肺功能检查指南体积描记法肺容量和气道阻力检查.pdf

1、史坐筮筮塑唑亟盈查塑!生i 旦箜!鲞筮!塑鱼!也!堡垦!P 韭旦过丛型!：!：!：盟!：i肺功能检查指南体积描记法肺容量和气道阻力检查中华医学会呼吸病学分会肺功能专业组一、概述体积描记法检查是完整的肺容量检查中非常重要的组成部分引。在本系列指南的肺容量检查部分已经详细介绍了气体稀释法肺容量测定的方法 1J，本部分将介绍基于体积描记技术的肺容量和气道阻力检查方法。体积描记(p l e t h y s m o g r a p h y，体描)一词来源于希腊语“p l e t h y s m o s”，原意为“扩大，扩展”。早在1 9 世纪末就有学者提出，通过测量呼吸过程中胸腔容积“扩大”引起的人体体

2、积的变化来测定功能残气量(F R C)，但直到1 9 5 6 年，D u B o i s 等才发展出第一套基于波义耳定律(B o y l e sl a w)的实用的人体体描技术，用于测定胸腔气体容积1。体描法检测是基于波义耳定律，即在密闭和恒温的情况下，一定量的气体被压缩或膨胀后其体积会减少或增加，而气压的改变遵从于在任何时候压力与体积的乘积保持恒定的规律。二、体描法检企的适应证与禁忌证本指南主要适用于年龄6 岁且配合良好的儿童和成人。婴儿体描检查可参照儿童肺功能检测及评估专家共识1 I。需要特别注意的是，在临床实践中体描法测量肺容积和气道阻力必须与肺量计检查组合进行，才能够对受试者的肺功能状

3、态做出全面、准确的评估，所以两者的适应证和禁忌证大致相同2。(一)适应证除肺量计和气体稀释法肺容量检查的适应证，刊以外，体描法肺容量检查尤其适用于气道阻塞严重、气体分布不均的受试者。0”1，肺容量检测的同时还可以测定气道阻力。D O I：1 0 3 7 6 0 c m a j i s s n 1 0 0 1-0 9 3 9 2 0 1 5。0 5 0 0 6基金项目：国家科技发展计划项目(2 0 1 2 B A l 0 5 8 0 12 0 1 3 B A l 0 9 8 0 9，2 0 1 5 B A l l 2 B I O)通信作者：逯勇，E m a i l：l u y o n 9 8 7

4、 6 4 s i n a c o r n；王惠妩，E m a i lw a r t g h u i l 9 5 7 1 6 3 c o r n诊疗方案1 用于准确测定肺容积：目前认为体描法是检测肺容积最为准确的方法。2 评估阻塞型肺疾病：如大疱型肺气肿和囊性纤维化等在氦稀释法或氮冲洗法检测中得到过低的检测值(伪差)13 1 8J。有了同时测到的肺容量便可以确定气体陷闭指数(即F R C 体描F R C 氦稀释)。3 用于受试者无法进行多次呼吸检测或者要求进行多次重复肺容量检查时。4 对气道阻力及胸腔容积的变化进行观察，用于确定支气管对舒张剂的反应。1 咐2 I。5 用于以气道阻力及胸腔容积的变

5、化确定对乙酰甲胆碱、组织胺等的支气管高反应性9 22|。(二)禁忌证1 绝对禁忌证：急性心肌梗死后1 个月内。2 相对禁忌证：(i)压力性尿失禁；(2)肌肉功能失调、躯干石膏固定以及其他不宜进人体描箱的情况；(3)痴呆或认知障碍，或其他不能按照医生或技术员的指导完成正确呼吸动作的情况；(4)因进人体描箱可能加剧的幽闭恐惧症；(5)佩戴影响检查的设备等其他情况，如带有连续静脉输泵等其他不适宜进人体描箱的设备不能中止又会干扰压力变化，还包括胸腔管、经气管氧导管或者鼓膜穿孔等情形；(6)不能临时中断的连续氧疗；(7)任何原因导致的胸腹痛；(8)因含口器可能加重的口腔或面部疼痛。三、体描法肺容积和气道

6、阻力检查的方法和步骤(一)检测原理及设备技术参数要求体描仪有3 种基本类型：(1)压力型体描仪，工作时压力变化而容积保持恒定；(2)容积型体描仪，工作时容积变化而压力保持恒定；(3)压力校正流量型(流量型)体描仪，此类体描仪将压力型体描仪对高速气流的精确反应和容积型体描仪对气体容积剧烈变化的良好感知能力相结合。不论哪种类型的体描箱，都必须配备口压传感万方数据虫堡缱燕塑哩亟盘查垫!i 生i 旦箜!鲞笠i 塑坠!翌曼!型!旦蔓丛型!Q!：Y!：!：盟垒i器，它必须满足口压测量范围5k P a(5 0c m H：O，1c m H：O=0 0 9 8k P a)且其平滑频率响应8H z。用于测量肺容量

