肺部弥散改变.ppt
肺弥散功能检查,肺的功能,呼吸功能防御功能代谢功能内分泌功能,通气功能换气功能,肺的换气功能,肺泡各部位通气与血流比例的均衡 良好的肺泡弥散功能,一、定义,弥散,气体分子不停的进行着无定向的运动，其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移，这一过程称为气体弥散在肺内，O2与CO2在肺泡气和毛细血管血液之间主要依靠弥散作用被动进行,弥散量的概念,单位时间内，在单位压力差下，气体通过肺泡膜到达对侧的气体量,弥散测定的历史,1909年以前，肺是可以产生氧气的器官1909年，Krogh and Krogh共同发现肺泡和肺毛细血管内氧分压差，CO可以测定肺的弥散功能1950年，W.S Fouler将He作为指示气体加入测定的混合气中，确定了DLCOSB方法，广泛应用临床1957年及以后，Roughton-Forster建立公式，将弥散分为膜弥散和毛细血管床两部分,弥散的两种表达方法,DLCO（diffusion capacity for carbon monoxide of lung）弥散最初使用的一个概念，北美地区常用TLCO（transfer factor for carbon monoxide of lung）弥散不但受肺泡毛细血管膜的影响，还受毛细 血管血流量的影响，欧洲常用,二、弥 散 过 程,1.气相扩散（肺泡内气体弥散）,气体弥散速率与其分子量的平方根成反比 气体的扩散速度（1/气体分子量）分子量大的扩散速度慢O2的弥散速率略快于CO2肺泡直径100m，弥散过程仅0.002sCOPD时可达0.003s,2.膜相扩散（气体通过肺泡毛细血管膜的弥散）,气血屏障的特性,肺泡毛细血管膜（气血屏障）：6层肺泡表面液层 肺泡上皮 肺泡上皮基底膜 结缔组织 毛细血管基底膜 毛细血管内皮总弥散面积：70m2（50100m2）弥散厚度：肺泡膜薄部1um，肺泡腔到红细胞膜5um 平静状态下：仅1/20参与气体交换,弥散障碍的原因,肺泡膜面积减少 肺泡膜厚度增加 弥散时间缩短,PO2（KPa）,肺动脉,肺毛细血管,肺静脉,13.310.78.005.332.67 0,0 0.25 0.50 0.75,正常与肺泡膜增厚时Hb氧合所需时间示意图（1）静息时血液流经肺泡的时间（2）运动时血液流经肺泡的时间0.34s,（1）,（2）,正常,肺泡膜面积减少或厚度增加,时间（S）,分压差扩散面积温度气体溶解度 扩散距离分子量,扩散速率,1).气体的分压差：分压差大扩散快,2).肺泡膜的扩散面积：扩散面积大，扩散快 安静状态下，肺泡扩散面积40m2 运动时肺泡扩散面积70m2 疾病状态时下降3).气体分子量和溶解度：溶解度高，扩散快 分子量大，扩散慢,4).扩散距离肺泡膜的厚度（反比关系）0.1,疾病状态下变得非常长 厚度增加（间质水肿、膜增厚、肺水肿）扩散下降5).温度 液体温度上升，溶解度上升扩散快,6).肺血流量与通气血流比 右心搏出量60ml/每搏0.75s 流经肺泡膜 O2交换所需时间0.25-0.3秒，CO2交换所需时间0.4秒 故时间上有很大贮备潜力。如果血流量下降，通气不变，气体交换的总量下降,CO2扩散率/O2扩散率 O2分子量/CO2分子量=32/445.6/6.6 在肺泡气O2的扩散率稍大于CO2但由于CO2溶解度/O2溶解度=0.592/0.0244=24.3/1.0(Herrys law 赫利定理）CO2扩散速率/O2扩散速率=（5.6/6.6）（0.592/0.0244)=20.6/1.0膜两侧PCO2=6mmHg，PO2=60mmHg正常情况下，CO2 弥散量仅为O2的2倍,气体与Hb结合的速率（）Hb：珠蛋白、原卟啉和二价铁离子(Fe2+)肺泡毛细血管内的血容积（Vc）CO与Hb结合的速率是O2的210倍,3.血相扩散（气体与血红蛋白的结合）,影响红细胞摄取CO和O2的因素,每ml血CO摄取率（）的影响因素1、同样的化学条件下进行测定，不同的人、红细胞数目相等时没有显著差异2、增加CO量将使CO成比例的增加Hb浓度减少将使CO减少3、肺泡PO2增加则DLCO降低,因CO与未氧化的Hb反应4、肺泡二氧化碳（CO2）增多或pH减少可引起CO轻度增加5、温度降低将使CO降低,影响红细胞摄取CO和O2的因素,影响肺毛细血管容量（Vc）的因素随肺血流、透壁压增加而增加或以前关闭的毛细血管重新开放的数量增加而增加。