作者：戴元荣
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肺功能检查在气道疾病中的临床应用试读：
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肺功能检查在气道疾病中的临床应用/戴元荣主编.—北京：人民卫生出版社，2013
ISBN 978-7-117-17697-2
Ⅰ.①肺… Ⅱ.①戴… Ⅲ.①肺-功能-检查-应用-气管疾病-研究 Ⅳ.①R332. 2②R562
中国版本图书馆CIP数据核字（2013）第180709号
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肺功能检查已有三百多年的历史。呼吸系统疾病的功能诊断，在很大程度上依赖于肺功能检查。肺功能检查在临床上已得到广泛的应用，有助于早期检出气道和肺部病变，对呼吸困难原因进行鉴别，对疾病功能及病变部位作出判断，评估病情的严重程度及预后，评价药物等治疗方法的临床疗效，评估对手术的耐受力和术后并发症的发生危险，评估劳动强度耐力，以及对危重病人的监护等。肺功能技术从最初的肺容量检查逐渐发展至呼吸流量检查、肺内气体交换检查、呼吸动力学检查、运动心肺功能检查等多项检查项目和方法，检查技术不断推陈出新，并提出了相应的质量控制标准。肺功能检查结果有助于人们从不同的角度去分析呼吸生理的改变以及疾病对呼吸功能的影响。肺功能检查对支气管哮喘和COPD等呼吸道疾病的规范化诊治起到重要的指导作用，已经成为呼吸内科医生不可缺少的辅助工具。
我国开展肺功能的临床检查已有半个多世纪的时间，在取得一定成绩的同时也存在一些问题。目前肺功能检查尚没有全面普及，许多医院对肺功能的检查技术手段较为单一，还存在操作不规范、质量控制不严格等问题。临床医师对肺功能的相关原理、操作规程及新的技术需要加深理解和认识。
适逢温州医学院附属第二医院呼吸内科戴元荣教授带领全科同事，在广泛查阅文献，了解国内外进展的基础上，结合多年来的工作经验，出版《肺功能检查在气道疾病中的临床应用》专著，本书深入浅出，理论结合实际，我想对于呼吸内科及相关领域专业医师及研究人员进一步完善理论知识，熟练掌握肺功能的临床应用，提高肺功能检查技术和指导呼吸疾病的诊治将起到积极的推动作用。祝贺本专著的出版发行。林江涛2013年9月前 言
气道疾病是呼吸系统的常见病。阻塞性气道疾病（obstructive airway disease，OAD）是指一组以气流受限为主要特征的气道疾病，主要指支气管哮喘（哮喘）和慢性阻塞性肺疾病（COPD），近年来哮喘和COPD发病率在全世界范围均有上升趋势，严重影响患者的学习和工作，严重者甚至危及生命，给家庭和社会造成严重的经济负担，已成为一个重要的公共卫生问题，是医学界关注的焦点和研究最活跃的领域。我国根据WHO等组织制订的《全球哮喘防治创议》（Global Initiative for Asthma，GINA）和《慢性阻塞性肺疾病全球倡议》（Global In-itiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD），结合我国具体情况，分别制定了哮喘和COPD诊治指南，为其规范化诊治提供了重要的依据。
随着现代医学的发展，呼吸系统疾病的诊断方法不断增多和改进，但肺功能检查仍是临床上评价呼吸生理、诊断肺部疾病的重要手段。肺功能检查有利于气道疾病的早期发现和明确诊断，可以评估气道疾病的病情严重程度和监测疾病的进展，还可评价疗效。
但是目前许多临床医师对肺功能检查没有足够的重视，肺功能检查普遍存在操作不规范，对其临床价值认识不足，尤其是气道反应性测定、支气管舒张试验、PEF昼夜变化率等。因此，临床医师急切需要一本实用的关于常见气道疾病的肺功能书籍。
温州医学院附属第二医院呼吸内科一直致力于气道疾病的基础和临床研究，承担10余项相关课题，发表相关论文50余篇，并致力于肺功能检查的推广工作，多年以来成功举办了省级继续教育项目“支气管哮喘现代诊断与治疗”和国家级继续教育项目“肺功能检查在阻塞性气道疾病中的临床应用”，取得了良好的效果。在此过程中，我们积累了一定的经验，也发现了许多临床医师在肺功能检查方面存在的问题，并探索了解决的方法。在此基础上，经过大家的共同努力，一起编写了本书。
本书介绍了气道疾病相关的肺功能检查、扼要介绍了各种气道疾病的基本概念和诊疗进展、重点阐述了气道疾病的肺功能改变以及肺功能检查在其诊疗中的临床价值，并通过病例分析以强化肺功能检查在临床实际中的运用。希望本书有助于提高临床医师对肺功能检查的理解、规范肺功能检查操作、更全面地评价肺功能检查在常见气道疾病如哮喘和COPD中的价值、认识一些相对少见但近年来发病率逐渐增高的疾病如气管支气管结核（TBTB）、弥漫性泛细支气管炎（DPB）、声带功能障碍（VCD）等肺功能的改变及其临床评价。
本书可作为呼吸内科医师及相关临床医师的临床参考书，也可供医学院校本科及研究生、肺功能检查技术人员参考。
