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第六章 儿童肺功能检查
第一节 肺功能试验
肺功能的研究与检测有很长的历史。早在1679年，Borelli首先进行肺容积测量，在室温下成人肺容积为3.3～4.9L。1961年，吴绍青等编写了我国第一部肺功能检查的专著《肺功能测验在临床上的应用》，极大地促进了我国肺功能的研究和临床应用。到20世纪80年代初期，肺功能检查在临床中的应用逐渐普及，肺功能仪的研发也日趋成熟，有向一体化、简便化、微型化和网络化方向发展的趋势。
肺功能的检查对于临床的诊断和治疗有着非常重要的意义，通过肺功能检查可以明确呼吸功能障碍的类型、严重程度，推断呼吸系统的病变性质，协助和论证临床的诊断。另外，肺功能检查在观察病情的变化、反映治疗方法的疗效、评价手术和麻醉的耐受能力、预测疾病的转归、鉴定劳动能力、研究环境污染与卫生保健等方面均有重要的价值，通过临床与肺功能检查相结合，有利于临床和肺功能检查水平的共同提高。
一、常用呼吸参数和定义
（一）肺容量检查
根据肺和胸廓扩张和回缩的程度，肺内容纳的气量产生相应的改变，可分为4种基础容积和4种容量。
1.基础容积 （1）潮气容积（tidal volume，VT）：
平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量。
（2）补吸气容积（inspiratory reserve volume，IRV）：
平静吸气后，用力吸气所能吸入的最大气量。
（3）补呼气容积（expiratory reserve volume，ERV）：
平静呼气后，用力呼气所能呼出的最大气量。
（4）残气容积（residual volume，RV）：
补呼气后，肺内不能呼出的残留气量。
以上4种为基础肺容量，彼此互不重叠。
2.容量 （1）深吸气量（inspiratory capacity，IC）：
平静呼气后能吸入的最大气量，IC＝V T+IRV。
（2）功能残气量（functional residual capacity，FRC）：
平静呼气后肺内所含有的气量，FRC＝ERV+RV。
（3）肺活量（vital capacity，VC）：
最大吸气后能呼出的最大气量，VC＝IRV+V T+ERV，或VC＝IC+ERV。
（4）肺总量（total lung capacity，TLC）：
深吸气后肺内所含有的总气量，TLC＝IRV+V T+ERV+RV，或TLC＝IC+FRC，或TLC＝VC+RV。
以上4种肺容量是由2个或2个以上的基础肺容积组成（图6-1）。
（二）肺通气功能检查
肺通气功能检查是单位时间随呼吸运动进出肺的气体容积，可显示时间与容量的关系，并与呼吸幅度、用力大小有关，是一个较好的反映肺通气功能的动态指标，包括分钟通气量、肺泡通气量、最大分钟通气量和时间肺活量等，以后者最为常用。
1.分钟通气量
分钟通气量（minute ventilation，V E）是指静息状态下每分钟所呼出的气量，即维持基础代谢所需的气量。
2.肺泡通气量
肺泡通气量（alveolar ventilation，V A）是指静息状态下每分钟吸入气能达到肺泡并进行气体交换的有效通气量。
3.最大自主通气量
最大自主通气量（maximal voluntary ventilation，MVV）是指在单位时间内以尽快的速度和尽可能深的幅度重复最大自主努力呼吸所得的通气量。MVV实测值占预计值之80%以上为正常。
图6-1 肺容量测定曲线
4.时间肺活量
是指用力呼吸过程中随时间变化的呼吸气量，其中临床最常用的是用力呼气量（forced expiratory volume，FEV），即用力呼气时肺容量随时间变化的关系（图6-2）。
图6-2 时间-容量曲线
（1）用力肺活量（forced vital capacity，FVC）：
