脉冲振荡肺功能简介PPT课件
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限制性通气障碍时X5增 大，高频率时呼气阻力大 于吸气阻力，而低频率时 吸气阻力大于呼气阻力 蓝色三角为倒三角
潮气呼吸图（Z-Time，质控图）
IOS检测要求
欧洲呼吸协会（ERS）推荐测定标准： 患者要求：
坐直、坐正，头自然略上仰，夹鼻，双手轻压双颊，牙 齿咬紧口器，舌放于口器下方，双唇包紧口器，衣领、胸带、 腰带避免过紧，双腿自然垂下。
1. 早期：潮气呼吸测定基本正常或仅表现电抗轻度下降或/和共振频率轻度后移。
2. 显著阻塞性疾病 1）Rz、Rp全部增高。 2）可表现典型的粘性阻力数值与图形。低频时高粘性阻力（R5），且随频率增
加呈现明显的非线性下降，R20 可增高或正常。频谱图中R线为下凹形曲线。 3）可表现典型的电抗（弹性与惯性阻力）数值与图形。低频时低电抗（X5），
Fres是反映气道阻力增加的最为敏感的指标，其敏感性是 FEV1的敏感性的2倍
如果IOS正常而常规通气异常时，往往出现在经过治疗用药以后，这时 IOS多数指标恢复要早于常规通气肺功能指标。
IOS诊断中央性病变的敏感性和特异性高，而对周边部分的敏感性差； 在周边部位的病变中，限制性病变又比阻塞性病变的敏感性差
且随频率增加逐渐增加。由于重度的低电抗，造成Fres的显著后移。频谱图中பைடு நூலகம்为上 凸形曲线。
4）可表现共振频率的后移，早期即有共振频率的轻度后移，当重度阻塞时，出 现重度的低电抗，造成Fres的显著后移。
5）在呼吸过程中可表现明显的流速依赖性与容积依赖性。呼气末较吸气末R增高 ，X下降。Intrabreath图中形成阻力—容积与电抗—容积特征性的三角图形。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
IOS重要参数 Zrs： 呼吸总阻抗 R（5-35Hz）： 粘性阻力 X（5-35Hz）： 弹性阻力+惯性阻力 R5Hz： 总气道阻力 R20Hz ： 中心气道阻力 X5Hz ： 周边弹性阻力 Fres： 共振频率 Rc： 中心阻力 Rp： 周边阻力
健康儿童呼吸阻抗的特点
不同年龄儿童的共振频率
正常值范围：
呼吸阻抗（Impedance, Zrs）的物理分布
类型
分布
粘性阻力（Resistance, R） 大小气道、肺组织
弹性阻力（Capacitance,C） 肺组织、可扩展细支气管
（肺顺应性是弹性阻力的倒数）
惯性阻力 （Inertance, I） 大气道、胸廓
三种不同性质的呼吸阻力物理性质
在外加压力信号激励下，流速的改变为
IOS的临床应用
※ 气道外肿物
肿物位于气道外，对气道无压迫或压迫较轻，气道管径未发生改变，所 以代表周边气道阻力的参数R5-20无增高，周边弹性阻力X5也无明显降低， 由于肿物对胸廓与上气道惯性阻力的影响，故以R20、R35增高为主。
IOS的敏感性及局限性
IOS灵敏性较高，早期病变就可出现变化，而常规通气肺 功能尚且正常。
能区分气道阻力性质及程度 结果形象直观
脉冲振荡测定技术的基本原理
呼吸阻力 = 呼吸压力差 / 气流速度（ R =ΔP/I） 电 阻 = 电 压 / 电 流（ R = U/I）
高频率振荡波： 频率快，波长短，传导距离近， 测量中心气道阻力：R20
低频率振荡波： 频率慢，波长长，传导距离远， 测量总气道阻力。 代表频率：R5，X5
IOS的临床应用
※ 限制性疾病
1.单纯限制性疾病粘性阻力值基本正常，并不随频率变化而改变。
2.轻度限制障碍可无X5降低，仅有轻度Fres后移或均正常。
3.明显限制障碍可见X5降低，Fres后移，频谱图中X曲线呈上凸形，而阻力线仍 可正常。
4.常见典型特征在Intr a breath图中反映为：吸气末R值增高，X值降低；而呼气 末变化不明显， 形成特有的吸气末、呼气末R与X表示点的反向。 Intr a breath 图呈倒置的三角图形。
