浙浙 江江 省省 中中 医医 院院骆骆 仙仙 芳芳肺肺 功功 能能 测测 定定与与 临临 床床 应应 用用肺功能发展简史4肺功能发展已有300余年历史，从水封式楔型式滚筒式肺计量电子计算机配合41679年BORELLI首先进行肺容量测定41846年HUTCHINSON提出肺活量概念41919年NIANSTROHL提出用力肺活量FVC41967年DOLLFUSS提出小气道疾病概念和小气道功能特点41979年美国胸科协会制定肺功能操作规范，1987年修订肺功能检查在中国的发展4我国开展肺功能检查六十余年历史41939年（蔡 翘）：大学生、中学生肺活量41951年（吴秀锦）：健康学生肺活量41956年（吴绍青）：通气功能检测及中国人正 常值41957年（汪士等）：分侧肺功能41958年（吴绍青）：残气测定（氮冲洗法）和 时间肺活量41961年（吴绍青）：肺功能测验在临床上的应用41992年（穆魁津）：肺功能测定原理与临床应用42002年（何权瀛等）：现代呼吸系统疾病诊断学早期的肺量计早期的肺量计 用记纹鼓用记纹鼓用记纹鼓用记纹鼓记录肺容量记录肺容量记录肺容量记录肺容量运运动动心心肺肺功功能能试试验验临床应用4 (1)发现呼吸系统疾病或胸外疾患肺功能损害的性质和程度。4 (2)呼吸系统疾病或胸外疾患伴肺功能损害治疗的疗效评估。4(3)呼吸困难的鉴别诊断。4 (4) 手术前安全性评价以及术后肺功能的预测。4 (5)重症抢救监测。4 (6)劳动力鉴定。肺功能测定主要项目肺容量通气功能换气功能呼吸动力学一、肺容量4肺容量（Lung volumes）是指肺内容纳的气量，是呼吸道与肺泡的总容量，反映了外呼吸的空间。4肺容量共有四个基础容积，即潮气量、补吸气量、补呼气量和残气量。基础容积互不重叠。4由其中二个或二个以上基础容积构成四个肺容量，即深吸气量、肺活量、功能残气量和肺总量。肺容量及其组成肺容量曲线肺容量曲线IRVERVVTVCRVTLCICFRC最大吸气后能呼出的最大气量。最大吸气后能呼出的最大气量。平静呼气后能吸入的最大气量。平静呼气后能吸入的最大气量。补呼气后，肺内不能呼出的残留气量。补呼气后，肺内不能呼出的残留气量。平静吸气后所能吸入的最大气量。平静吸气后所能吸入的最大气量。平静呼气后能继续呼出的最大气量。平静呼气后能继续呼出的最大气量。深吸气后肺内所含有的总气量。深吸气后肺内所含有的总气量。平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量。平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量。平静呼气后肺内所含有的气量。平静呼气后肺内所含有的气量。(一一) 潮气量潮气量（Tidal volume, VT）4 潮气量是指在平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量。4正常人潮气量：8-15ML/KG体重4潮气量与呼吸频率决定了每分钟通气量。 （二）深吸气量（二）深吸气量（IC）和补吸气量（IRV）4深深吸吸气气量量（IC）是指在平静呼气后，作最大吸气所能吸入的气量，由VT+IRV构成。4补补吸吸气气量量（IRV）是指在平静吸气后，用力吸气所能吸入的最大气量，它是深吸气量中的一部分。4反映了肺和胸廓在静态时的最大膨胀度。深吸气量是最大通气量和肺活量的主要成分（约占肺活量的75%），因此足够的深吸气量方能保证肺活量和最大通气量的正常。 （三）补呼气量（三）补呼气量（Expiratory reserve volume, ERV）4补呼气量是在平静呼气后，用力呼气所能呼出的最大气量。4补呼气量反映了呼气肌和腹肌的力量。（四）肺活量（四）肺活量（Vital capacity, VC）4肺活量是指深吸气后最大呼气所能呼出的气量。由IC+ERV构成。4肺活量个体差异较大，故临床判断时均以实测值占预计值的百分比作为衡量指标。4分级标准：4肺活量占预计值的百分比 = 80%正常 60-79%轻度降低 40-59% 中度降低 预计值120%为增高 4 10L提示通气过度，3L提示通气不足。 