第二節　肺功能的應用

肺功能(pulmonary function testing，PFT)是了解呼吸系統疾病的重要手段，它可以測定氣流受阻的類型和氣道受阻的部位。肺功能可作為病情變化和治療效果的監測工具。它包括在完整的深吸氣后流量的測定和壓力容積和完整的呼氣后殘余容積(residual volume，RV)的測定。臨床實踐中流速-容量環現已基本取代容積-時間曲線，可提供阻塞性和限制性肺疾病的一個更快速和直觀的概念。然而，一起描述和分析這兩個圖形的結果會更優化。

測定大多數肺功能參數時，需要受試者的配合。一個可靠的、持續的呼氣產生需要臨床醫生指導和受試者協調和注意力集中，這樣才能獲得穩定可靠的結果。學齡期小兒經配合訓練后，可采取目前臨床常規應用的肺功能檢查方法，做較全面的肺功能檢查。而在6歲以內的兒童是無法獲得的。

肺功能測定包括吸氣時流量和體積的測定。肺功能測定的解釋取決于所影響的那些參數的，一般來講，阻塞性疾病影響流體參數，而限制性疾病影響體積參數。在兒童阻塞性肺部疾病，如哮喘、囊性纖維化(cystic fibrosis，CF)和支氣管肺發育不良等疾病，一秒用力呼氣量(forced expiratory volume，FEV1)可作為有效的評估方法，如FEV1可作為CF的死亡率的預測指標、進而具有判斷預后的價值。慢性肺疾病的兒童也可以通過比較所得結果與先前訪問測量值比較來監測病情［1］。

學齡前小兒和嬰幼兒由于不能很好配合，應采用該年齡段適用的肺功能檢查方法如脈沖震蕩、嬰兒肺功能。2013年美國胸科學會制定了嬰幼兒的兒童間質性肺疾病的分類、評估和治療的指南也推薦了嬰兒肺功能的檢查［2］。肺功能的作用：①協助診斷；②建立疾病的嚴重程度；③確定預后；④監測對治療和疾病進展的反應。在嬰兒、學齡前兒童、6歲以上兒童的肺功能檢測方法不同分別敘述如下。

一、嬰幼兒肺功能檢查

嬰幼兒并不會主動配合，一般在藥物睡眠狀態下進行檢查，藥物選用水合氯醛。目前有多種檢測方法如潮氣呼吸法、阻斷法、體描法及胸腹腔擠壓法，分別從流速-容量曲線、順應性、阻力及功能殘氣量等方面反映了肺功能情況。主要參數為潮氣量、達峰時間比(TPTEF/TE)、達峰容積比(VPEF/VE)、流速-容量環(TFV環)。臨床應用的2600型肺功能儀或嬰幼兒體描儀檢測嬰幼兒潮氣呼吸，是一項無創技術，操作簡便，測值準確，重復性好［3-4］。

【流速-容量曲線】

1.潮氣呼吸流速-容量環

潮氣呼吸流速-容量環(tidal breathing flow volume loop，TBFV)是指在一次潮氣呼吸過程中，呼吸流速儀感受呼吸過程中壓力、流速的變化，以流速為縱軸，容量為橫軸描繪出的流速-容量曲線。環的下半部代表吸氣相，上半部代表呼氣相。氣體流速與氣道阻力成反比，與驅動壓力成正比。正常嬰幼兒潮氣呼吸過程中氣道阻力有3種變化形式：在整個呼吸過程中氣道阻力恒定；在呼吸中段氣道阻力增高；隨潮氣量增加氣道阻力逐漸增大。而在潮氣呼吸過程中驅動壓力近似正弦波。因此，正常嬰幼兒流速-時間曲線應近似正弦波，TBFV環應呈近似圓形或橢圓形。呼吸道疾病的嬰幼兒，氣道阻力、肺容量有改變，TBFV環的形狀改變。上氣道阻塞，TBFV環呼氣支或吸氣支出現平臺。限制性患者，TBFV環變窄［5-6］。小氣道阻塞的患者如閉塞性細支氣管炎、哮喘時，TBFV環呼氣降支凹陷，阻塞越重，向內凹陷越明顯，見圖3-6。與嬰幼兒支氣管哮喘比較，閉塞性細支氣管炎患兒的呼吸系統阻力顯著增高，小氣道阻塞程度顯著加重，呼吸系統順應性相對減低，應用嬰幼兒肺功能評估可在一定程度上為鑒別嬰幼兒支氣管哮喘和閉塞性細支氣管炎提供幫助［7］。

