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肺功能檢查之閉合容積(closing volume,CV)
- 作者:南京科悅
- 發(fā)布時間:2022-04-06
閉合容積原稱閉合氣量,是指從肺總量位到殘氣容積位的一次呼氣過程中,肺部低垂部位小氣道開始關(guān)閉時,所能繼續(xù)呼出的氣體的量;而小氣道開始閉合時存留于肺內(nèi)的氣體量,稱為閉合總量(closing capacity,CC),CC=CV+RV。
(一)檢查原理
在坐位或立位時,因重力的作用,胸腔內(nèi)負(fù)壓從上到下逐漸降低。用力呼完氣至殘氣容積位,在深吸氣初期,由于上肺區(qū)負(fù)壓明顯,氣體先進(jìn)入上肺區(qū),后進(jìn)入下肺區(qū);在深吸氣晚期,上肺區(qū)先終止擴(kuò)張充氣,下肺區(qū)則繼續(xù)擴(kuò)張充氣。開始深呼氣,因為下肺區(qū)胸膜腔內(nèi)壓大于上肺區(qū)胸膜腔內(nèi)壓,所以下肺區(qū)先于上肺區(qū)排出氣體,繼而上、下肺區(qū)同時排出氣體;在深呼氣晚期,下肺區(qū)由于胸膜腔內(nèi)壓大于肺泡內(nèi)壓,小氣道內(nèi)徑縮小直至被擠壓陷閉,隨著呼氣的繼續(xù),小氣道陷閉從下肺區(qū)向上肺區(qū)擴(kuò)展,一直到所有小氣道陷閉不能呼出氣體為止。
(二)檢查方法
基本有兩種,即氮氣法(N2 method)和氦氣法(He bolus method)。這些方法都是根據(jù)上肺區(qū)和下肺區(qū)的標(biāo)記氣體濃度的差異,不同濃度的標(biāo)記氣體非同步排空來測得的。
氮氣法(以一口氣氮測定法(single breath nitrogen test,SBN2)為例):被檢查者取坐位或立位,先平靜呼吸數(shù)次,再深呼氣至殘氣容積位,接著令被檢查者緩慢持續(xù)吸純氧至肺總量位,然后再緩慢均勻呼氣,一直達(dá)殘氣容積位。在緩慢呼氣過程中,肺功能記錄儀描繪呼出氣體的量與呼氣瞬時氮濃度的關(guān)系,會得到4相曲線,見圖1。Ⅰ相為氣道內(nèi)與檢查儀器的管道內(nèi)不含氮氣的無效腔氣體,氮濃度為零;Ⅱ相為無效腔氣體與上下肺區(qū)肺泡氣體的混合,氮濃度開始上升;Ⅲ相為上下肺區(qū)同時排出氣體,氮濃度相對穩(wěn)定;Ⅳ相為下肺區(qū)小氣道開始閉合停止排氣,并逐漸向上肺區(qū)推進(jìn),含氮較高的上肺區(qū)肺泡氣體繼續(xù)呼出時,氮濃度明顯上升,第Ⅲ、Ⅳ相交點至深呼完氣即閉合容積。重復(fù)上述檢查2~3次,每次間隔時間5~10分鐘。
(一)檢查原理
在坐位或立位時,因重力的作用,胸腔內(nèi)負(fù)壓從上到下逐漸降低。用力呼完氣至殘氣容積位,在深吸氣初期,由于上肺區(qū)負(fù)壓明顯,氣體先進(jìn)入上肺區(qū),后進(jìn)入下肺區(qū);在深吸氣晚期,上肺區(qū)先終止擴(kuò)張充氣,下肺區(qū)則繼續(xù)擴(kuò)張充氣。開始深呼氣,因為下肺區(qū)胸膜腔內(nèi)壓大于上肺區(qū)胸膜腔內(nèi)壓,所以下肺區(qū)先于上肺區(qū)排出氣體,繼而上、下肺區(qū)同時排出氣體;在深呼氣晚期,下肺區(qū)由于胸膜腔內(nèi)壓大于肺泡內(nèi)壓,小氣道內(nèi)徑縮小直至被擠壓陷閉,隨著呼氣的繼續(xù),小氣道陷閉從下肺區(qū)向上肺區(qū)擴(kuò)展,一直到所有小氣道陷閉不能呼出氣體為止。
(二)檢查方法
基本有兩種,即氮氣法(N2 method)和氦氣法(He bolus method)。這些方法都是根據(jù)上肺區(qū)和下肺區(qū)的標(biāo)記氣體濃度的差異,不同濃度的標(biāo)記氣體非同步排空來測得的。
