3.肺功能實驗室的建立

1、第三章 肺功能實驗室的建立廣州呼吸疾病研究所鄭勁平 安嘉穎肺功能測定是一門醫(yī)學(xué)計量測試技術(shù)，是研究呼吸生理的一種工具，用以了解呼吸過程中的正常規(guī)律與病理變異，有助于呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病機理的探索與防治理論的發(fā)展。肺功能測定是呼吸系統(tǒng)疾病的一種功能診斷方法，幫助了解呼吸系統(tǒng)疾病過程中有關(guān)功能損害的存在以及對功能損害的性質(zhì)與程度作出判斷，加深對呼吸系統(tǒng)疾病過程的認(rèn)識 , 并對其治療預(yù)防作用評估。隨著我國醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展和深入 , 肺功能檢查已逐步為廣泛臨床醫(yī)務(wù)工作者所接受，成為呼吸系統(tǒng)疾病的常用和主要的工具，越來越多的醫(yī)院將開展肺功能檢查。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 肺功能測試也愈趨見 . 簡單化、 自動化

2、， 大大減輕了測試的工作量及測試時間，更易為人們所應(yīng)用。 為使肺功能檢查能夠準(zhǔn)確的反映疾病的狀態(tài), 對肺功能檢查應(yīng)有一定的質(zhì)控要求及環(huán)境要求. 建立肺功能實驗室并配置熟悉呼吸生理知識的醫(yī)務(wù)人員及相應(yīng)的儀器設(shè)備是開展肺功能實驗的首要條件。一 . 肺功能室的環(huán)境布局肺功能窒環(huán)境的大小可依據(jù)測試儀器和測試項目的多 少、測試對象以及各醫(yī)院的實際情況而配置 , 但應(yīng)注意以下各項因素 ：1. 實驗室應(yīng)有良好的通風(fēng)設(shè)備, 場地不宜過于窄小 . 由 于肺功能室的檢測主要是讓受試者反復(fù)做呼吸或是用力深呼 深吸的動作, 而呼吸道傳染性疾?。?如結(jié)核、急性傳染性非典型肺炎等 ） 可通過呼吸道傳播 . 因此 , 通風(fēng)

3、良好、受試者與檢測 人員之間保持一定距離, 可減少呼吸道疾病交叉感染的機會。 另外 ，要是場地寬敞, 不同的測試儀最好獨室放置， 以減少多 個病人同時測試時相互的影響。2. 室內(nèi)的溫度、濕度應(yīng)當(dāng)相對恒定。一方面, 多數(shù)肺功能 儀對測試的環(huán)境溫度、濕度有一個可接受的范圍 , 若超出此范 圍儀器測試則誤差會增大甚至不能工作 ； 另一方面， 宜人的 溫、濕度 ， 有利于受試者對測試的配合。因此 , 肺功能室最好有 空調(diào)和濕度控制的設(shè)備， 保證肺功能室的環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定 ， 最理 想的溫度為18 C24 C、濕度為5070% .3. 肺功能室最好設(shè)在易于搶救病人的地方 （ 如靠近病房）, 因為肺功能檢查也

4、有一定的危險性。4. 肺功能室內(nèi)環(huán)撞宜安靜, 因測試人員需指導(dǎo)及不斷提醒受試者測試的動作 , 嘈雜的環(huán)境不利于受試者的配合， 易影響測定結(jié)果。肺功能窒儀器和物品的配置） 肺功能儀的配置肺功能的測試儀器主要由肺量計、氣體分析儀及壓力計組成， 通過它們的組合可測出呼吸生理的大多數(shù)指標(biāo)（ 如肺容量、通氣、彌散、呼吸肌肉力量、耗氧量、 產(chǎn)生量等 ） 。1. 肺量計在肺功能檢測中最為常用 , 分容量測定型肺量計和流速測定型肺量計2種。容量測定型肺量計又有水封式和干式滾桶式 2 種 ， 目前已較少使用 ， 僅在一些基層醫(yī)院或生理實驗室尚有使用。流速測定型肺量計又包括壓差式流量計、熱敏式流量計和渦輪式流量計

5、等.壓差式流量計的傳感器在高流量測定時誤差稍偏大；熱敏式流量計傳感器在低流量測定時線性反應(yīng)稍差; 渦輪式流量計的傳感器會因葉輪的運動慣性而影響測定的精度, 但可通過電子線路予以補償及系數(shù)的修正將誤差減少.2. 氣體分析儀: 可做一口氣測肺彌散功能或氮沖洗法測殘氣等。3. 壓力計 ： 是臨床醫(yī)學(xué)中用作呼吸肌肉力量和肺順應(yīng)性測定的儀器。（二）環(huán)境參數(shù)計量儀的配置用于測量實驗室肺功能測試當(dāng)天的溫度、濕度、大氣壓的計量器, 以標(biāo)化肺功能參數(shù) （轉(zhuǎn)換為BTP械STPD犬態(tài)）。（三 ） 搶救設(shè)備的配置1. 支氣管擴張劑及吸人裝置支氣管擴張劑及霧化吸入裝置. 支氣管擴張劑可選用沙丁胺醇（舒喘靈）、叔丁喘靈（

