慢性阻塞性肺疾病之肺功能检查

肺功能检查是利用各种仪器对人体呼吸系统的功能状态进行测定、评价的过程。
呼吸系统的主要功能是呼吸功能，即：吸入空气，在肺泡组织完成气体交换，摄入人体代谢必需的氧气，并排出体内代谢产生的二氧化碳。广义的肺功能检查尚包括血气分析，临床上所称的肺功能检查一般不包括血气分析。肺功能检查主要评价呼吸过程中各个环节是否正常，以及特定条件下呼吸过程的变化，普通的肺功能检查项目包括肺容积检查、肺通气功能检查、肺弥散功能检查；特殊的肺功能检查项目包括气道反应性（支气管激发试验）、支气管舒张试验、气道阻力检查以及运动心肺功能检查等。气道阻力检查以及运动心肺功能检查等在临床上所需仪器特殊，基层医疗单位开展少。
肺功能检查能够反映呼吸系统的功能状态、疾病对呼吸系统的损害类型和程度、干预措施对呼吸系统的影响以及评估预后，广泛应用于内科、外科、儿科、麻醉科、职业病和伤残评级、潜水和航天医学领域等。

影响肺功能测定值的生理因素，包括受试者年龄、身高、性别和体重等。出生后随着年龄增大，肺功能的实际测定值绝对数逐渐增大，一般在25岁左右达到最高值，之后逐渐降低。为排除上述生理因素的影响，判读肺功能检测值的意义除了分析测定值绝对值外，更要分析测定值占正常预计值的百分率，一般以%预计值表示。
一、肺容积检查
肺容积是呼吸道和肺组织容纳的气体容积，测定的指标包括潮气量、深吸气量、补呼气容积、肺活量（vital capacity，VC）、残气量（residual volume，RV）、肺总量（total lung capacity，TLC）和残气量/肺总量比值（RV/TLC）等。临床上应用的主要指标是VC、RV、TLC和RV/TLC比值，也有人以用力肺活量（forced vital capacity，FVC）代替VC。VC、RV、TLC和RV/TLC的正常值，为正常人预计值的80%～120%。

导致肺扩张受限或/和回缩功能增强的因素、疾病都可以使肺容积减少，此类肺功能异常称为限制性通气功能障碍。诊断限制性通气功能障碍的常用指标是VC和TLC，当RV增加时（如哮喘、慢性阻塞性肺疾病等），VC相应减少，以TLC降低诊断限制性通气功能障碍准确性更好。诊断限制性通气功能障碍，第一秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second），FEV₁/FVC比值必须正常或升高。限制性通气功能障碍严重程度的传统分级如下：①轻度：80%预计值＜VC或TLC≥60%预计值；②中度：60%预计值小于VC或TLC≥40%预计值；③重度：VC或TLC小于40%预计值。2005年美国胸科学会/欧洲呼吸协会（ATS/ERS）发表的肺功能检查标准和2014年中华医学会呼吸病学分会发表的肺功能检查指南均建议，无论限制性、阻塞性或混合性通气功能障碍，均以FEV₁占预计值的百分率判断肺功能障碍的严重程度（表1）。

表1 基于FEV₁的任何类型肺功能障碍严重程度分级

限制性通气功能障碍的常见原因：间质性肺疾病、胸膜疾病（胸腔积液、气胸、肿瘤等）、肺内占位性病变、胸壁疾病以及肺切除术后等。

二、肺通气功能检查

肺通气功能指单位时间内呼吸运动所吸入或呼出的气体容积，反映呼吸系统的气体流动能力，常用检测指标包括FVC、FEV₁和最大通气量（maximal voluntary ventilation，MVV）。FEV₁是指最大吸气后1秒内快速呼出的气体容积，MVV是指单位时间内以尽可能快的速度和呼吸幅度做最大努力呼吸的通气量。FVC、FEV₁和MVV的正常值均为实测值占预计值百分比≥80%。

所有导致气道狭窄的因素均可使气流受限，由此引起的肺通气功能障碍称为阻塞性通气功能障碍。阻塞性通气功能障碍表现为FEV₁/FVC（又称一秒率）小于70%。但是，FEV₁/FVC正常值在不同年龄段有所差异，所以ATS/ERS建议采用FEV₁/FVC小于预计值的第五百分位数为阻塞性通气功能障碍的判断标准；又由于FVC受气流和肺容积影响，建议以FEV₁/VC代替FEV₁/FVC。可见，ATS/ERS推荐的FEV₁/VC正常值并不是一个固定值，为方便应用，临床上仍有不少人将FEV₁/FVC＜70%这一固定值作为诊断阻塞性通气功能障碍的标准，阻塞性通气功能障碍的严重程度分级见前（见表1）。