由于医学发展日新月异，我们的能力和水平有限，再加上参编人员较多，写作风格不一，若有不足甚或错误之处，敬请赐教。戴元荣 林洁2013年7月Table of Contents第一篇 气道疾病的相关肺功能检查介绍 第一章 肺功能检查的发展史第二章 常规肺功能检查操作规范第三章 小气道功能检查第四章 支气管激发试验第五章 支气管舒张试验第六章 呼气峰流量及其变异率检查第七章 体积描记仪第八章 强迫振荡技术第九章 心肺运动试验第十章 儿童与老年人肺功能检查注意事项第十一章 外科手术相关肺功能检查第十二章 危重病患者的呼吸功能监测及应用第二篇 肺功能检查在气道疾病中的临床应用 第十三章 肺功能检查在支气管哮喘中的应用第十四章 肺功能检查在慢性阻塞性肺疾病中的应用第十五章 肺功能检查在支气管扩张症中的应用第十六章 肺功能检查在气管支气管结核中的应用第十七章 肺功能检查在弥漫性泛细支气管炎中的应用第十八章 肺功能检查在慢性咳嗽中的诊断价值第十九章 长期吸烟与肺功能损害第二十章 过度通气综合征第二十一章 肺功能检查在声带功能障碍中的应用第二十二章 肺功能检查在阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合的第二十三章 肺功能检查在复发性多软骨炎中的应用第二十四章 变应性支气管肺曲霉病肺功能改变及评价第二十五章 变应性肉芽肿性血管炎肺功能改变及应用第二十六章 囊性纤维化病肺功能改变及应用第二十七章 闭塞性细支气管炎伴机化性肺炎第二十八章 肺功能检查在气道肿瘤中的应用第二十九章 肺功能检查在淋巴管平滑肌瘤病中的应用第三十章 尘肺功能改变及应用第三十一章 肺功能检查在血管滤泡性淋巴结增生症的第三篇 肺功能检查在气道疾病中应用的注意事项及评价 第三十二章 肺功能检查在气道疾病中应用的注意事项第三十三章 肺功能检查在气道疾病中应用的评价附 录 肺功能与气道疾病常用中英文对照及缩略语第一篇 气道疾病的相关肺功能检查介绍
第一章 肺功能检查的发展史第一节 国外肺功能检查发展简史
129—200年，希腊的医生、哲学家Claudius Galen尝试对人的肺通气容积进行检查。他让一个男孩对着一气囊呼气和吸气，他发现，在一段时间后重复检查，气囊内气体容积测定结果没有改变，但是他没有测定其容积的绝对值。
1679年，Giovanni Alfonso Borelli首先用一口气法测定吸气容积的绝对值，约300～600ml；他是通过吸一个圆柱管中的液体去测定的；值得一提的是，他已经注意到要闭上鼻孔的问题。
1718年，Jurin J.通过向气囊吹气并根据阿基米德定律测定气囊中的气体容积，他测得潮气容积为650ml，最大呼气量为3610ml。
1727年，Stephen Hales通过实验证实了Jurin的结果，即最大呼气量为3610ml，但其测量方法不明确。
1749年，Bernouilli D.记录了一种测定呼出气体容积的方法，具体方法不详。
1788年，Goodwyn E.通过吸取液体至天平上的容器来多次测定肺活量。他认为肺活量可多达4460ml，他已经注意到温度对气体测定的影响，并加以修正，但他没有使用鼻夹。
1793年，John Abernethy是位医生，也是解剖、生理和病理教师，他试图测定因氧气的消耗而使呼出气体中减少的量；他所测得肺活量为3150ml。
1796年，Menzies R.让一个人浸入大桶中直到其下颌，随呼吸测量液面的上升和下降的水平，用这种人体体积描记法测量了潮气容积。
1799年，Pepys W. H. jun.通过两个含水银和一个含水的气量计测得潮气容积为270ml。
1800年，Humphry Davy使用复杂的仪器测得自己的肺活量为3110ml，潮气容积为210ml，通过氢稀释法测得残气容积为590～600ml。经过一系列试验，对比吸入气体和呼出气体的氧气、二氧化碳含量，Davy估算出自己的氧消耗量是484ml/min，二氧化碳产生量是447ml/min。
1813年，Kentish E.用一个简单的肺量计检查肺通气容积。他用一个钟形容器倒立水中，其顶部入口受控于一个水龙头，一侧标上容积刻度。他开始用肺量计来研究测定患者的肺通气容积。
1831年，Thrackrah C. T.记录了与Kentish类似的肺量计，但空气是从玻璃容器的底部进入。因为没有修正压力因素，所以那台仪器的测量结果不仅与肺容积有关，也与呼气肌的力量有关。
1844年，Maddock A. B.在《柳叶刀》杂志上写给编辑的信中提到他的肺量计；他认为他的肺量计，在各种不同的条件和环境下测定的肺容积都很有意义。
1845年，Vierordt发表了著作《Physiologie des Athmens mit besonderer Rücksicht auf die Auscheidung der Kohlensäure》。在他的实验中，使用的是一种“Expirator”的仪器。Vierordts主要研究呼出气体的测定，对气体参数做一个非常精确地测定。他所描述的一些参数在现代肺容积测定法中仍在使用，如残气容积（rückständige luft）和肺活量（vitales atmungsvermogen）等。
1846年，Hutchinson，John首次正式提出肺活量的概念，定义肺活量为最大深吸气后所能呼出的最大呼气量。他把肺活量分为：①The reserve air；②The breathing air；③The complemental air。1852年Hutchinson，John发表的论文中提到他的肺量计，这种肺量计至今仍在使用。现在的肺量计只是对其稍作改进，改进相对较大的是加入图形、计时装置和外形的缩小。Hutchinson用他的肺量计测量了超过4000人的肺活量，并把他们分类为“Paupers”，“First Battalion Grenadier Guards”，“Pugilists and Wrestlers”，“Giants and Dwarfs”，“Girls”，“Gentleman”，“Deceased cases”。他提示了肺活量和身高的线性关系；根据身高可以算得正常的肺活量值；而体重、年龄和性别对肺活量影响较小（实际上Hutchinson早在1844年就已用他的肺量计开始他的工作了）。
