肺功能结果判读[三版].pdf

缩略语表 V(A-a)TX)2BM1Ca(XCcwJ肺泡动脉氧差 体重指数 动脉血氧含量 胸壁顺应性 肺顺应性COHb COPD CrsDLDlx)DIq ERV fef2；FEF25-75fef5oFEF75FEV fev6 FEVj/FVC fif50FI()2FRC FVFVCHbMetHb MFSRMIF MW PaC()2Palv肺动态顺应性肺静态顺应性碳氧血红蛋白慢性阻塞性肺疾病总顺应性肺弥散量肺一氧化碳弥散量肺氧弥散量补呼气量呼出25%肺活量时的用力呼气流量呼出肺活量25%75%时的平均用力呼气流量呼出肺活量50%时的用力呼气流量呼出肺活量75%时的用力呼气流量第1秒用力呼气量第6秒用力呼气量FEV1与FVC的比值肺活量50%时的用力吸气流量吸入氧浓度功能残气量流量-容积用力呼气肺活量血红蛋白高铁血红蛋白最大流量静态弹性曲线最大吸气流量最大通气量动脉二氧化碳分压肺泡内压VI-肺功能结果判读Pao口腔内压PaO2动脉血氧分压Patm大气压PC()2二氧化碳分压PEF呼气峰流量F%最大呼气压PUx最大吸气压P()2氧分压Ppi胸膜腔内压Pst肺静态弹性回缩压PTLC肺总量时肺弹性回缩压Ptr气管内压PvC)2混合静脉血氧分压Q灌注R阻力Raw气道阻力Rpulm肺阻力RV残气量SAD小气道疾病SBDUx)一口气呼吸法测定DLcosbn2一口气呼吸法测试氮SVC慢肺活量TLC肺总量V通气vA肺泡容积VA肺泡通气量二氧化碳生成量vD死腔量vE呼气流量vv max最大呼气流量%耗氧量max最大耗氧量V/Q通气灌注VR呼吸储备VT潮气量VC肺活量目 录前言致谢缩略语表第1章简介.1第2章肺量测定:动态肺容积.3第3章静态肺容积.16第4章肺弥散量.25第5章气道舒张及激发试验.30第6章动脉血气分析.37第7章其他肺力学测试:阻力和顺应性.44第8章通气分布.52第9章最大呼吸压.55第10章术前肺功能检查.59第H章 简易运动能力试验.62第12章各种疾病的肺功能表现.66第13章肺功能检查项目的选择.71第14章解释肺功能检查结果的方法.77第15章实例分析.88附录.137 vii 第1章简 介尽管肺功能测试能够提供重要的临床信息，但在目前应用还不广泛。肺功能测试用 来鉴别和量化呼吸系统功能的缺陷与异常，并回答以下问题:患者肺功能损伤程度如何?是否存在气道阻塞？有多严重？支气管扩张剂是否有效？患者是否存在气体交换受损?氧气由肺泡向肺毛细血管血液弥散是否受损？治疗是否有效？手术危险性有多大？肺功能测试还能为其他临床问题提供参考:患者呼吸困难是源于心功能障碍还是肺 功能障碍？长期咳嗽患者是否患有隐匿性哮喘？患者肥胖是否影响其肺功能？患者呼吸 困难是否源于呼吸肌无力？单凭肺功能测试还不能确定例如肺纤维化和肺气肿等的临床诊断。如果可行，必 须结合患者病史、体格检查、胸片、CT扫描以及相关实验室检查对测试结果进行综合 评价，但某些测试可强烈提示某些特定状况的存在，例如纤维化。此外，与气管和大气 道损害相关的流量-容积环常特征性地提示此类损害的存在，几乎可以据此做出诊断（见第2章）。正如其他所有方法一样，肺功能测试存在其缺陷。某些测试的正常预期值存在变异，在一些研究中，变异性在一定程度上是由于将无症状吸烟者与非吸烟者混合,同视为“正 常”人群。某些变异还涉及实验室、仪器和结果计算方法的不同。本书假定测试能正确进行，并主要强调其临床重要性，但这并非贬低技术人员对于准 确结果获取的重要性。心电图等方法对技术人员训练要求相对较低，一些新的心电图机 甚至会检测出导联放错,患者只需安静躺下即可进行测试。与此形成鲜明对比的是，从事 肺功能测试的技术人员要成为“能手”必须经过大量的训练。以肺量测定为例，技术人员 必须告知患者尽全力呼吸，并学会辨别受试者是否尽全力呼吸。本文涉及的许多测试中 患者是主动的参与者，其中多种测试与体育运动相关-个恰当的类比。根据我们的 经验，技术人员在成为肺量测定等常见测试的能手前需进行数星期的强化训练，可能的 话，肺功能测试结果的判读者应亲自进行这些测试,亲身经历有助于他们很好地理解，在 对通常是心怀恐惧的患者进行测试时技术人员将面对怎样的挑战。肺功能测试的主要问题在于检查不足。调查显示5%20%的接受调查者存在不同 程度的呼吸功能异常。慢性阻塞性肺疾病（C（）PD）是当前美国第四大死因.每年造成超 过100 000人死亡.