6、喘康速）、溴化異丙托品等氣霧劑或霧化溶液.霧化吸入裝置可選用定量氣霧劑（ MDI） ，射流霧化裝置，超聲霧化裝置等, 最好能配有射流霧化裝置。 如反復(fù)作用力呼吸運動、最大分鐘通氣量測定、 支氣管激發(fā)試驗、運動心肺試驗可誘發(fā)支氣管痙攣, 嚴(yán)重時可誘發(fā)或加重缺氧，出現(xiàn)生命危險 , 因此肺功能室應(yīng)常備搶救用品。2. 氧氣和吸氧設(shè)備（ 如氧氣鼻導(dǎo)管、 面罩等 ） ， 對缺氧的病人應(yīng)給予氧氣吸人,但對需測定吸人氣體成分的檢測如彌散、氮沖洗法測殘氣、運動心肺功能等需酌情用 .3. 其它急救用品如注射器、消毒液、腎上腺素、地塞米松等.（四）其它醫(yī)療用品如血壓計、聽診器、閱片箱, 因肺功能檢測需結(jié)合一些臨床癥

7、狀和資料作出判斷分析.三 . 人員配置 :肺功能實驗及其結(jié)果判斷需要掌握一定的呼吸生理知識，因此最好能配備呼吸專業(yè)的醫(yī)師和技術(shù)員。由于多數(shù)肺功能測試需要受試者（病人）的積極配合 , 而病人的文化背景及理解能力各不相同，有時需要向病人重復(fù)示范說明多次，因此要求測試人員有足夠的耐心及良好的語言表達(dá)及示范能力。應(yīng)明確肺功能室人員的職責(zé)，以利于肺功能室檢查的工作開展。（ 一） 醫(yī)師：1. 診視病人，了解病情，決定檢查項目 , 提出注意事項 .2. 協(xié)助技術(shù)員對疑難病者 , 合作不佳病者的肺功能檢查.3. 分析評估肺功能檢查結(jié)果，簽發(fā)報告.4. 肺功能檢查中突發(fā)醫(yī)療事件的處理.5. 搶救器械及藥物的配備

8、、檢查。6. 肺功能儀故障的檢查及維修聯(lián)系。（二） 技術(shù)員：1. 病者肺功能檢查的常規(guī)操作。2. 肺功能結(jié)果的打印、整理、歸檔、備案及上報。3. 肺功能及呼吸生理實驗前的儀器、器械準(zhǔn)備.4. 肺功能儀的清潔保養(yǎng)，接口器及管道的消毒。5. 肺功能室內(nèi)各種儀器設(shè)備的保管和在登記.4 . 清潔消毒肺功能室及其物品應(yīng)定期清潔消毒。 由于肺功能室檢查時要求通過呼吸測試管道與病人呼吸道連接，故病人的呼出氣體，甚至用力呼吸時的唾沫等可污染呼吸管道及室內(nèi)其它物品易于導(dǎo)致交叉感染的發(fā)生。 因此管道及室內(nèi)環(huán)境的清潔消毒非常必要. 雖然目前尚無由于肺功能檢查而導(dǎo)致明確交叉感染的報道，但其潛在危險不容忽視。部分文獻(xiàn)報

9、道霧化吸入裝置及肺功能檢查中的CO2 吸收裝置有大腸桿菌及分枝結(jié)核菌生長。目前國外已廣泛使用一次性呼吸過濾器將病者口腔（或呼吸道） 與肺功能儀測試管道相隔，呼出氣體首先經(jīng)過過濾器 , 因此可阻隔病者呼出的絕大多數(shù)細(xì)菌和病毒 , 避免交叉感染的發(fā)生。由于經(jīng)濟上的原因，國內(nèi)尚未普及應(yīng)用，國內(nèi)目前多用一次性或重復(fù)使用的接口器連接病人口腔與呼吸道。鼻夾的消毒易于被忽略， 不應(yīng)遺忘。 工作人員測試中帶上一次性手套， 有助于減少接觸傳染。對于呼吸管道的清潔消毒, 目前可用如下方法.1 氣體消毒法： 環(huán)氧乙烷等氣體可用于消毒大部分肺功能檢查用的塑料物品。消毒前這些物品應(yīng)先用清水沖洗，晾干，注意排除管道氣泡，