1854年，Wintrich对肺量计进行改进，使之比Hutchinson的肺量计更简单使用，并检查了约4000人，其中包括约500例患者。他得出结论，三个因素决定了肺活量：身高、体重和年龄。
1859年，Smith E.开发出一种便携式肺量计，并试图测试气体代谢。
1866年，Salter在肺量计上增加了波动曲线记录器，使之可同时记录时间和测得的容积。
1868年，Bert P.介绍了全身的身体体积描记法，他用动物在封闭的系统中进行试验。他的研究发表在Société de Biologie，题为“呼吸两个时相肺气压的改变”（Changement de pression de l’air dans un poumon pendent les deux temps de l’acte respiratoire）。在身体体积描记法测定时，他没有同时对肺容积进行测定，也没有对人进行测定。
1879年，Gad J.发表了呼吸运动描记器（pneumatograph）的论文。该仪器不仅记录肺量计检查结果参数，而且记录了吸气和呼气时胸腔容积的改变。Gad在用他的呼吸运动描记器测量人的呼吸参数之前，用兔子做了许多试验。Gad建议他的呼吸运动描记器新命名为呼吸气量描记器（aeroplethysmograph）。
1902年，Brodie T. G.是第一个采用一种干燥风箱楔形肺量计的人，这种肺量计是至今仍在使用的Fleisch肺量计的前体。
1904年，Tissot介绍了一种闭合通路的肺量计。
1915年，Krogh尝试应用单次呼吸法去检查肺弥散功能。此后，该方法被逐渐改进，至今弥散功能检查已发展有一口气呼吸法肺弥散功能（DL，CO- sb）、慢呼吸法、CO吸入量法、恒定状态法、重复呼吸法以及膜弥散功能测定等多种方法。
1918年，Lundsgarrd和Van Slyke提出氮气（N）冲洗法测定残2气容积，是通过对一个2L 或3L的含纯氧的气袋，用力呼吸5次或以上来测定的。
1919年，Strohl提出了用力呼气肺活量（FVC）这一概念和测定方法。
1929年，Knipping H. W.在C. Speck等的研究基础上推出了心肺功能测试，使得检查不仅在安静时可以进行，也可在运动时进行。
1933年，Hermannsen首次直接测定了最大自主通气量（MVV）。
1947年，Tiffeneau R.首先提出第一秒用力肺活量（FEV）的概1念和测定方法，并发现其对气道阻塞性疾病的诊断有很大的帮助。
1959年，Wright B. M.和McKerrow C. B.介绍了最大呼气流量计。
1967年，Dollfuss提出小气道疾病概念和小气道功能的特点，他是用氙- 133测得闭合容积的。
1969年，DuBois A. B.和van de Woestijne K. P.推出了全身的人体体积描记仪器。此外强迫振荡法（forced oscillation technique，FOT）、口腔阻断法、呼吸机压力检查法等气道阻力测定方法亦逐渐应用于科研和临床。
1974年，Campbell等介绍了廉价轻便的最大呼气流量计。
1978年，Ferris报道了FEV与MVV的关系函数。1
1979年，美国胸科协会（The American Thoracic Society，ATS）制定肺量计操作规范，并于1987年、1995年和2005年予以修订。
1991年，ATS对如何选择肺功能正常值和解释肺功能结果提出了建议，对肺功能的损害性质和严重程度提出评估意见。1999年提出了醋甲胆碱激发试验和运动激发试验的操作规范指南。2002年相继推出呼吸肌肉功能测试指南和6分钟步行测试指南。
20世纪末，由于计算机在肺功能检查中的逐渐应用，使肺功能检查方法更为精确、简便、快速，并可实时数据处理和自动控制，这使得肺功能检查有了突飞猛进的发展。
2003年，ATS和美国胸科医师协会（American College of Chest Physicians，ACCP）联合提出了运动心肺功能检查指南。
2005年，ATS和欧洲呼吸学会（European Respiratory Society，ERS）共同制定了指南，包括肺功能检查的一般问题、肺量计的检查标准化、肺容量检查标准化、一口气法CO肺弥散功能检查标准化以及肺功能检查结果的解读策略等。这些指南使肺功能检查更加规范合理。第二节 我国肺功能检查发展简史
1939年，中国生理科学奠基人之一蔡翘等首先报告大学生及中学生肺活量的测定。
1956年，中国肺病学家吴绍青等开展肺功能检查，将新陈代谢仪改为肺量计，开展肺功能检查。以后陆续引进了新的仪器，对中国健康人群进行肺容积、通气功能和换气功能等一系列检查。吴绍青等在1956—1961年间陆续发表有关肺功能检查方法以及中国人通气功能数据的论文24篇。
1961年，吴绍青等编著了我国第一部肺功能检查的专著——《肺功能测验在临床上的应用》。
1990年，穆魁津等编写了《全国肺功能正常值汇编》，并在1992年编写了《肺功能检测原理与临床应用》。
2004年，朱蕾等编著了《临床肺功能》，重点论述肺功能指标的理论基础、测定原理、方法和技术要求、存在的问题、临床意义和应用价值。
2007年，郑劲平等编写了《肺功能学——基础与临床》，对肺功能检查的基本原理、检测方法、质控标准、临床应用及最新进展等进行了详细介绍。