Z5：< 120 % 预计值 R5 : < 120 % 预计值 R20: < 120% 预计值 X5: > 预计值-0.2 kpa/l/s Fres: 右移< 5-10Hz
预计值即健康人群的预计值公式值 （调查所得，与年龄、身高、体重有关）
频谱图
周边气道阻力增高频谱图
结构参数图
阻抗容积图（Z-V图）
脉冲振荡肺功能 （IOS）简介
脉冲振荡肺功能
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，经过计算即可得出各种振荡频率下的测定值。
优点：
将信号源与测试对象分离 无需患者特殊配合，自然呼吸1-2分钟即可 适用范围：3岁以上
正常阻抗容积图
阻塞性潮气呼吸 阻抗容积图
中心空白区提示存在气道早期陷闭
频谱微分均值图（Intrabreath图）
频谱微分均值图（Intrabreath图）
容积依赖性 频率依赖性
正常人无明显容积依赖性及 频率依赖性，故几乎为零 Intrabreath图反映了动态顺 应性变化
周边气道阻塞时R5明显 增大，流速依赖性以呼气 为主
阻 力 流速与压力
相位差
FFT转换后
粘性 弹性 惯性
流速与压力同步 无 流速超前于压力 有 流速滞后于压力 有
R > 0, X = 0 R = 0, X < 0 R = 0, X > 0
共振频率（Fres）
X=0
IOS的主要内容
• 数据参数 • 频谱分析图 • 结构参数图 • 阻抗容积图(Z-V) • 频谱微分均值图(Intrabreath) • 潮气呼吸图(质控图)(Z-time)
测量要求： 患者放松，自然平静呼吸，呼吸平稳，频率正常，潮气
量稳定，建议记录30秒至1分钟，至少三个呼吸周期，避免口、 咽部异常动作（如咽口水、屏气、漏气等）
IOS的临床应用
• 阻塞性疾病的临床应用
I O S 对阻塞性功能障碍疾病诊断应用比传统肺功能更客观地提供疾病阻塞的程度、 性质和部位。它所得到的数据与图形更形象、准确地反映出呼吸动力学改变的形态 。
潮气呼吸图（Z-Time，质控图）
IOS检测要求
欧洲呼吸协会（ERS）推荐测定标准： 患者要求：
坐直、坐正，头自然略上仰，夹鼻，双手轻压双颊，牙 齿咬紧口器，舌放于口器下方，双唇包紧口器，衣领、胸带、 腰带避免过紧，双腿自然垂下。
1. 早期：潮气呼吸测定基本正常或仅表现电抗轻度下降或/和共振频率轻度后移。
2. 显著阻塞性疾病 1）Rz、Rp全部增高。 2）可表现典型的粘性阻力数值与图形。低频时高粘性阻力（R5），且随频率增
加呈现明显的非线性下降，R20 可增高或正常。频谱图中R线为下凹形曲线。 3）可表现典型的电抗（弹性与惯性阻力）数值与图形。低频时低电抗（X5），
Fres是反映气道阻力增加的最为敏感的指标，其敏感性是 FEV1的敏感性的2倍
如果IOS正常而常规通气异常时，往往出现在经过治疗用药以后，这时 IOS多数指标恢复要早于常规通气肺功能指标。
IOS诊断中央性病变的敏感性和特异性高，而对周边部分的敏感性差； 在周边部位的病变中，限制性病变又比阻塞性病变的敏感性差
且随频率增加逐渐增加。由于重度的低电抗，造成Fres的显著后移。频谱图中பைடு நூலகம்为上 凸形曲线。
4）可表现共振频率的后移，早期即有共振频率的轻度后移，当重度阻塞时，出 现重度的低电抗，造成Fres的显著后移。
5）在呼吸过程中可表现明显的流速依赖性与容积依赖性。呼气末较吸气末R增高 ，X下降。Intrabreath图中形成阻力—容积与电抗—容积特征性的三角图形。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
IOS重要参数 Zrs： 呼吸总阻抗 R（5-35Hz）： 粘性阻力 X（5-35Hz）： 弹性阻力+惯性阻力 R5Hz： 总气道阻力 R20Hz ： 中心气道阻力 X5Hz ： 周边弹性阻力 Fres： 共振频率 Rc： 中心阻力 Rp： 周边阻力