TBFV是用潮氣呼吸法測得的，主要是通過面罩上的流速傳感器，對其平靜呼吸時的容量、呼氣流速和胸腹腔運動進行分析。2600肺功能儀測得參數%V-PF指到達潮氣呼氣峰流速時呼出的氣量與潮氣量之比，25/PF指呼出75%潮氣量時的呼氣流速與潮氣呼氣峰流速之比。%V-PF和25/PF是反應小氣道阻力的敏感指標。

嬰幼兒體描儀測得參數還有達峰時間比(TPTEF/TE)、達峰容積比(VPEF/VE)。tPTEF/tE指到達呼氣峰流速的時間與呼氣時間之比，VPTEF/VE指到達呼氣峰流速的容積與呼氣容積之比。它們是反映氣道阻塞(主要是小氣道阻塞)的重要指標。在阻塞性患者，其比值下降。阻塞越重，比值越低。嬰幼兒閉塞性細支氣管炎患兒的肺功能通常表現為嚴重的氣流受阻、順應性降低、對支擴劑反應性下降。饒小春等［8］通過嬰幼兒體描儀對46例閉塞性細支氣管炎患兒進行肺功能的測定，46例患兒的達峰容積比(VPEF/VE)、達峰時間比(tPTEF/tE)均有不同程度的下降，可作為評價小氣道阻塞的指標。

2600肺功能儀測得參數ME/MI，嬰幼兒體描儀測得參數TEF50/TIF50指潮氣呼氣中期流速與吸氣中期流速之比，簡稱中期流速比，是反映氣道阻塞(主要是大氣道、上氣道阻塞)的重要指標。與TBFV環結合起來，可區分胸內外上氣道阻塞情況。

2.用力呼氣流速-容量曲線

測定嬰幼兒用力呼氣流速的主要方法是快速胸腹擠壓法。檢查時，受檢者穿上一件與壓力充氣囊相連的可充氣膨脹的胸腹馬甲，在潮氣吸氣末迅速加壓，從而產生用力呼氣流速。通過一個與面罩相連的呼吸流速儀測得在功能殘氣量下面的部分呼氣流速-容量(part of the expiratory flow capacity，PEFV)曲線及相應各點的最大呼氣流速［9］。Turner等在此基礎上發展了增高肺容量胸腹擠壓法，測定時先用泵設置一定壓力，使肺快速充氣，肺容量很快增加，再同快速胸腹擠壓法一樣使胸腹馬甲快速充氣，迅速加壓，從而獲得用力呼氣流速-容量曲線［10］。

【呼吸系統順應性、阻力】

順應性指單位壓力變化時所引起的肺容積改變(ml/cmH2O)。呼吸系統順應性反映了呼吸系統的彈性特征。分為靜態順應性和動態順應性兩種。其中，靜態順應性是指在呼吸周期中，氣流暫時阻斷，呼吸肌松弛時測得的順應性，代表了肺組織的彈力。小兒呼吸系統的順應性較成人為差，為1～2ml/(kg·cmH2O)。限制性肺疾病如肺纖維化、肺萎縮等順應性下降，而肺氣腫、嬰幼兒哮喘等引起肺總量增加時，則順應性增大。

氣道阻力為流經氣道的單位流量所需的壓力差。其大小取決于氣道管徑大小和氣流速度。用維持單位時間內流速改變所需的壓力［cmH2O/(ml·sec)］來表示。按阻力的存在部位不同，可分為氣道阻力、肺組織阻力及胸廓阻力。按阻力的物理性質不同，可分為彈性阻力、黏性阻力和慣性阻力。通常所說的阻力是指氣流產生的黏性阻力。

有多種方法可測定嬰幼兒呼吸系統順應性和阻力，如體積描記法、食道氣囊測壓法、強力振動技術、重量肺量法、多次阻斷技術及被動流速容量技術等，其中，以體積描記法及被動流速容量技術應用較廣。研究表明，應用單阻斷法和雙阻斷法聯合能夠更全面評價嬰幼兒的肺功能狀態［11］。

呼吸系統靜態順應性可作為輔助判斷兒童呼吸系統疾病嚴重程度及監測病情變化的簡便方法。正常兒童順應性隨年齡增長而增加，與身高呈明顯正相關，這與肺容積增加有關。氣道管徑隨發育而增大，氣道阻力隨年齡而遞減。阻斷技術是一項簡單、非侵入性的測定阻力和順應性的方法。

