肺弥散功能测定标准

2021年2月27日发(作者：三精牌葡萄糖酸锌口服液)
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
< br>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、< br>肺泡毛细血管内皮及其基底膜以及
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内，并与红细胞中的血红蛋白（
Hb
）结合的能力。在肺泡
-< br>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< br>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，< br>便于计算检查中
CO
的摄取量；
CO
与血红蛋白的结
合力比< br>O
2
大
210
倍，生理范围内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。
1915
年，
Krogh
根据弥散原理，最先提出用一氧化碳测 定肺弥散量
(D
L
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
内呼吸法
[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。


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

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

气路阻力

阻断阀敏感性

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
计时器

管道
/
阻断阀死腔

±
1.0%
（即
10s
允许有
100ms
的误差）

＜
0.350L
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
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< br>）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< br>0
，最后进行正常人测试，如果正常
人
D
L
CO
超出
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（
P IO
2
）达到
150mmHg
。

（
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< br>）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，< br>在情况许可的范围内建议检查
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
5min
，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。

（< br>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，并亲自示范指导受试者依次练
习呼气、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
内完成吸气，气道阻塞者应在
4
s
内完成 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< br>～
4s
内完成呼气
[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< br>在单位时间
（
1min
）
及单位压力差
（
1mmHg
或
0.133kPa
）条件下从肺泡转移至肺泡毛细血管内并与
Hb
结合的量（
mL
或
mmol
），其单位是
mL/
（
min
﹒
mmHg
）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< br>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
内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。

3.
肺一氧化碳弥散量与肺泡通气量比值（
D
L
CO/V
A
）

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/
（
min
﹒
mmHg
）
或
mL/
（
min
﹒
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
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< br>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
）
；
吸气时间不超过
2.5 s(
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
测试气体在肺内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内弥散时间
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，< br>但同时应注
意避免受试者故意呼气使气道内压力增大。
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
内，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< br>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(
气道阻塞受试者
)
内完成；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，使胸腔内负压增 加
)
和瓦尔萨尔瓦
(Valsalva
，
在声门关闭情况下用力呼气 ，
使胸腔内正压增加
)
动作
[26]
；
屏气时的肺内压应接 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＜
3ml
﹒
min
-1
﹒
mmHg
-1< br>，
或在最
大值的
10
％之内。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
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< br>30
％开始到呼气采样
50
％的时间
)
和流行病学标准计划< br>(ESP)
法
(50
％吸
[24]
气容量开始到肺泡样本开 始收集的时间
)
等
(
图
1)
。
采用
Og ilive
法计算屏气时
间，
采样时间增加可使
D
L
CO< br>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
内完成。

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＜
2.0 L
，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
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。