10、再用膠袋封好消毒。由于過氧乙烷氣體對人體有毒，應(yīng)小心使用 . 氣體消毒法效果較好, 但費時費錢。2 化學(xué)消毒法：可用含氯化學(xué)藥劑消毒、如用1%強力消毒凈浸泡30 分鐘。同樣，浸泡前應(yīng)先用清水沖洗干凈管道 , 管道中的氣泡必須排除，由于殘余的化學(xué)藥品有毒 , 浸泡后必須沖洗干凈.3 .超聲波消毒法：利用超聲波振蕩殺菌技術(shù)消毒，常用于流量傳感器等器件的消毒。5 .質(zhì)量控制肺功能測試是醫(yī)學(xué)計量測試，多種因素對測試結(jié)果產(chǎn)生影響，質(zhì)量控制是保證避免測試結(jié)果的誤差，測試結(jié)果準(zhǔn)確的必要措施（一） 肺功能儀器的質(zhì)量控制要求：1 .肺功能儀的各組成部分應(yīng)符合其技術(shù)要求目前直接測量肺容量已較少使用，多以流量計所測

11、得流量的時間積分間接求出容量，因而流量計的量程及精度應(yīng)控制在一定范圍。參考美國胸科協(xié)會（ATS）的要求，肺量計應(yīng)滿足如下條件：見表一。表1。肺量計最低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)測試范圍/準(zhǔn)確性BTPS流速范圍（L/S）時間（秒）阻力/回壓VC7L±3% 50ml（取取大名）01230FVC同VC01215FEV同VC012T流速達(dá)12l/sec 時1.5cm H 2O/l/sec時間零點FEV測量起點由外推容量決定FEF25-75%7L±5% 0。2l/sec取取大若01215同 FEVTV12L± 5 %或 0.2l/sec取取大若同 FEVTMVV正弦波250L/min在2L潮

12、氣量下該數(shù)誤差土 5 %012土 5%12 15土 3%± 10cm H 2O在2.0Hz、2L潮氣量下肺量計的標(biāo)化：通常以3L標(biāo)準(zhǔn)肺量計作為標(biāo)準(zhǔn)，所得信號誤差可經(jīng)流速傳感器模擬信號輸出的調(diào)節(jié)；記錄器敏感度的調(diào)節(jié)或軟件糾正（補償）等形式修正。通常應(yīng)作三種流速的檢測（3L/0。51Sec, 3L/1 1。5Sec, 3L/5.05。5Sec）。以了解傳感器在不同流速下的響 應(yīng)，誤差應(yīng)3%±50ml （取最大者）定標(biāo)中應(yīng)注意肺量計管道的通暢（無阻塞）及管道連接 無漏氣.每天肺功能儀接通電源后應(yīng)先讓儀器預(yù)熱約 2Omin, 然后才對儀器進(jìn)行標(biāo)化 （ 如空氣標(biāo)化、容量定標(biāo)、氣體分析

13、儀 定標(biāo)等 ） , 最后打印或登記標(biāo)化數(shù)據(jù)。若定標(biāo)超出范罔應(yīng)及時查找原因 , 不能解決則聯(lián)系工程人員來維修。定期對儀器進(jìn)行清潔消毒、保養(yǎng)維護(hù)。2. 技術(shù)員的素質(zhì)要求具備呼吸生理的基礎(chǔ)理論知識 , 了解測試項目的臨床意義； 掌握各測試項目正確的操作步驟和質(zhì)量要求；應(yīng)有良好的服務(wù)態(tài)度 ， 以取得受試者的信任與配合。技術(shù)員指導(dǎo)受試者測試時應(yīng)適當(dāng)運用動作、語音來提示、鼓勵病人完成測試動作 , 對病人的努力程度及配合與否作出判斷，以保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性. 最好在測試中能實時觀察病者的流速或容量圖形，測試后能迅速讀取數(shù)據(jù)，并判斷其變異（是否> 5%），以了解實驗的重復(fù)可靠性。這一點對測試的質(zhì)量很重要