据估计，美国现在有1600万人患有COPD,并且常在晚期才得以诊 断，在目前大量病例中仍然未对肺部疾病进行检查。如果我们想积极治疗COPD,必须尽 早做出检查。图17显示典型COPD的进展情况,当呼吸困难出现时，气道阻塞已发展到 中等程度，而肺量测定能够在COPD呼吸困难出现前510年检测到气道阻塞。然而很少有医生常规安排吸烟患者或轻中度呼吸困难患者进行肺功能测试。对于呼 吸困难患者通常先进行血压测定、胸片、心电图检查，我们其至发现有患者在冠状动脉造 影后才进行肺功能检查，从而明确了其呼吸困难的真正原因。2 肺功能结果判读图11慢性阻塞性肺疾病（COPD）症状的典型进展。只有肺量测定才能在呼吸困难出现前数年 发现COPD（摘自PL Enright,RE Hyatt.门诊肺量测定:肺量计选择及使用的实用指南.费城:Lea和Febig,1987,征得梅奥基金会许可）为何肺功能测试的应用如此之少？在我们的印象中，许多临床医生对测试结果进行 判读时有一定的困难,他们不太知道测试了哪些指标，有什么意义，因此也不安排测试。遗憾的是，医学院和住院医师培训对肺功能部分的训练投入的时间很少，而且通过参考肺 生理学和肺功能教材也很难具体了解肺功能测试的临床实际应用。我们撰写本书的唯一目的和理由是让肺功能测试易于被使用者理解，并着眼于大多 数常见测试的基本临床应用，而这些常见测试往往也是最重要的。那些有趣但更复杂，且 临床重要性有限的方法则留给标准生理学教材去讨论。（齐菲陈良安译）第2章肺量测定:动态肺容积肺量测定用于衡量在用力呼吸过程中肺容积的变化。最常见的测试方法是用力肺活 量(FVC)测定，患者最大吸气,然后尽快完全呼出。FVC测定是本书中所有测定方法中 最重要的一种，肺功能测试所获得信息的大部分是由FVC提供的，读者应对此方法有深 人的了解。2A.肺量图和流量-容积曲线两种记录FVC测定结果的方法见图2-10图2-1A显示的是有关4L FVC时间进程 的典型肺量图，患者向肺量计中呼气呼气量被记录下来，然后相对于时间作图，即图中实 线由该曲线可以得到两个最常见的测定指标即第1秒用力呼气量(FEVQ和25%75%用力呼气流量(FEF25.5)o本章后文将对这两个指标进行讨论。FVC测定还可被绘制为流量-容积(FV)曲线，如图2TB所示。患者通过流量计再次 向肺量计中用力呼气，流量计测出患者呼气的流量(以L/s为单位)，将气体容积和呼出 该容积气体的流量(流量以L/s为单位)绘制成FV曲线。本章后文将对该曲线中得到的 常见指标进行讨论。图2T用力肺活量(FVC)测定的两种记录方法。A.肺量相对于时间作图。FEV】，第1秒用力呼气量；FEF2Z5,呼出肺活量中间50%的平均用力呼气流量。B.流正容积曲线,相对于呼出气量记录流量。FEF25,7S),呼出肺活量25%(5O%.75%)时的用力呼气流量 3 4 肺功能结果判读两条曲线反映相同的数据,患者向流量计或肺量计呼气，通过计算能够很快绘制出 这两条曲线，图2-1中的所有指标也能很快被计算出来。通过流量计算能够得到容积,而容积又可相对于时间作图，反之，将容积按照时间计算又能够得到流量。根据我们 的经验,FV曲线(图2-1B)更容易被理解，也能提供最多的信息，因此我们几乎只使用 这种表示方法。备注:解释测试过程及辅导患者正确完成测定是非常重要的。呼气必须在最大吸气后进 行，开始呼气时应尽快、尽全力，直到没有气体可以呼出。后文图2-6显示了所谓“好”和“坏”的测定表现。2B.用力肺活量测定的价值FVC测定是肺功能测试中最重要的一种，这是因为任何个体在呼气过程中，在任一 肺容积处所能达到的最大流量有一个特定上限。适度呼气即可达到这一上限，增大呼气 力量并不能增加流量，参照图2TB中正常受试者FVC测定的FV曲线最高点。一旦达 到最大流量,曲线剩余部分则表示在任一肺容积处所能达到的最大流量，因此以呼出肺活 量50%时的用力呼气流量(FEFQ为例,不管受试者如何用力，流量都不会超过5.2L/s0 请注意，随着越来越多的气体被呼出(即肺容积减少),所能达到的最大流量也随之有规律 地下降直到达到残气容积(4L),此时不能再呼出气体。FVC测定非常有用，因为当 FVC的10%15%被呼出后，在任一肺容积处的最大呼气流速都有一个上限，每个个体 都有一个独特的最大呼气FV曲线。由于这一曲线描述的是流量上限，因此曲线对于给 定受试者具有很高的可重复性，最重要的是，最大流量对于大多数常见肺相关疾病非常 敏感。