2009年以来，温州医学院附属第二医院呼吸内科连续多年成功举办国家级继续教育项目《肺功能检查在阻塞性气道疾病中的应用》，提高了临床医师对肺功能检查的认识，同时也提高了肺功能检查在临床中的普及。（林洁）参考文献
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8. Cochrane GM，Benatar SR，Davis J，et al.Correlation between tests of small airway function.Thorax，1974，29 （2）：172- 178.第二章 常规肺功能检查操作规范
常规肺功能检查是肺功能检查中最常用的检查项目，能测得许多容积和流量等指标，对许多胸肺部疾病，包括阻塞性气道疾病的临床诊断和评估有很重要的价值。目前，肺功能检查操作的不规范，检查质量控制的匮乏以及检查结果相互之间较差的可比性，是肺功能检查中突出的问题，也会影响临床疾病的诊治。为解决这些问题，使得肺功能检查规范化，要求做好检查前准备、检查过程和检查结果的解读三个重要的环节。第一节 检查前准备一、环境的要求
尽量使用空调等让肺功能室的室内温度、湿度等保持恒定，因为许多肺功能仪对检查的环境温度、湿度有一定的要求范围，超出要求范围时仪器的误差增大；此外适宜的温度、湿度，有利于被检查者的配合。理想的肺功能室室内的温度为18～24℃，湿度为50%～70%。
在肺功能室的室内温度、湿度等稳定后，可对肺功能仪的环境参数进行定标。肺功能测量的参数受环境影响较大，为使测量结果具有可比性，必须将数据还原到BTPS状态［body temperature，（ambient）pressure saturated，37℃，100%相对湿度，标准大气压］。环境因素如温度、湿度和大气压等对肺功能的检查结果都有影响，其中以温度的影响最大。
许多肺功能仪器上有环境参数自动测量模块，只要运行该程序，就可以让温度、湿度、大气压等数据自动填入相应的表格中，然后确认保存即可。二、肺功能仪器的要求（一）肺功能仪器的各组成部分技术要求
精确的结果需要精确的设备，因此肺功能仪器需要有最低的技术要求，这样才能保证测量的精确度和可重复性，使检查结果在不同实验室和不同时间具有可比性。检查结果的精确与否和肺功能仪的各个部分都有关系，每一部分的改变或故障都可能影响检查结果的精确性。以下是美国胸科协会（The American thoracic society，ATS）和欧洲呼吸学会（European Respiratory Society，ERS）的技术要求，可供参考。
用力肺功能检查项目的技术要求见表2- 1。
弥散功能检查项目的技术要求见表2- 2。表2-1 用力肺功能检查项目的范围和精确度等技术要求表2-2 弥散功能检查仪器的技术要求（二）肺功能仪的校准
肺功能仪的校准是判断各类传感器所测定的流量值或容积值与实际值之间的误差，这是非常重要的质量控制措施。肺功能仪的校准需使用特定设备，如标准3L定标筒或标准成分和浓度的气体等。以下是ATS和ERS提供的肺功能仪的校准措施，可供参考。
肺功能仪质量控制措施见表2- 3。表2-3 肺功能仪质量控制措施
气体分析仪的质量控制措施见表2-4。表2-4 气体分析仪质量控制（三）举例
1.流速传感器的校准和定标
用一个固定容积（如3L）的定标筒来回抽动产生气流，流速传感器将测量其流速并对流速进行积分获得容积，并与标准固定的定标筒的容积比较，如果流速传感器可靠精确，检测所得的容积就应该与标准固定的定标筒的容积相同或误差很小。注意在流速传感器校准和定标前一定要先对环境参数进行定标。这是对流速传感器进行质量控制，从而保证了流速和容积测试的精确性。所以每天都要进行一次校准，或者更换流速传感器后就应该进行一次。
现在许多肺功能仪有定标模块，进入流速传感器定标程序后，接上定标筒，同时要使定标筒保持水平。然后开始均匀打气，几次以后自动出现定标结果。仪器容许的最大误差不超出±10%。若出现错误提示，或要求再次定标，表示肺功能仪无法通过这次的定标，需要重新定标。经过多次定标仍不能通过的，如果定标系数偏小，要注意检查流速传感器是否接好；如果定标系数偏大，要注意流速传感器是否脏了，要清洗或更换流速传感器。
2.气体分析仪的校准和定标
对于不能直接测定的残气容积、功能残气量和肺总量，可以用气体分析法测定，常用的标记气体有氦气等。而弥散功能测定常用CO气体测定。用干燥的空气校正气体分析传感器CO和氦气的零点，用已知气体成分的标准气体来校正气体分析传感器的增益。现在许多肺功能仪是由计算机控制的放大器和软件部分来共同调整零点和增益的，启动该校准和定标程序后，即可自动运行到结束。这是对气体分析器进行质量控制，从而保证弥散和肺容量（残气容积、功能残气量和肺总量）测试的精确性。所以，每天在测试患者的弥散功能和残气容积前都应该进行该校准和定标。三、正常参考值的选取
选取合适的正常参考值对肺功能检查结果的解释非常重要，这将直接影响疾病诊断的准确性和敏感性，也影响对病情严重程度的判断。多种因素影响着肺功能的正常参考值，如年龄、身高、体重、性别、种族等。肺功能正常参考值应选用最接近其人群的参考值，若能使用相同的仪器和相同的检查方法更佳。郑劲平在2002年的《全国肺功能临床应用调查结果》中提到我国目前所使用的肺功能参考值繁杂不一，有的选取欧美国家的参考值，也有的选取国内如穆魁津等编著的《全国正常肺功能值汇编》等资料。如果选用国外肺功能参考值，需注意不同种族的影响，有资料显示我国80年代各大行政区制定的预计值与欧洲胸科协会选用的预计值（European Coal and Steal Committee，ECSC 1993）比较，中国男性的FVC、FEV平均约低5. 13%，女性平均约低3. 3%，男性的RV和TLC低4. 8%，女性的RV和TLC 低5. 5%，所以需要校正系数用于矫正ECSC方程。此外，儿童直接应用成年人的参考值可能会引起较大的误差，会导致肺功能检查结果判断的错误，所以需要注意选用的肺功能参考值预计方程测试的年龄范围，超出该年龄范围则误差较大。四、注意禁忌证
