成人肺功能检查技术进展及临床应用推荐指南(2025版)

指南 呼吸内科· 其他呼吸疾病 · 2025 · 中华医学会呼吸病学分会肺功能学组
肺功能呼吸系统疾病临床应用推荐指南2025版

一、成人肺功能临床技术进展

(一)成人肺功能检查的适应证和禁忌证 Q1. 成人肺功能检查的适应证

肺功能检查是评估呼吸系统健康状况的基础指标,可以用于测量疾病对肺功能的影响,评估气道反应性,气道阻塞的可逆性,诊断呼吸系统疾病,评估疾病严重程度,监测病情变化,评估治疗干预的效果,麻醉手术风险,监测高危人群的肺健康状况,进行从事危险体能活动前或特殊行业的身体状况评估等[1-2]。目前已广泛应用于临床各科、流行病学、健康体检、康复医学、劳动力鉴定、潜水及航天医学等领域。常规肺功能检查的适应证主要包括以下内容,见表1。

DOI: 10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2025.02.001基金项目: 癌症、心脑血管、呼吸和代谢性疾病防治研究国家科技重大专项(2023ZD0506300;2023ZD0506305)科技部国家重点研发计划(2020YFC2003700)作者单位: 200032 上海,复旦大学附属中山医院呼吸与危重医学科通信作者: 宋元林, Email: song.yuanlin@zs-hospital.sh.cn

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表1 常规肺功能检查的适应证

|序号|常规肺功能检查的适应证| |---|---| |1|筛查有肺部疾病风险的个体,对高危人群的肺健康监测,如长期吸烟者、有职业性暴露风险者| |2|肺部疾病的诊断和鉴别诊断,尤其是以慢性咳嗽、咳痰、呼吸困难为主要症状的疾病| |3|评价肺功能障碍的类型和严重程度| |4|评价呼吸系统疾病的动态功能变化和治疗效果| |5|评估麻醉、手术的可行性和术后发生并发症的风险| |6|评价劳动能力的丧失程度| |7|评估从事危险体能活动前的身体状况,如参与竞技运动、高原活动、太空或高空飞行、深海活动的人群| |8|流行病学调查|

除常规肺功能外,其他检测项目在临床工作中应用也非常广泛,比如呼出气中的一氧化氮(nitric oxide, NO)测定(fractional exhaled nitric oxide, FeNO)、IOS检查技术。哮喘患者中,FeNO可用于炎症分型、评估哮喘控制水平、预测哮喘急性发作、预测及评估吸入糖皮质激素的治疗反应、指导调整治疗方案、重症哮喘的管理等[3]。在慢性气道炎症疾病中,FeNO可用于判断2型炎症和非2型炎症,慢性咳嗽病因的鉴别诊断,预测激素治疗的敏感性以及随访管理。IOS法测量气道阻力的过程中受检者仅需平静呼吸,无需用力或浅快等呼吸动作,适用人群较为广泛。尤其适用于无法完成肺量计检查等传统肺功能检查的受检者,如老年人、儿童、重症患者和特殊人群等。

Q2.成人肺功能检查的禁忌证

肺功能测定时需用力呼气,导致胸腔内、腹腔内和颅内压增高。肺功能测定的潜在风险主要与胸部产生的压力及其对腹部和胸廊器官、静脉回流和全身血压以及胸壁和肺部扩张的影响有关[1,4]。从检查给患者带来的风险、检查的可行性、检测结果的可靠性等角度进行考量,常规肺功能检查的禁忌证主要包括以下内容,见表2。

