4、儿童肺功能测定

首都儿科研究所哮喘防治与教育中心 传合

写在课前的话

本课件主要讲述了儿童肺功能测定的原理和相应技术。学员通过本课件的学习，要掌握儿童肺功能测定的容和相应的技术方法；熟悉流速-容积曲线的原理及各种参数的意义；掌握支气管舒试验和激发试验的原理、适应证和操作方法；熟悉肺功能测定在临床中的应用和儿童肺功能测定方法。

一．肺功能检测原理与技术

（一）肺功能

肺功能就是呼吸功能 (respiratory function) ，指机体与外环境之间的气体交换。完整的呼吸过程包括气体交换和正常的肺通气。

气体交换包括外呼吸和呼吸。外呼吸发生在肺部，是指外界空气与血液之间的交换，分为肺通气和肺换气。肺通气是指外界空气与肺泡之间的交换；肺换气是指肺泡与肺血液循环之间的交换。完成这两个过程后，气体经过血液的运输到达肺组织。呼吸是指血液与组织细胞之间的交换。

正常肺通气包括呼吸道的通畅、正常的呼吸动力及呼吸中枢的调节。

（二）肺功能测定的容

肺容积的测定、通气功能的测定、换气功能测定（弥散功能、通气 / 血流比例、血气分析）、呼吸力学（气道阻力、肺顺应性）。

支气管激发试验 – AHR ；支气管舒试验 – Reversibility 。

（三）肺功能测定的技术方法

1. 峰流速仪：最大呼气峰流速（ PEFR ）；

2. 最大呼气流速：容积曲线（ MEFV ）；

3. 体描仪（ body plethysmograph ）；

4. 脉冲震荡肺功能（ IOS ）；

5. 阻断法：测定气道阻力；

6. 氮稀释 / 氦稀释法：测定 FRC ；

7. 潮气呼吸肺功能（ TFV ）；

8. 快速挤压法（ RTC ）。

（四）肺功能检查技术与容

1. 肺容积测定

流速 - 容积曲线（ MEFV ）；体描仪；氮稀释 / 氦稀释法。

2. 通气功能测定

峰流速仪（ PEFR ）；流速 - 容积曲线（ MEFV ）；体描仪。

3. 呼吸力学测定：气道阻力 / 顺应性

单 / 双阻断法；体描仪；脉冲震荡（ IOS ）。

（五）不同年龄儿童有不同测定方法

1. 学龄儿童（ >6 岁）

最大呼气流速 - 容积曲线（ MEFV ）；脉冲震荡肺功能（ IOS ）；最大呼气峰流速（ PEFR ）；体描仪。 2. 学龄前儿童（ 3 – 6 岁）

最大呼气流速 - 容积曲线（ MEFV ）；脉冲震荡肺功能（ IOS ）。

3. 婴幼儿

潮气呼吸肺功能（ TFV ）；阻断法：呼吸阻力；婴幼儿体描仪；快速挤压法（ RTC ）。

二．流速 - 容积曲线

常用于肺容积及通气功能测定。

（一）基本概念

1. 肺容积的划分及其组成

①基础容积（ volume ）

VT ：潮气量； IRV ：补吸气量； ERV ：补呼气量； RV ：残气量（解剖）。

②复合容积（ capacity ，容量）

IC ：深吸气量（潮气量 + 补吸气量）； VC ：肺活量（潮气量 + 补吸气量 + 补呼气量）； FR ：功能残气量（残气量 + 补呼气量）； TLC ：肺总量（肺活量 + 残气量）。

2. 肺活量（ VC ）与用力肺活量（ FVC ）

肺活量指最大吸气至肺总量后，再用力呼气到残气位的呼出气量。

用力肺活量指最大吸气至肺总量后，以最大努力、最快速度呼气达残气位的呼出气量，也称时间肺活量。

上图是 是用力呼气时的模式图。在潮气呼气结束时，用力呼气，者叫做补呼气量，补呼气量之后用力吸气达到最大肺活量，然后用力呼气达到所呼出的气量，叫做肺活量，用力呼气之后还有一部分气体残留在肺叫残气量，残气量加上肺活量就是肺总量。

3. 流速 - 容积曲线参数

上图是流速 - 容积曲线，是受试者在最大用力呼气过程中，将其呼出的气体容积与其相应的呼气流速描记成的曲线图形。 流速 - 容积曲线参数：

FVC ：用力肺活量；

PEF ：呼气峰流速；

FEV 1.0 ： 1 秒呼出容积 (1 秒量 ) ；

FEV 1.0 % ： 1 秒呼出容积占用力肺活量之比，（ FEV 1.0 /FVC% ， 1 秒率 ) ，大部分正常人 1 秒能呼出 FVC 的 70% - 80% ，故 FEV 1.0 /FVC% 应≥ 75% ；

FEF 75 ： 75%VC 位的呼气流速；

FEF 50 ： 50%VC 位的呼气流速；

FEF 25 ： 25%VC 位的呼气流速；

FEF 25-75 ：最大呼气中段流速（ MMEF ）。

以上参数通常以占正常预计值的百分比表示。

（二）小气道功能障碍

1. 下呼吸道

中心气道：气管的胸部分和主支气管的肺外部分；

大气道：吸气状态下，肺支气管经 >2 mm 者；

小气道：吸气状态下，肺支气管经 <2 mm 者。

2. 气管分级与小气道

下气道 级别 直径 (mm) 横断面 (cm 2 )