4一般来说，限制性肺疾病患者表现为浅快呼吸，而阻塞性疾病则呼吸相对深缓，呼气时间延长。（二）肺泡通气量（二）肺泡通气量(VA)4静息状态下每分钟吸入气量中能到达肺泡进行有效气体交换的通气量称为肺泡通气量（Minute alveolar ventilatiaon, V A）。4停留在传导气道，如口腔、鼻腔、气管、支气管等的气量，属于无效通气量，称为解剖死腔。4进入血流不足的肺泡中不能进行有效的气体交换的气量，称为肺泡死腔。4解剖死腔与肺泡死腔总称为生理无效腔（VD）。 4肺泡通气量等于每分钟通气量减去生理无效腔通气量，VA=（VTVD）*RR肺泡通气量的大小因人而异，一般为35.5 升。正常人无效腔量/潮气量比值为0.13-0.40。肺泡通气量反映了有效通气量。每分钟通气量降低或者死腔比例增加都可导致肺泡通气量不足，从而可使肺泡氧分压降低，二氧化碳分压增高。深慢呼吸的死腔比例较浅速呼吸为小，因此潮气量大，呼吸频率小，对提高肺泡通气量有利。 肺泡通气量肺泡通气量(VA)（三）最大通气量三）最大通气量4最最大大通通气气量量（Maximal volumtary ventilation，MVV）是指在单位时间内以最深最快的呼吸所得到的最大通气量，通常以每分钟计算。 最大通气量与肺容量、气道阻力、胸肺顺应性以及呼吸肌力都有关。 正常人最大通气量应预计值的80%以上。最大通气量损害分级标准： MVV%Pred 60-79% 轻度降低 40-59% 中度降低 40% 重度降低 引起最大通气量减低的常见的原因有：1、气道阻力增加：如支气管哮喘等。2、胸廓畸形或神经肌肉病变：脊柱后侧凸、格林巴利综合征等。3、肺组织病变：肺水肿等。 气气 速速 指指 数数4 气速指数= 最大通气量占预计值百分比 / 肺活量占 预 计值 百分比 4阻塞性和限制性肺疾患最大通气量都降低，因此常根据气速指数来鉴别。4正常人气速指数为1，若气速指数1，提示为限制性通气功能障碍。4阻塞性疾病患者作最大通气时，呼吸基线上移，以使气道保持扩张状态，为其特征性改变。通气储量百分比通气储量百分比4通气储量百分比通气储量百分比(Ventilation reserve%, VR%): 此系通气储备能力大小的指标。4通气储量百分比(VR%)= 最大通气量-静息每分通气量 最大通气量 10 0%4正常值为93%以上。通气储量百分比常作为能否胜任胸部手术的判定指标。86%胸部手术应慎重。（四）时间肺活量（四）时间肺活量41、时时间间肺肺活活量量 （FVC）是指深吸气至肺总量位，然后用力快速呼气直至残气位。所测得的肺活量称为用力肺活量，同时测定1，2，3秒时间内呼出的气量，并分别称为第一秒用力呼气量（FEV1）、第二秒用力呼气量（FEV2）、第三秒用力呼气量（FEV3）表示。42、FEV1/FVC称为第一秒用力呼气率第一秒用力呼气率。43、最最大大呼呼气气中中期期流流速速（MMEF）：将用力肺活量分四等分，以呼出中间二等分容量除以呼出中间二等分容量所化费的时间（升/秒）。4正常值范围：FVC%Pred 80% FEV1%Pred 80% FEV1/FVC% 83% 临临 床床 意意 义义41、正常人FVC与VC接近，但在阻塞性肺疾病患者用力呼气时由于胸腔内压增高，小气道提早闭合，可导致FVC小于VC。42、评价通气功能障碍： 阻塞性疾病FEV1 /FVC%减少，曲线坡度平坦，而限制性病变FEV1/FVC%正常或增高，曲线陡峭，时间肺活量通常提前完成。阻塞性限制性1 sFEV 1 FEV1 /FVC%能敏感发现气流阻塞， FEV1 %pred有助于判断气流阻塞的程度。 在对慢性阻塞性肺疾病(COPD)病情轻重程度进行分级时，普遍采用FEV1 %pred这一指标。