健康儿童呼吸阻抗的特点
不同年龄儿童的共振频率
正常值范围：
呼吸阻抗（Impedance, Zrs）的物理分布
类型
分布
粘性阻力（Resistance, R） 大小气道、肺组织
弹性阻力（Capacitance,C） 肺组织、可扩展细支气管
（肺顺应性是弹性阻力的倒数）
惯性阻力 （Inertance, I） 大气道、胸廓
三种不同性质的呼吸阻力物理性质
在外加压力信号激励下，流速的改变为
IOS的临床应用
※ 气道外肿物
肿物位于气道外，对气道无压迫或压迫较轻，气道管径未发生改变，所 以代表周边气道阻力的参数R5-20无增高，周边弹性阻力X5也无明显降低， 由于肿物对胸廓与上气道惯性阻力的影响，故以R20、R35增高为主。
IOS的敏感性及局限性
IOS灵敏性较高，早期病变就可出现变化，而常规通气肺 功能尚且正常。
能区分气道阻力性质及程度 结果形象直观
脉冲振荡测定技术的基本原理
呼吸阻力 = 呼吸压力差 / 气流速度（ R =ΔP/I） 电 阻 = 电 压 / 电 流（ R = U/I）
高频率振荡波： 频率快，波长短，传导距离近， 测量中心气道阻力：R20
低频率振荡波： 频率慢，波长长，传导距离远， 测量总气道阻力。 代表频率：R5，X5
IOS的临床应用
※ 限制性疾病
1.单纯限制性疾病粘性阻力值基本正常，并不随频率变化而改变。
2.轻度限制障碍可无X5降低，仅有轻度Fres后移或均正常。
3.明显限制障碍可见X5降低，Fres后移，频谱图中X曲线呈上凸形，而阻力线仍 可正常。
4.常见典型特征在Intr a breath图中反映为：吸气末R值增高，X值降低；而呼气 末变化不明显， 形成特有的吸气末、呼气末R与X表示点的反向。 Intr a breath 图呈倒置的三角图形。
Z5：< 120 % 预计值 R5 : < 120 % 预计值 R20: < 120% 预计值 X5: > 预计值-0.2 kpa/l/s Fres: 右移< 5-10Hz
预计值即健康人群的预计值公式值 （调查所得，与年龄、身高、体重有关）
频谱图
周边气道阻力增高频谱图
结构参数图
阻抗容积图（Z-V图）
脉冲振荡肺功能 （IOS）简介
脉冲振荡肺功能
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，经过计算即可得出各种振荡频率下的测定值。
优点：
将信号源与测试对象分离 无需患者特殊配合，自然呼吸1-2分钟即可 适用范围：3岁以上
正常阻抗容积图
阻塞性潮气呼吸 阻抗容积图
中心空白区提示存在气道早期陷闭
频谱微分均值图（Intrabreath图）
频谱微分均值图（Intrabreath图）
容积依赖性 频率依赖性
正常人无明显容积依赖性及 频率依赖性，故几乎为零 Intrabreath图反映了动态顺 应性变化
周边气道阻塞时R5明显 增大，流速依赖性以呼气 为主
阻 力 流速与压力
相位差
FFT转换后
粘性 弹性 惯性
流速与压力同步 无 流速超前于压力 有 流速滞后于压力 有
R > 0, X = 0 R = 0, X < 0 R = 0, X > 0
共振频率（Fres）
X=0
IOS的主要内容
• 数据参数 • 频谱分析图 • 结构参数图 • 阻抗容积图(Z-V) • 频谱微分均值图(Intrabreath) • 潮气呼吸图(质控图)(Z-time)
测量要求： 患者放松，自然平静呼吸，呼吸平稳，频率正常，潮气
量稳定，建议记录30秒至1分钟，至少三个呼吸周期，避免口、 咽部异常动作（如咽口水、屏气、漏气等）
IOS的临床应用
• 阻塞性疾病的临床应用
I O S 对阻塞性功能障碍疾病诊断应用比传统肺功能更客观地提供疾病阻塞的程度、 性质和部位。它所得到的数据与图形更形象、准确地反映出呼吸动力学改变的形态 。