1.體積描記法

這項技術是利用體積描記儀，通過倉內壓力變化推斷出肺泡壓(即驅動壓力)，流速用呼吸流速儀直接測得或由容量變化計算出，從而得出氣道阻力［12］。此方法的優點是能同時測量肺容量、阻力和壓力-流速曲線，可看出整個呼吸周期阻力變化情況；缺點是設備昂貴，在呼吸周期的某部分，氣流可能不是層流而是渦流，影響測值的準確性，而且不適用于重癥監護病房。

2.被動流速容量技術

應用氣道阻斷技術，在吸氣末阻斷氣道，通過誘發黑-伯反射，使吸氣抑制轉為呼氣，吸氣肌與呼氣肌均完全松弛而得出被動呼氣流速-容量曲線，將曲線降支中后段線性部分分別延至流速和容量軸得出最大被動呼氣流速及總被動呼氣容量。計算機根據呼吸道閉合壓力，總被動呼氣容量及最大被動呼氣流速計算出：呼吸系統靜態順應性=總被動呼氣容量/呼吸道閉合壓力，呼吸系統阻力=呼吸道閉合壓力/最大被動呼氣流速［13］。

【功能殘氣量】

功能殘氣量(functional residual capacity，FRC)指平靜呼氣后肺內所含有的氣量。在生理上起緩沖肺泡氣氧分壓和二氧化碳分壓過度變化的作用，減少通氣間歇對肺泡內氣體交換的影響。常用測量方法有體積描記法及氣體稀釋法。前者是以波義耳定律(Boyle’s law)為基礎；后者的測定原理為“質量守恒”定律，所選氣體必須是機體不產生、不代謝、不被肺運輸、不易被儀器泄漏，而又易于測定的氣體，氦和氮能滿足這些要求而被使用，分別為氦稀釋法和氮沖洗法。

1.體積描記法

波義耳定律可解釋為在氣體溫度和質量均恒定時，氣體的容積和壓力如發生變化，則變化前的壓力(P1)和容積(V1)的乘積等于變化后的壓力(P2)和容積(V2)的乘積，即P1 V1=P2 V2=常數。實際測定時，將受檢者置于密閉倉即體積描記儀中(分為壓力型、容量型、流量型三種基本類型)，通過測出倉內壓力、容量的變化計算出胸腔氣體容量，從而評估功能殘氣量［14］。

2.氦稀釋法

原理為“質量守恒”定律。某一已知數量的指示氣體被另一未知容量的氣體所稀釋，通過測定已被稀釋的氣體中指示氣體的濃度，即可獲得該未知的容量，如公式(3-1)所示。

C1、CF為起始與終末指示氣體的濃度，V1、VF為起始與終末含有指示氣體的容積。

測定時將受檢者與肺量計呼吸環路相連，在穩定呼氣末水平使其氣道與肺量計呼吸環路相通(含有已知容積和濃度的氦)，直到完全達到氣體平衡［15-16］。

3.氮沖洗法

原理與氦稀釋法相同。包括密閉式和開放式兩種，前者由于準確性差并易引起不良反應，很少應用。小兒開放式氮沖洗法與成人基本相同，均需收集計算呼出氣體體積，并測量沖洗出的氮容量。后者大多是通過收集袋內的呼出氣體，或通過對呼出氣體的氮濃度的連續積分而測得。計算時需用特殊的公式，方法較復雜。1985年Gerhardt等在此基礎上發展了一種簡便的開放式氮氣洗出法，無需收集呼出氣體。其特點為采用恒定流速氧氣開放沖洗，用2個已知容積建立定標曲線(低容量定標和高容量定標)，再實際測定小兒，計算機就通過定標曲線及沖洗出的肺泡氮的濃度積分計算出功能殘氣量。測量過程中應注意確保沖洗氧流速真正恒定，并在受檢者吸氣峰流速之上［17］。

功能殘氣量是嬰幼兒唯一能測的肺容量指標，在嬰幼兒哮喘、閉塞性細支氣管炎患兒往往多表現為功能殘氣量的增高，而嬰幼兒哮喘的功能殘氣量的增高是可逆的，治療后可以消失，閉塞性細支氣管炎患兒功能殘氣量的增高往往持續存在。

