一个多世纪以来,肺功能测试一直是肺医学的基石。在今天,新的技术和新的病理生理学知识,持续改进了这些测试方法的效果,使其可以更好地诊断和治疗肺疾病患者。肺功能测试有两项重要的
临床目的:将肺疾病引起的生理损害加以分类(如分为阻塞性、限制性等);对肺功能损害的程度进行定量。有趣的是,现在在临床上进行的肺功能测试方法已经应用了一个世纪。例如肺活量测定首次在19世纪中叶就有描述,而肺弥散量测定则首次在20世纪初就有记载。这些测试方法有很长的应用历史,最近几年又取得了许多新的重要进展。在2005年,美国胸科学会(ATS)和欧洲呼吸学会(ERS)正式公布了肺活量测定、肺容积测定和肺一氧化碳扩散量(DLCO)测定的标准。在今年的第16届欧洲呼吸学会年会会议上,相关学者对这些标准进行了评论和阐明。
■肺活量测定3个话题存在争议
此次会议讨论了3个有争议的肺活量测定问题:技术人员的培训标准,FEV1中用力呼气量的参考值(FEV1/FVC)和支气管扩张剂应答的测试方法。
关于培训标准问题,美国胸科学会-欧洲呼吸学会(ATS-ERS)指南与美国职业安全健康研究所(NIOSH)肺活量测定技师培训标准相似:在接受8小时的课程学习后,开始8小时的操作训练,每3~5年,或者出现新标准时,进行复习进修。目前的争论主要涉及这些培训标准对于筛选肺活量测定是否是必须的。许多专家认为,ATS-ERS和NIOSH制定的培训任务可能过重。繁重的培训任务可能会限制患者和临床医生进行这项测试。但如果减少训练,则可能出现过多的假阳性和假阴性测试结果。假阳性会导致患者不必要的焦虑和需要另外的检查;假阴性会导致漏诊。美国呼吸治疗协会与国家肺健康计划等组织正在试图开发合适的培训标准。
目前有许多COPD防治指南与
哮喘防治指南,建议将第1秒钟用力呼气量(FEV1)和FEV1与用力肺活量(FVC)的比例(FEV1/FVC)作为诊断气道阻塞的“金标准”。例如,ATS-ERS和慢性阻塞性肺疾病防治全球倡议(GOLD)建议这个诊断标准应为<0.7,而哮喘防治全球倡议(GINA)对此则建议<0.8,两者并不一致。而使这种标准不明确变得更复杂的是新近的ATS-ERS肺功能标准指南,其建议运用肺活量代替FVC和较低的正常下限,而不是固定的0.7或0.8的比率,因为FEV1/FVC在正常人中随年龄增长而明显下降。
ATS-ERS肺功能测试指南特别提出解决肺活量的支气管剂应答的方法。该建议是从定量吸入器分离喷雾系统给予400毫克吸入性沙丁胺醇。在测试之前应等候10~15分钟。但是,许多临床检测室是使用沙丁胺醇后立即进行应答测试。
■肺容量监测有两大技术难题
肺容量监测比肺活量测定的费用要大得多,在技术上也更为复杂。不过,这种监测可以提供比肺活量测定更重要的信息。例如,在肺活量减少的患者中,确定功能余气量(FRC)和余气量(RV)可以鉴别空气滞留的相关原因。在肺活量测定接近正常时RV升高可能是明显的小气道功能障碍和导致空气滞留的惟一征象;FRC试验可用于评价不合作患者或儿童的空气滞留。
新的ATS-ERS肺容量测试标准是建立在1993年出版的ERS和美国国家心肺和血液研究所(ATS-NHLBI)工作组1995年~1999年之间出版的标准基础上。在这些标准中,普遍认可的是体积描记技术能最准确地测定试验期间患者胸廓内的气体容量。惰性气体灌注虽然对通气不良测定的敏感度较低,但易于完成。在这次会议上,有研究人员提出两种更困难和/或有争论的测试难题:如何确定患者FRC实际上合适开始试验的时间;在FRC之后如何适当测定其他的肺容量。
