第二章　肺功能检查

第一节　肺功能检查概述

一、定义

呼吸功能是人体生命活动中最重要的功能之一，通过呼吸吸入氧气以满足身体代谢所需，并呼出代谢所产生的二氧化碳，维持生命的正常活动。肺功能检查是通过运用呼吸生理知识和现代检查技术通过测量呼吸气体的容积和流量、驱动或限制气体流动所需的压力或阻力，呼吸气体成分的变化以及呼吸所需的时间等参数，来了解和探索人体呼吸系统功能状态的检查。

二、肺功能检查相关的呼吸生理

与呼吸生理相关的肺功能涉及众多方面，包括通气功能、弥散功能、心肺功能耦联等，图2-2-1-1简述了主要的呼吸功能特点。

（一）气道通畅性

空气中的氧气要进入体内，必须通过气道或呼吸道，因此气道通畅是保障正常呼吸的关键因素之一。支气管痉挛、异物等堵塞气道可引起通气功能障碍。

（二）呼吸动力

气体流经气道，需要压力差的驱动。压力差的产生源于吸气肌肉（如膈肌）的收缩使胸廓容积增大，胸腔负压增大而驱使气体从体外进入体内。平静呼气时因胸廓及肺脏的弹性回缩使肺内压高于大气压，气体从体内排出体外。因此，如呼吸肌肉疲劳可导致通气功能障碍。

（三）胸肺顺应性

包括胸廓顺应性和肺脏顺应性，分别显示了胸、肺在外力作用下发生改变的难易程度，顺应性大，表示其形变能力强。顺应性不佳者，可扩张性小，气体较难进出肺脏，消耗呼吸功较大，导致通气功能障碍。

（四）肺泡气体分布

气体通过气道进入肺泡后，并非所有肺泡都开放进行气体交换，部分肺泡处于功能储备状态。肺泡破坏后（如肺气肿）可导致气体分布不均，进而影响通气血流比和气体交换。

（五）气体弥散

到达肺泡的氧气，在压力差的驱动下穿过肺泡膜（由肺泡上皮及其基底膜、毛细血管内皮及其基底膜，以及两基底膜之间的结缔组织所组成）进入到毛细血管。如果肺泡膜发生病变如肺水肿、间质性肺病等可影响气体的交换能力，导致气体弥散功能障碍。

（六）氧合

氧气进入血管后，因血液中的液体对气体的溶解度很低，必须与血液中的携氧高手血红蛋白结合，才能携带大量的氧气供身体所用。如血红蛋白量减少（如贫血）或性质异常则无法携带足量的氧气，身体就会产生缺氧的表现，出现呼吸困难。

（七）循环

心功能和肺功能是密切联系相互耦合的。经氧合的血液需通过心脏的泵作用和血管的输送作用到达全身，各器官组织才能利用其中的氧进行代谢，产生的二氧化碳则通过上述各生理活动的逆向过程最后排出体外。如果心血管功能异常，同样也会导致呼吸困难的出现。运动心肺功能检查可发现心肺功能不同步导致的异常。

三、肺功能检查仪器工作原理

肺功能仪器的主要组成部分包括硬件与软件。硬件由流量或容量计、压力计、气体分析仪等主要部件组成。各种仪器的不同组合可分别检测呼吸流量、呼吸容量、气道阻力、气体弥散能力等多项肺功能指标。软件则是操作、质控、管理等应用平台。

（一）肺量计

主要用于测量人体吸入和呼出气体的容积或流量，是肺功能检查中最为常用的测定仪器。呼吸的容量或流量两者可相互转换，是因流体力学原理，容量为流量的时间积分，流量为容量的时间微分。因而现代的肺功能仪器只检查流量或容量两种参数之一。

肺量计分为两种：容积型肺量计和流量型肺量计。容积测定型肺量计直接测定呼吸气体的容积，流量可经间接计算得出。流量型肺量计则先测出流经截面积一定的管路的流体速度，然后求出流量，再作时间积分转换为呼吸容积。目前由于流量传感测试技术的提高，测量精度已满足绝大多数的要求，加上清洁和维护方便，已被大多数肺量计所采用。流量计有压差式、热线式、涡轮式、超声式等多种，原理不尽相同，各有特点，使用时要主要了解各种传感器的特制，扬长避短。