二、脈沖振蕩肺功能測定

【基本原理】

脈沖振蕩(impulse oscillometry，IOS)肺功能測定方法的基本原理是由外部發生器產生矩形電磁脈沖，通過揚聲器轉換成包含各種頻率的機械聲波，然后施加在受試者的靜息呼吸上，將矩形脈沖信號經過快速轉化個正弦波，連續記錄自主呼吸時通過氣道的壓力與流速，經過計算得出各種振蕩頻率下的測定值。IOS測定內容為呼吸阻抗，根據其不同物理特性，將呼吸阻抗中黏性阻力、彈性阻力和慣性阻力區分開來，從而判斷氣道阻力和肺順應性是否存在異常。IOS需要患兒配合較少，對3歲以上患兒可進行檢查［18-19］。脈沖振蕩肺功能測定對外周氣道的阻塞、顯示支氣管系統的不穩定性及監測和鑒別胸外的受阻較為敏感。

【主要參數】

1.Zrs

代表呼吸總阻抗。Z5代表5Hz時的呼吸總阻抗，為黏性阻力、彈性阻力和慣性阻力的總和。理論上，彈性阻力和慣性阻力的反方向相反，互相抵消，因此，正常情況下，Zrs反映的是黏性阻力的大小，單位是kPa/(L·s)。

2.R

代表阻抗或阻力的黏性阻力部分。其中，R5代表的是在5Hz時的總氣道阻力，R20代表在20Hz時的中心氣道阻力，其單位kPa/(L·s)。

3.X

代表電抗，反映的彈性阻力和慣性阻力，低頻率時反映彈性阻力，高頻率是反映慣性阻力。X5代表在5Hz時的周圍電抗，其單位kPa/(L·s)。X5為周邊彈性阻力。X5＜預計值-0.2Kpa/(L·s)為異常。

4.Fres

代表共振頻率，動態的彈性阻力和慣性阻力相同時的頻率，因此，反映的是黏性阻力的大小，其單位是Hz。

在IOS中，中心部位(C或Z)和周邊部位(P)如下：中心部位(C或Z)是指大氣道和胸廓的黏性阻力，而周邊則包括小氣道和肺組織。

目前多數醫院采用的正常值為R5＜120%預計值；R20＜120%預計值；X5＞預計值-0.2Kpa/(L·s)；Fres＜預計值+10Hz。Castro-Rodriguez等［20］通過脈沖震蕩的方法對18名腺病毒肺炎后閉塞性細支氣管炎患兒進行了長達5年的隨訪，發現閉塞性細支氣管炎患兒的Zrs、R5、X5水平升高。

阻塞性通氣功能障礙，以哮喘為例，R5可增高，R20基本正常，R5與R20差值加大，X5絕對值增大，Fres后移，提示周邊小氣道阻力增高，肺順應性減低［21］，見圖3-7。限制性通氣功能障礙時，X5絕對值增大，Fres后移非常明顯，而R5、R20基本正常，提示病變以肺順應性減低為主，是限制性通氣功能障礙的主要特征。

三、肺功能測定

肺功能測定包括吸氣時流量和體積的測定。肺功能測定的是肺容積和流速，一般要求最大的吸氣，然后，以最快最長的時間用力呼氣，呼氣時間至少6秒，至少3次結果可重復可靠。常規肺功能可得到容積-時間曲線和流速容量環，可以計算出FEV1和FVC，還有FEV1/FVC，PEFR。

【肺容量測定】

肺內氣體的含量即為肺容量。在呼吸運動過程中，胸廓和肺發生不同程度的擴張和回縮，肺容量隨進出肺的氣體量而改變，據此可分為4種基礎肺容積和4種基礎肺容量。基礎肺容積是在安靜狀態下一次呼吸所出現的呼吸氣量變化，彼此互不重疊，包括以下4項。

1.潮氣容積(tidal volume，VT)

平靜呼吸時每次吸入或呼出的氣量。

2.補吸氣容積(inspiratory reserve volume，IRV)

平靜吸氣后能繼續吸入的最大氣量。

3.補呼氣容積(expiratory reserve volume，ERV)

平靜呼氣后能繼續呼出的最大氣量。

4.殘氣容積(residual volume，RV)

