留永健，韓江娜

(中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院北京協(xié)和醫(yī)院呼吸科，北京 100730)

肺功能檢查包括肺量計測定、支氣管舒張/激發(fā)試驗、肺容積測定、彌散功能測定、氣道阻力測定、呼吸肌力測定、血氣分析和氣體交換、心肺運動試驗、代謝測定等(表1)。上述項目從不同角度反映了呼吸系統(tǒng)的功能狀態(tài)，最常用的是上述前四項。各檢查可以獨立進行，但常以固定的組合方式進行檢查[1]。合理選用肺功能項目和組合，可以幫助判斷患者的氣道病變及其可逆性，以及肺實質(zhì)、肺血管、呼吸肌或心功能方面的異常。在臨床實踐中，通常根據(jù)臨床需要解答的問題，有針對性地選擇檢查項目，如需確定患者是否有哮喘或評估原有基礎肺疾病是否會增加麻醉和外科手術(shù)風險。這些臨床問題或肺功能檢查的理由就是肺功能檢查的適應證。臨床肺功能檢查一般是安全的，絕對禁忌證少，主要包括新近出現(xiàn)的心腦血管疾病(心肌梗死、腦血管意外、夾層動脈瘤、嚴重心律失常)、急性肺栓塞和氣胸。

通氣功能

肺量計測定

表1　臨床常用肺功能檢查項目

肺量計測定是最基本、也是最常用的肺功能檢查項目[2]，通常是肺通氣功能檢查的第一步，可作為篩查手段。常用指標有肺活量(vital capacity，VC)或用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)、第1秒用力呼出容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)和最大呼氣中期流量(forced expiratory flow，F(xiàn)EF25%-75%)(表2)。如肺量計測定結(jié)果異常，應酌情考慮進一步進行其他肺功能項目。

肺量計直接測定經(jīng)口吸入或呼出的氣體容積和流量，通常按照容積(升)或流量(升/秒)記錄。VC是最大吸氣后所能呼出的最大氣量，F(xiàn)VC為最大吸氣后最大用力并以最快速度所能呼出的最大氣量。FEV1也稱1秒量，是在測定FVC時，第1秒鐘所吹出的氣體量。VC或FVC反映肺體積大小，F(xiàn)EV1既受肺體積影響又受氣道內(nèi)徑影響，二者之比(FEV1/FVC)稱為1秒率。1秒率消除了肺體積的影響，可作為氣道阻塞的指標。

表2　肺量計測定適應證

用力肺活量測定主要用于發(fā)現(xiàn)氣道阻塞。慢性阻塞性肺病的診斷統(tǒng)一采用吸入支氣管舒張劑后的FEV1/FVC<70%為標準[3]。但應注意，1秒率的正常值本身會隨著年齡增長而下降，70%的標準在高齡患者可能會過度診斷慢性阻塞性肺病[4-5]。反之，1秒率75%對老年人屬于正常，而對于中學生則可能屬于異常。

呼氣峰流速值(peak expiratory flow，PEF)是呼出氣流的最大即時流速。PEF測量相對簡單，可用簡易峰流速儀測量。PEF反映大氣道的口徑，但也受呼氣肌的肌力和患者每次吹氣用力程度的影響。PEF結(jié)果穩(wěn)定性較差，即使同樣的FVC和FEV1，PEF亦可能有很大差異，因此PEF多用于患者自我監(jiān)測。