MVV反映肺的综合储备功能，临床上多用于手术前评估，常以通气储量百分比（MVV%）作为考核指标，正常值＞95%。MVV%＜80%时，提示通气储备不足；MVV%＞70%时，尚无手术禁忌；MVV%＜70%时，则提示肺通气功能严重受损，但尚可耐受手术；若MVV%为69%～50%时，应慎重考虑是否手术；MVV%为49%～30%时，则应避免手术或采取保守治疗；若MVV%＜30%，则禁忌任何手术。除上述指标外，也有专家提出，能耐受肺切除术的肺功能测量指标为：

①一侧全肺切除：FEV₁＞2L，最大呼气中期流量（FEF_25%～75%）＞1.6L/s，MVV＞50%；

②肺叶切除：FEV1＞1L，（FEF_25%～75%）＞0.6L/s，MVV＞40%；

③肺段切除与肺楔形切除：FEV₁＞0.6L，（FEF_25%～75%）＞0.6L/s，MVV＞35%。

阻塞性通气功能障碍的常见原因：慢性阻塞性肺疾病、哮喘、气道狭窄。某些间质性肺疾病也表现阻塞性通气功能障碍，如闭塞性细支气管炎。

混合性通气功能障碍兼有限制性和阻塞性通气功能障碍的表现，TLC、VC以及FEV₁/FVC比值均下降，FEV₁下降更加明显，严重程度的分级见前（表1）。

三、肺弥散功能检查

肺弥散功能反映肺泡气体交换能力，是肺泡内气体通过肺泡壁、肺间质以及肺泡毛细血管壁扩散到血液内或者由血液内通过上述结构扩散到肺泡内的过程。肺气体弥散量与下列因素成正比，包括肺泡与血管内气体分压差、气体溶解度、弥散面积、血红蛋白量和气体温度；与弥散距离、气体分子量成反比。肺弥散功能的测定在临床上普遍采用一口气法测定一氧化碳弥散量的检查，常用参数是一氧化碳弥散量（carbon monoxide diffusing capacity，D_LCO）。正常情况下，D_LCO占预计值80%～120%。

肺弥散功能检查反映肺的总弥散功能，并非反映上述影响肺气体弥散量的全部因素，但可以将肺弥散功能测定的意义分为两个部分：一是一氧化碳自肺泡的移除能力，代表一氧化碳扩散系数；二是肺泡容积（alveolar volume），代表弥散面积。为消除肺泡容积对肺弥散功能检查结果的影响，肺弥散功能检查时还有以肺泡容积校正的D_LCO，即比弥散量（D_LCO/VA）。D_LCO下降，但D_LCO/VA正常，见于肺的有效弥散面积减少，如肺气肿D_LCO和D_LCO/VA同时降低，见于弥散距离增加，如间质性肺疾病和肺血管壁炎症等。D_LCO受损严重程度分级见下（表2）。

表2 D_LCO受损严重程度分级

CO检查的结果判读，需要注意结合肺容积和肺通气功能检查的结果综合分析。D_LCO下降，但肺容积和肺通气功能正常，见于贫血、肺血管疾病、早期间质性肺疾病或早期肺气肿；D_LCO下降伴限制性通气功能障碍，见于间质性肺疾病、肺叶切除术后；D_LCO正常，但限制性通气功能障碍，见于胸壁或神经肌肉疾病；D_LCO下降且肺通气功能检查存在气流受限，见于肺气肿；D_LCO升高，见于哮喘、肥胖和肺内出血。

四、支气管激发试验

支气管激发试验（bronchial provocation tests，BPT）是通过各种刺激气道的方法，反映气道反应性。支气管激发试验所用刺激气道的因素分为直接因素和间接因素两大类：直接因素包括组胺和乙酰甲胆碱，作用于气道平滑肌受体，导致平滑肌收缩；间接因素包括一磷酸腺苷、运动、高渗盐水、过度通气和甘露醇等，间接因素通过一个或多个中间途径作用于气道平滑肌，这些中间途径包括肥大细胞释放细胞因子、局部和中枢神经反射等。临床上常用乙酰甲胆碱和组胺进行支气管激发试验，前者不良反应较少，更常用。支气管激发试验吸入乙酰甲胆碱等激发剂的方法常用定量雾化吸入法和潮气量法，都是按照程序由低至高，分别吸入不同浓度的乙酰甲胆碱，重复测定肺功能，直至FEV₁较基础值下降≥20%，或出现呼吸系统症状，或直至吸入最高浓度激发剂为止。定量雾化吸入法准确性更好，临床上更常用。