7、和用力吸气呼气容量的肺量计或流量传感器的精度和频率响应需要满足相应的肺量计标准旧m6|。用于测量箱内压力变化的传感器的精度和范围必须满足0 0 2k P a(0 2c m H：O)旧3|。温度变化可能会引起箱压约1 0k P a(1 0c m H：O)的上升，这需要箱压传感器的工作范围适当加大。体描箱的可控泄漏时间保持在1 0S 左右最佳，这有助于减小因温度变化导致的缓慢气压升高的影响。由于3 种体描仪的工作原理基本相同，这里只介绍应用最广泛的压力型体描仪。压力型体描仪(图1)的核心部分由呼吸速率计、测定体描箱内压力和(或)容积的传感器，两个分别用于测量口腔压(P m)和箱内压(P b o x

8、)的应变电阻式传感器和一个位于口器和体描箱之间的阻断器阀门结构组成。3 个传感器与增益系统和监测系统联接，使箱内压力(或容积)和口腔压指标可以同时在终端的x 轴和Y 轴上显示出来(图1)。其他传感器箱内压(P b o x)一气流流速(v)1 3 腔压(P m)I lll l信号采集器l|I I信号放大器 十流量传感器1l阻断器图1 用于测定功能残气量和气道阻力的压力型体描仪示意图在测定F R C 时，受试者佩戴鼻夹，坐于体描箱中平静呼吸，在平静呼吸的呼气末，阻断器阀门关闭，此时操作者嘱受试者对抗阀门阻力进行呼吸动作。吸气动作导致口腔压和箱内压发生变化，口腔压降低，同时肺容积增加，肺内气体变稀薄

9、。由于体描箱是密闭的，肺容积的增加相应导致了箱内压的增加。同理，呼气动作导致肺容积降低和箱内压降低。由于测定过程中阻断器阀门是关闭的，口腔压与肺泡压(P。)相同。口腔压与箱内压或肺容积对应的函数关系可以在终端上表现为一条闭合曲线(图2)2 7 1。通过测定闭合曲线的斜率可以计算出阻断器关闭时肺内气体的容积，即胸腔内气体容积(T G V 或V T c)。当阻断器关闭的时点在平静呼吸的呼气末水平时，则可以波义耳定律计算出F R C【2”。V=PX(A V A P)V：功能残气量(L)；P：大气压(c m H：O)；A V A P：终端显示的闭合曲线斜率的倒数，在此方程式中，唯一的未知数V 可由大气

10、压和P m 与P b o x 相关闭合曲线斜率(A P A V)的倒数计算出来。舍eR幽蛰容积变化(V)图2 通过体描仪获得的压力一容积环口腔压代表肺泡压，箱内压反映了胸腔内压。阻断器在平静呼气末(P m，V)关闭，同时受试者继续吸气动作，口腔压降低，同时箱内压升高。箱内压的增高反映了胸腔内气体容积的变化。曲线末端代表了吸气末水平(P m A P m，V+A V)。曲线的斜率取决于阻断器关闭时肺内气体的容积(即F R C)。气道阻力(R a w)指气道(包括口腔、鼻咽、喉、中心气道和外周气道)内的气流驱动压(P)与实际气流流速(V)之比。在受试者浅快呼吸过程中，阻断器开放时可以得到气流流速(V

11、)与箱内压之间的关系，g O V P b x；在阻断器关闭时，可以得到肺泡压(P。)与箱内压之间的关系，即P。P b o x。将上述两条曲线的斜率相除，即可计算出气道阻力。(二)检查前的准备1 仪器的准备：(1)设备开机后应根据设备的操作手册，严格保证充足的预热时间；(2)在每个检测日，应按设备的操作手册的要求，检查体描箱的密闭性，对流量传感器、口腔压传感器及箱压传感器进行定标，使测定值在可允许的变化范围之内。如同一天内室温、室压变化过大，需要再次进行定标，以保证检查的准确性。2 受试者的准备：(1)不要穿戴过紧的衣服、腰带、衬衫、胸衣等，以免限制胸廓活动；(2)体描箱内万方数据空堡垡篮独壁咝

