肺部彌散改變.ppt

肺彌散功能檢查,肺的功能,呼吸功能 防御功能 代謝功能 內(nèi)分泌功能,通氣功能 換氣功能,肺的換氣功能,肺泡各部位通氣與血流比例的均衡 良好的肺泡彌散功能,一、定義,彌散,氣體分子不停的進(jìn)行著無定向的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果是氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移，這一過程稱為氣體彌散 在肺內(nèi)，O2與CO2在肺泡氣和毛細(xì)血管血液之間主要依靠彌散作用被動(dòng)進(jìn)行,彌散量的概念,單位時(shí)間內(nèi)，在單位壓力差下，氣體通過肺泡膜到達(dá)對(duì)側(cè)的氣體量,彌散測(cè)定的歷史,1909年以前，肺是可以產(chǎn)生氧氣的器官 1909年，Krogh and Krogh共同發(fā)現(xiàn)肺泡和肺毛細(xì)血管內(nèi)氧分壓差，CO可以測(cè)定肺的彌散功能 1950年，W.S Fouler將He作為指示氣體加入測(cè)定的混合氣中，確定了DLCOSB方法，廣泛應(yīng)用臨床 1957年及以后，Roughton-Forster建立公式，將彌散分為膜彌散和毛細(xì)血管床兩部分,彌散的兩種表達(dá)方法,DLCO（diffusion capacity for carbon monoxide of lung） 彌散最初使用的一個(gè)概念，北美地區(qū)常用 TLCO（transfer factor for carbon monoxide of lung） 彌散不但受肺泡毛細(xì)血管膜的影響，還受毛細(xì) 血管血流量的影響，歐洲常用,二、彌 散 過 程,1.氣相擴(kuò)散（肺泡內(nèi)氣體彌散）,氣體彌散速率與其分子量的平方根成反比 氣體的擴(kuò)散速度（1/氣體分子量） 分子量大的擴(kuò)散速度慢 O2的彌散速率略快于CO2 肺泡直徑100m，彌散過程僅0.002s COPD時(shí)可達(dá)0.003s,2.膜相擴(kuò)散 （氣體通過肺泡毛細(xì)血管膜的彌散）,氣血屏障的特性,肺泡毛細(xì)血管膜（氣血屏障）：6層 肺泡表面液層 肺泡上皮 肺泡上皮基底膜 結(jié)締組織 毛細(xì)血管基底膜 毛細(xì)血管內(nèi)皮 總彌散面積：70m2 （50100m2） 彌散厚度：肺泡膜薄部1um， 肺泡腔到紅細(xì)胞膜5um 平靜狀態(tài)下：僅1/20參與氣體交換,彌散障礙的原因,肺泡膜面積減少 肺泡膜厚度增加 彌散時(shí)間縮短,PO2（KPa）,肺動(dòng)脈,肺毛細(xì)血管,肺靜脈,13.3 10.7 8.00 5.33 2.67 0,0 0.25 0.50 0.75,正常與肺泡膜增厚時(shí)Hb氧合所需時(shí)間示意圖 （1）靜息時(shí)血液流經(jīng)肺泡的時(shí)間 （2）運(yùn)動(dòng)時(shí)血液流經(jīng)肺泡的時(shí)間0.34s,（1）,（2）,正常,肺泡膜面積減少或厚度增加,時(shí)間（S）,分壓差擴(kuò)散面積溫度氣體溶解度 擴(kuò)散距離分子量,擴(kuò)散速率,1).氣體的分壓差：分壓差大擴(kuò)散快,2).肺泡膜的擴(kuò)散面積：擴(kuò)散面積大，擴(kuò)散快 安靜狀態(tài)下，肺泡擴(kuò)散面積40m2 運(yùn)動(dòng)時(shí)肺泡擴(kuò)散面積70m2 疾病狀態(tài)時(shí)下降 3).氣體分子量和溶解度： 溶解度高，擴(kuò)散快 分子量大，擴(kuò)散慢,4).擴(kuò)散距離肺泡膜的厚度（反比關(guān)系） 0.1,疾病狀態(tài)下變得非常長(zhǎng) 厚度增加 （間質(zhì)水腫、膜增厚、肺水腫 ） 擴(kuò)散下降 5).溫度 液體溫度上升，溶解度上升擴(kuò)散快,6).肺血流量與通氣血流比 右心搏出量60ml/每搏0.75s 流經(jīng)肺泡膜 O2交換所需時(shí)間0.25-0.3秒， CO2交換所需時(shí)間0.4秒 故時(shí)間上有很大貯備潛力。 