHR。

注意事项：由于支气管激发试验可诱发气道痉挛，因此在进行本试验时应注意备有支气管扩张剂（β受体兴奋剂），最好备有雾化吸入装臵；备有吸氧及其它复苏药和器械；试验中应有富有经验的医生在场，以利必要时的复苏抢救。试验结果的判断应排除影响气道反应性的因素。

7 最高呼气流速变化率监测

最高呼气流速（PEF）反映患者的气道通畅性，并与患者的努力程度、肺容量和呼吸肌肉力量有关。当排除后三者的影响时，PEF常直接反映气道的通气功能情况。哮喘病人在哮喘发作时，PEF常降低，提示通气能力受到影响，PEF绝对值是反映哮喘疾病的常用指标之一。

此外，PEF的变异率（PEFR）也较好地反映气道的舒缩功能。支气管哮喘病人因气道敏感性较高，舒缩变异较大，故最高呼气流速的变异也大（常>15％）。最高呼气流速的变异也随着病情的好转而减少，或恶化而增大。因此监测PEFR 可准确反映哮喘的病情严重程度和变化趋势。由于PEFR监测常需连续多天监测，故需病人配合及掌握测定的方法。

方法：利用微型呼气流速仪测定最高呼气流速（PEF）及其变异率（PEFR），可于每天早晚各测定1次，或每天测定4次（600，1200，1800，2400），每次最少吹PEF3下，记录最高值。PEFR的计算：PEFR＝2×（PEF最高值－PEF最低值）/（PEF最高值＋PEF最低值）×100％。

PEF的最高值和最低值可取同一天的数值，为日内PEFR，或取1周内的最高值和最低值，为周内PEFR。当哮喘病情较重时，PEF绝对值及PEFR可能均较小，但随着病情的好转，PEF可能增大，而PEFR也可能随之增大，故周内变异有时能较全面的反映哮喘病的真实情况。

结果判断：PEFR≥15％，气道可逆性改变程度较高，提示支气管哮喘。PEFR<15％，需排除仪器的故障和病者能否很好的掌握测定技术的因素。

8 肺功能检测项目的选择及结果判断

肺功能检查项目繁多，但临床上最为常用的是通气及换气功能的检查，可对大多数肺部疾病作出诊断，选择肺功能检查项目时，应做到有的放矢，选择相应的项目检查。

常规肺功能检查时一般先做通气功能检查，若通气功能正常，需排除气道高反应性时可作支气管激发试验；若通气功能异常，为阻塞性病变，可作支气管舒张试验，若阳性则气道阻塞是可逆的（如哮喘）；或作残气量测定，若RV／TLC 增高，再作弥散功能测定，弥散功能减退者可判断为阻塞性肺气肿，若弥散能力

正常考虑肺过度充气（如哮喘病等）；若通气功能异常为限制性改变，作弥散功能测定，弥散能力正常可考虑肺外病变（如胸腔积液、胸廓畸形等），弥散能力下降则为肺间质或肺实质病变（如弥漫性肺间质纤维化、毁损肺、大叶性肺炎等）。

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来源: 继续医学教育／继续医学教育编辑部〃—半月刊〃—ISSN 1004-6763〃—2006-2，p67-71

适用对象: 全部