随肺血流、透壁压减少而减少或毛细血管破坏、关闭而减少,血液O2与CO2解离曲线,弥散的计算,DLCO的倒数称之为阻力阻力可分成两个组成成分：1、CO通过肺泡膜的弥散阻力（1/Dm）2、毛细血管床全部血容量CO摄取阻力（1/Vc）（是气体与血红蛋白的结合力）根据阻力1、2，得出以下等式：1/DLCO=1/Dm+1/Vc,弥散的计算,肺泡内阻力0肺弥散总阻力 肺泡毛细血管膜阻力(1/Dm)（1/DL）肺泡毛细血管中红细胞内阻(1/VC),DLCO的倒数称之为阻力,（1）影响DM因素,膜表面积 膜厚度 膜成分变化,（2）影响的因素,Hb浓度 PCO2 PO2 Ph温度检测气体的基础压力变化,（3）影响VC的因素,肺血流量等，多为生理因素，且有可逆性如果肺泡没有充气，毛细血管固有的、反射性的反应是使该区域血流减少，使血流分布到肺的其他区域，使其弥散量增加1、参与循环的肺毛细血管数量可增加2、已处功能状态的毛细血管可以扩张3、肺泡出血,三、弥散的测定,1.肺摄入三种气体的比较,测定弥散需要使用可以可逆地结合血红蛋白的气体从肺泡进入肺毛细血管的特性（血液流经肺毛细血管的时间为0.75秒）O2 肺毛细血管内分压和肺泡内分压平衡时间为0.25秒；研究用测定DL 摄入量和弥散量、血流速度有关N2O 肺毛细血管内分压和肺泡内分压平衡时间为0.1秒；肺血流测定 摄入量主要与血流速度有关 CO 在肺毛细血管内一直保持低分压 弥散功能测定 摄入量主要与弥散量有关,CO的特点,无色、无味、无刺激性CO透过毛细血管膜的速率与O2相似与血红蛋白的亲和力是O2的210倍除大量吸烟者，血浆中CO含量接近零 CO的摄取从不受血流的限制CO弥散量乘以1.23即为O2的弥散量,大量吸入CO可引起严重的组织缺氧吸入0.3CO，一口气法仅吸入约2.5mL的CO，重复呼吸法吸入7分钟，吸入约105mL的CO血液半衰期 5 6 小时,用一氧化碳测定肺弥散量,CO法的肺弥散量=从肺泡弥散至血液的CO ml数/min/平均肺泡CO压-平均毛细血管血CO压因此CO法测定肺弥散量必须测定以下三个值：1、每分钟从肺泡弥散至血的CO ml数；2、平均肺泡CO分压；3、平均肺毛细血管血中CO分压,2.测定方法,a.单次呼吸法（DLCOSB）患者平静呼气至残气位，继之吸入测定气体0.3CO、10He、20O2及N2的混合气至肺总量位，屏气10秒后呼气，去除水蒸气，连续测定呼出气中CO和指示气体的浓度，计算CO弥散量,测定过程,患者的良好的理解与配合缓慢呼气至RV位吸气迅速，健康者2.5s，有气道阻塞4s吸入气量90FVC屏气时间911s呼气匀速，曲线平滑，呼出气时间不小于4s抛去气体0.751L，或0.5L（VC2.0L）屏气时肺容积保持恒定,肺弥散指标：DLco、Dlco/VA、DLco/Hb,肺弥散功能检查,37,SB法质量控制,质量控制,至少测定2次，最多不超过5次两次测定至少间隔4min两次测定值变化在5以内，数值不超3ml/min/mmHg取2次测定结果的平均值避免muller动作（声门开放，胸腔内压力降低，DLCO被高估）避免Valsalva动作（屏气过于用力，胸腔内压力增高，DLCO被低估）,单次呼吸法（DLCOSB）,血红蛋白浓度校正：将弥散量测定值调整为标准Hb为14.6g/dl时的结果（适用于青春期和成年男性）Hb校正的弥散量=检测DLCO（10.22+Hb）/1.7 Hb将弥散量测定值调整为标准Hb为13.4g/dl时的结果（适用于15岁以下的儿童和成年女性）Hb校正的弥散量=检测DLCO（9.38+Hb）/1.7 Hb海拔校正,单次呼吸法（DLCOSB）,优点:不需要病人过多的配合，病人仅仅吸气、屏气10秒钟即可不需要采血检查试验可被很快地、连续重复数次重复性好，操作简单，最常用缺点:一口气法需要测定病人的功能残气量、肺泡容量值屏气毕竟不是一种正常的呼吸状态呼吸困难和运动中的病人难以屏气10秒钟FEV1.0小于1L不能用,患者以潮气形式平静呼吸0.1CO、20O2及N2的混合气56分钟，弃除最初的呼出气，收集恒定状态下的气体约2分钟，进行分析测定。,b.恒定状态法,可用于运动试验不能进行DLCOSB测定者需测定死腔，方法不同差别大精确度低需动脉穿刺,c.