在这里不对流量限制的物理学和空气动力学原理进行解释,但对图2-2中的简单肺 部模型应有所了解。肺(a)位于胸腔(b)内，后者容积可通过活塞(c)改变,肺内气体通过 气管(d)排出胸腔。肺有弹性,以弹簧(e)表示,肺的弹性是肺排出气体的主要驱动因素，也是保持支气管(D开放的主要因素。图2-2A显示肺在用力呼气前处于完全扩张状态，图2-2B显示用力呼吸过程中的肺。随着肺容积减少，气道的动态压缩在气管中产生了一个临界性狭窄点，从而造成流量限 制。肺容积随呼气而进一步减少，该点逐渐向远端的支气管部位迁移。这一模型中，在任 一给定肺容积处的最大呼气流量取决于三个因素：驱动气流并保持气道开放的肺弹性(e);气道大小(f);气道对气流的阻力。FVC测定的重要价值在于它对改变肺力学特征的疾病非常敏感：1.肺气肿时，肺组织损失(肺泡受损)，肺弹性降低，气道缩窄，气道阻力增大。这两 者都导致最大流量的降低。2.慢性支气管炎时，气道黏膜增厚与稠厚分泌物均能导致气道缩窄，气道阻力增大，最大流量降低。3.哮喘时，支气管收缩与黏膜炎症、水肿会引起气道缩窄，进而增大气道阻力，降低 最大流量。第2章 肺量测定：动态肺容积-5 4.肺纤维化时，组织弹性增大会引起气道扩张，使最大流量增大，尽管此时肺容积是 降低的。图2-2单肺完全扩张(A)与用力呼气(B)模型。肺(a)位于胸腔(b)内,后者容积可通过活塞(c)改变。肺内气体通过气管(d)排出胸腔。肺具有弹性以弹簧(e)表示，肺的弹性驱动肺排出气体.还使支气管(力保持开放。FVC测定过程中的临界性狭窄点即CN2c.正常值本书中讨论的测试方法都有用来预计其正常值的表格与公式。最佳值来自于非吸烟 正常受试者。影响预期值的重要变量包括受试者体型、性别与年龄。某些种族的受试者,例如非裔美国人和亚洲人需要参考种族特异性的预期值。身高是衡量体型的最好指标,受试者越高,肺和气道越大，最大流量也越高。女性的肺小于同一身高的男性。随着衰 老，肺逐渐丧失弹性,因此气道更小,流量更慢。但必须牢记预期值存在其固有的变异性(如统计学钟形正态分布曲线所示)，很难确定受试者的值在正态分布曲线上属于哪一点。例如肺疾病患者可能具有超出平均值的肺容积和流量,因此尽管其肺容积和流量相对于 基线降低,但仍可以在正常人预期值范围内。备注:为什么不能用身高估算脊柱后侧凸受试者的正常值？这是因为这类受试者身高降 低，会导致其正常肺容积和流量被低估。在参考公式中应该用患者的两臂伸展距离代替 身高。在40岁的脊柱后侧凸男性，按照147cm身高预计其肺活量为2.78L,但正确预期 值应根据两臂伸展距离计算，为5.18 L相差54%这一点同样适用于流量预计值。2D.用力肺活量用力呼气肺活量是指在用力呼气时所能呼出的气体的体积；在图2-1中FVC为 4.0Lo许多肺部异常情况会导致FVC降低。备注：根据我们的了解，只有肢端肥大症才会引起FVC并常增大，肢端肥大症其他肺功能 测试结果往往正常。由于肢端肥大症患者上呼吸道软组织肥大，发生阻塞性睡眠呼吸暂 停的风险通常更高。图2-3示FVC减少原因的合理解释：1.问题可能在于肺本身。患者可能接受过切除手术或存在萎陷区域。许多其他情 况也能造成肺扩张性降低，例如肺纤维化、充血性心力衰竭、胸膜增厚。阻塞性肺疾病也 6 肺功能结果判读能由于限制性通气障碍引起FVC降低（图2-3）o2.有时可能由于胸膜腔病变,例如心脏扩大、胸水或肿瘤侵入肺部。3.另一种可能性是由于胸壁的限制。如果胸壁（包括其位于腹部的部分）活动受限,肺不能正常扩张或收缩。4.肺的扩张与收缩要求呼吸肌功能正常，主要是膈肌、肋间肌和腹肌。切除术（肺叶切除，全肺切除）肺不张肺纤维化CHF-血管充血、水肿胸膜增厚肿瘤气道阻寒哮啮、慢性支气管炎肺气肿渗液 硬皮病 神经肌肉疾病心脏扩大 腹水 陈旧性脊晶灰质炎肿瘤 妊娠 膈肌麻痹肥胖脊柱后侧凸馋痛引起的肌肉僵直图2-3引起FVC受限的各种情况。CHF.充血性心力衰竭上述四种可能性（肺、胸膜、胸壁、肌肉）通常会导致FVC降低，当然也可能多种情 况同时存在，例如心力衰竭心脏扩大伴随肺淤血和胸腔积液。应该记住FVC是尽全力 快速呼气时的肺活量，在较低流量时测得的肺活量可能更大;第3章将对这一情况进行 讨论。判读肺功能测试时常使用两个术语。一个是阻塞性病变，是指肺疾病引起最大呼 气流量降低,从而使肺不能快速呼出气体，肺气肿、慢性支气管炎和哮喘等疾病常引起 阻塞性病变，阻塞性病变有时也时常伴有FVC降低。