1个月内若有急性心肌梗死者不建议行肺功能检查。此外，近期大咯血、心绞痛、气胸、严重肺大疱、主动脉瘤、严重心肺功能不全等也是用力肺功能检查的禁忌证。第二节 检查过程一、常规肺功能检查的指标
人体在呼吸运动中引起的肺容积变化，可构成4项基础肺容积（basal lung volume）和4项基础肺容量（basal lung capacity）参数。基础肺容积彼此互不重叠，不能再被分割，包括潮气容积、补吸气容积、补呼气容积和残气容积；基础肺容量是由两个或两个以上的基础肺容积所组成，包括深吸气量、肺活量、功能残气量和肺总量。其关系见图2- 1。（一）潮气容积（tidal volume，VT）
平静呼吸时吸入或呼出的气量。（二）补呼气容积（expiratory reserve volume，ERV）
平静呼气末开始，用力呼气所呼出的最大气量。（三）补吸气容积（inspiratory reserve volume，IRV）
平静吸气末开始，用力吸气所吸入的最大气量。图2-1 容积-时间肺量图的静态肺容积和肺容量（四）深吸气量（inspiratory capacity，IC）
平静呼气末开始所吸入的最大气量。IC=VT+IRV。（五）肺活量（vital capacity，VC）
是吸满气体（肺总量位）和彻底呼出气体（残气容积位）两者之间气体容积的改变量。慢肺活量分为一期吸气肺活量（IVC）、一期呼气肺活量（EVC）和分期肺活量。VC=IC+ERV =VT+IRV+ERV。（六）功能残气量（functional residual capacity，FRC）
平静呼气末残留在肺内的气量。FRC=RV+ERV。（七）气容积（residual volume，RV）
用力呼气末仍残留在肺内的气量。也有人习惯称之为残气量。（八）肺总量（total lung capacity，TLC）
深吸气后肺内所含的总气量。TLC=VC+RV。（九）每分钟静息通气量（minute ventilation，MV或V）E
静息时每分钟吸入或呼出的气量。（十）最大自主通气量（maximal voluntary ventilation，MVV）
一分钟内以最快的速度和最大的幅度进行呼吸的通气量。（十一）用力肺活量（forced vital capacity，FVC）
深吸气至肺总量位后以最大用力、最快速度所能呼出的气量。
FEVt（forced expiratory volume in t seconds）是指用力呼气t秒的肺容积，常用的指标FEV表示第1秒用力呼气容积（即一秒量）。1
FEV/FVC表示第1秒用力呼气容积占用力肺活量的比值（即一秒1率）。
描记即时的肺容积和流量的关系，可得到流量-容积曲线（flow- volume curve，F- V曲线），该曲线在呼吸过程中形成一个密闭环，故亦称为流量-容积环（flow- volume loop）。最大呼气流量-容积曲线（maximal expiratory flow- volume curve，MEFV）为被检查者在做最大用力呼气时所描记的流量-容积曲线，也称为V- V曲线。
FEF（instantaneous forced expiratory flow when X%of the X%FVC has been expired）是指用力肺活量检查时，X%肺活量被呼出时的即时流量，常用指标有25%肺活量被呼出时的即时流量（FEF、）、50%肺活量被呼出时的即时流量（FEF、）和25%50%75%肺活量被呼出时的即时流量（FEF）等。75%
最大呼气流量（peak expiratory flow，PEF）是指用力呼气时最大的气体流量，也称为呼气流量峰值或峰流量。
最大呼气中段流量（maximum mid- expiratory flow，MMEF、MMF或FEF）是指用力肺活量检查过程中，用力呼出25%～25%～75%75%部分的平均流量。
用力肺功能检查常用指标见图2- 2和图2- 3。图2-2 用力肺功能检查的容积-时间肺量图图2-3 用力肺功能检查的流量-容积曲线及其指标（十二）肺泡弥散功能
肺泡弥散是指O和CO通过肺泡毛细血管膜的过程。弥散量22（diffusing capacity，DL）是肺泡毛细血管膜两侧气体分压差为1mmHg时每分钟通过的气体量。临床上弥散障碍常常是指O而言，2O弥散测定存在技术困难，而CO和O有某些相似特性，因此常用测22定CO弥散量（DL，CO）来替代O弥散量（DL，O）。22二、常规肺功能检查的操作方法（一）慢肺活量等检查方法
尽量在FVC检查之前先完成慢肺活量检查，因为在检查FVC时有可能导致呼吸肌疲劳，并且对于一些严重气道阻塞的患者在最大用力呼吸后，由于气体陷闭等原因，可以出现高水平的FRC或RV，从而影响VC检查结果。