14、。3. 各測試項目的操作要求（1 ）慢肺活量測量標(biāo)準(zhǔn) ：1）平靜呼氣末基線平穩(wěn)，作VC前的三個呼氣末肺容量誤差100ml。若基線提高提示受試者非均勻呼吸偏離FRC值或有漏氣存在。2）平衡呼氣至RV,然后吸氣至TLC,在RV及TLC段均應(yīng)出現(xiàn)平臺。3） 重復(fù)測量，誤差應(yīng)5%。（ 2）用力肺活量測量標(biāo)準(zhǔn)：1） 流速容量曲線顯示患者達(dá)到最努力 ,PEF 尖峰出現(xiàn)2） 曲線平滑，無咳嗽，起始無猶豫；時間容量曲線顯示呼氣相平臺出現(xiàn)超過2Sec.（但有些嚴(yán)重阻塞者呼氣時間可超過15Sec 還沒達(dá)到平臺 , 視情況而定） 。 如病情出現(xiàn)持續(xù)咳嗽、眩暈等情況時應(yīng)停止3） 外推容量 < 5%;4） 最少測

15、試3次（一般最多不超過 8次）二次最佳值之誤差應(yīng) <5%FV誠100ml （取 最大者 ） ；5）吸氣相同樣應(yīng)盡最大努力，流速環(huán)應(yīng)閉合，EVC及IVC相似；6） 肺量計測試取坐位或立位. 3） MVV1量標(biāo)準(zhǔn)：1） 連續(xù)、有節(jié)奏的用力呼吸持續(xù)1215Sec 潮氣呼吸基線平穩(wěn).2） 最少作二次，誤差 10，某些氣道反應(yīng)性明顯增高者在努力呼吸致過度通氣過程中可 出現(xiàn)咳嗽或氣道收縮, 應(yīng)在報告中說明。3） MVVZ接近FEV 35,若遠(yuǎn)少于該值則說明FEV測試未盡努力. 4） 4） 一口氣法彌散測量標(biāo)準(zhǔn)：儀器 :a.容量準(zhǔn)確性要求同肺量計。b：氣體濃度測定：CO 0。3 0。05%He 10.

16、01.0%O2 21。0 1.0 %測試技術(shù)：a。受試者測試前24小時停止吸煙.b.吸氣量90%VC.c.吸氣停留時間應(yīng)達(dá) 91Sec。d.死腔沖洗容量應(yīng)達(dá) 7501000ml （除非患者 VC2。0 l ）e.肺泡氣取樣量應(yīng) 5001000ml。f。重復(fù)測試至少間隔 4min以上。計算：a.計算最少二次可接受測試的平均值。bo按Hb濃度矯正。六.正常參考值選取：肺功能各項參數(shù)之正常值是評價肺功能所不可缺少的參考依據(jù)，選取準(zhǔn)確的預(yù)計值有利于增加對疾病早期診斷的準(zhǔn)確性及敏感性。目前我國所使用的肺功能參考值繁雜不一，有選取5060年代我國制定的預(yù)計值，有選取國外學(xué)者制定的預(yù)計值（多應(yīng)用于國外公司生

17、產(chǎn)的肺功能儀），有選取80年代我國各大行政區(qū)制定的預(yù)計值。肺功能正常參考值受多種因素，如年齡、身高、體重、性別、種族、體力活動或工種，生存環(huán)境，吸煙等影響。1. 年齡因素：肺功能值受年齡因素 的影響較大，以 VC為例，18歲 前隨著年齡的增加,VC增加，在 1825歲達(dá)到最大值，25歲后隨 年齡的增加，VC減少。因此 VC 與年齡的回歸方程最好選取曲線 方程而非直線方程，或可分段 或用二個不同的直線方程，其它 肺功能參數(shù)與年齡也有相應(yīng)的關(guān) 系。2.The relationship between average FVC, FEV 1 and age身高因素：在兒童，身高對回歸方程的貢獻(xiàn)較年齡大

18、 ，其相關(guān)更好,表的回歸方程式中，身高與肺功能參數(shù)多呈直線正相關(guān)，以在成人，在已發(fā)VC為例，身高越高，VC越大。3. 體重：體重對肺功能預(yù)計方程式貢獻(xiàn)不盡相同。部分預(yù)計值中有引入體重作為自變量，但其作用不及身高。部分預(yù)計方程式中共同引入體重與身高，與引入體表面 積的作用相似。4. 性別；性別差異在許多肺功能參數(shù)的存在已得到確認(rèn)，不同的性別需用不同的方 程式計算。5. 種族：由于肺功能正常參考值 建立于不同的受試種族、對象， 種族差異引起的肺功能值差異 不應(yīng)忽視。對于同樣年齡、身高、體重及性別的黑人，其 VC 及TLC較白人（高加索人）高 1315%.據(jù)我國80年代各大 行政區(qū)制定的預(yù)計值，與歐洲 胸科協(xié)會選用的預(yù)計值 （ECCSMale 20 yrs3Male 40 yrs531717Female 20 yrsFemale 40 yrs150Male 60 yrsFemale 60 yrs170Height (cm)190140160180Height (cm)Fig 2. Predicted FVC values differences between Caucasians and Chinese