指用力吸气至肺总量位后以最大的努力、最快的速度呼气完全至RV位时所呼出的气量。正常情况下FVC与VC一致，气道阻塞时FVC<VC。
（2）第1秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second，FEV1）：
简称1秒量，指最大吸气至肺总量位后用最大力量、最快速度在1秒内的所呼出的气量。FEV 1既是容积指标，也是流量指标。
（3）最大呼气中期流量（maximal midexpiratory flow，MMEF）：
又称用力呼气中期流量（FEF 25%～75%），指用力呼气25%～75%肺活量时的平均流速。其主要受中小气道直径影响，下降主要反映小气道的阻塞。
5.小气道功能测定
小气道（small airway）是指吸气状态下直径≤2mm的气道，包括细支气管和终末细支气管。小气道管壁弹力纤维呈放射状向外发展，与周围肺泡壁的弹力纤维相连，形成网状结构，因而小气道口径直接受肺容量大小的影响。
（1）闭合气量：
主要指标有闭合容积（closing volume，CV）及其与肺活量的比值（CV/VC），闭合总量（closing capacity，CC）及其与肺总量的比值（CC/TLC）。
（2）动态肺顺应性：
该法是最敏感的小气道功能测定方法。
（3）最大呼气中期流量：
见时间肺活量。
（4）用力呼气50%肺活量及75%肺活量时的瞬间流量：
见流量-容积曲线。
6.流量-容积曲线
流量的时间积分为容积，反之，容积的时间微分即为流量。由于现代计算机技术的发展，可瞬时将容积和流量的函数进行计算，并描记出流量与容积的关系，故测试和显示均极为方便，目前是最为常用的肺通气功能检查项目。流量-容积曲线（flow-volume curve，F-V曲线）在呼吸相构成一密闭的环状，故亦称流量-容积环（F-V loop），见图6-3。
（1）最大呼气流量（peak expiratory flow，PEF）：
用力呼气时的最高流速。
（2）用力呼气25%肺活量（余75%肺活量）的瞬间流量（forced expiratory flow after 25% of the FVC has been exhaled，FEF25%或V75）：
是反映呼气早期的流速指标，正常值略低于PEF，大气道阻塞时其值明显下降。
（3）用力呼气50%肺活量（余50% 的瞬间流量（FEF50%或V50）：
是反映呼气中期的流速指标。正常值与MMEF相近。与MMEF及FEF75%一起用于对小气道功能障碍的判断。
图6-3 流量-容积曲线
（4）用力呼气75%肺活量（余25%肺活量）的瞬间流量（FEF75%或V25）：
是反映呼气后期的流速指标，其临床意义与FEF 50%和MMEF相似。正常值约为MMEF的1/2。FEF 50、FEF 75和MMFF均可反映小气道功能，但FEF 50和FEF 75更为敏感，尤其是FEF 75，故FEF 75下降、MMFF下降或FEF 75及FEF 50同时下降，需考虑有小气道功能障碍。
（5）50%肺活量位呼气流量与吸气流量的比值（FEF50%/FIF50%）：
是反映上气道阻塞的重要指标。正常值<1，若>1提示有胸外型上气道阻塞。
（三）呼吸力学 1.顺应性
指单位压力改变时所引起单位容量的改变，是一切具有弹性的物体的共同属性。
2.气道阻力
指单位流量所需要的压力差。一般以每秒钟内通气量为1升时的压力差表示。
3.呼吸功
指空气进出呼吸道时，为克服肺、胸壁和腹腔内脏器的阻力而消耗的能量。
4.弥散功能
肺的主要功能是气体交换，即氧与二氧化碳的交换。肺内气体交换的部位在肺泡，并遵照弥散原则，即气体分子由高分压通过肺泡毛细血管膜（血气屏障）弥散至低分压，一直达到气体在膜两侧压力平衡为止。
（四）血液中气体的运送