另一个是限制性病变，是指图23 中除引起阻塞性病变的疾病以外,其他任何疾病所引起的肺容积降低，此处即指FVC 降低。注意：在限制性病变中，肺总量较正常减小（见第3章）。本章前文已强调大多数肺力学改变会导致最大呼气流量降低。气道阻塞所引起的呼 气流量降低是慢性支气管炎、肺气肿和哮喘的特点，下面将讨论呼气但塞的常见测试 指标。2E.第1秒用力呼气量FEI是重复性最好、最常得到的测试指标，也可能是最有用的指标。FEM是指在FVC测定中第1秒内呼出的气量。与FVC一样,FEM的正常值取决于患者体型、年龄、第2章 肺量测定：动态肺容积-7 性别和种族。图2-4A和B显示两个正常受试者得到的FVC和FEV体型较大者（A）FVC和FEVI也较大。当气道阻塞引起流量减慢时，例如肺气肿,FEV也随之降低，降低程度反映了疾病的 严重性,FVC通常也降低，但降低程度不及FEV1。图2-4c显示严重的阻塞。从肺量图 上很容易直接看出第1秒气量（FEV1），在FV曲线上可以做出1秒记号以识别FEV如 图所示。呼气减慢或阻塞的常见原因包括慢性支气管炎、肺气肿和哮喘。在图2-4D中，FEV1的降低由限制性病变引起，例如肺纤维化。于是，自然会有 这样的问题：FE/降低的原因是气道阻塞还是限制性病变？后文将对这一问题进行 讨论。FEV 产 3.8LFl：V(/bVC=76%图2-4用力呼气时的典型肺量图和流量-容积曲线。A和B分别来自不同体型的正常受试者,C来自 严重气道阻塞患者D显示的是肺阻塞性病变的典型曲线.箭头表示第1秒用力呼气量（FEV）。图中 还显示了 FEV/FVC和流量-容积曲线的斜率（虚线）8 肺功能结果判读2F.FEVi/FVC 值FEVJFVC值常以百分比表示。第1秒内呼出的气量在FVC中所占比例相当恒 定，而与肺的大小无关。在正常成年人，这一比值范围在75%85%,但随着衰老而有 所降低。儿童的流量相对于其体型来说是较高的，因此这一比值在儿童更高，可 达 90%。该比值具有两方面的重要性。首先，在FVC减少的受试者中可以根据该比值很快辨 别出气道阻塞的受试者，例如在图2-4C中,FEVJFVC低至43%,提示FVC降低由气道 阻塞引起,而不是源自肺限制性病变。其次,FEVJFVC值对于鉴别FEV1降低原因很有 价值。在肺限制性病变中（不伴有任何阻塞），FEV1和FVC成比例降低，因此比值仍在正 常范围内，例如图2-4D所示肺纤维化，此时比值为87%。事实上在某些肺纤维化病例 中，由于肺的弹性回缩增强，这一比值可能会更高。因此，关于判断FEV1降低是由气道阻塞还是由限制性病变引起的问题，答案是检查 FEVJFVC值。FEV1降低而比值正常提示限制性病变,FEM和比值均降低则提示阻塞 性病变。严重阻塞性肺疾病患者在用力呼气末期，流量可能会非常缓慢，几乎不能察觉,继续 用力呼气会让患者非常疲劳与不适。为避免患者疲劳，在进行上述比值计算时可以用6 秒内呼出的气量FEV6来替代FVCO备注：观察FV曲线,如能观察到明显内凹，如图2-4C所示，则提示存在阻塞性病变。此外，观察FV曲线的斜率，即平均流速变化除以流量变化，正常受试者斜率约2.5（2.5L/s）,正常 范围约2.030。气道阻塞患者（困2-4C）斜率降低至L1,肺纤维化患者（图2-4D）斜率正 常或增大至5.5。应对整条曲线进行仔细分析。注曳：FEV,降低、FEVFVC值正常通常提示限制性病变，但某些FEV1降低、FEVFVC 值正常的患者，其肺总量同样正常因此不属于显著限制性病变，这种情况称为“非特异性 通气受限”。2G.最大呼气流量的其他测定指标图2-5显示最大呼气流量的其他常见测定指标,在阻塞性疾病中这些指标均降低。FEF2555是呼出肺活量中间50%的平均用力呼气流量，可直接由肺量图得到，也可通 过微处理器由FV曲线得到。某些学者认为FEF25T5在检测早期气道阻塞方面比FEF,更敏感，但其正常值范围更宽。FEFso是呼出肺活量50%时的用力呼气流量,FEF75是呼出肺活量75%时的用力呼 气流量。呼气峰流量（PE玲也称为最大呼气流量，于呼气开始后测得，以L/min或L/s为单 位。与其他指标相比,PEF更依赖于患者的表现患者从一开始就必须尽全力呼气，第2章肺量测定：动态肺容积9才能获得重复性较好的数据。但要获得重复性较好的结果，技术人员也必须经过反复实 践。便宜的便携式设备使患者能够在家里测定自己的PEF,监测自身情况，对于哮喘患 者尤其有价值。