如果血流量下降，通氣不變，氣體交換的總量下降,CO2擴(kuò)散率/ O2擴(kuò)散率 O2分子量/CO2分子量=32/445.6/6.6 在肺泡氣O2的擴(kuò)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擴(kuò)散速率 /O2擴(kuò)散速率 =（5.6/6.6）（0.592/ 0.0244)=20.6/1.0 膜兩側(cè)PCO2 =6mmHg，PO2 =60mmHg 正常情況下， CO2 彌散量?jī)H為O2的2倍,氣體與Hb結(jié)合的速率（ ） Hb：珠蛋白、原卟啉和二價(jià)鐵離子(Fe2+) 肺泡毛細(xì)血管內(nèi)的血容積（ Vc） CO與Hb結(jié)合的速率是O2的210倍,3.血相擴(kuò)散 （氣體與血紅蛋白的結(jié)合）,影響紅細(xì)胞攝取CO和O2的因素,每ml血CO攝取率（）的影響因素 1、同樣的化學(xué)條件下進(jìn)行測(cè)定，不同的人、紅細(xì)胞數(shù)目相 等時(shí)沒有顯著差異 2、增加CO量將使CO成比例的增加 Hb濃度減少將使CO減少 3、肺泡PO2增加則DLCO降低,因CO與未氧化的Hb反應(yīng) 4、肺泡二氧化碳（CO2）增多或pH減少可引起CO輕度增加 5、溫度降低將使CO降低,影響紅細(xì)胞攝取CO和O2的因素,影響肺毛細(xì)血管容量（Vc）的因素 隨肺血流、透壁壓增加而增加或以前關(guān)閉的毛細(xì)血管重新開放的數(shù)量增加而增加。 隨肺血流、透壁壓減少而減少或毛細(xì)血管破壞、關(guān)閉而減少,血液O2與CO2解離曲線,彌散的計(jì)算,DLCO的倒數(shù)稱之為阻力 阻力可分成兩個(gè)組成成分： 1、CO通過肺泡膜的彌散阻力（1/ Dm） 2、毛細(xì)血管床全部血容量CO攝取阻力（1/Vc）（是氣體與血紅蛋白的結(jié)合力） 根據(jù)阻力1、2，得出以下等式： 1/DLCO = 1/ Dm + 1/Vc,彌散的計(jì)算,肺泡內(nèi)阻力0 肺彌散總阻力 肺泡毛細(xì)血管膜阻力 (1/Dm) （1/DL） 肺泡毛細(xì)血管中紅細(xì)胞內(nèi)阻(1/VC),DLCO的倒數(shù)稱之為阻力,（1） 影響DM因素,膜表面積 膜厚度 膜成分變化,（2） 影響的因素,Hb濃度 PCO2 PO2 Ph 溫度 檢測(cè)氣體的基礎(chǔ)壓力變化,（3） 影響VC的因素,肺血流量等，多為生理因素，且有可逆性 如果肺泡沒有充氣，毛細(xì)血管固有的、反射性的反應(yīng)是使該區(qū)域血流減少，使血流分布到肺的其他區(qū)域，使其彌散量增加 1、參與循環(huán)的肺毛細(xì)血管數(shù)量可增加 2、已處功能狀態(tài)的毛細(xì)血管可以擴(kuò)張 3、肺泡出血,三、 彌散的測(cè)定,1.肺攝入三種氣體的比較,測(cè)定彌散需要使用可以可逆地結(jié)合血紅蛋白的氣體 從肺泡進(jìn)入肺毛細(xì)血管的特性 （血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管的時(shí)間為0.75秒） O2 肺毛細(xì)血管內(nèi)分壓和肺泡內(nèi)分壓平衡時(shí)間為0.25秒； 研究用測(cè)定DL 攝入量和彌散量、血流速度有關(guān) N2O 肺毛細(xì)血管內(nèi)分壓和肺泡內(nèi)分壓平衡時(shí)間為0.1秒； 肺血流測(cè)定 攝入量主要與血流速度有關(guān) CO 在肺毛細(xì)血管內(nèi)一直保持低分壓 彌散功能測(cè)定 攝入量主要與彌散量有關(guān),CO的特點(diǎn),無色、無味、無刺激性 CO透過毛細(xì)血管膜的速率與O2相似 與血紅蛋白的親和力是O2的210倍 除大量吸煙者，血漿中CO含量接近零 CO的攝取從不受血流的限制 CO彌散量乘以1.23即為O2的彌散量,大量吸入CO可引起嚴(yán)重的組織缺氧 吸入0.3CO，一口氣法僅吸入約2.5mL的CO，重復(fù)呼吸法吸入7分鐘，吸入約105mL的CO 血液半衰期 5 6 小時(shí),用一氧化碳測(cè)定肺彌散量,CO法的肺彌散量=從肺泡彌散至血液的CO ml數(shù)/min /平均肺泡CO壓-平均毛細(xì)血管血CO壓 因此CO法測(cè)定肺彌散量必須測(cè)定以下三個(gè)值： 1、每分鐘從肺泡彌散至血的CO ml數(shù)； 2、平均肺泡CO分壓； 3、平均肺毛細(xì)血管血中CO分壓,2.