包括氧和二氧化碳的运送，氧与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白，这是氧在血液中存在和运送的主要形式。氧合血红蛋白占血红蛋白的百分数称血氧饱和度。二氧化碳在血中运送形式主要有两种：物理溶解的二氧化碳和化学结合的形式，化学结合的形式主要是碳酸氢盐和氨基甲酰血红蛋白。呼吸运动的控制和调节通过以下三个途径进行：①呼吸的中枢性控制和调节；②呼吸的神经反射性调节；③呼吸的化学性调节。
二、常用的肺功能检查方法
肺通气功能检查是简单而节约的检查方法，可首先考虑。至于特殊检查，如支气管激发试验、支气管舒张试验、肺弥散功能检查、气道阻力测定等应在进一步研究时，适当地选择应用，以下逐一介绍。
（一）肺通气功能检查
肺通气功能是指单位时间随呼吸运动进出肺的气体容积，与呼吸幅度、用力大小有关，能较好地反映肺通气能力，是一系列肺功能检查中最基本的初检项目。
方法：受检者取立位，加鼻夹，含咬口器与肺量计相连，作最大吸气至肺总量位后，快速作最大努力呼气达RV位，用力持续而均匀，呼气快速而呼尽，重复二三次，呼气过程中避免咳嗽、关闭声门或舌堵塞管道。若为鼓膜穿孔患者需先堵塞耳道后测定。
（二）支气管激发试验
自然界存在着各种各样的刺激物，如生物性刺激（尘螨、动物皮毛、花粉等）、物理性刺激（冷空气等）及化学性刺激（甲苯、二氧化硫等），当这些刺激物被吸入时，气道可作出不同程度的收缩反应，此现象称为气道反应性（airway reactivity）。正常气道表现为轻微或并不发生收缩反应，某些病理状态下，如支气管哮喘，接触上述刺激后气道明显收缩，气道阻力明显增大，为气道高反应性。通过吸入某些刺激物诱发气道收缩反应并检测其敏感性，根据敏感性判断是否存在气道高反应性的方法，称为支气管激发试验（bronchial provocation test）。美国胸科协会、欧洲呼吸协会、加拿大胸科协会及中华医学会呼吸学会等相继制订了气道反应测定的指南。
1.适应证
（1）支气管激发试验主要用于临床疑诊为哮喘的患者，包括咳嗽变异性哮喘、职业性哮喘等，一般不用于临床明确诊断的哮喘患者，尤其在急性发作期。
（2）对需要了解治疗前后气道反应性是否发生改变，用于临床疗效判断时，支气管激发试验也可作为客观的评估结果。
（3）了解其他可能伴有气道反应性增高疾病的气道反应性，如过敏性鼻炎、慢性支气管炎、病毒性上呼吸道感染、过敏性肺泡炎、热带嗜酸细胞增多症、肺囊性纤维化、结节病、支气管扩张、急性呼吸窘迫综合征、心肺移植术后、左心衰竭，以及长期吸烟、接触臭氧等也可能出现气道高反应性。
2.禁忌证 （1）绝对禁忌证：
①对诱发剂吸入明确过敏；②基础肺通气功能损害严重（FEV 1<60%预计值）；③心功能不稳定，近期内（<3个月）有心肌梗死，正使用拟副交感神经药物、心动过缓、严重心律失常等；④严重的未被控制的高血压；⑤近期脑血管意外；⑥主动脉瘤；⑦严重甲状腺功能亢进；⑧有不能解释的荨麻疹；⑨不适宜测定用力肺活量的患者（如肺大疱、气胸等），不宜采用用力肺活量法测定呼吸流量。
（2）相对禁忌证：
①基础肺功能呈中度阻塞（FEV 1<70%预计值），但如严格观察并做好充足的准备，则FEV 1>60%预计值者仍可考虑予以激发试验；②肺通气功能检查已诱发气道阻塞发生，在未吸入激发剂的状态下FEV 1即下降>20%；③不能做好基础肺功能测定的受试者（肺功能基础值测定不符合质控要求）；④近期呼吸道感染（<4周）；⑤哮喘发作加重期；⑥癫痫需用药物治疗；⑦妊娠、哺乳妇女；⑧正在使用胆碱酶抑制剂（治疗重症肌无力）的患者不宜做醋甲胆碱激发试验。
3.方法
