肺弥散功能测定实用标准

2021年2月27日发(作者：小儿支气管炎的治疗)
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诊疗方案

肺功能检查指南（第五部分）——肺弥散功能检查



中华医学会呼吸病学分会肺功能专业组


一、概述

肺弥 散功能是指某种肺泡气通过肺泡
-
毛细血管膜
（由肺泡上皮及其基底膜、
肺泡 毛细血管皮及其基底膜以及
2
个基底膜之间的结缔组织所构成）从肺泡向毛
细血管扩散 到达血液，并与红细胞中的血红蛋白（
Hb
）结合的能力。在肺泡
-
毛细血管 膜中进行交换的气体主要是氧气（
O
2
）和二氧化碳（
CO
2
）。由于直接
计算氧气的弥散量需测定肺毛细血管血氧平均分压，
方法复杂；
而一氧 化碳
（
CO
）
透过肺泡
-
毛细血管膜以及与血红蛋白反应速 率与氧气相似；除大量吸烟者外，
正常人血浆中
CO
含量几乎为零，便于计算检查中< br>CO
的摄取量；
CO
与血红蛋白
的结合力比
O
2大
210
倍，生理围的氧分压不是一个主要干扰因素；而且，
CO
在转运过程中极少溶解在血浆中，所以
CO
成为测定肺弥散功能的理想气体。
191 5
年，
Krogh
根据弥散原理，最先提出用一氧化碳测定肺弥散量
(DL
CO)
[1]
。

利用
CO
进行肺弥散功 能检查有许多不同的方法
[2-4]
，
包括一口气呼吸法、
一
氧化碳 摄取法、恒定状态法、重复呼吸法
[5]
以及最近发展的操作简单无需屏气的
呼吸法< br>[6]
，但以
Ogilvie
[7]
建立的一口气呼吸法肺一氧化碳弥 散功能
(D
L
CO
single-breath method, D
L
CO-sb)
最为常用，本指南主要介绍
D
L
CO- sb
的检查
标准。


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二、肺弥散功能检查的适应证与禁忌证

（一）适应证

1.
辅助诊断、
定量评价和随访累及肺间质的疾病 ，
如间质性肺疾病、
肺气肿、
肺水肿、
肺部肿瘤等引起肺泡
-
毛细血管膜间弥散障碍或通气
-
血流比率失衡的疾
病
[8-11]
。

2.
鉴别肺气肿是否合并弥散功能障碍。

3.
呼 吸困难或活动后气促查因、不明原因低血氧、怀疑有肺损伤或毁损肺的
患者，尤其有肺总量减少，限制性 肺通气功能障碍者应进一步了解肺弥散功能。

4.
胸部外科手术或有呼吸系统相关 疾病的手术患者术前风险评估及术后变
化监测
[12]
。

5.
评价系统性疾病的肺部受累，如结缔组织病、糖尿病、血液系统疾病等。

6. 评价化疗药物及其它药物对肺的影响，监测药物及其他干预性治疗的反
应，评估心肺疾病康复治疗的 效果
[13]
。

7.
运动、高原、航天及潜水等医学研究
[14
，
15]
。

8.
公共卫生流行病学调查。

9.
职业性肺疾病劳动力鉴定。

（二）禁忌证

1.
严重气短 、
剧烈咳嗽、
配合欠佳等不能配合屏气，
最大屏气时间低于
7s
[2 ]
。

2.
肺活量过小，如＜
1L
[2]
或呼气死 腔气量未能完全排空。


三、肺弥散功能检查方法和步骤

（一）检查前准备

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1.
检查仪器的准备

（
1
）检查仪器的质量控制标准： 选用能满足一定技术质控标准
[2]
的肺功能
仪，包括肺量计
[16]
、呼出气体采集系统、气体分析仪、标配测试气体和记录仪
系统。
气体分析仪主要分为热传导 、
电化学和红外线
3
种类型，
使用单一样品气
体分析仪的系统通常只 能提供实时的容积变化曲线；
而使用红外线快速气体分析
仪的系统，
不但可以在检查全 程实时显示一氧化碳和指示气体的浓度变化，
而且
如能保证死腔量完全排空，通过自动化采样容 积调整，甚至可以检测到
VC
小于
1L
的儿童或严重限制性疾病患者的
D
L
CO
[2
，
17-21]
。仪器自检包括气路阻力、 阻
断阀相应敏感度、计时器等，检查仪器技术质控标准见表
1
[2]
。

