儿童呼吸治疗
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第二节 流速容量环的测定和意义

肺功能是呼吸系统生理功能的反映,为儿童呼吸疾病的早期诊治、判断呼吸系统疾病,尤其是在反复喘息性疾病的诊断、鉴别诊断、治疗及预后评估方面均有重要意义。最大呼气流量-容积曲线的形态及相关流量参数可作为小气道阻塞的早期诊断依据,在儿童呼吸系统疾病的临床诊疗和科研中具有重要地位。
5岁以上儿童由于能够主动配合,儿童肺功能检查的应用越来越广泛,而3岁以下儿童由于解剖、生理、病理等特点,肺功能测试方法较为特殊,因而,对3岁以下婴幼儿或3岁以上但不能很好主动配合的儿童可以采取潮气呼吸流速-容量(TB-FV)环检测方法进行肺功能检测。
肺功能检查主要包括两种,一种是肺容量的测定,另一种是肺通气功能的测定。
(一)肺容量的测定
1.原理
肺内所含有的气体的总量即为肺容量。在正常呼吸周期中,肺容量随着进出肺的气体量而变化,其变化幅度的大小主要与呼吸深度有关。临床常用判断肺容量的参数包括4种基础肺容积(lung volume)及4种复合肺容量(lung capacity)。基础肺容积:①潮气量(tidal volume,VT):指平静呼吸时,每次吸入或呼出的气量;②补吸气量(inspiratory reserve volume,IRV):平静吸气后再用力吸入的最大气量;③补呼气量(expiratory reserve volume,ERV):平静呼气后再用力呼出的最大气量;④残气量(residual volume,RV):为补呼气后,肺内不能呼出的残留气量。由2个或2个以上的基础肺容积所组成复合肺容量,包括:①深吸气量(inspiratory capacity,IC):指平静呼气后能吸入的最大气量(VT+IRV);②肺活量(vital capacity,VC):最大吸气后所能呼出的最大气量(IC+ERV),若不讲求速度的称为慢肺活量,而用力快速呼气所得的肺活量称之为用力肺活量,正常情况下两者相等,有阻塞性通气功能障碍时前者大于后者;③功能残气量(functional residual capacity,FRC):指平静呼气后肺内所含气量(ERV+RV);④肺总量(total lung capacity,TLC):深吸气后肺内所含有的总气量(VC+RV)。
肺容量随儿童年龄、性别、身高和体重的不同而变化,一般以占预计值的百分比来表达。实测值占预计值80%以上为正常,60%~79%为轻度下降,40%~59%为中度下降,<40%为重度异常(图3-3)。
图3-3 肺容量相关参数及意义
2.临床意义
肺容量受多种因素影响,如:呼吸肌力量、胸廓和肺的弹性回缩力(顺应性)及呼气相气道陷闭等因素的影响。肺容量减低见于肺扩张受限、肺组织损伤等。功能残气量改变常与残气容积改变同时存在。阻塞型肺部疾患如支气管哮喘、肺气肿等可伴残气容积增加。限制性肺部疾病主要见于胸廓疾病、弥漫性肺间质纤维化、肺占位性疾病等肺容量减少的疾病,部分患儿可同时出现残气容积减少等情况。
3.检测方法及注意事项
受检者一般采取站立位,夹好鼻夹,口含一次性(或消毒)咬口,先经口作平静呼吸,然后作用力呼吸的测定。有2种测定方法:一种是当潮气曲线稳定后,于平静呼气末做用力最大深吸气,再慢慢用力最大呼气至残气位,再用力吸气;另一种是平静吸气末用力呼气,再用力吸气,再用力慢慢呼气至残气位。儿童中一般提倡前者,连续3~5次。
除达到肺功能检测要求外,对于年幼儿童,呼气时间并不一定要达到6秒以上,呼气容积线出现呼气平台(容积变化<30ml),持续时间≥1秒,也可视为满足质控标准;检测次数3~5次,次数过少不能作出重复性判断,过多可能会导致受试者的疲劳甚至低CO 2血症,出现头晕甚至呼吸困难等。
(二)肺通气功能测定
1.原理
肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过程,通气功能测定为肺功能测定的最基本内容,也是一系列肺功能检查中的重要项目。2007年美国胸科协会(ATS) /欧洲呼吸协会(ERS)专家委员会制定了联合指南,对肺通气功能的检查和判断标准进行了标准的统一。
肺通气功能检查主要参数及结果的意义:①用力肺活量(forced vital capacity,FVC,又称时间肺活量):是深吸气至肺总量(total lung capacity,TLC)以后以最大用力、最快速度所能呼出的全部气量,是肺容量测定的重要指标之一。②FEV 1:是指最大吸气到TLC位后,用力快速呼气,在第一秒钟内所呼出的最大气量。FEV 1既是容量指标,也是流速指标。故对于肺容量的改变或是否存在阻塞性病变均有重要的诊断价值。③一秒率(FEV 1/VC%或FEV 1/FVC%):是用来判断气道阻塞的重要指标,但若同时存在限制性病变,其变化可能被掩盖。正常值一般在80%以上,儿童可>90%。④呼气峰流速(peak expiratory flow,PEF):用力呼气时的最高流速,可反映大气道功能。⑤最大呼气中段流量(maximum mid-expiratory flow,MMEF):是指用力呼出肺活量25%~75%的平均流量,是判断气道阻塞(尤为小气道病变)的主要指标之一。⑥用力呼气流速(forced expiratory flow,FEF):FEF25、FEF50、FEF75,为呼出25%、50%、75%肺活量时的呼气流速,FEF25反映呼气早期流速,FEF50、FEF75反映呼气中后期流速,其临床意义与MMEF相似。⑦每分最大通气量(maximal voluntary ventilation,MVV):是一项综合评价肺储备能的可靠力指标,是能否耐受胸腹部手术的重要评价指标之一。参照ATS/ERS指南,FVC、FEV 1、PEF、MVV≥80%预计值为正常,MMEF、FEF50、FEF75≥65%预计值为正常。临床上若进一步细分,则前者60%~79%为轻度下降,40%~59%为中度下降,<40%为重度异常;后者55%~64%为轻度下降,45%~54%为中度下降,<45%为重度异常(图3-4)。
图3-4 流速容量环各参数及意义
2.临床意义
肺通气功能测定常用于对气道病变,特别是小气道病变、肺容积改变等疾病的诊断,具有很好的临床应用价值,目前已广泛应用于临床诊断、治疗、药物疗效及手术安全性的评估等方面。流速-容量环(flow volume loop,FVL)显示流速随容量的变化,可以直观地反映肺功能是否正常,是否存在阻塞性病变和(或)限制性病变及其程度,以及检测的质量、患儿配合是否良好等。
3.检测方法及注意事项
参照肺容量测定。测量MVV时,先平静呼吸4~5次,待呼气容积基线平稳后,以最深呼吸幅度、最大呼吸速度持续重复呼吸12秒或15秒,最后乘以5或4得到每分钟的值,一般2次MVV的检测差异需<10%才算合格。
以最大的力量、最快的速度迅速呼气,使PEF尖峰迅速出现,外推容积尽量小。呼气无中断、无咳嗽、无声门关闭、无双吸气,使曲线平滑。吸气相同样应尽最大努力,FVL闭合。两次最佳FVC及FEV 1的变异率应<5%。呼气持续时间不同年龄段均不一致,应鼓励患儿呼气至最大限度(可伴以儿童游戏程序),出现呼气平台,并尽量能达到1秒。哮喘患儿不建议MVV测定,以免引起哮喘发作。
肺功能检查对儿童喘息疾病的早期诊断和鉴别诊断具有非常好的价值,相对于传统实验室及影像学检查,肺功能检查还是一项很好的早期疾病分类工具,可早期对大、小气道的病变及通气功能异常作出判断,对于是否有肺部感染及感染严重程度也能提供一些有价值的信息。特别是对小气道轻微改变、轻度阻塞及肺组织弹性功能轻微减退具有重要意义。需要注意的是,部分婴幼儿(儿童)喘息/哮喘患儿在疾病恢复期比早期症状严重时,达峰时间(容积)比反而下降,也许是患儿配合欠佳或操作、校正存在问题,需要临床医师根据患儿病情详细评估。
(秦强)