支氣管舒張試驗

使用支氣管舒張劑前后分別做肺量計測定稱為支氣管舒張試驗，是氣道阻塞可逆性的重要檢查。最常使用的支氣管舒張劑是短效β2受體興奮劑如沙丁胺醇，也可用異丙托溴銨，或者兩種聯(lián)用。支氣管舒張試驗陽性定義為FVC或FEV1增加12%或以上，且絕對值增加200 ml或以上[6-7]。由于FVC的大小會受呼氣時間長短影響，一般多使用FEV1評價。若確定FVC的增加并非由呼氣時間延長所致，則被視為真正的支氣管舒張效應，說明呼氣末困滯在肺內(nèi)的氣體減少。支氣管舒張試驗反應除了受支氣管舒張劑種類和劑量的影響外，還與氣道阻塞的嚴重程度有關[8]。部分支氣管哮喘患者氣道阻塞的可逆性只有在使用糖皮質(zhì)激素后才能顯現(xiàn)出來。因此，支氣管舒張試驗陰性結(jié)果不能完全排除哮喘。此外，還有一些患者氣道功能處于正常值低限或表現(xiàn)為非特異性通氣功能障礙，使用支氣管舒張劑后明顯改善，則反之說明存在隱匿性氣道阻塞。慢性阻塞性肺病也有部分病例支氣管舒張試驗陽性，但即使在其最佳值，仍有氣道阻塞。

支氣管激發(fā)試驗

若臨床上懷疑患者存在哮喘但表現(xiàn)不典型，且基礎肺量計測定正常，此時可用支氣管激發(fā)試驗。激發(fā)試驗是采用一定的氣道刺激因素，于患者接受刺激前后分別進行肺量計測定。激發(fā)刺激可以是非特異的組織胺和乙酰甲膽堿，也可以是致敏原(如過敏原或職業(yè)致敏原)和物理因素(如運動、冷空氣、過度通氣)。標準化的組織胺和乙酰甲膽堿激發(fā)試驗使用廣泛，安全性較好[9]，且檢測結(jié)果高度一致。對藥物激發(fā)無反應者，有可能對物理因素有反應，對某些特殊病例可考慮使用不同的刺激方式。由于支氣管激發(fā)試驗存在一定風險，需有醫(yī)師書面申請，必要時需要受檢者知情同意。一旦患者出現(xiàn)嚴重癥狀，應立即中斷試驗。對激發(fā)試驗陽性患者，應在試驗結(jié)束后給予支氣管擴張劑，直到誘發(fā)的支氣管痙攣解除后才允許其離開實驗室。

支氣管激發(fā)試驗陽性說明存在氣道高反應性，是診斷哮喘的重要依據(jù)。但是，陽性結(jié)果并非哮喘患者特有，也可見于過敏性鼻炎及胃食管返流病。正常人在病毒性呼吸道感染后或暴露于嚴重空氣污染后也可能出現(xiàn)短期陽性。所以，呼吸道感染后6周內(nèi)不宜行支氣管激發(fā)試驗。另外，雖然陽性結(jié)果不能直接診斷哮喘，但至少說明癥狀可能與氣道高反應有關，可以作為使用哮喘藥物的客觀依據(jù)。

同一患者對支氣管激發(fā)試驗的反應并非一成不變，哮喘患者在緩解期可以為陰性。但對于有癥狀者，其陰性結(jié)果對哮喘有很高的排除價值。

肺容積測定

肺容積檢查的最主要目的是確定限制性肺疾病[10-11]。除了肺疾病外，胸膜、胸壁及神經(jīng)肌肉疾病也可導致肺容積受限。在氣道正常的情況下，VC或FVC降低可提示肺容積減少。但在，有氣道阻塞疾病的患者往往也會出現(xiàn)FVC降低，肺容積卻可能正常甚至增大。因此，要在測量肺總量(total lung capacity，TLC)后，才能確定是否同時存在限制性病變。

肺容積測定適應證：(1)診斷或評估限制性肺病及嚴重程度；(2)鑒別阻塞性和限制性疾病類型；(3)評估治療干預效果，如支氣管舒張劑或糖皮質(zhì)激素，肺移植、肺切除術(shù)或肺減容術(shù)，放療或化療效果；(4)肺量計測定結(jié)果異常者麻醉手術(shù)風險綜合評估；(5)慢性阻塞性肺病患者確定過度充氣及其程度；(6)對比體描箱法和氣體稀釋法所測肺容積，評估氣體困滯情況；(7)其他肺功能檢查結(jié)果的標準化(比氣道傳導)。