測(cè)定方法,a. 單次呼吸法（DLCOSB） 患者平靜呼氣至殘氣位，繼之吸入測(cè)定氣體0.3CO、10He、20O2及N2的混合氣至肺總量位，屏氣10秒后呼氣，去除水蒸氣，連續(xù)測(cè)定呼出氣中CO和指示氣體的濃度，計(jì)算CO彌散量,測(cè)定過程,患者的良好的理解與配合 緩慢呼氣至RV位 吸氣迅速，健康者2.5s，有氣道阻塞4s 吸入氣量90FVC 屏氣時(shí)間911s 呼氣勻速，曲線平滑，呼出氣時(shí)間不小于4s 拋去氣體0.751L，或0.5L（VC2.0L） 屏氣時(shí)肺容積保持恒定,肺彌散指標(biāo)：DLco、Dlco/VA、DLco/Hb,肺彌散功能檢查,37,SB法質(zhì)量控制,質(zhì)量控制,至少測(cè)定2次，最多不超過5次 兩次測(cè)定至少間隔4min 兩次測(cè)定值變化在5以內(nèi)，數(shù)值不超3ml/min/mmHg 取2次測(cè)定結(jié)果的平均值 避免muller動(dòng)作（聲門開放，胸腔內(nèi)壓力降低，DLCO被高估） 避免Valsalva動(dòng)作（屏氣過于用力，胸腔內(nèi)壓力增高，DLCO被低估）,單次呼吸法（DLCOSB）,血紅蛋白濃度校正： 將彌散量測(cè)定值調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)Hb為14.6g/dl時(shí)的結(jié)果（適用于青春期和成年男性） Hb校正的彌散量=檢測(cè)DLCO（10.22+ Hb）/1.7 Hb 將彌散量測(cè)定值調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)Hb為13.4g/dl時(shí)的結(jié)果 （適用于15歲以下的兒童和成年女性） Hb校正的彌散量=檢測(cè)DLCO（9.38+ Hb）/1.7 Hb 海拔校正,單次呼吸法（DLCOSB）,優(yōu)點(diǎn): 不需要病人過多的配合，病人僅僅吸氣、屏氣10秒鐘即可 不需要采血檢查 試驗(yàn)可被很快地、連續(xù)重復(fù)數(shù)次 重復(fù)性好，操作簡(jiǎn)單，最常用 缺點(diǎn): 一口氣法需要測(cè)定病人的功能殘氣量、肺泡容量值 屏氣畢竟不是一種正常的呼吸狀態(tài) 呼吸困難和運(yùn)動(dòng)中的病人難以屏氣10秒鐘 FEV1.0小于1L不能用,患者以潮氣形式平靜呼吸0.1CO、20O2及N2的混合氣56分鐘，棄除最初的呼出氣，收集恒定狀態(tài)下的氣體約2分鐘，進(jìn)行分析測(cè)定。,b. 恒定狀態(tài)法,可用于運(yùn)動(dòng)試驗(yàn) 不能進(jìn)行DLCOSB測(cè)定者 需測(cè)定死腔，方法不同差別大 精確度低 需動(dòng)脈穿刺,c. 重復(fù)呼吸法,患者平靜呼氣至殘氣位，自儲(chǔ)氣袋內(nèi)吸入測(cè)定氣體0.3CO、10He、20O2及N2的混合氣，進(jìn)行重復(fù)呼吸，頻率30次/分，深度與肺活量相等，連續(xù)測(cè)定呼出氣中CO和指示氣體的濃度，計(jì)算CO彌散量,更符合生理狀態(tài) 數(shù)值較SB法小，用容積校正后無明顯差別 有通氣血流比例失調(diào)時(shí)，更為可靠 不易受通氣分布及肺容積影響 可床旁測(cè)定 操作困難,d. 內(nèi)呼吸法,患者平靜呼氣至殘氣位，繼之吸入測(cè)定氣體0.3CO、10He、20O2及N2的混合氣至肺總量位，緩慢平穩(wěn)呼氣，連續(xù)測(cè)定呼出氣中CO和指示氣體的濃度，計(jì)算CO彌散量,精確、快速氣體分析儀配合計(jì)算機(jī)的高速處理后出現(xiàn)的一種方法。 