试验前停用可能干扰检查结果的药物：吸入性短效β 2-受体兴奋剂停用4～6小时、长效24小时；吸入性抗胆碱能药停用8小时，口服短效β 2-受体兴奋剂或茶碱停用8小时，长效或缓释型停用24～48小时以上，抗组胺药停用48小时，色甘酸钠停用24小时，抗白三烯药物停用96小时，口服糖皮质激素停用48小时、吸入停用12～24小时；并避免剧烈运动、冷空气吸入2小时以上；避免吸烟、咖啡、可口可乐饮料等6小时以上，对所有患者首先检查基础肺功能。测定通气功能指标包括：用力肺活量（FVC）、第一秒用力呼气容积（FEV 1）、FEV 1占FVC的比值（FEV 1/FVC）、呼气峰流量（PEF）、用力呼气中期平均流速（MEF 25%～75%）及各指标占预计值的百分比。每天测定前均标准化肺功能仪，测定方法参照美国胸科协会标准。患者至少做3次用力流速容量曲线测定，最佳两次的变异率不能超过5%。肺功能均正常或接近正常（FVC%预计值及FEV 1%预计值均≥70%）者方可进行激发试验。采用定量喷射式雾化给药装置分步吸入激发药物。测定时，受试者取坐位，夹鼻，含咬口，连续作潮气呼吸，各步吸入组胺剂量依次为0.07、0.068、0.137、0.275、0.55、1.1mg，吸入每一剂量60秒（机器自动设定）后测定FEV 1，然后再吸入下一剂量，直至所测得的FEV 1降低20%以上或达到最高累积量2.2mg，试验终止。试验结束后吸入万托林气雾剂以防止发生严重支气管痉挛。
（三）支气管舒张试验
通过给予支气管舒张药物的治疗，观察阻塞气道的舒缓反应的方法，称为支气管舒张试验（bronchial dilation test），又称气道可逆试验，用于测定气流阻塞的可逆程度。
1.适应证
（1）有合并气道痉挛的疾病，如支气管哮喘、慢性阻塞性肺部疾病、过敏性肺泡炎、泛细支气管炎等。
（2）有气道阻塞征象，需排除可逆性气道阻塞的疾病，如上气道阻塞。
2.禁忌证
（1）对已知支气管舒张剂过敏者，禁用该舒张剂。
（2）测定用力肺活量评价气道可逆性改变者，禁忌证同用力肺活量测定。
（3）肺功能检查证实无气道阻塞者，无须作本项检查。
3.方法
支气管舒张试验前4～6小时受试者需停止吸入短效β-受体兴奋剂，如为口服制剂的短效β-受体兴奋剂或氨茶碱需停用12小时，长效或缓释放型β-受体兴奋剂及茶碱则应停用24～48小时。
常规通气测定方法为应用最大用力呼气流量容积曲线方法测定基础肺功能，若基础肺功能存在阻塞性改变（FEV 1<预计值70%），即给予吸入速效支气管扩张剂（如沙丁胺醇），吸入后15分钟再次测量肺通气功能，计算FEV 1的改善率。
（四）弥散功能检查
肺的弥散是指氧和二氧化碳通过肺泡及肺毛细血管壁在肺内进行气体交换的过程，是了解肺气体交换能力的检查。对肺间质性疾病，如肺纤维化、间质性肺炎、肺水肿、慢性阻塞性肺疾病等的诊断和治疗评估有重要价值。利用一氧化碳（CO）进行肺弥散功能测定有许多不同的方法，包括CO吸入量法、单次呼吸法、恒定状态法及重复呼吸法。
（五）肺容量的测定 1.体积描记法
简称体描法，是经典的测定胸腔气体容量（TGV）的方法。目前多采用压力或容量型体描仪，但也有成功应用流量型体描仪的报道。方法：在平静呼吸（即潮气呼吸）下，用面罩置于婴幼儿的口鼻，使呼吸流速仪感受潮气呼吸过程中压力和容积的变化，并将信号输入计算机进行计算处理，从而得出数据及图像并显示于屏幕。取同一时刻的四个曲线，取它们的平均测定值。
2.氦稀释法
该方法测定FRC的原理来源于质量守恒定律。某一已知数量的指示气体被另一未知容量的气体所稀释，通过测定已被稀释的气体中指示氦体的浓度，即可获得该未知的容量。氦与氮是常被选用的两种气体。
3.氮气稀释法
原理与氦稀释法相同，用于测定FRC。
4.负压抽气法
该方法是为获得类似成人的最大呼气流速-容量曲线（MEFV）而设置的。先用泵通过小儿气道加上约40cmH 2O压力使肺达肺总量位，再用（-40～-30）cmH 2O的压力使肺从TLC位迅速排气3秒钟，同时测出IC、VC（FVC）及MEFV曲线，根据事先测出的FRC即可计算出TLC。该方法的主要缺点是仅适用于气管插管和轻度镇静和麻醉的患儿，因而应用受到限制。