传导区 气管 0 25 5

主 支气管 1 11-19 3.2

叶 支气管 2-3 4.5-13.5 2.7

段 支气管 4 4.5-6.5 3.2

小 支气管 5-11 3-1.0 7.9

细 支气管与

终末 支气管 12- 16 0.65 116

移行区 呼吸性 支气管 17-19 0.45 1000

呼吸区 肺泡管 20-22 0.40 1.7m 2

肺泡囊和肺泡 23 0.30 80m 2

3. 小气道功能测定

小气道功能测定通过流速容积曲线完成。常用 FEF 75 、 FEF 50 、 FEF 25 及 MMEF 。哮喘患儿缓解期小气道功能障碍可能和患儿患病时间、哮喘发展的严重程度有关系，其与气道反逆性的关系也在探讨中。

（三）最大呼气峰流速（ PEFR ）

1. 峰流速仪的使用

峰流速较平稳时说明患者情况稳定，峰流速下降提示哮喘可能要发作或处于在发作状态。

PEFR在临床上的用途有哪些？

2.PEFR 临床意义

用途：确定气流是否受限以及受限的程度。

缺陷：参数单一，准确性差，只反映总体情况，不反映细节。 ①诊断哮喘

哮喘时 PEFR 显著降低。 哮喘发作时，给予支气管舒剂 PEF ， PEFR 可显著改善，达20%，或改善总量达60升/分。

②判断病情严重程度

PEFR 变异率： <20% ，间歇发作； 20% - 30% ，轻度持续； >30% ，中度持续、重度持续。

③ 监测病程

评价患儿对药物治疗的反应；预测哮喘发作：通过哮喘日记与连续监测，预测其发作，

PEFR 小于80%预计值就是部分控制。

PEFR变异率如果为27%，表明情况为（）

A. 间歇发作

B. 轻度持续

C. 中度持续

D. 重度持续

正确答案：B

解析：PEFR变异率为20%-30%为轻度持续。

三．支气管舒试验

（一）原理和目的

使用一定量的支气管扩剂使缩窄的支气管扩，测定患者用药前后肺功能，观察其改变；确定气道阻塞的可逆性和可逆程度，诊断和鉴别诊断哮喘；评价患者对支气管舒剂的反应性，确定病情严重程度，并指导用药，如在急性重症患者可参照给药后肺功能恢复的程度。

（二）适应证与要求

适应证是初诊患者怀疑哮喘；复诊患者哮喘发作。

要求患者的肺功能异常情况下才进行支气管舒实验。 患者肺功能异常是指 FEV 1.0

<80% 预计值，并且要遵循个体化原则，部分肺功能“正常”患者，怀疑哮喘发作可能性较大时，也可适当进行。

（三）操作方法

1. 测定基础肺功能；

2. 给药：吸入速效β 2 受体激动剂雾化溶液或气雾剂；皮下注射 0.1% 肾上腺素

0.01 ml/kg ，最大不超过 0.3 ml/ 次；

3. 给药后 15 – 20 分钟，重复测定肺功能。

典型的肺功能 （ FEV1.0 ）测定曲线（注：每一 FEV 1.0 曲线均取自三次测量中的最佳者）

（四）阳性标准

1.FEV 1.0 改善率≥ 12% - 15%(+FEV 1.0 ≥ 200 mL) ；

2.MMEF 改善率≥ 25% - 30% ；

3.PEFR 改善率≥ 20%( 或改善达≥ 60 L /min) ；

4. 喘息缓解、肺部哮鸣音明显减少，这是基于临床经验的判断标准，客观性不强。

有患者吸入支气管舒剂之后呼吸音明显增强，可能是支气管舒试验阳性。 肺功能检查与临床表现的并不一致。 有患者吸入支气管舒剂后 哮鸣音消失或明显减少，但肺功能并无显著改善，这是舒试验阴性；也有肺功能显著改善，但罗音改善（消失）不明显，甚至增多（痰鸣音）。

有哪些情况会引起支气管舒试验阴性？

（五）支气管舒试验阴性

轻症患者由于肺功能接近正常，用药后改善不明显；

重症患者由于支气管严重痉挛药物不易吸入，影响支气管舒剂效果；

有些重症哮喘或合并肺炎患者对β 2 激动剂反应差，用药后支气管舒不明显；

要检查一些患者，进行支气管舒实验前，是否服用了某些药物如氨茶碱、 β 2 激动剂。

为充分了解患者气道阻塞是否真正不可逆，对部分患者可口服或吸入激素， 1 - 2 周后重新测定肺功能，如 FEV 1.0 改善率≥ 12% ，同样为舒试验阳性。

以下哪个可认为是支气管舒试验阳性（）

A. FEV1.0改善率8%

B. MMEF改善率19%

C. PEFR改善率15%

D. PEFR改善率25%

正确答案：D

解析：FEV1.0改善率≥12% - 15%，MMEF改善率≥25% - 30%，PEFR改善率≥20%可视为阳性。

四．支气管激发试验

（一）气道高反应性（ AHR ）

又称支气管高反应性（ BHR ）。哮喘患者支气管反应性增高，表现为对乙酰甲胆碱剂量反应曲线左移（敏感性增高），变陡（反应性增加）。是哮喘的共同特征和临床诊断依据，其 BHR 程度与哮喘严重度相关。抗炎药物如皮质激素治疗能够降低 AHR 。 确定气道高反应性可应用支气管激发试验。

（二）支气管激发试验分类

根据激发物是否为变应原，分为 特异性激发和非特异性激发。特异性激发是指激发物为变应原，非特异性激发的激发物是一种非变应原。

根据激发物质性质可分为药物激发和非药物激发。药物激发最常用乙酰甲胆碱和组胺。非药物激发包括运动、冷空气、高渗盐水、 EVH （正常二氧化碳过度通气）。

（三）气道反应性测定 : 药物激发试验