肺總量是最大吸氣時肺內(nèi)的氣體量。殘氣量(residual volume，RV)是指最大呼氣末仍殘留于肺內(nèi)的氣體量。肺總量等于殘氣量加肺活量。平靜呼吸時，呼氣末殘留于肺內(nèi)的氣體量稱為功能殘氣量(functional residual capacity，F(xiàn)RC)。TLC、RV或FRC均屬于“靜態(tài)肺容量”，不能用肺量計直接測定，需要其他間接方法，如氣體稀釋法和體描箱法。健康人群這兩種方法測出結(jié)果相等，但阻塞性肺部疾病患者氣體稀釋法有可能會低估TLC。

氣體稀釋法要求肺內(nèi)氣體與肺量計內(nèi)的氦氣達到“完全混合”，即氦氣濃度衡定，或者混合時間達到10 min[12]。對氣道阻塞的患者來說，由于通氣分布不均勻，實際上需要更長時間才能達到完全混合。因此，氦氣稀釋法會低估肺容積。混合時間越短，低估現(xiàn)象越顯著。體描箱法測定的是可以被壓縮的所有氣體容積，除了與氣道溝通，有通氣的肺區(qū)外還包括無通氣肺區(qū)的肺容積(如肺大泡)。因此，兩種方法測定結(jié)果的差值實際上反映了肺內(nèi)困滯氣體含量。另外，氣道阻力增高患者的口壓變化在時間上滯后于肺泡壓變化，結(jié)果低估了肺容量，遮斷器關閉造成患者淺快呼吸頻率低于1 Hz，這種誤差可以避免[13]。

彌散功能檢查

彌散功能體現(xiàn)氣體交換單元功能，即把氣體由肺泡腔轉(zhuǎn)運至肺泡毛細血管的能力[14]。這一過程是通過氣體的被動彌散實現(xiàn)的，影響因素包括驅(qū)動氣體壓力差、氣體交換接觸面積及氣體跨膜阻力。肺內(nèi)壓力差是指肺泡和肺泡毛細血管紅細胞之間的氣體分壓差。跨膜阻力主要與肺泡膜或肺泡間隔厚度有關。氣體交換的面積主要取決于肺泡毛細血管床容量，后者還決定了參與氣體交換的血液容積和血紅蛋白含量。

彌散功能測定常用于肺間質(zhì)性疾病、肺血管疾病和肺氣腫的評估。適應證：(1)評估或隨診肺間質(zhì)性疾病進展：特發(fā)性，結(jié)締組織病的肺部受累，粉塵(石棉、硅質(zhì)、金屬)，有機物(過敏性肺泡炎)，藥物(胺碘酮、博來霉素)；(2)阻塞性肺疾?。号袛喾螝饽[或肺泡結(jié)構(gòu)是否破壞，預測慢性阻塞性肺疾病患者運動狀態(tài)下動脈血氧飽和度有無下降；(3)評估心肺血管疾?。悍蝿用}高壓，復發(fā)性或慢性肺血栓栓塞，肺靜脈閉塞，肺水腫或充血性心力衰竭；(4)評估肺出血、紅細胞增多癥或左向右分流[一氧化碳彌散量(DLCO)增高]。

肺間質(zhì)性疾病患者肺泡毛細血管總量減少、肺泡間隔增厚均導致彌散功能降低。特發(fā)性肺纖維化患者若DLCO低于正常預計值40%以下或半年內(nèi)DLCO較基礎水平下降超過15%，都提示預后不佳。肺氣腫患者由于肺泡毛細血管床減少、結(jié)構(gòu)破壞，彌散功能也會下降。

彌散功能的檢測結(jié)果用ml/(min·mm Hg)或mmol/(min·kPa)表示，代表在單位時間內(nèi)、一定壓力梯度下所能擴散的氣體量。臨床上常用一氧化碳測定DLCO，通常與肺量計測定、肺容積測定組合進行。DLCO除了受到氣體被動擴散的影響外，同時也受氣體分子與血紅蛋白化學結(jié)合速度的影響。有臨床工作者建議，使用更通俗的術(shù)語——轉(zhuǎn)移因子替代DLCO。轉(zhuǎn)移因子實際上可以被看作是氣體的傳導，即氣體所克服總阻力的倒數(shù)。總阻力由兩個串聯(lián)阻力組成，即氣體通過肺泡-毛細血管膜的物理阻力、氣體與血紅蛋白結(jié)合的化學阻力。