（六）快速胸腹挤压法
应用快速胸腹挤压法（rapid thoracoabdominal extrusion，RTC）获得部分用力呼气流速-容量曲线（FEFV），可用以评价小儿的小气道情况。该方法系在小儿胸腹部穿上弹性夹克，在其潮气吸气末快速充气，从而获得FEFV曲线。Turner等在此基础上发展了增高肺容积RTC法（RVRTC），发现该方法测值跨度用变异系数均较RTC法小，较RTC法能更好地将患儿与正常儿区分开来。
（七）脉冲振荡肺功能技术
检查非常简单方便，仅需记录患儿的几个自主呼吸波，即可快速、精确得到各种呼吸阻力在呼吸系统中的分布特点，不受患儿配合的影响，有很好的重复性。适合所有患儿，包括老人、3岁以上儿童和重症患儿。脉冲振荡肺功能技术的报告内容非常丰富，完全反映了呼吸生理，与体描相比，其阻力测定有很好的特异性，能区分阻塞发生的部位（中心或周边）、严重程度及呼吸动力学特征等，所有这一切都有助疾病的早期诊断。脉冲振荡肺功能技术还提供了常规肺通气功能测试，包括流速容量环、慢肺活量和每分最大通气量等。
三、异常肺功能表现
（一）通气功能障碍的类型
依其损害性质可分为阻塞性、限制性及混合性通气障碍，通气功能障碍的流量-容积曲线，见图6-4。各类型通气功能障碍的鉴别，见表6-1。
图6-4 各种类型通气功能障碍的时间-容量曲线和流量-容积曲线特征
表6-1 通气功能障碍3种类型分类
注：VC：肺活量；FRC：功能残气量；TLC：肺总量；RV：残气容积；FVC：用力肺活量；FEV 1：第1秒用力呼气容积；MVV：每分钟最大通气量；MMFF：最大呼气中期流量
1.阻塞性病变
指气流受限或气道狭窄所引起的通气障碍。引起阻塞性通气功能障碍的常见疾病有：气管和支气管疾病，如支气管哮喘；阻塞性肺气肿和支气管肺炎等。
2.限制性病变
指肺扩张受限所引起的通气功能障碍。引起限制性通气功能障碍的常见疾病有：胸膜疾病、胸壁疾病、肺间质疾病、肺叶切除术后、神经肌肉病变等。
3.混合性病变
指气流受限与肺扩张受限因素同时存在所引起的通气功能障碍，表现为以阻塞为主或以限制为主。常见原因有：结节病、肺结核、肺炎、支气管扩张等。
4.小气道功能障碍
表现为低容积气道流量下降，而常规通气其他指标正常和/或有限制性病变，称小气道功能障碍。FEF 50、FEE 75和MMFF均可反映小气道功能，但FEF 50和FEF 75反映小气道功能更为敏感，尤其是FEF 75，故FEF 75下降或MMFF下降或FEF 75及FEF 50同时下降时，考虑存在小气道功能障碍。
（二）最大呼气流量
最大呼气流量（peak expiratory flow，PEF）是指用力呼气时的最高流量。PEF是反映气道通畅性及呼吸肌肉力量的一个重要指标。若PEF日间变异率≥20%时，说明哮喘控制欠佳。2015年，全球哮喘防治创议提出2周内PEF变异率≥13%时，也要注意有哮喘急性发作。若PEF达到个人最佳值的50%～80%，提示可能有哮喘急性发作，是增加临时用药的指征。
（三）严重程度判断 1.容积指标判断的切点
是实测值占预计值百分比的80%、60%、40%。即实测值/预计值：≥80%，提示正常；60%～79%，提示轻度下降；40%～59%，提示中度下降；≤39%，提示重度下降。
2.流量指标判断的切点
是实测值占预计值百分比的65%、55%、45%。即实测值/预计值：≥65%，提示正常；55%～64%，提示轻度下降；45%～54%提示中度下降；≤44%，提示重度下降。
3.限制性病变的诊断、分度
以肺活量为指标：实测值/预计值：≥80%，提示正常；60%～79%，提示轻度下降；40%～59%，提示中度下降；≤39%，提示重度下降。
4.阻塞性病变的诊断
以FEV 1/FVC实测值/预计值的92%以下为异常。由于此值受各种因素影响大，故分度以FEV 1为指标。实测值/预计值：≥80%，提示正常；60%～79%，提示轻度下降；40%～59%，提示中度下降；≤39%，提示重度下降。