根据慢性阻塞性肺疾病防治全球倡议（GOLD)，2002年4月我国慢阻肺会议提出COPD的分级：40级：危险期特点：（1）肺功能正常 （2）慢性症状（咳嗽，咯痰）4级（轻度COPD）： 特点：（1） FEV1 /FVC 70% 4（2） FEV1 %pred 80% （3）伴或不伴慢性症状（咳嗽，咯痰） 4级（中度COPD）： 特点：（1） FEV1 /FVC 70% 4（2） 30%FEV1 %pred 80% （ A： 50%FEV1 %pred 80% B： 30%FEV1 %pred 50% 4（3）伴或不伴慢性症状（咳嗽，咯痰，呼吸困难） 4级（重度COPD）： 特点：（1） FEV1 /FVC 70% 4 （2） FEV1 %pred 30%或FEV1 %pred =15%且FEV1增加200ml为支气管舒张试验阳性，考虑哮喘可能。（五）峰流速（五）峰流速4峰流速是用力呼气时最大的流量（PEF）。PEF昼夜波动率测定方法：每日清晨、下午和睡前定时测定PEF。 PEF昼夜波动率=日内最高PEF-日内最低PEF 100% 1/2（同日内最高PEF+最低PEF）4PEF 通过监测流速反映气道阻力变化，有助于哮喘和慢性阻塞性肺病病人了解病情变化，判断病情的轻重，观察用药疗效。 （六）通气功能障碍评价（六）通气功能障碍评价4通气功能障碍分为三种类型，即阻塞性、限制性和混合性。 1、阻塞性通气功能障碍、阻塞性通气功能障碍4阻塞性通气功能障碍系指气流受限或气道狭窄所引起的通气障碍，其改变为：4（1）、肺活量早期正常，以后逐步降低；补呼气量递减；功能残气量、残气量均增高；肺总量正常或增高，严重时肺活量降低超过残气量增加而表现为肺总量降低。残气量占肺总量百分比增高。4（2）、时间肺活量第一秒用力呼气率减低，最大呼气中期流速降低，最大通气量减少，最大通气基线上移，气速指数1。 3、混合性通气功能障碍混合性通气功能障碍4混合性通气功能是指气流阻塞与肺扩张受限因素同时存在所引起的通气障碍，可表现为以阻塞为主或以限制为主。4混合性通气功能障碍在肺容量与通气功能方面的改变为：4（1）肺活量下降，而功能残气量、残气量、肺总量、残/总百分比变化不一定。4（2）用力肺活量及第一秒用力呼气量均降低，第一秒用力呼气率正常或降低，MMEF降低，最大通气量减少。三种类型通气功能障碍分型三种类型通气功能障碍分型阻塞型阻塞型限制型限制型混合型混合型肺肺容容量量VCN或或 FRC 不一定不一定TLCN或或 不一定不一定RV/TLC不一定不一定不一定不一定阻塞型阻塞型限制型限制型 混合型混合型通通气气功功能能FVCN或或 FEV1 FEV1/FVC N或或N或或MVV 气速指数气速指数 1 1 1不一定不一定 MMEF 三种类型通气功能障碍分型三种类型通气功能障碍分型三、换气功能三、换气功能4换气功能也就是气体交换过程，包括肺泡和血液之间、血液与组织细胞之间O2和CO2气体的交换，牵涉到肺通气分布、血流分布、通气/血流比例、弥散功能等。 （一）、肺通气分布（一）、肺通气分布4吸入空气进入肺脏，要求比较均匀地分布到每一个肺泡以保证换气功能的正常。4由于重力的影响，胸腔负压呈现区域性差异，如在直立位，从残气位开始吸气，胸腔上部为负压，而肺底部则为正压，所以上肺区的肺泡首先充气，吸入气量明显大于下肺区；吸气至功能残气位时上下肺泡同时扩张，在时间和数量上基本同步；至肺总量位时，上肺区的肺组织中止充气，而下肺区肺组织继续充气,从而造成吸入气体的不均。从空间上来看，在直立位上肺区肺组织通气量较少，从肺尖断面至肺底部断面，通气量逐渐增大。 （二）、肺血流分布（二）、肺血流分布4肺循环是一个低阻低压系统，血流量的分布易受重力、体位、血压、胸膜腔压和肺泡内压等的影响。4在直立位自肺尖向肺底部，肺血流量逐渐增加，在仰卧位时，肺尖部与肺底部的血流量分布相同，但自腹侧至背侧血流递增。运动时由于肺血流量增加，体位的影响几乎消除。 （三）、通气（三）、通气/血流比例血流比例4为维持有效的气体交换，肺泡的通气量与血流量必须保持适当的比例。正常成人在静息状态下，每分钟肺泡通气量约4L，肺血流量约5L，通气血流比例(V/Q)为0.8。但由于通气与血流均受重力、体位等的影响，通气/血流比例也存在区域性差异。