補呼氣后，肺內仍不能呼出的殘留氣量。

肺容量是由2個或2個以上的基礎肺容積組成，包括以下4項。

1.深吸氣量(inspiratory capacity，IC) 平靜呼氣后能吸入的最大氣量，由VT+IRV組成。

2.肺活量(vital capacity，VC) 最大吸氣后能呼出的最大氣量，由IC+ERV組成。

3.功能殘氣量(functional residual capacity，FRC) 平靜呼氣后肺內所含有的氣量，由ERV+RV組成。

4.肺總量(total lung capacity，TLC) 深吸氣后肺內所含有的總氣量，由VC+RV組成。

功能殘氣及殘氣容積的檢查需以氦稀釋法或體積描記法測定。用力肺活量指深吸氣后用最大力量最快呼出的氣量為用力肺活量。FEV1為深吸氣后1秒內快速呼出的氣量。FEV1/FVC(%)小于70%提示氣道阻塞，見于哮喘。在肺量計深吸氣后用最大力量最快呼出到殘氣位，將曲線描記為以流速為縱坐標，肺活量為橫坐標的圖形，即最大呼氣流速—容量曲線(maximal expiratory flow-volume，MEFV)。

各種肺功能儀通常都預置了一些有代表性的預計值公式，根據被輸入的受試者性別、年齡、身高、體重等參數，自動計算出預計值及實測值占預計值的百分比。在測定之前，要對儀器進行環境校準(溫度、濕度、大氣壓)和流速容積校準。

現代肺功能儀多為測定效率高的流速儀法，所測流速對時間的積分即為容積，可直接測定的肺容量包括VT、IRV、ERV、IC、VC共5種，6歲以上小兒經配合訓練后，可進行檢查，獲得相應肺容量結果。RV、FRC、TLC必須通過間接法測得，屬間接測定的肺容量，通常首先測定FRC，再借助直接測定的肺容量換算得出其他指標。FRC常用測量方法有體積描記法及氣體稀釋法，后者又分為氦稀釋法和氮沖洗法。

限制性通氣障礙是由于肺間質的纖維化導致肺組織彈性變小，肺僵硬不易膨脹，故肺活量減少；另外，肺泡間隔增厚和肺泡腔炎癥組織填充也可導致肺容量降低。限制性通氣障礙還可見于胸壁疾病、神經肌肉疾病。TLC和RV在限制性通氣障礙時減少。因為，ILD患者其肺的彈性回縮力增加，其TLC、FRC、RV均減少，其中TLC減少相對更明顯。TLC減少是限制性肺通氣功能障礙的金標準，對肺間質纖維化程度的判定具有一定作用［22］。ILD的VC呈顯著的減少，FEV1/FVC增加，符合典型的限制性通氣功能障礙。有研究認為，FEV1/FVC(%)的增加與ILD的死亡率呈一定的相關性。

TLC和RV在阻塞性疾病時如支氣管哮喘、肺氣腫時增加。FVC在限制性肺疾病通常是減少的，但也可能是由于阻塞性功能障礙時氣體滯留和過度通氣引起的減低，限制性的通氣功能障礙除了影響FVC、也可為較低的流動參數。當氣流速指數FEV1降至FVC減少的類似程度應該考慮限制障礙。當FEV1/FVC＞85%時，觀察到的氣流下降是由于體積減少，而不是氣流阻塞，應該考慮限制性的呼吸功能障礙的存在。

【肺通氣功能測定】

通氣功能包括靜息通氣量和用力通氣量，測定方法上應用最多為最大呼氣流量-容積(maximal expiratory flow-volume，MEFV)曲線，它是在深吸氣末作最大用力呼氣過程中，呼出氣體流量隨肺容量變化的關系曲線。MEFV是動態肺容量的測定，它所描記的是用力肺活量測定時的時間肺容量，即在高肺容量(TLC位)用力呼氣，呼氣流速的大小取決于肺泡的驅動壓和氣道的通暢情況，而氣道的通暢情況又取決于氣道和肺組織的結構、肺容積和氣道內外的壓力。MEFV曲線的形狀和各參數值反映了用力呼氣過程中呼氣力量、胸肺彈力、肺容積、氣道阻力對呼氣流速的綜合影響。因此，在受試者達到對測試操作理解和配合最佳的情況下，MEFV曲線應能很好地反映呼氣氣流受阻的情況，MEFV曲線及動態肺順應性的監測被認為是發現ILD小氣道病變較為有用的指標。主要肺功能參數如下［23］。

1.用力肺活量

用力肺活量又稱時間肺活量，受試者在深吸氣末(即TLC位)，作最快速度和最大力量的呼氣動作，所呼出氣量為FVC。

2.FEV1

最大吸氣到TLC后，用力快速呼氣，在呼氣的第1秒鐘內呼出的氣體容積為FEV1，FEV1占FVC的百分比為1秒率。FEV1測定的重復性好，正常人變異系數為3%～5%，它是敏感反映較大氣道阻力的重要參數。

3.呼氣峰流速(peak expiratory flow，PEF)