先尽量让被检查者放松，含咬嘴，夹上鼻夹，平静呼吸5～10次后，测出潮气容积等，再作慢肺活量检查（包含深吸气量、补呼气容积等指标检查）。可采用下面三种方法之一进行：①一期呼气肺活量EVC：平静吸气末继续吸气至吸满气（吸到肺总量位），然后缓慢地彻底地呼完气（呼到残气容积位），其所能呼出的气体容积即EVC；②一期吸气肺活量IVC：平静呼气末继续呼气至彻底地呼完气（呼到残气容积位），然后缓慢地吸满气（吸到肺总量位），其所能吸入的气体容积即IVC；③分期肺活量：相隔若干次平静呼吸分别测得深吸气量和补呼气容积，两者相加而得（VC=IC+ERV），对于一些呼气性呼吸困难的患者可采用此法。检查方法的示意图见图2-4～图2-6。休息1分钟以上，再重复检查，共检查3次以上，取最佳值。图2-4 一期呼气肺活量检查示意图图2-5 一期吸气肺活量检查示意图
操作者先要对被检查者讲解肺活量检查的过程和要点，特别是让被检查者理解完全地吸满气和彻底地呼完气。告诉被检查者除了近吸气终点和近呼气终点外，全程无需用力呼吸，尽量让被检查者保持相对稳定的流量达到吸气终点和呼气终点。但也不要太慢，对健康者，5～6秒内可以达到吸气或呼气的最大容积，呼气太慢可能导致低估肺活量。操作者要注意全过程中被检查者口鼻不能漏气，并且鼓励和督促被检查者吸到肺总量位和呼至残气容积位。图2-6 分期肺活量检查示意图（二）残气容积、功能残气量和肺总量的检查方法
残气容积与包含有残气容积的功能残气量和肺总量不能直接用肺量计测定，可用以下方法测定：体积描记法、气体稀释法、氮气清洗法和影像分析法等。以前两种方法多见。体积描记法详见相关章节。虽然对于重度气流阻塞或肺气肿患者，气体稀释法可能低估功能残气量，但是该方法具有操作方便，设备便宜等优点。
气体稀释法是根据质量守恒定律，根据已知浓度的指示气体被需要测量容积的气体所稀释，通过测定被稀释后的指示气体浓度就可间接得出需要测量的容积，其中非常重要的是被稀释后的指示气体浓度要达到平衡。公式CV= CV。其中C稀释前仪器稀释后（仪器+需要测量容积）为指示气体浓度，V为容积。下面以一口气法密闭式氦气稀释法（气体稀释法）为例说明检查方法。
采用一口气的方法吸入测试气体（如10%氦气和0. 3%一氧化碳）至吸饱气，屏住呼吸10秒后呼出全部能呼出的气体，通过氦气和一氧化碳的气体分析器检测残气容积、功能残气量、肺总量和弥散量等。
在做本检查前，一定要确保所有的测试气体气瓶总阀已经打开，并已经行气体分析仪的校准、定标和调零。向被检查者详细介绍操作过程，指导被检查者按顺序练习平静呼吸、深呼气、深吸气、屏气和深呼气等动作。让被检查者接上咬嘴开始平静呼吸。呼吸波平稳后，指导被检查者开始缓慢地呼气，一直将气呼完，在呼气快结束的过程中，操作人员按要求予以测试气体（如按下吸测试气体的按钮），一旦被检查者呼完气后（呼到残气容积位）就让被检查者用力快速吸饱气，吸到不能吸气为止（吸到肺总量位），然后就屏住呼吸。要求屏住呼吸10秒，10秒结束以后，立即让被检查者用力呼气，将肺内气体全部呼出，呼到不能呼出气为止（呼到残气容积位），呼完气后要再吸一口气，然后等待仪器自动分析结果。检查示意图见图2- 7。休息4分钟以上，再重复检查，共检查2次以上。（三）每分钟静息通气量
每分钟静息通气量是指安静时每分钟吸入或呼出的气量。检查前先让被检查者充分休息，夹上鼻夹，含咬嘴，连接肺量计，平静呼吸30秒，选择呼吸平稳均匀的一段来计算每分钟静息通气量。每分钟静息通气量=潮气容积×呼吸频率。图2-7 一口气法残气容积检查示意图（四）用力肺活量检查方法
用力肺活量检查过程的三个主要阶段：①最大的吸气；②爆发性呼气；③持续彻底地呼完气。
ATS和ERS建议用力肺活量具体检查步骤如下：（1）检查肺量计的定标；（2）向被检查者解释该项检查；（3）询问吸烟史、患病情况和用药史；（4）测量身高体重；（5）洗手；（6）指导被检查者并示范检查过程（正确的体位，头稍微上仰，快速并彻底地吸气，咬嘴的位置，最大用力地呼气）；（7）检查过程：①夹上鼻夹，接上咬嘴并用嘴唇紧紧包住，避免舌头堵塞咬嘴；②快速彻底地吸气到肺总量位，在肺总量位停留时间小于1秒；③最大力量地呼气至没有气体可以呼出；④必要时在操作过程中不断指导和鼓励被检查者；⑤至少检查3次，一般不超过8次；⑥检查结果的重复性好，必要时重新检查。
检查过程中，在被检查者用力呼气前，要保证吸饱气，吸至肺总量位；吸饱气后马上开始用力呼气，若在肺总量位停留时间4秒以上可能导致PEF和FEV结果偏低；用力呼气时要以最大用力、最快速1度用力呼气，要向被检查者强调“爆发性”呼气。在检查全过程中，保证口鼻不漏气，鼻夹或其他闭合鼻孔的方法非常重要。如果在检查过程中，被检查者出现头晕不适，需要停止检查。5岁以上的儿童，通过适当的指导，可以得到可接受的检查结果，这要求操作者受过相关的培训，并要求有适合儿童的良好环境，如配有合适的玩具、儿童读物等。有义齿者，在检查过程中不要取下。出于安全原因，建议采用坐位检查，使用有扶手无车轮的椅子，如果采用其他体位如立位、卧位等时需要在检查报告单上注明。（五）最大自主通气量检查方法
检查之前要让患者得到充分的休息，并详细告诉患者最大自主通气量的检查方法。操作者先示范检查过程。然后让被检查者夹上鼻夹，采用坐位，先平静呼吸3次以上，指导被检查者以最快的速度和最大的幅度进行呼吸，尽量地大口呼吸，直到时间终点（许多肺功能仪设定为12秒）。让被检查者用最快的速度、最大的能力、快速换气（如百米跑后的大口喘气），一般以90～110次/分为宜。在检查过程中，操作者需要持续地鼓励被检查者努力地呼吸，一直到检查终点。
休息5分钟以上，再重复检查，共检查2次以上。（六）弥散量检查方法（以一口气法为例）