在这两个方面,确定患者FRC的时间尤其成问题,因为在插入管子开始的不规则呼吸类型可能需要几分钟才能稳定下来。因此,技术人员的耐性和技巧就很重要。在确定FRC之后,ATS-ERS肺功能测试指南建议将补呼气量和吸气量操作“联锁”起来,这样患者不用再拔去管子。不过,呼吸困难或身体不适的患者在FRC测定之后进行很花时间的和肺活量检查之前可能需要休息一下。
肺容量(和肺容量变化)的测定虽然目前还没有标准,但有学者提出一些可供选择的方法正在崭露头角。其中包括放射技术以及沿胸廓排列放置的精密外部传感器。
■肺的一氧化碳弥散量测定需要解决两大重要问题
弥散量(DL)是测定肺泡膜功能的一项生理指标,即在一定时间内单位分压差条件下,能够通过肺泡膜的气体量。临床上多以一氧化碳(CO)作为测定肺泡膜弥散量的气体。因为CO在血液中溶解度大于肺泡的溶解度,而且CO与血红蛋白结合比氧大。ATS-ERS已经制订出一氧化碳弥散量(DLCO)的测试标准,它可以在所有的实验室进行。研究人员提出,在通气分布破坏和/或肺容量降低的情况下,与CO摄取测定有关的两个最重要的问题尚未解决,即如何确定肺泡通气量(VA)和如何看待DLCO/VA的比值。
DLCO的计算需要测定VA,因为它代表CO分布的气体容量,VA是通过计算惰性探测气体的体积并减去无效腔容量得出的。对于正常人来说,这种计算出来的VA与肺总容量很匹配,但是,吸气容量分布不均患者(例如气道阻塞患者)的气体混合差可导致VA值明显降低。
在这些分布不均的情况下,气体混合差也影响到CO的摄取。ATS-ERS建议,在通气分布严重不均的情形(如VA小于已知肺总容量的75%)下,在确定实际的弥散功能损害时,应作出注释。在将来,内呼吸分析之类的技术可以用于评价整个单次呼气的CO摄取,以鉴别CO摄取性质与通气良好的肺单位和通气差的肺单位。
肺容量减少对CO摄取也具有明显影响。DLCO损失与VA损失(DLCO/VA)的关联也可为疾病过程观察提供窗口,它比单纯的DLCO能更敏感地反映肺弥散功能。VA减少可能是以下3种原因之一:外部过程不能使肺扩张(例如神经肌肉异常、胸膜作用、胸壁畸形或虚弱);患有破坏功能肺组织的肺疾病;外科切除有正常肺功能的肺组织(如肺切除术)。这些原因对DLCO和DLCO/VA比率的作用是不同的。专家指出,简单地“纠正”或“正常化”DLCO丧失对判断VA丧失过于单纯化。
在外部过程肺扩张减少的情形中,吸气容量减少将降低CO摄取,因为肺泡表面不能充分展开。然而,DLCO和VA的降低并不相称,DLCO降低的比例大约只有VA降低比例的一半。因此在这些情形中,DL鄄CO/VA比率将上升得相当高。
在存在结构性肺疾病时,DLCO和VA均将降低,但是每一种相对降低都依赖于气体转移特性和气体容量的相关降低。因此在这些情况下,DLCO/VA比率的变化可以相当大,虽然在表面上它反映了异常的转移/容量关联,但这种大的变异可能是纯粹的血管病,只有最小的气体容量丧失,对于DLCO的价值很低,因此DLCO/VA比率也低。
最后,在
手术切除肺组织之后,有持续不变的心脏输出量,残留肺的毛细血管床将接受另外部位的血流。这将补充肺的毛细血管,因此增加残留肺的CO转移性能,因此,虽然总的DLCO将降低,但是将低于容量减少,DLCO/VA比率仍然较高。 (余志平 译)
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