重复呼吸法,患者平静呼气至残气位，自储气袋内吸入测定气体0.3CO、10He、20O2及N2的混合气，进行重复呼吸，频率30次/分，深度与肺活量相等，连续测定呼出气中CO和指示气体的浓度，计算CO弥散量,更符合生理状态数值较SB法小，用容积校正后无明显差别有通气血流比例失调时，更为可靠不易受通气分布及肺容积影响可床旁测定操作困难,d.内呼吸法,患者平静呼气至残气位，继之吸入测定气体0.3CO、10He、20O2及N2的混合气至肺总量位，缓慢平稳呼气，连续测定呼出气中CO和指示气体的浓度，计算CO弥散量,精确、快速气体分析仪配合计算机的高速处理后出现的一种方法。适用于不能屏气、肺活量低、理解力差、高龄老人或运动弥散的测定。单次呼吸法的一种改良。,不断探索改进中,呼吸方法：屏气 不屏气使用气体：He CH4 N2O C2H2 CO NO,单纯弥散障碍时的血气变化,I型呼衰：PaO2，PaCO2 正常。原因：O2和CO2解离曲线的差异O2和CO2弥散速度的差异,3.影响因素,（1）年龄 随年龄的增加而减少（20岁之后）（2）性别 无差异,（3）体表面积 弥散量与体表面积成正比（4）体位 卧位坐位立位（5）运动 弥散量增加 长时间大量运动后，弥散量均降低,（6）体温 体温降低，弥散减少 体温升高，弥散升高（7）吸烟 可使弥散量减少（8）血红蛋白 Hb每下降1g，弥散量降低7,（9）肺泡O2分压 PAO2在60600mmHg时无显著变化 PAO240mmHg时增加 长期高浓度吸氧，弥散量降低（10）肺泡CO2分压 PACO2增加，弥散量增加（11）胸腔压力 胸腔压力增加，弥散量降低,（12）高原 居住高原可使弥散量增加（13）妊娠 早期弥散量不变或增加 中期略低 产后比分娩期略增加（14）不同的测定方法有所不同 单次呼吸法比潮气末CO测定法测定值高,四、临床应用,适应症,全身性疾病肺部受累情况的评估化疗、放疗对肺损伤的评估手术治疗前、后安全评估间质性肺疾病的评估、疗效观察、疾病程度鉴别哮喘和COPD体检,禁忌症,近期有心肌梗死、心绞痛 咯血、气胸CO中毒严重低氧血症神经肌肉疾病致口唇不能包紧咬口饱餐、运动后吸烟24小时内,59,结果判定,结果判定,DLCO140%预计值为增高,可能引起弥散减少的疾病,监测肺内疾病的改变监测肺外疾病的改变,监测肺内疾病的改变,间质性肺病的评估和疗效观察哮喘、支气管炎、COPD的鉴别诊断全身疾病的受累情况(类风湿、皮肌炎等）手术、化疗和肺损害药物的评估胸廓畸形肺内孤立性病变肺血管疾病（肺栓塞）,监测肺外疾病的改变,糖尿病甲亢肾功能改变应用博来霉素、前列环素等药物的监测肝功能改变,可能引起弥散增加的疾病,肥胖，过度肥胖弥散减低哮喘，严重的哮喘弥散减低红细胞增多症左向右分流病情严重时弥散减低,弥散受损的诊断,弥散损害很少能引起二氧化碳储留,这是因为二氧化碳通过肺泡膜弥散比氧容易 肺泡气和混合静脉血的最大二氧化碳分压差别较小（4-6mmHg）,弥散受损的诊断,弥散受损：CO弥散距离加长？弥散表面积减少？目前还没有办法能区分开！仅能通过组织学来区别！,吸烟与弥散测定,非吸烟者呼气 CO 浓度 6ppm吸烟者呼气 CO 浓度 90ppm(COHb15%),呼气CO浓度,没有COHb%校正,输入COHb%校正后,吸氧与弥散测定,鼻导管2L/min吸氧20分钟后,吸氧与弥散测定,口唇未包紧咬口，漏气,再次测定，未漏气,弥散测定时的RV、TLC,体容法测定的RV、TLC,郝XX，女，41岁，农民。下肢外伤后体检,80,胸腔积液,特发性间质性纤维化,COPD,哮喘,总结,弥散是被动的生理过程通过测定肺CO弥散量，使弥散过程的测定量化 DLCO的单位是每分钟、每mmHg压差下，CO弥散的ml数在以下情况 DLCO减少1、肺泡和或毛细血管膜增厚，表面积的减少 2、毛细血管血容量（Vc）减少，每ml血红细胞数减少，均可使弥散量减少3、在肺泡氧分压150mmHg下测定弥散量，可以得出Vc和膜弥散量（Dm）,总结,所有肺功能检查的评估，不能脱离临床资料单评估密切结合临床病史、体征、其他检查结果以及对治疗的反应等，是正确评估肺功能的基础只看肺功能结果就轻易做出判断常会导致误诊弥散不是一个特异的指标，但它是一个敏感的指标，不但能提供肺换气功能改变的信息，也能间接反映肺容量和通气功能的改变，无创检查方法,