（四）支气管激发试验 1.定性判断 （1）激发试验阳性：
在试验过程中，当FEV 1较基础值下降≥20%，或比气道传导率下降≥35%时，可判断为激发试验阳性，即气道反应性增高。比气道传导率（specific airway conductance，sGaw）为每单位肺容积的气道传导率，不受测定当时肺容积的影响，更适合于进行个体之间的比较。
（2）激发试验阴性：
如果吸入最大浓度后，这些指标仍未达上述标准，则为气道反应性正常，激发试验阴性。无论激发试验结果阴性或阳性，均应排除影响气道反应性的因素。对于结果可疑者（如FEV 1下降15%～20%，无气促喘息发作），可预约2～3周后复查，必要时2个月后复查。
2.定量判断
累积激发剂量（PD）或累积激发浓度（PC）可用于定量判断气道反应性，为目前最常用的定量指标。如PD 20FEV 1是指使FEV 1下降20%时累积吸入刺激物的剂量。
（五）支气管舒张试验
支气管舒张试验阳性：以FEV 1判断，若用药后FEV 1变化率较用药前增加12%，则判断支气管舒张试验为阳性。支气管舒张试验阳性，提示缩窄的气道具有可舒张性，且对所用药物敏感，对于支气管哮喘的诊断和临床选用支气管舒张药物有十分重要的指导意义。
（六）弥散功能
弥散功能有助于气道阻塞或肺气肿的分类。慢性支气管炎时，支气管阻塞但肺实质不受影响，故虽有一定程度的气道阻塞，弥散功能接近正常；慢性阻塞性肺气肿因肺泡的破坏引起肺毛细血管床的减少，并存在通气/血流失衡，故可致弥散量下降。弥散量（D LCO-SB）异常的严重程度判断，见表6-2。
表6-2 弥散功能的异常分级
（七）潮气呼吸测定的参数 1.潮气量
潮气量是平静呼吸状态下每次吸入或呼出的气量。小儿潮气量一般为6～10ml/kg。安静时儿童潮气量仅占肺活量的12.5%，而婴儿则为30%左右，这就是婴幼儿肺炎时易致呼吸衰竭的原因。肺的通气储备极大，只有当通气功能严重受损或通气调节障碍时才会出现潮气量减低。
（1）每分通气量：
为潮气量与呼吸频率的乘积，3 500～4 000ml/m 2，与成人相似。
（2）婴儿呼吸频率：
年龄越小，呼吸频率越快，病情严重或呼吸衰竭时也可导致呼吸频率的增快。
（3）吸呼比：
正常小儿吸呼比为1∶1～1∶1.5。周围气道阻塞患儿呼气时间延长，阻塞性患儿可至1∶2甚至更长。在吸气性呼吸困难的小儿，如先天性喉喘鸣，其吸气时间明显延长。限制性通气障碍患儿因肺容量减少，故呼气时间缩短，这两种患儿均会出现吸呼比>1。
2.流速 （1）吸气流速：
吸气为负压式，吸气流速取决于吸气肌力和气道阻力。当呼吸肌收缩乏力时，如重度营养不良、吉兰-巴雷综合征和重症肌无力等，均可使吸气峰流速和平均吸气流速下降。
（2）呼气流速：
平静呼气一般是被动的。呼气流速与肺弹性回缩力以及气道阻力有关。呼气峰流速与身高关系最为密切。
3.流速-时间曲线
在X-Y轴上同步记录潮气呼吸时流速和时间的变化，即得到流速-时间曲线，该曲线显示流速随时间的变化。达峰时间比（TPTEF/TE）是指到达呼气峰流速的时间与呼气时间之比，是反映气道阻塞的一个重要指标。阻塞性通气障碍患儿，达峰时间比下降，阻塞越重，比值越低。限制性通气障碍患儿达峰时间比可正常或增高。混合性通气障碍患儿此值可正常或下降。
4.流速-容量曲线
在X-Y记录仪上同步记录潮气呼吸流速和容量的变化，即得到流速-容量曲线。达峰容积比（VPEF/VE）是到达呼气峰流速的容积与呼气容积之比，是反映气道阻塞的另一个重要指标。阻塞性通气障碍患儿VPEF/VE下降。阻塞越重，比值越低。限制性通气障碍者达峰容积比可正常或增高。混合性通气障碍患儿此值可正常或下降。
5.流速-容量环的形态