虽然通气和血流都从肺尖至肺底渐增，但血流量的增加在比例上超过肺通气量的增加，故通气/血流比例呈递减趋势。即肺尖部V/Q0.8，而肺底部V/Q0.8，则进入肺泡的一部分潮气量不能与肺血流接触进行气体交换，造成死死腔腔量量增增加加；若通气在比例上低于血流，即V/Q 70岁4肥胖病人4胸部手术4上腹部手术4吸烟史4任何肺部疾病史Tisi GM, et al. Am Rev Resp Dis. 1968; 119: 293 - 312影响术后肺功能的因素影响术后肺功能的患者因素患者因素4内源性因素：比较稳定，但是不易在短时间内改善年龄、性别、肥胖和已经存在的呼吸系统病理状态4外源性因素：可在短时间内纠正或改善吸烟、感染、可控制的心脏疾病影响术后肺功能的手术因素4手术部位：从小到大依次为浅表或远端肢体，下腹部，上腹部，头部及颈部，心血管手术和剖胸手术4其它因素：体位、切口位置、切口两侧组织损伤程度、创口清洁程度、是否急诊手术及手术时间影响术后肺功能的麻醉因素4局部麻醉和神经阻滞较为安全4椎管内麻醉和全身麻醉对PPCs的发生均有影响椎管内麻醉对呼吸功能的影响4蛛网膜下腔阻滞：可减少腹部及胸廓肌肉功能，使呼吸主要依赖膈肌4硬膜外麻醉：具有同样危险性，但较脊麻安全，可控性更强4如发生全脊麻影响巨大。椎管内麻醉对呼吸功能的影响4如合并使用大剂量阿片类药物或镇静剂将同时抑制神经肌肉功能和呼吸中枢4对肺功能减退或有潜在困难气道的患者，与全麻相比无优越之处，全麻可有效控制通气，安全控制气道全身麻醉对呼吸功能的影响4使功能残气量（FRC）减少10%，用力肺活量（FVC）减少20%，可致小气道萎陷4抑制气管粘膜表面的纤毛功能，增加感染可能4使V/Q比例失调，增加肺泡动脉氧分压差4残余的麻醉药物可导致麻醉后低通气全身麻醉的影响4其它因素术前用药中的麻醉性镇痛药、安定药、有组胺释放作用的肌松药、用硫喷妥钠诱导残余的挥发性麻醉药可抑制颈动脉体的烟碱及毒蕈碱位点，降低低氧对呼吸中枢的刺激潜在的可以增加PPCs的因素手术部位 胸腔或靠近膈肌手术时机 急诊手术或限期手术手术时间 3小时病员一般情况有伴随疾病心脏情况 近期内心梗、慢性心衰和肺心病肺部情况 有阻塞性或限制性肺病年龄 70岁吸烟史 戒烟时间 8周各因素对PPCs发生率的影响4上腹部手术PPCs的发生率增加1倍4长期吸烟及COPD患者增加2倍4膈肌周围手术与PPCs的发生密切相关，多伴有麻醉和手术导致的限制性通气功能障碍术后中度发生PPCs危险的指标4FVC 预计值的50%4FEV1 预计值的50%4DLco 预计值的50%4FEV1/FVC 预计值的70%4MVV 预计值的50% 或50L/min术后高度发生PPCs危险的指标4FVC 15 ml/kg4FEV1 1 L4FEV1/FVC 2.0 和和50%预计值预计值lPEF：排痰能力排痰能力 l胸科手术胸科手术 (综合分析：年龄，性别，综合分析：年龄，性别， 一般状态，术式一般状态，术式) FEV12.0 或或 50% pred, 安全安全 MVV 70% pred 安全安全 69-50% 考虑考虑 49-30% 避免避免 30% 不能不能 PaO2 0.8 Ll 预计术后FEV1l 术后FEV1术前FEV1（100切除肺）/100l 肺组织切除最好依据核素肺功能（通气及灌注）而定评估肺部手术切除范围估计功能性肺组织百分比的方法4将两肺分为42段，右肺上中下叶各有6、4、12段，左肺上下叶各有10段目前为大家所接受的保证肺叶切除术后长期存活的最低标准4FEV1% 50%，4PPO-FEV1% 40%4PaCO2 50mmHg儿童用力依赖性肺功能的特点儿童用力依赖性肺功能的特点l受儿童年龄影响受儿童年龄影响l 10 岁能很好配合岁能很好配合l 79 岁较好配合岁较好配合l 67 岁部分配合岁部分配合l 5ml/Kg(10ml/Kg) VC15ml/Kg 肺功能测定注意事项：肺功能测定注意事项：1.测试前病人须安静休息15分钟。2.高热，剧咳，极度衰弱 病人暂不宜做；3.肺大泡，自发性气胸病人不能做；咳血病人须待血止后二周方可做。4.传染病患者暂不能 做。