如图2-5所示，在单纯的限制性病变中,这些指标如同FEVl样降低，此时必须再对 FV曲线和FEVJFVC值进行分析。阻塞性病变1-1-04 5 6 10限制性病变8十 PEFandFEF”；J?04-1-n-1-1 一 13456 0 12 3 4 5时间 容积(L)PEFFE%卜(5)(IA)(1人)U 4正常3.129.05.83.0阻塞性病变0.673.00.90.4限制性病变1.337.04.82.4图2-5正常、阻塞性病变与限制性病变这三种典型情况下最大呼气流量的其他测定指 标。呼出肺活量中间50%的平均用力呼气流量（FEFm75）是通过测定呼出FVC中间部 分气量，并除以呼出这部分气量所需时间得到的。FEFzs,呼出肺活量25%时的用力呼气 流量;FEF5。，呼出肺活量50%时的用力呼气流量;FEF75,呼出肺活量75%时的用力呼气 流最。PEF呼气峰流最2H.怎样通过流量-容积曲线评估患者表现虽然本书不准备考虑测试表现（假定结果准确），但FVC测定必须正确进行。通常可 通过FV曲线对患者表现进行判断。在少数时候，曲线不理想可能是由肌无力等隐匿性 问题引起的。-10 肺功能结果判读在图2-6中,将较好的曲线（A）与不合格表现或需要重复测定的表现进行对比。较 好的曲线的三个特征是:曲线快速上升至峰流量（a）；曲线上流量呈平滑的持续下降（b）；曲线在00.lL/s流量范围以内终止，或理想地刚好在0流量处终止。图2-6中 其他曲线至少不符合上述特征中的一条。图2-6较好的和不合格的FVC测定表现举例。A.较好的:a,快速上升至峰流鼠;b.流量持续下降;a在0O.lL/s流量处终止。R开始时犹豫导致曲线不合格。G患者在呼气开始时没有尽全力;需要 重新测定。Di这样的曲线几乎都表示患者在呼气开始时未尽全力，但在少数情况下，它是可重现的和 有效的尤其是在不吸烟年轻女性中称为“彩虹曲线”，也见于儿童、神经肌肉病患者或测试中未尽力的 受试者。在B、C和D中虚线表示预期曲线;箭头表示由于患者测试不满意而造成的流量降低。E曲 线显示受试者开始时表现较好,但过早停止;需要重新SM定。在少数情况下，这样的曲线可以重复,对于某 些不吸烟年轻受试者是正常的。F.第1秒内咳嗽会降低FEM；需要重新测定。G.受试者暂停呼气;需要 重新测定。H,这条带拐点”的曲线是非吸烟者尤其是非吸烟年轻女性中常见的正常变异形式还有一条重要标准是曲线的重复性。理想情况下两条曲线都应表现出上述三个特 征,并且峰流量的差别不超过10%,FVC和FEVl的差别不超过200ml或5%,技术人员 应协助患者以达到这些标准。医生必须对所选曲线的轮廓特征进行检查，如果结果不能 令人满意，应重新测定以便数据能真实反映患者肺功能特征。21.最大通气量可以说最大通气量（MVV）测定就像是进行一项体育运动。受试者被指导尽力尽快 呼吸10-15秒，将测定结果外推至60秒，以L/min为单位。测定的结果可能会受患者 学习测定接受程度的影响，但熟练的技术人员常能避免这一问题。阻塞性疾病、限制性疾病、神经肌肉病、心脏病患者、未尽力或未领会的患者、虚弱患 者等均可出现MVV降低，因此该测定是非特异性的，但又与患者运动能力和呼吸困难程 度密切相关。MVV还可用于评价患者对某些大手术的承受能力（见第10章）。备注：在对正常受试者进行的良好MW 测定过程中，MW 约为FEVi的40倍，如果FEV,为第2章 肺量测定：动态肺容积113.0LMW应为120L/min左右（40X3）。根据经验，我们将预期MW 下限保守设定为 FEM的30倍。例如：患者FEM是2.5L,MW 是65L/min,FEV】X30值为75L/min,因此 根据MW 65L/min应怀疑患者未尽力、未领会或疲劳。造成MW 低于预期下限的两种重 要病理学原因是：大气道阻塞性病变和呼吸肌无力。MW 大大超出FEMX30的值可能表 示患者在FEV】测定时未尽力。但在晚期阻塞性肺疾病患者，根据乘积进行评价的作用有 限，因为在这种情况下MW 有时会超过根据FEM得到的预期值。备注：某些大气道病变引起MVV相对于FEM不成比例地降低，也见于肌无力患者，例如 神经肌肉病患者（肌萎缩性侧索硬化症、重症肌无力、多发性肌炎等）。因此，当MVV相 对于FEVI不成比例地降低时，应考虑到上述情况。2J.最大吸气流量用肺量计测定系统测定呼气和吸气流量，可得到最大吸气流量（MIF）q常见方法见 图2-7A,患者尽全力呼气（FVC测定），然后立即尽力尽快吸气,得到一条吸气曲线。