O弥散测定存在技术困难，而CO弥散量测定较简单，并能有效2反映O的弥散，因此常用测定DL，CO来替代DL，O。测定DLCO的22方法较多，目前最常用的是一口气呼吸法，并可以同时测定残气容积等。
采用一口气的方法吸入测试气体（如0. 3%一氧化碳和10%氦气）至吸饱气，屏住呼吸10秒后呼出全部能呼出的气体，通过一氧化碳和氦气的气体分析器检测弥散量、残气容积等。检查方法与残气容积测定相同，见残气容积、功能残气量和肺总量的检查方法部分。三、质量控制（一）慢肺活量
被检查者平静呼吸，呼气末基线应平稳，若基线升高说明受试者非均匀呼吸或有漏气；平静呼气至残气容积位，或吸气至肺总量位均应出现平台；重复测量，最佳值和次佳值相差不能大于0. 15L，取最佳值。（二）一口气法弥散功能、残气容积、功能残气量和肺总量等测定
吸气量＞85%的最大肺活量，吸气时间＜4秒；吸饱气后屏气时，肺容积保持恒定，屏气时间应达（10±2）秒，无漏气，无Valsalva或Mueller动作；呼气时间＜4秒，采集样本气体时间＜3秒，有适当的无效腔冲洗和肺泡气体采集分析（当吸气时间、呼气时间和采集样本气体时间超出限定时间时，可能仍有临床价值，但需要予以注明，并予以适当纠正）；重复检查时至少间隔4分钟，使测试气体充分排出肺脏，有气道阻塞性疾病的患者需要更长时间（如10分钟），数次的深呼吸有助于测试气体的排出；至少检查两次，误差＜10%。（三）每分钟静息通气量
检查前让被检查者充分休息，特别要避免紧张，使之能平静呼吸，保持呼吸基线平稳，必要时重复检查。（四）用力肺活量
1.没有下列人为动作的影响 如用力呼气第1秒的咳嗽、声门关闭影响呼气、提早终止呼吸、没有从始至终用最大的努力、漏气或舌头牙齿堵塞咬嘴等。
2.良好的检查开始 外推容积（back- extrapolated volume）＜5%FVC或＜0. 15L（取其较大值），并且PEF迅速达到峰值；外推容积指呼气时间零点开始前所呼出的气体容积，计算方法示意图见图2-8。
3.满意的呼气结束 呼气时间≥6秒（儿童≥3秒），或容积-时间曲线显示呼气相出现平台，持续时间≥1秒，或者被检查者不能够或不应该继续呼气。
4.最佳2次的FVC值误差＜0. 15L，最佳2次的FEV值误差＜0. 115L，若达不到该标准，继续重复检查直到达到标准，或者直到完成8次检查，或者被检查者不能或不应该继续检查。图2-8 外推容积计算方法示意图。外推容积指呼气时间零点开始前所呼出的气体容积。用力呼气曲线的最大斜率与时间轴的交点为新的时间零点，之前所呼出的气体为外推容积
5.检查3～8次，取FVC和FEV最大值。1（五）最大自主通气量
连续、有节奏地用力呼吸，持续12～15秒，呼吸基线平稳，最少做2次，误差应＜10%。四、注意点
操作人员应该接受相关培训，熟练地掌握各项肺功能检查操作技术，才能指导被检查者按要求配合检查。
操作人员需要询问被检查者病史、吸烟史、最近治疗情况；如果有胸痛、腹痛、使用咬嘴后口腔或面部疼痛加重、难以控制的精神紧张、痴呆或精神错乱等都难以得到理想检查结果。
操作人员向被检查者详细解释检查步骤和注意事项，示范动作要领，在被检查者检查过程中予以不断的提示和鼓励，这对老年人和儿童更为重要。
操作人员在检查过程中注意实时曲线图形等变化，随时予以指导，并密切观察被检查者的配合情况和可能的不良反应。
被检查者在各项检查之前要充分休息。
被检查者可以采用坐位或立位，若病情需要可以卧位，并在报告单上记录相应检测体位。相比之下，坐位较安全；可以用有扶手无轮子的椅子，若坐轮椅，予固定轮子。取坐位时要坐直，不需靠背，头略仰。如果采用立位时，在被检查者后面备一把椅子，若有头晕等不适可以及时坐下。
被检查者在操作过程中，保证口鼻不漏气，口接咬嘴后用嘴唇紧密包绕咬嘴，但也不要用舌头堵塞咬嘴，戴上鼻夹，检查过程中不要滑掉。
被检查者的努力配合是检查成功非常重要的因素，这要求被检查者领会操作者的讲解和示范，并能按照操作者的指令执行各项动作完成检查。许多老年人，特别是80岁以上老人，因为听力下降，理解力、记忆力和反应性低下，并且常合并有躯体疾病（如神经系统病变），使得这些被检查者难以配合完成检查。第三节 检查结果的解读
忽视肺功能检查质量控制等因素，单纯依靠检查数据去判断结果，是导致解读错误的常见原因。对肺功能检查质量控制合格的结果，应对比正常健康者、异常的生理模型以及以往自身的检查结果，结合检查数据和图形等来综合判断解读，由专业医师核定并出报告。否则易出现错误的判断和解读，特别是对其检查结果接近异常临界值者。一、常规肺功能检查的指标的简要意义（一）潮气容积（VT）
在静息状态下，潮气容积大致是稳定的，约为10ml/kg。潮气容积受吸气肌（包括膈肌、肋间外肌）功能的影响，膈肌运动的影响尤为明显。（二）补呼气容积（ERV）
约占肺活量的三分之一，但是变异较大，受呼气肌（包括肋间内肌、腹肌）功能的影响，也受体位的影响，如卧位较坐位ERV下降。（三）补吸气容积（IRV）
除了受吸气肌（包括膈、肋间外肌）功能影响外，还受胸锁乳突肌等辅助呼吸肌功能的影响。（四）深吸气量（IC）
深吸气量约占肺活量的三分之二，受吸气肌力量、气道通畅度、胸廓和肺活动度等影响。多数限制性通气功能障碍患者，常有IC的下降；而轻、中度的阻塞性通气功能障碍患者，IC变化不明显，但是重度的阻塞性通气功能障碍患者也有IC的下降。（五）肺活量（VC）
