肺功能的原理

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1、万方数据虫堡缝焦塑哩咝苤蠢垫!!生!旦筮!!鲞筮!塑￡!也』!!!!丝曼!望堕旦堡：E!!翌!型!!!!：!!!：!!：№：!常规肺功能的测定仪器和测定原理朱蕾李丽测定肺功能的仪器统称为肺功能检查仪，简称肺功能仪，有肺量计(spirometer)、体容积描记仪和脉冲振荡仪等。根据测定方法可将肺功能参数分为直接测定参数和间接测定参数，前者可通过密闭式肺量计或流量计直接测定。受检者呼吸气量的多少为容积，包括潮气容积(VT)、补吸气容积(IRV)、深吸气量(Ic)、补呼气容积(ERV)、肺活量(VC)等静态容积参数和FVC、

2、FEV．等反映通气功能的各种动态容积参数；呼吸气量进H{的快慢显示为流量。但部分参数不能通过呼气或吸气直接测定，如残气容积(RV)和包含RV的功能残气量(FRC)、肺总量(TLC)，需通过气体分析法等间接测定。一氧化碳弥散量(D。．CO)和每升肺泡容积的一氧化碳弥散量(D。CO／V。)也需要间接测定。一、肺功能测定的仪器和原理(一)传统肺量计及其测定原理肺容积需在密闭的肺量计内测定，包括水封式和干式两种基本类型。水封式肺量计最常用，其结构主要包括气体收集装置和记录装置，前者为盛水的圆柱形水桶和倒置其中的金属肺量计圆筒(

3、图1)。因为肺量计圆筒仅有一个，故也称为单筒肺量计。水具有很好的密封性；肺量计圆筒的壁非常薄，具有很好的悬浮性，随呼吸气量的进出而上下移动。若将肺量计圆筒直接放置在非常光滑的另一个圆筒内，两个圆筒的外壁和内壁密切接触，不漏气，则称为干式肺量计。受检者吸出或呼入容器内的气量为肺容积，如VT、VC；若呼吸过程快速完成，则可测定出反映通气功能的动态容积参数，如FVC、FEV，。呼图1水封式肺量计示意图DOI：10．3760／cma．j．issn．1001-0939．2012．02．028基金项目：上海市科学技术委员会科技发展

4、基金(09411951300)作者单位：200032上海，复旦大学附属中山医院呼吸科．肺功能与机械通气专栏．(二)功能残气量的测定若在单筒肺量计的气流通路中加装高精度气体分析仪，则可通过示踪气体间接测定FRC或TLC，称为肺功能残气测定仪。1．示踪气体的选择：常用的示踪气体有氮气(N：)、氦气(He)、甲烷(CH。)等，其共同特点是可较迅速、均匀地分布在肺内，在血液中的溶解度非常低，通过肺泡毛细血管膜(ACM)进行交换的速率非常慢，不进行代谢，因此可反映肺容积的变化。氮气是肺内含量最多的气体，肺内的氮气含量与肺容积呈线

5、性正相关关系，氮气含量高者肺容积大，反之亦然。氦气是非常稳定的惰性气体，大气和肺内的含量几乎为零，给予一定量的氦气吸人后，肺容积大者呼出的氦气浓度低，反之亦然，呼出的氦气浓度和肺容积呈线性负相关关系；甲烷类似，因此通过测定氮气、氦气、甲烷浓度的变化可准确计算出FRC或TLC。2．常用方法：(1)密闭式氦稀释法(airtightnitrogendilutionmethod)：通过重复呼吸法完成，简称氮稀释法。传统上用高精度测氧仪测定气路中的氧浓度，氮浓度=100％一氧浓度。因为在平静呼吸过程中，呼出气的水蒸气和CO：被钠

6、石灰吸收，剩余的就是氧、氮和极少量的其他气体，后者可忽略不计。由于气体分析仪与肺量计组合在一起，容积和气体浓度的取样同为闭合回路中的气体，从而保证测定的精确性。测定方法：首先在肺量计内充入5L纯氧，嘱受检者平静呼吸7min，使肺泡与肺量计中的氮浓度达到平衡，然后用气体分析仪测定氮浓度。最后根据波义耳定律，代入公式计算出FRC。氮稀释法曾经是最常用的方法，现已非常少用。由于氮的平衡速率相对较慢，故单次呼吸法不适合测定FRC，而用于测定气体分布和闭合气量。(2)密闭式氦稀释法(airtightheliumdilutionm

7、ethod)：是较常用的FRC测定方法，包括以下2种类型。①单次呼吸法(singlebreathmethod)：简称一口气法。在RV位置，受检者快速吸入含一定氦浓度(一般为10％，下同)的标准混合气，至TLC位置，屏气10S，根据呼气末(代表肺泡气)的氦浓度计算出TLC，FRC=TLC—IC。主要用于正常人、轻一中度限制性或阻塞性通气功能障碍的患者。在明显气流阻塞患者，由于氦气不能快速均匀地分布至所有肺泡，测定值可明显减小；在肺活量太小的受检者，由于连接管路的无效腔相对较大，不能收集到真正的肺泡气，测定结果也不可靠。②

8、重复呼吸法(rebreathingmethod)：受检者平静呼吸含一定氦浓度的标准混合气。在重复呼吸过程中，氦气逐渐分布入肺泡，并最终与容器内的氦浓度达到平衡。用平衡后的氦气分布容积、浓万方数据生生垡鹾趔竖螳盘：监垫!Z生2』I笙苤盘笙；塑坠也』里!!!!!：坠生!!晒!：＆塑!!!!垫12：竖!!：签：曼：2度代人公式计算_!

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