呼 气和吸气的FV曲线共同构成FV环。气道阻力增大使最大呼气流量和最大吸气流量均 降低,但与呼气时最大流量会有上限不同，吸气时没有动态压缩等机制限制MIF,因此 MIF非常依赖于患者的用力程度。图2-7典型的流量容积环（AC）与大气道病变的常见流量容积环（DF）比较。FEFso,呼出 肺活累50%时的用力呼气流量;FIF50,在FEFsq同一容积处测得的用力吸气流量。A.正常;R阻 塞性病变限制性病变,D.胸腔外可变病变;E胸腔内可变病变;F.固定病变-12 肺功能结果判读由于以上原因,MIF测定并未广泛开展，MIF对接受肺功能测试的一般患者意义不 大，其主要价值在于检测大气道病变2K.大气道阻塞性病变累及大气道（气管隆突到口咽）的阻塞性病变相对少见，一旦存在，常常可通过FV环 变化被检测出来,这是非常重要的诊断依据。通过FV环识别这类病变取决于两个特征。一个是快速呼气和吸气过程中病变的行 为。病变是否会造成气道缩窄并显著降低吸气相与呼气相流量两者之一？如果答案是肯 定的，则把病变归为可变的。如果病变造成气道缩窄并同等降低吸气与呼气两相的流量,则把病变归为固定的。另一特征是病变定位是在胸腔外（胸廓出口以上）还是在胸腔 内（以气管隆突为上限并包括气管隆突）？图2-7显示正常受试者（图2-7A）和不同疾病状态下（图27B和C）的典型FV环，以 及大气道病变引起的三种常见FV环（图2-7DF）。决定大气道病变曲线特征性轮廓的 因素是用力呼吸过程中气道内压与气道外压的关系。用力呼气时，在胸腔内，气管内压（Ptr）低于周围的胸膜腔内压（PpD,使气道正常收 缩，在胸腔外，气管内压（Ptr）高于周围的大气压（Patm）,使这部分气道保持扩张状态。用力吸气时，在胸腔外，气管内压（Ptr）低于周围的大气压（Patm）,使这部分气道收缩，而 在胸腔内，同为负压的胸膜腔内压（Ppi）较之气管内压（Ptr）更低,使这部分气道扩张。在 可变病变中,气道大小变化会非常显著。图2-7D显示胸腔外气管可变病变（例如声带麻痹与游移）的FV环，图2-8（左）模型 对其进行了说明。呼气时，气管内压（Ptr）高于病变声带外部的大气压（Patm）,保持声带 扩张，因而病变对呼气流量影响不大。但在吸气时，由于大气压大大超过气管内压（Ptr）,引起声带显著收缩,FV环上的吸气流量显著下降。胸腔外可变病变呼气 吸气J L PtrPatm_(胸腔内可变病变呼气 吸气图2-8大气道可变病变的病理生理学模型。Patm为作用于胸腔外气管的大气压;Ppi是作用于胸腔内气管的胸膜腔内压,Ptr是横向作用的气管内压第2章 肺量测定:动态肺容积 13 图2-8（右）模型对图2-7E胸腔内可变病变（例如气管压迫性恶性肿瘤）进行了说明。用力呼气时胸膜腔内压（PpD高于气管内压（Ptr），使气道显著收缩,FV环上的呼气流量 持续显著降低,而吸气时胸膜腔内压（PpD较之气管内压（P）更负,使病变处扩张，因此 病变对吸气流量影响不大。图2-7F显示固定的孔状病变的特征性FV环。这类病变气管环状肿瘤或固定 的缩窄性声带麻痹对呼气流量和吸气流量的影响程度几乎是均等的。病变定位并不 重要，因为病变大小不会随气道内压与气道外压改变。多项指标被用于描述大气道固定病变的特征。图2-7显示在50%肺活量处呼气流量与 吸气流量的比值（FERo/F*。）。在胸腔外气管的可变病变中,这一比值变化最为显著（图 2-7D）,而在其他病变中该比值是非特异性的。许多病变的特征性FV环轮廓是其主要的诊 断性特征。一旦怀疑大气道病变的存在,应采用内镜直接观察或放射影像法进行确诊0汪意：某些病变主要是可变的或固定的，但并非完全是，即两者兼而有之，但其FV环异常 往往有提示意义。与图2-7DF中病变相对应的肺量图未显示，因为肺量图对于这类病变的检测不及 FV环有价值。表2-1列出r可出现异常FV环的某些临床情况。表2-1通过流量-容积环检测出的大气道病变举例胸腔外可变病变声带麻痹（由甲状腺乎术、肿瘤侵袭喉返神经、灰质后肌萎缩性侧索硬化症引起）声门下狭窄（主要由肺或乳腺原发肿瘤转移至下咽或气首引起）甲状腺肿胸腔内可变病变低位气管肿瘤（胸骨颈静脉切迹以下）气管软化气管狭窄韦格纳肉芽肿病或复发性多软骨炎固定病变中央气道固定肿瘤（任何水平）声带麻岬伴固定狭窄纤维变性狭窄备注：如果仅MVV显著降低而FVC、FEM、FEF2575正常，应强烈怀疑大气道阻塞。