彌散功能測定易受多種臨床因素影響。運動狀態(tài)下或充血性心力衰竭時，由于肺毛細血管血容量增加，DLCO明顯增加；吸煙者DLCO降低；貧血時DLCO降低，血色素減半時DLCO可降低30%；紅細胞增多癥時DLCO增加；存在于血管外的血紅蛋白(肺出血時)也能吸收結(jié)合一氧化碳，導致DLCO測定值升高。

按單位肺泡容積來衡量彌散功能(DL/VA)，稱為轉(zhuǎn)移系數(shù)(KCO)。這是假定機械性的肺容積減損，其彌散功能也會按比例降低，希望使用KCO能去除這一因素的影響。但實際情況往往并不與此相符，如自主性吸氣受限時容積減少，但肺泡毛細血管灌注并未減少，這反而會導致DL/VA升高；肺切除患者剩下的肺內(nèi)毛細血管會代償性增多，DL/VA也會升高。肺間質(zhì)性疾病常有彌散功能降低，同時由于肺容積亦減少，故DL/VA僅輕度降低，甚至正常。肺氣腫和肺血管疾病(如肺血管炎、肺栓塞和肺動脈高壓)均有肺毛細血管表面積和血容量減少，但肺容積不減，故DLCO和DL/VA均降低。

臨床判斷彌散功能異常應當基于DLCO，而不是DL/VA。

呼吸肌力和氣道阻力檢查

許多神經(jīng)肌肉疾病會影響呼吸肌群的肌力。最大吸氣壓(maximal inspiratory pressure，MIP)和最大呼氣壓(maximal expiratory pressure，MEP)是測定呼吸肌群的力量的常用方法[15-16]，使用壓力轉(zhuǎn)換器或簡單壓力計即可測量。若MIP和MEP正常，則可以排除呼吸肌力量異常；但若MIP和MEP降低，并非均為呼吸肌力量下降導致，需結(jié)合其他臨床資料綜合判斷。MIP和MEP測定值受測定時肺容量影響，處于容量較小狀態(tài)時相對容易吸氣，而容量較大時相對容易呼氣，RV狀態(tài)時MIP最大，TLC狀態(tài)下MEP最大。慢性阻塞性肺疾病患者即使沒有呼吸肌力減弱，由于其RV較大，也會導致MIP降低；而肺間質(zhì)纖維化或胸廓畸形患者TLC減少，會導致MEP降低。另外，患者是否配合也會明顯影響檢查結(jié)果。

氣道內(nèi)有壓力差才能驅(qū)使氣體流動。在一定壓力差下，氣體流速取決于氣道阻力(Raw)的大小，阻力越大，則流速越小。由于氣管支氣管樹的結(jié)構(gòu)特點，Raw主要反映上氣道和胸內(nèi)大氣道阻力。根據(jù)定義，Raw可用維持單位時間內(nèi)氣體流量(V)所需肺泡壓差(ΔPA)來表示，即Raw=ΔPA/V。體描箱法是測定氣道阻力的技術(shù)，最初由Dubois等[17]發(fā)明，后來Mead[18]和其他學者進行改進。與強迫振蕩技術(shù)相比[19]，體描箱法測定的氣道阻力不受胸壁和肺組織阻力影響。

動脈血氣和氣體交換檢查

動脈血氣分析存在一定創(chuàng)傷性，目前有許多無創(chuàng)技術(shù)(指氧儀，經(jīng)皮監(jiān)測，呼出氣二氧化碳檢測儀)[21-22]。然而，雖然無創(chuàng)技術(shù)操作簡單且方便持續(xù)檢測，但還需血氣分析驗證準確性。