峰流速及潮气量变化影响环的形态，气道阻力影响气流速度，使TFV环呼气相的下降支形态发生变化。阻塞性通气障碍患儿图形呈矮胖型。阻塞越重，呼气降支的斜率越大，甚至呈向容量轴凹陷。限制性患儿TFV环呈瘦长型，系潮气量减少所致。健康婴幼儿TFV环近似椭圆形（见彩图6-5）。
图6-5 流速-容量环的形态
四、肺功能检查在儿科的临床应用
（一）在儿童哮喘的应用 1.诊断
哮喘的主要病理生理特点是气道的慢性炎症所致的气道可逆性阻塞和AHR。这是一个持续不断的过程，发作时加重，缓解时减轻。肺功能不仅可以客观地反映气道阻塞的存在（表现为FVC、FEV 1、FEV 1%、FEF 0.25～0.75及PEFR等降低），还可通过支气管舒张试验了解其气道阻塞的可逆性，从而支持哮喘的诊断。对于哮喘患儿肺功能的指标的敏感性问题各家报道不一。Kattan报道，FEV 1和PEFR是哮喘患儿肺功能异常的最敏感指标。Feng等认为FEV 1和MVV最敏感。Chen等认为，FEV 1、FEV 1/FVC%和MVV是反映大气道功能较敏感的指标，V 50和V 25是反映小气道功能的敏感指标。对于轻症或症状不典型的患者，如咳嗽变异性哮喘、运动性哮喘等，支气管激发试验是重要的诊断手段。资料表明，小儿哮喘的漏诊或误诊情况是很常见的。因此，临床上遇有下列与哮喘有关的症状时，应及时进行肺功能检查，以便及时诊断：①反复咳喘；②不能解释的呼吸困难；③慢性咳嗽，尤其是夜间咳嗽；④运动不耐受或诱发咳嗽；⑤气候变化或冷空气暴露后引起咳嗽或喘鸣；⑥反复或恢复较慢的支气管炎或肺炎等。有人强调，临床医师在考虑哮喘的诊断时，应常规进行肺功能检查。如果没有肺功能仪，至少需要用呼气高峰流量计测定PEFR（每天1～4次，连续2周），以获得哮喘的基础客观证据，并结合临床症状等判断其病情轻重，以便指导治疗。Wan等应用脉冲振荡法测定哮喘儿童的肺功能，认为R 5和R 20是诊断哮喘的客观指标；临床症状缓解患儿中有40.1%仍存在高气道阻力和气道高反应性，应继续给予药物治疗。
2.指导治疗
目前小儿哮喘的治疗强调个体化和按病情严重程度分级处理，而肺功能检查是其病情分级的重要依据。如中度哮喘时，FEV 1和PEFR降至60%～80%预计值或个人最佳值，PEFR变异率达20%～30%，呼气流量-容积曲线显示低肺容量部分呼气流速减慢，TLC、FRC及RV增加，支气管扩张试验FEV 1增加>12%，醋甲胆碱激发试验PC 202～20mg/ml，其长期治疗常需持续吸入支气管扩张剂和抗炎药，发作期治疗更应通过反复PEFR等检查，了解患者对药物的反应，以指导下一步的治疗。
3.病情监测
哮喘患儿的AHR在相当一段时间内是持续存在而又不稳定的，是哮喘反复发作的病理基础。临床可用呼气高峰流量计或手持简易肺功能仪（能提供FVC、FEF 1、FEF 0.25～0.75、PEFR等参数），进行长期每天多次的肺功能监测，以了解患者病情轻重及是否得到满意控制，并预测即将发作的程度。为了指导哮喘患儿的家庭监测和管理，仿照交通灯体系将所测PEFR值分成3个区域：①绿区，即80%～100%的个人最佳值，预示着安全，继续原方案治疗，对于长期服药者，持续在此区可考虑减量；②黄区，即50%～80%个人最佳值，提示小心，急性恶化随时可能发生，应临时增加治疗，此区也是提示哮喘病情控制不理想，需要加强维持治疗；③红区，即<50%个人最佳值，为警告信号，应立即吸入（必要时同时口服）支气管扩张剂及激素，如无好转，要及早住院治疗。因此，有人建议对于有严重哮喘发作史者、中度以上哮喘患者，PEFR变率>20%者以及远离医疗机构而不便及时就诊和随访者等，家中应备有呼气高峰流量计，以便长期PEF监测指导下的哮喘患儿的治疗，可以明显改善其预后。
4.科学研究
肺功能检查能对哮喘患儿的呼吸生理功能异常提供一个客观的可重复性的数据。有关小儿哮喘的各种临床研究，如流行病学调查或筛查、平喘药的疗效观察、抗炎药物的疗效等都离不开肺功能检查。肺功能检查在小儿哮喘的诊断和处理方面占有重要的地位。临床医师应熟悉其各个参数的特点、意义和作用，根据各自条件，充分利用这一工具，更合理地诊治疗哮喘患者。