吸入乙酰甲胆碱或组胺后，FEV₁较基础值下降≥20%，可判断支气管激发试验阳性；吸入最大浓度乙酰甲胆碱后，下降不足20%，则为激发试验阴性。支气管激发试验阳性，并非每个受试者的FEV₁实际下降率都等于20%，为比较气道反应性程度，支气管激发试验阳性的受试者还需要计算出PD₂₀ FEV₁（定量吸入法）或PC₂₀ FEV₁（潮气量法）。前者表示使FEV₁较基础值下降20%时，累积吸入乙酰甲胆碱或组胺的剂量；后者表示使FEV₁较基础值下降20%时，累积吸入乙酰甲胆碱或组胺的累积浓度。PD₂₀ FEV₁和PC₂₀ FEV₁相当于统计学中的标准化法，便于同一个体不同时间、不同个体或不同群体之间气道反应性程度的比较。数值越小，表明激发试验阳性所用激发剂的量越少，气道反应性越高。

支气管激发试验阳性，提示气道高反应性，其分级标准如下：

1.根据PD₂₀ FEV₁（组胺）分级
（1）极轻度：3.3～7.8μmol（0.99～2.20mg）;
（2）轻度：0.9～3.2μmol（0.25～0.98mg）;
（3）中度：0.1～0.8μmol（0.03～0.24mg）;
（4）重度：小于0.1μmol（0.03mg）。

2.根据PC₂₀ FEV₁（乙酰甲胆碱）分级
（1）可疑：4.0～16mg/ml;
（2）轻度：1.0～4.0mg/ml;
（3）中至重度：＜0.1mg/ml。

支气管激发试验的绝对禁忌证，包括：严重气流受限（FEV₁＜50%预计值或＜1.0L），近3个月内心脏病发作或脑卒中，收缩压＞200mmHg，舒张压＞100mmHg，已知动脉瘤。

一些药物或因素会影响支气管反应性，在支气管激发试验前，需停用支气管扩张剂的时间：短效支气管扩张剂（沙丁胺醇、特布他林）8小时；中效支气管扩张剂（异丙托溴铵、茶碱）24小时；长效支气管扩张剂（沙美特罗、福莫特罗、噻托溴铵）48小时。不过，郑劲平教授主张支气管扩张剂停用时间为上述时间的50%。另外，其他药物的停用时间：白三烯调节剂24小时；色甘酸钠8小时；奈多罗米（nedocromil）48小时；糖皮质激素口服24小时，吸入12小时。同时，检查当日不能饮用咖啡、茶、可口可乐饮料，不能食用巧克力。

支气管激发试验阳性最常见于支气管哮喘，变应性鼻炎、慢性支气管炎、病毒性上呼吸道感染、过敏性肺炎、支气管扩张症、心力衰竭等也可以表现为支气管激发试验阳性，这些疾病所致的气道高反应性往往不如哮喘严重。

五、支气管舒张试验

支气管舒张试验是通过观察受试者吸入或口服等途径，摄入支气管扩张剂前、后的肺功能变化反映支气管通气功能的可变性，即气道可逆性。最常用的支气管扩张剂是短效β2受体激动剂（沙丁胺醇），通过定量雾化器或者储雾罐吸入400μg，吸入沙丁胺醇前以及吸入后20～30分钟分别进行肺功能检查，计算吸入沙丁胺醇后FEV₁变化值和变化率。吸入支气管扩张剂后，FEV₁较基线值升高＞12%且＞200ml，为支气管舒张试验阳性。近年有作者研究以FVC和其他肺通气指标在吸入支气管扩张剂前、后的变化作为支气管舒张试验的判断指标，但其效果均不如FEV₁。

支气管舒张试验阳性表明气道可逆性好，对哮喘诊断和支气管扩张剂治疗反应有预测意义。

六、肺功能检查临床应用

肺功能检查临床应用范围广泛，主要用于：

1.哮喘 诊断、治疗效果评估以及指导吸入激素等治疗药物剂量的调整。
2.慢性阻塞性肺疾病 肺功能检查是诊断慢阻肺的金标准，也是鉴别哮喘与慢阻肺的重要手段，是评估病情严重程度和治疗效果最重要指标之一，还可以通过肺功能预测患者预后。
3.间质性肺疾病 诊断和鉴别诊断、病情严重程度、治疗效果和预后评估的重要指标。
4.慢性咳嗽 慢性咳嗽病因诊断的重要检查项目，也是某些慢性咳嗽疾病疗效指标之一。
5.外科手术术前 肺功能评估有助于指导麻醉、手术方式以及预测术后并发症发生率等。
6.职业病诊断和劳动能力鉴定。

参考文献（上下滑动查看所有）：

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