其中右肺约占全肺肺活量的55%，左肺约占45%。VC受胸廓活动度、肺和胸廓弹性、呼吸肌力量和气道阻力等因素影响。VC是测定方法简易而有价值的指标，是判断限制性通气功能障碍程度的主要指标。VC减低多见于限制性通气功能障碍，如胸廓畸形、广泛胸膜增厚、胸腔积液、气胸、肺间质纤维化、某些腹部和神经系统疾病，此外VC减低也可见于严重的阻塞性通气功能障碍，如严重的慢性阻塞性肺疾病或哮喘。在阻塞性通气障碍患者中可出现IVC和EVC的差异，这与限制性通气功能障碍者不同。需要注意的是VC减低并非仅仅是呼吸系统疾病导致的。（六）功能残气量（FRC）
FRC反映胸廓和肺的弹性回缩力。FRC增高可见于肺弹性回缩力下降，如肺气肿等；FRC下降可见于肺弹性回缩力增高，如肺间质纤维化、ARDS等。胸廓畸形、膈下病变等可导致胸廓的弹性回缩力下降，也可出现FRC下降。（七）残气容积（RV）
是完全呼完后仍残留在肺内的气体，使呼气末仍继续进行气体交换。以RV/TLC%作为判断指标，RV/TLC%增高者见于肺气肿患者和老年人。（八）肺总量（TLC）
是反映限制性通气功能障碍的指标之一。TLC减少反映肺容积减少、胸廓和肺组织的弹性阻力增大，见于肺水肿、肺不张、胸腔积液和膈下病变等；肺气肿患者因肺组织弹性减退，可以出现TLC增高。（九）每分钟静息通气量（MV）
MV大于10L/min提示通气过度，可导致呼吸性碱中毒；MV小于3L/min提示通气不足，可导致呼吸性酸中毒。在实际检查过程中，许多被检查者往往没有完全地放松，没有达到静息状态，以致下意识地控制呼吸，多使呼吸有所加快加深，导致VT和MV偏大。（十）最大自主通气量（MVV）
MVV受呼吸肌力量、气道阻力、肺组织和胸廓的弹性等因素的影响，是综合评估肺通气功能储备量的指标。MVV降低可见于阻塞性或限制性通气功能障碍。通气储量%=（MVVMV）/MVV×100%，可用于胸部手术术前判断肺功能、评估肺合并症发生风险、职业病劳动能力鉴定等。（十一）用力肺活量（FVC）
FVC也受呼吸肌力量、气道阻力、肺组织和胸廓的弹性等因素的影响，是反映通气功能的常用指标。正常人FVC与VC大致相等，并且FVC在3秒内基本呼完。
1、2、3和6秒的用力呼气容积即FEV、FEV、FEV和FEV，1236健康者大致分别占FVC的83%、96%、99%和100%。FEV是判断通1气功能损害严重程度的重要指标。严重的阻塞性通气功能障碍患者，在检查FVC操作中，用力呼气时，呼气时间明显延长，有时患者难以坚持呼完所有气体，甚至可能出现危险，此时可用FEV取代FVC。1FEV/FVC%是判断有无气流受限的敏感指标。阻塞性通气功能障碍1时，气道阻塞，呼气时间延长，FEV和FEV/ FVC%可以出现下降；11限制性通气功能障碍时，呼气气流不受限，甚至有时提前呼完，FEV和FEV/FVC%可以出现升高。FEV/FVC%正常值＞70%。临床111实际中，对于40岁以上的男性和50岁以上的女性，以70%作为判断阻塞性通气功能障碍的下限可导致不少假阳性结果，并且对于无症状、不吸烟的老年人，有过度诊断慢性阻塞性肺疾病的危险。
最大呼气流量-容积曲线（MEFV）是判断气流受限的常用图形。在曲线的前部分，流量与用力程度相关，为用力依赖部分；在曲线后部分，流量的大小与小气道的通畅程度更密切，为非用力依赖部分。
PEF反映呼吸肌力量和气道通畅性，主要用于支气管哮喘患者病情动态监测和判断患者的咳痰能力。FEV、PEF和FEF取决于呼125%气肌力量、气道通畅程度和胸廓肺弹性等，与用力程度相关；而FEF和FEF主要取决于小气道的通畅程度，与用力程度相关性不5075大，是反映小气道功能的重要指标。
MMEF取决于FVC的非用力依赖部分，用于评价早期小气道阻塞。（十二）肺泡弥散功能
影响肺泡弥散的因素有：弥散面积和距离、弥散膜两侧气体分压差、气体溶解度、肺血流量、气体与血红蛋白结合力和气体分子量等。CO弥散速率是O的21倍，故临床上少有CO弥散障碍，弥散障碍常222是对O而言。DL，CO降低见于肺间质纤维化、石棉肺、肺结核、肺2部感染、肺水肿和贫血等。DL，CO增加见于红细胞增多症和肺出血等。每升肺泡容积的一氧化碳弥散量（DL，CO/VA）是DL，CO与肺泡容积（VA）的比值，可以排除肺容积对弥散量的影响。二、通气功能障碍（一）通气功能障碍分型
可分为阻塞性通气功能障碍、限制性通气功能障碍和混合性通气功能障碍。
阻塞性通气功能障碍是以流量下降为主，主要表现为FEV和1FEV/FVC%的下降，也有MVV和MMEF等指标的下降，在流量-容积1曲线上表现为呼气曲线降支凹向横轴，常提示呼气时气道变窄，常见于慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘等。
限制性通气功能障碍是以肺容量减少为主，主要以TLC下降为主，此外还有VC和RV等下降，常提示肺的扩张受限制，常见于肺间质病变、胸廓和胸膜病变。
混合性通气功能障碍是指兼有阻塞性和限制性通气功能障碍的表现，如TLC、VC和 FEV/FVC%的下降，FEV下降更明显。11
各种通气功能障碍的分型判断和鉴别见表2- 5和图2- 9。表2-5 通气功能障碍分型评定注：气速指数=（MVV实测值/MVV预计值%）÷（VC实测值/VC预计值%）↑升高；↓下降图2-9 通气功能障碍分型评定简易方法
举例如下：（1）某男性，40岁，健康体检，常规肺功能检查结果见表2-6和图2- 10，其检查结果大致正常。表2-6 常规肺功能检查数据报告续表图2-10 流量-容积曲线（2）某男性，72岁，为胸腔积液患者，肺功能检查结果见表2- 7和图2- 11，提示限制性通气功能障碍。表2-7 常规肺功能检查数据报告续表
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