（二）压力计

通过压力传感器测量呼吸压力，结合呼吸流量参数也可计算出呼吸阻力，呼吸阻力为呼吸压力与呼吸流量的比值。

（三）气体分析仪

气体分析仪可检测不同的气体成分及其在呼吸气体中的浓度，如氧气、二氧化碳、氮气、氦气、一氧化碳、甲烷等。结合呼吸流量或容量，还可进一步分析氧耗量、二氧化碳产生量、一氧化碳弥散量等肺功能指标。

仪器准确，测试结果才可靠。随着生物工程学的发展和电子计算机的应用，肺功能指标的测定变得更为精确、简便和快捷，现代的气流流量计、快速响应的气体分析器、微芯片化的电子计算机等可实现实时数据处理和自动控制，提供结果的自动分析、判断和管理，极大地方便了临床诊断与分析。

肺功能仪器测量的流量、容积、时间、压力、气体浓度等指标的量程、精度、重复性、零位计算标准、误差允许范围等参数应达到一定的技术质控标准，并且定期进行标化以确保仪器工作处于正常状态之中。具体技术要求详见中国肺功能检查指南各部分。

四、临床常用的肺功能检查方法及流程

（一）常用检查方法

肺功能检查项目众多，包括肺容量检查、通气功能检查、弥散功能检查、气道反应性检查、气道阻力检查、运动心肺功能检查、影像肺功能检查、呼出气体成分分析等。当然，肺功能检查并不仅限于这些项目。同时，每一检查项目也可有多种测定方法，测定的指标也非常多，反映的临床意义各不相同。这些检查从不同的角度分析呼吸生理的改变以及疾病对呼吸功能的影响。

（二）肺功能检查及报告流程

通常包括以下环节：

1.临床医生通过询问病史、体检及相关检查做出初步临床诊断，并提出相应的肺功能检查项目要求。

2.依据受试者年龄、性别、身高、体重及种族并参考相应正常人群的预计值公式计算受试者的肺功能预计值。正常范围通常以95%人群可达到的数值为界，即预计方程的95%可信区间，此值称为正常值下限（LLN），高于这个最低临界值视为正常。

3.采用肺功能检查仪按标准操作规程测定受试者相关肺功能值。

4.将符合质量控制标准的检测值与肺功能预计值相比较，超出肺功能预计值可信限范围或正常阈值范围的判断为异常。肺功能各项指标之参考值是评价肺功能所不可缺少的参考依据。

5.结合临床发出肺功能检查报告。

（三）肺功能检查的临床意义

肺功能检查与呼吸影像、病理检查及呼吸病原学检查等并列，是呼吸疾病临床诊治最常用的检查技术之一。肺功能检查在临床上对胸肺疾病的筛查与诊断、严重程度评估、治疗效果评估和预后判断等有重要的临床意义（表2-2-1-1），广泛应用于呼吸内科、外科、麻醉科、儿科、流行病学、潜水及航天医学等领域。

中华医学会呼吸病学分会发布的《慢性阻塞性肺疾病（COPD）诊治指南》 《支气管哮喘防治指南》 《慢性咳嗽诊治指南》等呼吸疾病的诊治指南中，均将肺功能作为这些疾病的诊断和严重度分级的重要指标，甚至是“金标准”。

2015年肺功能检查被国家卫生和计划生育委员会列入呼吸内科诊治的关键技术，2016年纳入呼吸疾病质量控制监测体系，2017年1月国务院颁布的我国《“十三五”卫生与健康规划》将肺功能检查列入常规体检项目。因此，熟练掌握呼吸生理知识，加深对肺功能检查的认识，加强对检查技术的培训，积极推动肺功能检查的临床应用，对提高呼吸疾病的诊治水平意义重大。