表
1

检查仪器技术质控标准

项目

肺量计

气体分析仪

标准

符合
ATS/ERS
标准，精确度：±
0.5%
气体浓度精确度：±
0.5%
在
6L/s
流速气体通过时＜
1.5cmH
2
O/
（
L
﹒
s
）

在
6L/s
流速气体通过时＜
10cmH
2
O
±
1.0%
（即
10s
允许有
100ms
的误差）

＜
0.350L
气路阻力

阻断阀敏感性

计时器

管道
/
阻断阀死腔

检查仪器校准质量控 制标准见表
2
[2]
，主要包括：
1
）在每次检查之前，气
体分析仪必须做零点校正；
2
）每天开机后都必须做环境、容积和气体校准：仪
器预热 后先做室温、室压、湿度、环境大气压、水蒸气饱和气体状态
(BTPS)
的环
境校准
(
日间室温变化较大的实验室需做适时校准
)
；再做容积校准，推荐用
3.0L
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定标筒，
确证该肺功 能仪容积或流量测试正常；
最后做气体校准，
详见测试气体
准备部分；
3）每周或者怀疑
D
L
CO
检查有问题时，先对仪器进行漏气检查，然后用
3L
定标筒模拟
D
L
CO
检查，数据应该接近0
，最后进行正常人测试，如果
正常人
D
L
CO
超出< br>10%
以上，则联系专业工程人员来检查与维护；
4
）每季度进
行气体 分析仪线性响应自检和计时器精度检查；
5
）保存仪器校准记录，正常人
的测试结果及 日期应记录在科室日志中以备查看。

表
2

检查仪器校准质量控制标准

项目

气体分析仪零点校准

环境校准

容积校准

气体校准

正常人测试

气体分析仪线性响应

计时器精确度

最小周期

每人

每天

每天

每天

每周

每季度

每季度

措施

每次检查前做一次

开机预热完成后，质控要求同肺量计

环境校准完成后，质控要求同肺量计

容积校准完成后，气体浓度：±
0.5%
最好是肺功能室同一工作人员

仪器自检

用秒表进行机械检查

（
2
）测试气体 准备：配备标准测试气体包括一氧化碳（
CO
）和指示气体
[22]
(
如氦气、甲烷、乙炔等
)
，由于不同实验室所用的气体分析仪不同，各实验室
工作人 员应详细了解使用的气体分析仪及测试气体，
只有通过测试气体浓度校准
后才能给受试者做检查 。
在海平面水平，
电化学气体分析仪要求的测试气体成分
为：
21
％ 氧气、
10
％氦气、
0.3
％一氧化碳，剩余气体为氮气填充平衡；红外线< br>气体分析仪要求的测试气体成分为：
21
％氧气、
0.3
％甲烷、0.3
％一氧化碳，剩
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余气 体为氮气填充平衡。
若超过海平面水平
[15]
，
则应提高
O
2
的浓度使吸入气体
的氧分压（
PIO
2
）达到
150m mHg
。

（
3
）感染控制：应防止受试者之间及与操作者之间的交 叉感染，加强通风
和使用肺功能检查专用的呼吸过滤器可有效减少交叉感染的发生。

2.
受试者准备

（
1
）准确测量身高和体重：胸廓畸形 的受试者，如脊柱后凸者，可通过测
量指间距来估算身高；
让受试者背靠墙，
尽量展开 双臂，
测量两手中指之间的距
离，即为指间距。

（
2
）检 查前应详细询问受试者病史，并了解其
Hb
值，以便进行
Hb
校正之
时使用。
避免任何影响受试者肺毛细血管血容量及弥散能力的因素：
如检查前
2h应避免饱餐和剧烈运动；停止吸烟至少
24h
，吸烟者应在检查报告中注明吸烟情
况及时间；停止喝酒至少
4h
；对于吸氧的受试者，在情况许可的围建议检查前
至少停 止吸氧
10min
，
如果病情不允许停止吸氧，
应在检查报告中注明吸氧情况
[21]
。

（
3
）受试者检查前至少休息
5mi n
，并在整个检查过程中保持坐位并尽量
避免运动，
建议让受试者坐在有靠背且稳固的 椅子上。
检查时受试者应挺胸坐直
不靠背，双脚着地不翘腿，头保持自然水平或稍微上仰，切勿 低头弯腰俯身。正
确的坐姿有助于受试者获得最大的呼吸量。如果受试者取站位或卧位进行检查，
应在检查报告中说明。