心肺運動試驗

心肺運動試驗能夠在代謝需求增加的情況下評價心肺功能并預測運動受限及其程度，這是任何1項靜態(tài)肺功能檢查所不能完全替代的[23]。心肺運動試驗的主要指征是勞力性呼吸困難、胸痛(尤其是心絞痛)和乏力；其他指征包括運動誘發(fā)的支氣管痙攣和運動低氧：(1)評估運動耐受性和日常運動的安全水平；(2)評估和鑒別因呼吸困難、乏力或疼痛導致的運動受限：心血管疾病，呼吸疾病，心血管和呼吸系統(tǒng)均患病，無法解釋的呼吸困難；(3)康復治療評估，運動時低氧血癥及其程度，制定氧療處方；(4)手術(shù)前風險評估，尤其是肺切除或減容手術(shù)；(5)傷殘鑒定，尤其是職業(yè)病鑒定；(6)預測特殊治療效果，如心臟或肺移植手術(shù)。多數(shù)情況下，通過運動負荷(即運動水平)與心肺運動生理(包括心血管參數(shù)、通氣、耗氧量、二氧化碳產(chǎn)生量、呼吸商、運動中動脈血氣)和呼吸困難/乏力癥狀三者之間的關系判斷。

6 min步行試驗(6MWT)是較為簡單的運動試驗。許多肺部疾病的臨床轉(zhuǎn)歸都與6 min行走距離有較好的相關性。該試驗還與復雜的心肺運動試驗有較好的一致性，目前普遍應用于臨床和研究中[24]。

小　　結(jié)

肺通氣功能最基礎的檢查是肺量計測定，常作為肺功能檢查的第一步。肺量計所測定的FEV1/FVC是評價氣道阻塞的主要標準。峰流速儀也能反映氣道阻塞情況，但穩(wěn)定性較差，主要作為哮喘患者日常自我監(jiān)測的手段。

肺量計測定配合支氣管舒張劑或支氣管刺激因素，可分別做支氣管舒張試驗和激發(fā)試驗，檢測患者是否存在可逆性氣道阻塞。通常基礎肺功能FEV1<70%可以選擇舒張試驗，F(xiàn)EV1>70%則應該考慮激發(fā)試驗。

肺容積測定主要用于評估限制性肺疾病，TLC是肺容積的主要指標。肺間質(zhì)性疾病是限制性肺疾病的典型代表。此外，一些肺外因素，如肥胖、胸腔積液、神經(jīng)肌肉疾病等也能導致限制性通氣功能障礙。

彌散功能檢測的是氣體從肺泡腔到毛細血管的轉(zhuǎn)運過程。彌散障礙主要與肺泡膜或肺泡間隔的增厚及肺泡毛細血管床的破壞有關。肺間質(zhì)性疾病、肺血管病變、肺氣腫是造成彌散功能降低的常見原因。彌散功能檢查常用于評估肺間質(zhì)性疾病的嚴重程度和預后。

通氣、容積和彌散功能檢查的合理組合對不同疾病有一定的鑒別作用。如哮喘、慢性支氣管炎和肺氣腫都可致阻塞性通氣障礙，但肺氣腫往往有彌散功能降低，而前兩者通常沒有。肺間質(zhì)性疾病和肺外因素均能導致限制性通氣障礙，但肺間質(zhì)性疾病一般有彌散障礙，而肺外因素則不會有此異常。

血氣分析可直接反映呼吸系統(tǒng)功能對機體影響的最終結(jié)果，獲取氧氣和排出二氧化碳情況。血氣分析最常用于確定是否需要吸氧或通氣支持，也用于監(jiān)測通氣支持的效果。

最后需要強調(diào)的是，任何疾病都不能僅憑肺功能檢查診斷，因為許多不同疾病可有相似的肺功能損害。肺功能檢查應該與臨床癥狀、體征、其他實驗室檢查和影像學資料相結(jié)合，才能最大程度發(fā)揮其作用。

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