適用于不能屏氣、肺活量低、理解力差、高齡老人或運(yùn)動(dòng)彌散的測(cè)定。 單次呼吸法的一種改良。,不斷探索改進(jìn)中,呼吸方法： 屏氣 不屏氣 使用氣體： He CH4 N2O C2H2 CO NO,單純彌散障礙時(shí)的血?dú)庾兓?I型呼衰：PaO2 ，PaCO2 正常。 原因： O2和CO2解離曲線的差異 O2和CO2彌散速度的差異,3.影響因素,（1） 年齡 隨年齡的增加而減少（20歲之后） （2） 性別 無差異,（3）體表面積 彌散量與體表面積成正比 （4） 體位 臥位坐位立位 （5）運(yùn)動(dòng) 彌散量增加 長(zhǎng)時(shí)間大量運(yùn)動(dòng)后，彌散量均降低,（6） 體溫 體溫降低，彌散減少 體溫升高，彌散升高 （7）吸煙 可使彌散量減少 （8）血紅蛋白 Hb每下降1g，彌散量降低7,（9）肺泡O2分壓 PAO2在60600mmHg時(shí)無顯著變化 PAO240mmHg時(shí)增加 長(zhǎng)期高濃度吸氧，彌散量降低 （10）肺泡CO2分壓 PACO2增加，彌散量增加 （11）胸腔壓力 胸腔壓力增加，彌散量降低,（12）高原 居住高原可使彌散量增加 （13）妊娠 早期彌散量不變或增加 中期略低 產(chǎn)后比分娩期略增加 （14）不同的測(cè)定方法有所不同 單次呼吸法比潮氣末CO測(cè)定法測(cè)定值高,四、臨床應(yīng)用,適應(yīng)癥,全身性疾病肺部受累情況的評(píng)估 化療、放療對(duì)肺損傷的評(píng)估 手術(shù)治療前、后安全評(píng)估 間質(zhì)性肺疾病的評(píng)估、療效觀察、疾病程度 鑒別哮喘和COPD 體檢,禁忌癥,近期有心肌梗死、心絞痛 咯血、氣胸 CO中毒 嚴(yán)重低氧血癥 神經(jīng)肌肉疾病致口唇不能包緊咬口 飽餐、運(yùn)動(dòng)后 吸煙24小時(shí)內(nèi),59,結(jié)果判定,結(jié)果判定,DLCO140%預(yù)計(jì)值為增高,可能引起彌散減少的疾病,監(jiān)測(cè)肺內(nèi)疾病的改變 監(jiān)測(cè)肺外疾病的改變,監(jiān)測(cè)肺內(nèi)疾病的改變,間質(zhì)性肺病的評(píng)估和療效觀察 哮喘、支氣管炎、COPD的鑒別診斷 全身疾病的受累情況(類風(fēng)濕、皮肌炎等） 手術(shù)、化療和肺損害藥物的評(píng)估 胸廓畸形 肺內(nèi)孤立性病變 肺血管疾?。ǚ嗡ㄈ?監(jiān)測(cè)肺外疾病的改變,糖尿病 甲亢 腎功能改變 應(yīng)用博來霉素、前列環(huán)素等藥物的監(jiān)測(cè) 肝功能改變,可能引起彌散增加的疾病,肥胖，過度肥胖彌散減低 哮喘，嚴(yán)重的哮喘彌散減低 紅細(xì)胞增多癥 左向右分流 病情嚴(yán)重時(shí)彌散減低,彌散受損的診斷,彌散損害很少能引起二氧化碳儲(chǔ)留, 這是因?yàn)槎趸纪ㄟ^肺泡膜彌散比氧容易 肺泡氣和混合靜脈血的最大二氧化碳分壓差別較小（4-6mmHg）,彌散受損的診斷,彌散受損：CO彌散距離加長(zhǎng)？ 彌散表面積減少？ 目前還沒有辦法能區(qū)分開！ 僅能通過組織學(xué)來區(qū)別！,吸煙與彌散測(cè)定,非吸煙者呼氣 CO 濃度 6ppm 吸煙者呼氣 CO 濃度 90ppm (COHb15%),呼氣CO濃度,沒有COHb%校正,輸入COHb%校正后,吸氧與彌散測(cè)定,鼻導(dǎo)管2L/min吸氧20分鐘后,吸氧與彌散測(cè)定,口唇未包緊咬口，漏氣,再次測(cè)定，未漏氣,彌散測(cè)定時(shí)的RV、TLC,體容法測(cè)定的RV、TLC,郝XX，女，41歲，農(nóng)民。下肢外傷后體檢,80,胸腔積液,特發(fā)性間質(zhì)性纖維化,COPD,哮喘,總結(jié),彌散是被動(dòng)的生理過程 通過測(cè)定肺CO彌散量，使彌散過程的測(cè)定量化 DLCO的單位是每分鐘