為MEFV測定過程中，用力呼氣瞬間最大流速。PEF發生于FVC最初的1.0秒時限內，與呼氣用力程度密切相關。PEF在呼氣曲線上出現早，反映大氣道通暢情況，為用力依賴的指標，雖與FEV1相關性好，但由于正常值范圍大，重復性較差，不能單獨用于哮喘診斷。由于個體差異較大，在確定正常參考值時，通常應用個人最佳值作為參考。

4.最大中期呼氣流速(maximal midexpiratory flow rate，MMEF)

MMEF是指在FVC曲線上，用力呼出氣量在25%～75%的平均流量。即把FVC四等分，呼氣初始1/4與用力關系太密切，流速快不予考慮；呼氣末端的1/4，因肺組織彈性減退，支氣管內徑縮小，呼氣流速非常低，也不予考慮；最后剩下中間1/2即為MMEF，其大小等于中間1/2的容積除以中間1/2的時間。可較好反應小氣道阻力的變化。

用力呼氣流速(forced expiratory flow，FEF)，從TLC位一次用力呼氣至RV位過程中，描繪出肺容量及相應氣流速度的曲線，以肺活量的75%(V75或FEF25)、50%(V50或FEF50)、25%(V25或FEF75)時的流量為定量指標。即FEF25、FEF50、FEF75，為呼出25%、50%、75%肺活量時的呼氣流速，FEF25反映呼氣早期流速，FEF50、FEF75反映呼氣中后期流速，其臨床意義與MMEF相似，反應有無小氣道阻塞。如果FEV1、PEF、FEF25正常，FEF50、FEF75降低可用于對小氣道阻塞性疾患的早期診斷，在無癥狀患者和(或)一個肺部檢查正常、FEV1和PEFR正常的患者，FEF25～75可以減少25%或更多。FEV1、FEF25～75和PEFR阻塞性疾病患者中降低。年長兒閉塞性細支氣管炎的肺功能通常提示阻塞性通氣障礙，FEV1、FEV1/FVC下降，尤其表現為FEF25%、FEF75%的顯著下降，見圖3-8。典型患兒可下降至小于預計值的30%。病情嚴重的患兒肺容量可能會增加，由于閉塞性細支氣管炎患兒存在氣體滯留，相應的會有殘氣量上升［24］。

維持正常呼吸的條件是要有足夠的通氣量，使空氣能進入肺內并呼出(通氣功能)，同時吸入肺泡內的氣體能與血液內氣體進行有效交換(換氣功能)。在此過程中任何一環節的異常均將影響正常的呼吸功能。通氣功能障礙包括阻塞性與限制性兩類。凡氣道阻塞引起的通氣功能障礙屬于前者，由于肺擴張受限制引起的通氣功能障礙屬于后者，呼吸泵的異常也可引起通氣功能障礙。

在年長兒，通過最大呼氣流量-容積曲線的檢查，可對呼吸梗阻的部位和程度做出明確診斷，并與限制性通氣障礙鑒別。

【肺彌散功能測定】

肺內氣體彌散主要包括氧氣和二氧化碳的彌散。肺內氣體通過氣相彌散、膜相彌散和血相彌散這3個連續不斷的步驟完成氣體交換，其中膜相彌散是影響彌散量的主要因素。彌散量的概念是當肺泡膜兩側某氣體分壓差為1mmHg時，在單位時間內(1分鐘)由肺泡經呼吸膜到達紅細胞的氣體量(ml)為該氣體的彌散量(diffusing capacity，DL)。由于二氧化碳的彌散率為氧的20倍，因此，臨床所言的彌散功能主要指氧的彌散量。但臨床檢測反映呼吸膜彌散功能時，常用CO彌散量檢測法來反映呼吸膜的擴散特性，用CO彌散量反映呼吸膜的特性較O2更精確。這是由于相比于O2而言，CO與血紅蛋白的親和力極大，CO通過擴散膜進入紅細胞后，與血紅蛋白緊密結合，從而使得血漿中的PCO基本不升高，到血液離開肺毛細血管時(0.75秒后)，血液中PCO仍幾乎為零，因此，擴散膜兩側的分壓差可被視為一個衡量(等于肺泡內的壓力)，血液流經肺血管的整個過程中，擴散速率得以維持。因此，CO擴散速率與肺血流量無直接關聯，僅受到擴散膜的限制。應用CO進行肺彌散功能檢測的方法很多，常用測定CO彌散量的方法包括一口氣呼吸法和重復呼吸法［25］。