（
4
）肺弥散功能检查前应先准确测定受试者的肺 活量或用力肺活量，这是
确定受试者在肺弥散功能检查中吸气容量是否充分的重要判断标准。

（
5
）操作者应向受试者详细介绍检查动作，并亲自示指导受试者依次练习
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呼气、深吸气、屏气、呼气等动作，包括呼吸动作的 幅度和速度。正式开始检查
前受试者应熟悉并掌握这些呼吸动作，
并能根据操作者的指令连贯完 成。
如有条
件，
亦可采用播放演示录像的方式，
让受试者接受更为全面的指导 ，
有助于受试
者更快速地掌握动作要领。

（二）检查方法和步骤

受试者夹上鼻夹、
口含咬嘴后平静呼吸
4
～
5
个周期，待潮气末基线平稳后，
指导其呼气完全至残气量位，
然后令受试者快速均匀吸气完全至肺总 量位，
建议
2s
完成吸气，
气道阻塞者应在
4 s
完成吸气 ，
接着屏气
10s
，
最后均匀持续中速
呼气完全至残气量位，建议在
2
～
4s
完成呼气
[2,17,21]
。

（三）肺弥散功能检查指标

1.
肺一氧化碳弥散量（
D
L
CO
）和肺一氧化碳弥散因子（
T
L
CO
）
< br>肺一氧化碳弥散量（
D
L
CO
）是指
CO
在单位时间 （
1min
）及单位压力差
（
1mmHg
或
0.133kP a
）条件下从肺泡转移至肺泡毛细血管并与
Hb
结合的量
（
mL或
mmol
），其单位是
mL/
（
min
﹒
m mHg
）或
mmol/
（
min
﹒
kPa
），是反映肺弥散功能的主要指标
[21,23]
。因为肺弥散能力不仅受毛细血管膜的影响，
也受毛细血管血流的影响，
因此有学者提出用转移因子
（
T
L
）
代替弥散量
（
D
L
）
，
检测方法、单位、意义 与
D
L
CO
相同
[17]
。

2.
肺泡通气量（
V
A
）

指每分钟吸入气量中能达到肺泡并进 行气体交换的有效通气量，
用于估算肺
一氧化碳能够扩散并通过肺泡毛细血管膜的肺容积，其单 位是
mL
，正常受试者
V
A
大致与
TLC
相等。< br>
3.
肺一氧化碳弥散量与肺泡通气量比值（
D
L
CO/V
A
）

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也称单 位肺泡容积的弥散量或比弥散量，
由于弥散量受肺泡通气量影响，
肺
泡通气量减少可导 致
D
L
CO
减少，
因此评价弥散功能时应该考虑受试者的肺泡通气量（
V
A
）
，以排除肺容积对弥散量的影响，其单位是
L/< br>（
min
﹒
mmHg
）或
mL/
（
min< br>﹒
kPa
）。临床上常用
D
L
CO/V
A
作 矫正，
D
L
CO/V
A
更容易区分肺部
的病理生理改变。但 由于
D
L
CO
与
V
A
的关系不是线性且显著小于< br>1:1
，因此不
能准确校正容量的影响
[21,23]
。

4.
每升肺泡容积的一氧化碳弥散量（
KCO
或
Krogh
因子）
：其单位是
mL/
（
min
﹒
kPa
）， 意义同
D
L
CO/V
A
[21]
。

5.
校正后
D
L
CO
值（
D
L
COc
），常用血红蛋白（
Hb
）、吸入气体的氧分压
（
PIO
2
）和碳氧血红蛋白（
COHb
）进行校正。


四、肺弥散功能检查质量控制与注意事项

（一）肺弥散功能检查质量控制

1.
检测过程中需要先呼气至残气量位然后快速均匀吸气。吸气不完全会影
响
CO
的摄入，
建议吸气容量不少于
85
％肺活量
（
VC< br>）
；
吸气时间不超过
2.5s(
健
康受试者
)
或不超过
4.0s(
气道阻塞者
)
。为保证受试者足够的吸气容量，必须让
其先尽可能呼气到残气量位。通过实时呼气时间
-
容量曲线监测，当该曲线显示
呼气容量不再改变而呈平台位时，
可指导受试者快速吸气。
吸气速度过慢会影响
测试 气体在肺的充分平衡和弥散而导致弥散量下降；
如果受试者达到
85%VC
的
吸气时间大于
4.0s
，应该在检查报告中注明
[24-25]
。


2.
在肺总量位屏气时间通常为
10s
。屏气时间过短使气体在 肺弥散时间不
足而致弥散量下降；
屏气时间过长则令部分受试者不能完成或引起不适。
大部分
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肺功能检查仪器在屏气检查时呼气 口阀门关闭而利于受试者屏气，
但同时应注意
避免受试者故意呼气使气道压力增大。对某些受试 者确实不能达到屏气时间标
准，
但临床也确需了解肺弥散功能指标，
可依据病情需要缩 短屏气时间，
但不可
少于
7s
，在检查报告中必须注明屏气时间以便提供临床 参考。