此时 应做用力吸气肺活量环，但并非所有实验室都常规做吸气环。还应询问技术人员MVV 测定过程中是否闻及喘鸣一一通常答案是肯定的。在笔者医院的大部分这类病例中，技 术人员发现难以解释原因的MW 降低，可闻及喘鸣,就做吸气环，从而对这类病变进行 识别与诊断。另一种考虑是患者是否患有神经肌肉障碍,这将在后文进行讨论。2L.小气道疾病由于小气道疾病（SAD）这一术语已经被采用，但并未得到确切证实，且应用有限，因 14 肺功能结果判读此在这里仅做简要讨论。SAD概念的实用性基于以下两方面考虑:首先，通常的慢性阻塞性肺疾病（8PD）开始 于小外周气道（直径V2mm）。其次,要有能够检测出早期SAD的特殊肺功能测试方法。就前者而言，是否能通过外周气道疾病预判COPD还不确定。后者则导致了多种测 试方法的开发，使其能够特异性地指示小气道功能障.但还没有哪种方法被证明是特别有 价值的。最大呼气流量密度依赖性测定和频率依赖性肺顺应性测定等方法难以实施，特 异性也相对不高（此处不做讨论，第8章将讨论现已应用甚少的闭合气量测定与比较有用 的111期斜率测定）。能够反映外周气道功能的数据是FVC测定过程中，在低肺容积处测 得的流量，包括FEF2575、FEF5。和FEF75（图25）,但其正常值范围较大。2M.肺量测定的典型形式肺量测定的典型形式见表2-2。由于在大气道病变中测定结果是非特异性的，因此 意义不大，大气道病变时最具诊断价值的测定指标是完整FV环轮廓。表2-2典型病变形式测定指标阻塞性病变限制性病变FVC(L)N至，1FEVjCL)11FEVi/FVC(%)N至，N至，FEF2575(L/S)N至|PEF(L/s)1N至（FEF50(L/s)1N至1FV曲线斜率4MW(L/min)4N至，FEF2575,呼出肺活量中间50%的平均用力呼气流量；FEE。,呼出肺活愦50%时的用力呼气流量；FEM，第 1秒用力呼气量;FV,流量容积；FVC,用力呼气肺活量;N,正常;PEF,呼气峰流量，1.降低,f，增大。评帖：1.如怀疑限制性病变的原因是肺纤维化，应进一步测定弥散功能（见第4章）和肺总 量（见第3章）。2.如怀疑限制性病变的原因是肌无力，应进一步测定最大吸气压（见第9章）。3.要评价肺气肿的程度，应进一步测定肺总量和弥散功能（见第3章和第4章）。4.如怀疑存在哮喘，应在支气管扩张药治疗后再次测定（见第5章）。2N.根据曲线形态分析曲线形态分析非常有用，它直观地比较受试者FV曲线与正常预期曲线（见第14 章），而不是仅仅记住表2-2那样的病变形式。在图2-9A中，虚线是受试者的正常预期FV曲线，这条曲线在很大程度上可以被视 为受试者所能达到的最大呼气流量和容积。换言之，它表明了通气的力学限制，所有的呼第2章 肺量测定：动态肺容积15气流量通常都在该曲线上或曲线以下（即曲线下方区域内）。假定具有图2-9A正常预期曲线的患者发生了慢性阻塞性肺疾病（COPD）,曲线将演 变为图2-9B所示。首先,受试者曲线缺失了很大一部分正常区域（阴影区域），只能在实 测曲线下方的缩小区域内呼吸,很明显，受试者通气严重受限。凹形FV曲线和斜率降低 提示阻塞性病变，即便还没有看右边的数值，也能确定FVC和PEF,以及FEVFEVj/FVC比值、FEF25y5、FEF5o降低。由于MVV被限制在这一缩小区域,可确定MVV也是 降低的。图中数据证实了这一推断。卜EV*00KVCFEV,FVCFEFx性MVV5.03.8763.16.6150A3.51.5430.70.960(70)(39)(57)(23)(14)(40)B2.0L75871.34.885(40)(46)(114)(42)(73)(57)C图2-9根据预期和实测的流量容积曲线，对比曲线判定结果。预期曲线和实测曲线之间的阴 影区域（B和C）为肺通气受限程度提供了一个直观的指标，而在A中的正常受试者则没有这一 阴影区域。B是典型的严重气道阻塞。C是典型的严垂肺限制性病变。FEF25-75,呼出肺活最 中间50%的平均用力呼气流量;FEF5Q,呼出肺活量50%时的用力呼气流量;FEV，第1秒用力呼气量;FVC,用力肺活量;MW,最大通气量图2-9C为肺间质纤维化患者由曲线可看出受试者缺失了很大一部分正常区域，提 示中重度通气受限。FV曲线斜率变陡且FVC降低与限制性病变相符。还可确定FEM 降低而FEVJFVC值正常，流量（FEF25-75和FEFQ正常或降低。