1.一口氣法

受試者呼氣至殘氣位，繼之吸入含有0.3%CO、10%He、20%O2及N2的混合氣體，待受試者吸氣至肺總量位，屏氣10秒后呼氣。在呼氣過程中，氣體中水蒸氣被吸收，連續測定CO及He濃度，然后通過公式計算出屏氣階段的CO彌散量。

2.重復呼吸法

受試者呼氣至殘氣位后，自儲存袋內重復呼吸含有0.3%CO、10%He、20%O2及N2平衡的混合氣體，共30～60秒，儲存袋內氣體量調節至與受試者肺泡氣量相等，呼吸頻率30次/分，以保證儲存袋內氣體能與肺泡氣體充分混合。呼吸深度與肺活量相等，故每次吸氣時均能將袋內氣體全部吸入。在不同時間測定儲存袋內CO濃度，最終根據公示計算出CO彌散量(DLCO)。

肺膜彌散功能測定是近年研究的一種測定肺彌散能力的一種新技術。可用于間質性肺疾病的病情嚴重程度的評估。其原理是肺內氣體彌散在3個水平進行，肺泡內氣體彌散、氣體通過肺泡毛細血管膜的彌散和氣體與血紅蛋白的結合，以后兩者較為重要。肺泡毛細血管破壞導致氣體交換面積減小，V/Q比例失調，可導致氣體交換障礙，肺泡隔增厚可使彌散距離增加。肺彌散量僅反映肺總的彌散能力并不能反映彌散過程中異常的環節，只有測定肺膜彌散量及肺毛細血管血量等肺彌散量各成分才能反映彌散過程中的不同層面受累。某些ILD如肺間質纖維化等病變在早期其他肺功能尚屬正常時即出現肺彌散量減低、通過膜彌散測定，能闡明肺彌散功能障礙發生的病理生理機制。

肺膜彌散功能測定主要應用于ILD的早期診斷。在經典的報告44例呼吸困難，胸片正常但活檢證實的彌漫性實質性肺疾病(diffuse parenchymal lung disease，DPLD)，DLCO下降73%，VC的低57%和TLC下降16%。同樣，3例有呼吸道癥狀，開胸肺活檢證實DPLD，HRCT表現正常而肺功能檢查顯示異常(平均FVC，72.1%的預測值；平均DLCO/肺泡體積，72.2%預測值)。因此，在有癥狀的患者應及時行肺功能，并進行適當時進一步評價。但是，肺功能檢查在組織學和影像學的異常時可以正常。也就是說臨床或影像學異常的患者，肺功能正常不能排除間質性肺疾病的診斷。

Jezek和他的同事通過研究了56例IPF證實FVC和DLCO降低與存活率降低有關。

綜上所述，肺功能測定包括吸氣時流量和體積的測定，慢性肺疾病的兒童也可以通過比較所得結果與先前訪問測量值比較來監測病情。肺功能測定的解釋取決于所影響的那些參數。一般來講，阻塞性疾病影響流體指數，限制性疾病影響體積指數。阻塞性疾病患者中FEV1、FEF 25%～75%和PEFR降低。FEF 25%～75%的減少可以直觀地注意到流量-容積的曲線的凹陷。在阻塞性肺疾患，最大呼氣流速值下降，呼氣曲線的中部呈凹形，FEF25和FEF50下降；限制性肺疾患時，曲線圖形變窄，呼氣肺容量變小，呼氣曲線無凹陷。

肺功能結合臨床、影像學和組織學的特點可協助間質性肺疾病的準確診斷。肺功能并不是特異性的檢查，不能明確DPLD/ILD的類型，但有助于臨床診斷［26］。在臨床癥狀存在的情況下，肺功能可協助早期診斷間質性肺疾病。

（劉秀云　江載芳）

參考文獻

1.National Asthma Education and Prevention Program.Expert Panel Report 3(EPR-3)：Guidelines for the Diagnosis and Management of Asthma-Summary Report 2007.JAllergy Clin Immunol，2007，120(5 Suppl)：S94-138.

2.Kurland G，Deterding RR，Hagood JS，etal.An Official American Thoracic Society Clinical Practice Guideline：Classification，Evaluation，and Management of Childhood Interstitial Lung Disease in Infancy.Am JRespire Crit Care Med，2013，188(3)：376-394.

3.鄧力，葉啟慈，江文輝.廣州地區1～12月齡健康嬰兒肺功能的測定結果.中華兒科雜志，2000，16(12)：762-765.