3.
呼气时间应控制在
2.0
～
4.0s
，建议不超过
4s
。呼气过快或过慢会影响
呼出气体的采样。
注意整个检查 过程中都不能让受试者快速用力呼气，
尤其需要
提醒受试者呼气要平滑、无犹豫和中断。

（二）肺弥散功能检查可接受性、重复性及检查次数标准

1.
可接受 的
D
L
CO
检查标准可归纳为：①吸气容量＞
85
％肺活量
(VC)
，在
2.5s(
健康人
)
或
4.0s(< br>气道阻塞受试者
)
完成；②平稳的屏气时间为
10
±
2s，应无
漏气、无穆勒
(Muller
，在声门关闭情况下用力吸气，使胸腔负压增 加
)
和瓦尔萨
尔瓦
(Valsalva
，在声门关闭情况下用力呼气 ，使胸腔正压增加
)
动作
[26]
；
屏气时
的肺压应接近大 气压，
让受试者在屏气时放松即可，
一些肺功能仪中有口压监测
功能，当监测屏气过程 中压力变化超过
±
3Kpa
时，此次测试无效；
③呼气时间
＜
4.0s
，能排除死腔气量并有恰当的肺泡气采样。

2.
重复性及检查 次数：
检查次数由操作者依据受试者情况和配合程度决定，
至少测定
2
次，一 般＜
5
次。最佳
2
次间
D
L
CO
相差＜< br>3ml
﹒
min
-1
﹒
mmHg
-1
，或在最大值的
10
％之。如受试者未能达到检查要求，取最高
2
次测定值 的平均
值。

（三）肺弥散功能检查参数的设定和计算标准

1．吸气时间：
(1)
吸气起始时间的定义：可参考呼气外推容量测定的方法计
算（ 详见《肺功能检查指南（第二部分）
：肺量计测定》
[16]
）；
(2)吸气终末时间
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的定义：由于准确判断 吸气终止并不容易，可取达到
90
％吸气容量的时刻为吸
气终止时间。
2
．屏气时间：常用的屏气时间计算方法有
Ogilvie
法
[6] (
传统方法，应用最
为广泛，从吸气开始到肺泡气样本收集开始的时间
)
、
Jones
和
Meade
法

(
从吸
气时间的
30
％开始到呼气采样
50
％的时间
)
和流行病学 标准计划
(ESP)
法

(50
％
吸气容量开始到肺泡样本 开始收集的时间
)
等
(
图
1)
[24]
。采用< br>Ogilive
法计算屏气
时间，
采样时间增加可使
D
LCO
增加，
但对
Jones
和
Meade
法计算无明显 影响
[24]
。
Jones
和
meade
法计算屏气时间不 仅从理论上考虑了吸气和呼气时间对弥散的
影响，
而且这种方法可以反映吸气流速低至
1L/s
、
屏气时间短至
5s
、
呼气流速低
至
0. 5L/s
的情况，建议采用。


3
．呼气时间：从呼气至分析气体采样完成的时间，一般应在
4 s
完成。

4
．分析气体采样时间：一般＜
3s
。

5
．呼出气死腔气量：一般取
0.75
～
1.0L
，若受试 者肺活量＜
2.0L
，则呼出
气死腔气量取
0.5L
，
但应 在结果报告中注明。
红外线气体分析仪连续采样分析技
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术可通过指示气体明确标出死腔气量
(
图
2)
[24]
，
其计算更为准确，
对受试者的
VC
要求减少。


6
．分析气体采样量：一般为
0.5
～
1.0L
，采样气量过少会影响肺弥散功能的
测定值，对于一些快速红外线气体分析仪可以做到数十毫升。

7
．肺泡气量计算：由于
D
L
CO
反映的是肺泡气的< br>CO
摄取，因此需测定
V
A
，
V
A
估测的是 分布并通过肺泡毛细血管膜转运的肺的气体容量，正常人应当近似
等于用体描测出的肺总量与估测的死腔 量之差。

8.
死腔容积（
VD
）：主要有
2
部 分组成，仪器
VD
（咬嘴、过滤器、连接管
道等）和生理
VD
（在传 导性气道中未参与气体交换的容积）。仪器
VD
应该由厂
商注明，
若受试者采 用呼吸过滤器，
则过滤器的死腔容量必须记录，
建议整个检
查系统的
VD(< br>包括过滤器
)<350ml
，若采用连续采样分析技术，通过指示气体标
文案大 全