（二）在婴幼儿哮喘的应用
PF 25和Ti/Tt是反映小气道功能的敏感指标，在婴幼儿哮喘患儿的急性发作期和缓解期比较差异有显著性意义，而有些患儿缓解期小气道阻力仍有增高的征象，说明长期用药的必要性。
（三）呼吸动力学在临床的应用
1.静态的顺应性和气道阻力对于喘息性支气管炎和支气管肺炎治疗前后疗效对比有一定的临床意义。
2.Mohon等通过测定吸入沙丁胺醇后患儿肺功能的改变情况，将ΔF 508缺失型与其他基因型的肺囊性纤维化区分开来，前者由于有气道阻塞的证据，可能需要早期治疗。Allen等发现肺部力学可用于划分肺囊性纤维化患儿病情的轻重程度。
3.Dreizzen等应用PFV技术测定17例支气管肺发育不良的患儿，发现其Crs均明显下降。
4.Couser等在研究新生儿呼吸窘迫综合征应用肺表面活性物质的替代治疗时，发现患儿应用自然表面活性物质数分钟即可出现通气状况，特别是氧合状况的明显改善，但却没有发现相应的肺顺应性（Cdyn）的增高，可能是功能残气位（FRC）改变的缘故。Pfenniger等应用PFV技术则发现，应用人工合成表面活性物质后1小时内患儿的氧合状况没有立即改善，在12～24小时后氧合状况和Crs均明显提高，且两者有明显的相关性。
5.上海儿童医院应用呼吸监护仪对20例机械通气新生儿共测量68次动态顺应性，发现潮气量、分钟通气量大于正常值，分别占36%和19%，压力容量曲线示肺通气过度扩张占22%，呼气不足占16%，经调节呼吸机参数，以上异常均可纠正。
（四）肺容量测定在临床的应用 1.毛细支气管炎
Seidenberg等研究发现，毛细支气管炎患儿急性期胸腔内气体容积（TGV）显著增高，3～4个月后复查TGV较急性期显著降低，但仍较正常儿高。而Godfrey等则报道46例反复喘息婴儿的TGV反而降低，应用支气管扩张剂或激素治疗TGV均无显著变化，其原因有待进一步研究。Turner等应用RVRTC法测定了20例反复喘息发作婴儿，发现其FEVt均显著降低。
2.指导机械通气治疗
Shannon认为，成功合理应用呼吸机至少应测量4个参数值，包括PaCO 2、SaO 2、时间常数（RC）和FRC。有人测定了25例限制性肺部疾病后急性呼吸衰竭的机械通气患儿，在不同PEFP水平上的FRC值，结果表明患儿的FRC显著下降，而临床选择的PEEP对绝大多数患儿不能使其FRC变为正常。
3.其他
FRC或TGV的测定已用于肺透明膜病的表面活性物质替代治疗的疗效观察及慢性支气管肺发育不良的利尿药治疗的疗效观察等。
（五）潮气流速-容量曲线在临床上的应用
声带麻痹，先天性喉喘鸣、喉软化，血管压迫气管、血管瘤、喉蹼，腔内肿物，不明原因喘鸣和头部位置改变性阻塞等，常表现出上气道功能异常。潮气流速-容量曲线对上气道功能的评价很有用处。通常此检查可排除上气道阻塞而无需作内镜检查或者显示可能存在上气道阻塞而需用内镜检查的必要性。此技术对因气道疾病如支气管肺发育不全、哮喘、气管食管瘤、胃食反流、囊性纤维化、透明膜病的治疗和气道静区（小气道）病变的早期测定均有指导意义。其他指征包括验证支气管解痉药的效果，评估急性危及生命的情况，过去称之为骤发的婴儿突然死亡综合征和拔管指征。
潮气流速-容量曲线的主要优点是完全无创性，通常不需镇静，操作快，适用于门诊及住院患儿，也是用药前或外科治疗前筛选的理想工具。此外，可减少X线检查的次数，通过检查而反映治疗的效果，从而使患儿得到更合理的治疗以及早期诊断可降低病死率。总之，潮气流速-容量曲线在任何呼吸系统疾病的患儿的评价和随访中都起着重要的作用。
（邓 力 刘全华 余嘉璐）
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