氮氣法(以一口氣氮測定法(single breath nitrogen test,SBN2)為例):被檢查者取坐位或立位,先平靜呼吸數(shù)次,再深呼氣至殘氣容積位,接著令被檢查者緩慢持續(xù)吸純氧至肺總量位,然后再緩慢均勻呼氣,一直達(dá)殘氣容積位。在緩慢呼氣過程中,肺功能記錄儀描繪呼出氣體的量與呼氣瞬時氮濃度的關(guān)系,會得到4相曲線,見圖1。Ⅰ相為氣道內(nèi)與檢查儀器的管道內(nèi)不含氮氣的無效腔氣體,氮濃度為零;Ⅱ相為無效腔氣體與上下肺區(qū)肺泡氣體的混合,氮濃度開始上升;Ⅲ相為上下肺區(qū)同時排出氣體,氮濃度相對穩(wěn)定;Ⅳ相為下肺區(qū)小氣道開始閉合停止排氣,并逐漸向上肺區(qū)推進(jìn),含氮較高的上肺區(qū)肺泡氣體繼續(xù)呼出時,氮濃度明顯上升,第Ⅲ、Ⅳ相交點至深呼完氣即閉合容積。重復(fù)上述檢查2~3次,每次間隔時間5~10分鐘。
圖1:氮氣法記錄呼出氣氮濃度
氦氣法:同樣囑被檢查者取坐位或立位,先平靜呼吸數(shù)次,接著緩慢深呼氣至殘氣容積位,在殘氣容積位開始吸氣,先吸入定量的指示氣體氦氣200ml,接著吸入空氣達(dá)肺總量位,然后立即緩慢勻速地一次呼完氣至殘氣容積位,記錄方法基本同氮氣法。
綜合對比分析兩種檢查方法,氮氣法相對操作簡單、設(shè)備價格較低,不用另外購買指示氣體,對比氦氣法有優(yōu)勢。
(三)檢查結(jié)果的判斷
為了消除肺容積的影響,常用CV/VC%、CC/TLC%和CC/FRC%等指標(biāo)判定。當(dāng)小氣道病變致管腔狹窄時,呼氣過程中小氣道提前關(guān)閉,CV、CC、CV/VC%、CC/TLC%和CC/FRC%等指標(biāo)的值均增大。正常人隨著年齡的增長,肺組織的彈性逐漸減弱,小氣道逐漸提前關(guān)閉,CV/VC%等指標(biāo)的值也逐漸增大。CV/VC%在30歲約為13%,在50歲約為20%,在80歲可達(dá)30%;而正常CC/TLC%小于45%;至于CC/FRC%,如>100%則表示已有小氣道阻塞。吸煙對小氣道功能指標(biāo)影響較大,異常率明顯增加,戒煙半年后可見明顯改善。目前這些指標(biāo)較多用于吸煙、大氣污染和粉塵作業(yè)等對小氣道功能損害的研究和監(jiān)測,可以用來作為環(huán)境醫(yī)學(xué)早期篩選手段。但是小氣道的閉合與呼氣流量有關(guān),呼氣流量的不同可導(dǎo)致閉合容積的差異,故重復(fù)性較差,目前很少使用。
綜合對比分析兩種檢查方法,氮氣法相對操作簡單、設(shè)備價格較低,不用另外購買指示氣體,對比氦氣法有優(yōu)勢。
(三)檢查結(jié)果的判斷
為了消除肺容積的影響,常用CV/VC%、CC/TLC%和CC/FRC%等指標(biāo)判定。當(dāng)小氣道病變致管腔狹窄時,呼氣過程中小氣道提前關(guān)閉,CV、CC、CV/VC%、CC/TLC%和CC/FRC%等指標(biāo)的值均增大。正常人隨著年齡的增長,肺組織的彈性逐漸減弱,小氣道逐漸提前關(guān)閉,CV/VC%等指標(biāo)的值也逐漸增大。CV/VC%在30歲約為13%,在50歲約為20%,在80歲可達(dá)30%;而正常CC/TLC%小于45%;至于CC/FRC%,如>100%則表示已有小氣道阻塞。吸煙對小氣道功能指標(biāo)影響較大,異常率明顯增加,戒煙半年后可見明顯改善。目前這些指標(biāo)較多用于吸煙、大氣污染和粉塵作業(yè)等對小氣道功能損害的研究和監(jiān)測,可以用來作為環(huán)境醫(yī)學(xué)早期篩選手段。但是小氣道的閉合與呼氣流量有關(guān),呼氣流量的不同可導(dǎo)致閉合容積的差異,故重復(fù)性較差,目前很少使用。