虽然容积受限，但由于 仍能达到较高的呼气流量，因此MVV情况比图2-9B中要好。数据证实了以上结论。曲线形态分析是初步分析肺功能数据时非常有用的方法。通气受限程度可通过正常 预期FV曲线下方的缺失面积反映，即图2-9B和C中的阴影区域。我们粗略地将25%、50%和75%的面积缺失分别定为轻度、中度和重度通气受限。（齐菲陈良安译）第3章静态肺容积静态肺容积的测量可以提供大量的信息，其中最重要的是肺活量、残气量以及肺总 量。肺活量（VC）通常是通过最大限度地吸气然后缓慢而完全地呼出来进行测量的。这里VC被称作慢速肺活量（SVC）。在完全呼出后，肺部仍会残留一些空气。这部分残留的容积叫做残气量（RV）。RV 可以通过对比呼入时和呼出时胸部的X线片看到（图3-1）。从生理上来说，肺残气对于 呼气后肺不萎陷很重要。肺部如果完全塌陷，那么由于混合静脉血到达肺部的时候没有 氧气，会造成瞬间的血缺氧。更严重的是，如果想要把一个完全塌陷的肺膨胀起来，需要 很大的力量,这样会使呼吸肌很快疲劳并有可能造成肺部撕裂，导致气胸。这个问题见于 婴儿出生时发生呼吸窘迫综合征的情况。RV可以被测量出来加上SVC可以得到肺总 量（TLC）。反过来，肺总量减掉SVC可以得到RVO图3-1正常胸片。A.充分吸气相即肺总量位;R呼气相即残气位3A.慢速肺活量如图3-2所示,通常情况下,SVC和用力呼出肺活量（FVC）是一致的。但是在气管 阻塞的情况下，如慢性支气管炎或哮喘时,FVC会较SVC小，如图3-2的下图所示。SVC 和FVC之间的差异反映了肺气体陷闭。在COPD患者进行FVC测试的时候气道会过 度收缩关闭，这样肺部的空气不能像在进行SVC测试时那样完全地排出。这样的气体陷 闭对于生理学家来说是一个有趣的课题，但是临床的实用价值较低低。不过，这可以解释 SVC和FVC的不一致。16 第3章静态肺容积17 时间-图3-2正常人的呼吸容积描记图与阻塞性肺病的做对比，后者可显示气体陷闭。FVC,用力呼气肺活量;SVC,慢速肺活量3B.残气量和肺总量图3-3描绘了静态肺容积。测量得出的RV加上SVC可以得出肺总量。ERV是 潮气呼吸后可以被呼出的正常空气量。在潮气式呼吸的气体量叫做潮气量（VT）。补 吸气量IRV是在潮气呼吸后能吸入的气体量。另外,ERV加RV被定义为功能残气量（FRV）。图3-3各种不同的静态的（或绝对的）肺容积。肺总最（TLC）是残气量（RV）和慢速肺活量（SVC）的总和。慢速肺活量（SVC）是补吸气量（IRV）、潮气量（VT）和补呼气量（ERV）的总和。功能残气最（FRC）是残气量和补呼气量的和RV是在一次完全的呼出过程结束时肺部残留的空气，大小取决于胸壁移动或者气 道收缩的程度。在限制性通气障碍的情况下，胸壁受胸壁肌肉的牵拉的程度将决定RV 的大小.在阻塞性疾病的情况下,收缩的气道会阻碍空气从肺部呼出，通常RV将增大。大部分患有慢性阻塞性肺疾病的患者总肺容积会增大,而哮喘患者则不会。最后,对于限 18 肺功能结果判读制性通气障碍诊断来说，肺总量减少是必需的。FRC是生理学家主要的关注点。它是肺部向内的弹性回缩力和胸廓和腹部向外的 弹力达到平衡点的时候的肺部容积，一般占总肺容积的40%50%。当肺部弹性降低,如患肺气肿时,FRC会增加。随着肺部正常的老化，它也会小幅度增加。在肺纤维化的 时候，随着肺部弹性回缩力的增加，FRC会降低。备注：当平躺时，FRC通常会比其在坐姿和站立时要小。当人站立时，腹部组织会将膈肌 向下拉伸，从而使胸腔和肺部得到伸展。保持平躺姿势时重力不会将腹部组织向下拉，而是相应地将膈肌向上推，这样导致FRC减少。平躺时较低的FRC导致的较小的肺容 积会影响患肺部疾病患者和老年患者的气体交换，这些患者在平躺时会出现异常的跳氧 现象，一些肥胖患者也会出现类似的症状。3C.如何进行RV的测量FRC的测量一般采用下面将要描述的几种方法之一。如图3-3所示，从FRC中减去 ERV,就可以得到RV,将RV与SVC相加就可以得到TLC。像图3-2所示的那样，在阻塞性疾病的情况下,SVC可能会比FVC大，如果用FVC 加上RV得到的TLC会比用SVC计算的结果要小。即便对于COPD这种通常FVC和 SVC会有较大差异的病症，按惯例是采用SVC来进行计算的。最常见的3种测量FRC的方法（进一步得到RV）是氮冲洗、情性气体稀释法以及体 积描记图。如果无法采用这些方法,也可以使用胸片