12、盘查!生i 旦箜!鲞筮i 塑垦!i!垦!望业旦鱼坠!Y!，!：!：盟!：座位高度应调整合适，保证在含咬口器的时候受试者不需要弯曲或伸长脖子；(3)无需取下假牙；(4)医生或技术员应仔细向受试者介绍检查过程，使其了解如何配合检查，包括箱门将关闭、受试者要用双手托住两颊、需要使用鼻夹等信息旧2|。还应指导受试者练习经口平静呼吸和浅快呼吸，待其掌握了呼吸(尤其是浅快呼吸)要领后方可开始检查。(三)检查方法和步骤1 关闭体描箱门，略等2r a i n 左右以使热传导达到稳定，要求受试者尽可能放松，具体平衡时间及判断标准请参阅设备使用说明书。2 受试者含口器并平静呼吸直到呼气末水平稳定(通常需要3 7

13、次潮气呼吸)。3 气道阻力测定：在平静呼气末，令受检者做浅快呼吸，呼吸频率1 5 2 5H z(1 5 2 5 次s，即9 0 1 5 0 次m i n)，至少应记录到3 5 个满足技术要求的重复性好的呼气流量体描箱压曲线(图3)。目前已有一些新型体描仪可进行自动呼吸压力容积补偿，只需平静呼吸方式而无需浅快呼吸，提高受试者的依从性和检查的重复性。兮幽赠媸F箱内压力(P b o x)图3 气流流速(V)变化与体描箱内压力(P b o x)变化曲线。吸气流速在0 0 5I s范围时此曲线的斜率与阻断器关闭时得到的曲线斜率相除，可计算出气道阻力(R a w)1 8 j4 肺容积测定：在浅快呼吸后，阻

14、断器会在呼气末(功能残气位)阻断约2 3s，此时要求受试者仍保持浅快呼吸动作(口腔压约1k P a，即约1 0c m H，0)，但呼吸频率为0 5 1 0H z(3 0 6 0 次m i n)旧2 琊J。至少应记录到满足技术要求的3 5 次浅快呼吸动作(也就是要在压力容积图上看到一系列被很小的热漂移分隔开的几乎重叠的直线，如图2)。5 慢肺活量测定：阻断器打开，受试者进行一次补呼气(E R V)动作，接着做一次吸气慢肺活量(I V C)动作 也可以先做一次深吸气(I C)动作，再做一次慢呼气肺活量(E V C)动作。如果需要，受试者可以在胸腔气量(T G V)和肺活量(V C)检测之间离开口器

15、进行休息。患有严重呼吸困难的受试者可能在检测完胸腔气量(T G V)之后立即进行补呼气(E R V)后再做一次慢吸气肺活量(I V C)检查(图4)有困难。为了解决这个问题，也可以让受试者做完浅快呼吸测定后先进行2 3 次潮气呼吸，然后再接着做补呼气(E R V)和吸气肺活量(I V C)测定。时间注：时间-容量曲线显示在平静呼吸的呼气末水平达到稳定后，阻断器关闭一小段时间用来测定胸腔气量，阻断器开放后，受试者先做一次补呼气(E R V)再做一次慢吸气肺活量检测。不需要受试者离开口器就能非常连贯的一次完成所有的相关容量的测量，其中包括I C、F R C、I R V、V T、R V 等图4 体描

16、检查过程示意图(四)除气道阻力(R a w)外体描法气道阻力测定的常用指标1 气道传导率(G a w)：为气道阻力的倒数；G a w=1 R a w。2 比气道阻力(s R a w)：为气道阻力与胸腔气量(T G V)的乘积；s R a w=R a w T G V=T G v c a w。3 比气道传导率(s G a w)：为比气道阻力的倒数，或气道传导率与胸腔气量的比值；s G a w=1 s R a w=G a w T G V o(五)质量控制和注意事项1 在整个检查过程中，受试者口含口器不能松脱，口角不能漏气，否则呼吸容量基线漂移，则T L C、R V 等计算可有较大的误差。2 在气道阻力检测时和肺容积检测阻断器阻断后受试者均须保持浅快呼吸。(1)在气道阻力检测中，要求浅快呼吸频率为1 5 2 5H z(1 5 2 5次s，即9 0 1 5 0 次r a i n)。目前，随着技术的进步，将体描箱与可自动校正温度相关容量差异的微处理万方数据史堡结揎塑壁咝苤查垫!生i 旦笙!鲞笙i 塑垦!i!坠!盟曼!匹!旦巫丛!Y!：Y!：!：盟!：i器相联接，已可在受试者平静呼吸的状态下测定气道