4.H?land G，Carlsen KH，Devulapalli CS，etal.Lung function development in the first 2 yr of life is independent of allergic diseases by 2 yr.Pediatr Allergy Immunol，2007，18：528-534.

5.饒小春，劉璽誠，焦安夏，等.應用體描儀檢測嬰幼兒肺功能.中華醫學雜志，2009，89(34)：2432-2434.

6.劉莎，符州，羅健，等.肺功能變化在間質性肺炎嬰幼兒臨床病情評估中的價值.中華實用兒科臨床雜志，2010，25(16)：1239-1240.

7.向莉，饒小春，焦安夏，等.嬰幼兒支氣管哮喘和閉塞性細支氣管炎患兒肺功能比較.臨床兒科雜志，2012，30(2)：120-123.

8.饒小春，焦安夏，馬渝燕，等.嬰幼兒閉塞性細支氣管炎的肺功能改變.山西醫科大學學報，2010(12)：1080-1081.

9.張皓.嬰幼兒肺功能檢測及氣道反應性測定.臨床兒科雜志，2012，30(8)：701-703.

10.Fischer GB，Sarria EE，Ratjen F，et al.Isovolume pressure/flow curves of rapid thoracoabdominal compressions in infants without respiratory disease.Pediatr Pulmonol，1998，6：197-203.

11.向莉，李珍，任亦欣.比較單阻斷法和雙阻斷法測定呼吸道疾病嬰幼兒肺順應性和呼吸道阻力的差異.中華實用兒科臨床雜志，2011，26(16)：1253-1255.

12.Vogt B，Falkenberg C，Weiler N，et al.Pulmonary function testing in children and infants.Physiol Meas，2014，35(3)：R59-R90.

13.Benoist MR，Brouard JJ，Rufin P，et al.Ability of new lung function tests to assessmethacholine-induced airway obstruction in infants.Pediatr Pulmonol，1994，18：308-316.

14.Sly PD，Morgan WJ.Respiratory function testing in infants and preschool-aged children.Pediatric respiratory medicine.2th ed.MOSBY，2008：163-169.

15.Hiatt PW，Grace SC，Kozinetz CA，et al.Effects of viral lower respiratory tract infection on lung function in infants with cystic fibrosis.Pediatrics，1999，103：619-626.

16.Kavvadia V，Greenough A，Dimitriou G.Early prediction of chronic oxygen dependency by lung function test results.Pediatr Pulmonol，2000，29(1)：19-26.

17.Derish M，Hodge G，Dunn C，et al.Aerosolized albuterol improves airway reactivity in infants with acute respiratory failure from respiratory syncytial virus.Pediatr Pulmonol，1998，26(1)：12-20.

18.萬莉雅，張琴，范永琛，等.天津市區3～14歲兒童脈沖振蕩法呼吸阻抗正常值測定.中華結核和呼吸雜志，2002，25(3)：192.

19.劉傳合，李碩，宋欣，等.支氣管哮喘4～7歲患兒脈沖振蕩肺功能異常與正常分界點的確定.實用兒科臨床雜志，2006，21：206-207.

20.Castro-Rodriguez JA，Daszenies C，Garcia M，et al.Adenovirus pneumonia in infants and factors for developing bronchiolitis obliterans：A 5-year follow-up.Pediatr Pulmonol，2006，41(10)：947-953.

21.Larsen GL，Morgan W，Heldt GP，et al.Impulse oscillometry versus spirometry in a long-term study of controller therapy for pediatric asthma.JAllergy Clin Immunol，2009，123(4)：861-867.

22.Castile RG，Davis SD.Pulmonary function testing in children//Wilmott RW，Chernick V，Boat TF.Kendig and chernick’s Disorders of the Respinatory Tract in Children.8th ed.Philadelphia：WB Saunders，2012：211-233.

23.Beydon N，Davis SD，Lombardi E，et al.An Official American Thoracic Society/European Respiratory Society statement：pulmonary function testing in preschool children.Am JRespir Crit Care Med，2007，175(12)：1304-1345.

24.Fischer GB，Sarria EE，Mattiello R，etal.Post infectious bronchiolitis obliterans in children.Paediatr Respir Rev，2010，11(4)：233-239.

25.Macintyre N，Crapo RO，Viegi G，et al.Standardisation of the single-breath determination of carbonmonoxide uptake in the lung.Eur Respir J，2005，26(4)：720-735.

26.Chetta A，Marangio E，Olivieri D.Pulmonary function testing in interstitial lung diseases.Respiration，2004，71(3)：209-213.