进行肺功能检查前,临床医生应评估受试者的健康状况,避免由于心脏负荷增加、血压大幅度变化、颅内压和眼压升高、鼻窦和中耳压力增加、

胸腔和腹腔压力增加等因素对机体造成损害。注意传染疾病的防控,减少交叉感染,有活动性呼吸道传染病或感染性疾病的患者暂不宜行肺功能检查。

表2 常规肺功能检查的相对禁忌证

|序号|肺功能测定的相对禁忌证| |---|---| |1|由于心脏负荷增加或血压变化 1周内发生过急性心肌梗死或急性心肌缺血发作频繁| |低血压或严重的高血压|| |严重的房性/室性心律失常|| |非代偿性心力衰竭|| |未控制的肺动脉高压|| |急性肺心病|| |临床不稳定的肺栓塞|| |咳嗽相关晕厥史|| |2|由于颅内压/眼压的升高| |脑动脉瘤|| |4周内曾进行脑部手术|| |近期发生的持续有症状的脑震荡|| |1周内曾进行眼科手术|| |3由于鼻窦压力和中耳压力的增加|| |1周内曾进行鼻窦手术或中耳手术或感染|| |4由于胸内压力和腹内压力的增加|| |气胸、血气胸|| |4周内曾进行胸外科手术|| |4周内曾进行腹部手术|| |主动脉瘤|| |中晚期妊娠|| |5局部或全身感染未控制|| |活动性或疑似传染性呼吸道或全身性感染|| |易传播感染的身体状况,如咯血、大量分泌物、口腔病变或口腔出血|| |6无法配合肺功能检查者,如认知障碍、精神疾病||

【临床应用推荐意见】肺功能检查应用较为广泛,主要推荐用于以慢性咳嗽、喘息为主要表现的肺部疾病的诊断和鉴别诊断,慢性气道疾病的

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严重程度评估,未来加重风险预测,治疗方案调整,治疗效果评估,高危人群的肺健康状况监测等方面。对于老年人、儿童及重症患者,因其无法完成肺量计检查等传统肺功能检查,可以选择FeNO、IOS等相对简单、对受试者配合程度要求相对较低的检查项目。无论采用何种检查方式,以患者的安全最为重要,临床工作中需权衡利弊,将肺功能检查的风险降至最低。

(二)成人肺功能的评估方法

Q3.成人肺通气功能在临床上如何进行评估?

肺量计检查(spirometry)是临床上最常用的检查方法,采用肺量计测量呼吸容积和流量,两者可通过呼吸时间的微分和积分相互转换。肺量计检查质控要点:(1)呼气起始无犹豫,要有爆发力;(2)呼气曲线光滑,呼气过程无中断、无咳嗽、无漏气、无舌或牙齿堵塞咬口、无影响测试的声门关闭等情况;(3)呼气时间≥6s或至少出现1s平台;(4)至少重复测定3次但最多不超过8次,用力肺活量(fforced vital capacity,FVC)和第1秒用力呼气容积(fforced expiratory volume at second1, FEV₁)的最佳值和次佳值之间的误差应≤0.15 L[2]。

常用的评估指标有:FVC、FEV₁、最大呼气中期流量(maximal mid-expiratory flow, MMEF)或用力呼气流量(forced expiratory flow, FEF) 25%~75%、峰值呼气流量(peak expiratory flow, PEF)、用力呼出25%、50%、75%肺活量时的瞬间流量(FEF₂₅%、FEF₅₀%、FEF₇₅%)等。表3为临床常用肺功能损伤定性诊断指标、推荐临界值及分度情况。2021 版ATS/ERS 指南提出使用 FEV₁Q(FEV₁实测值除以成人肺部疾病患者中发现的FEV₁绝对值第一百分位值得出的指数)来评估成人肺通气功能随时间的变化。短时间内,甚至每年,FEV₁Q应该保持稳定。FEV₁Q的变化可能预示着肺通气功能的急剧变化[5]。

不论阻塞、限制或混合性通气功能障碍,依照 FEV₁%预计值对肺通气功能损害的程度做出判断,见表4。

|肺通气功能 损伤类型|定性诊断 指标|定性诊断推荐 临界值|分 度| |---|---|---|---| |阻塞性通气 功能障碍|$FEV_{1}$/FVC|<正常预计值下限 (LLN)|根据 $FEV_{1}$ 占 预计值%分 五度| |限制性通气 功能障碍$^{a}$|TLC 和 VC|占预计值%<80%|根据 $FEV_{1}$ 占 预计值%分 五度| |小气道功能 障碍$^{b}$|$FEF_{50%}$、 $FEF_{75%}$、 $FEF_{25%-75%}$|占预计值%<65%|不分度| |非特异性通气 功能障碍$^{c}$|$FEV_{1}$|占预计值%<80%|不分度|

注:a基层医院流调筛查时,如便携式肺功能仪不能测量肺总量(TLC)这样反映容积变化的间接指标,可根据肺活量(VC)<80%预计值初步诊断限制性通气功能障碍;b小气道功能障碍定性诊断的前提是不存在任何一种通气功能障碍(阻塞或/和限制);c非特异性通气功能障碍定性诊断的前提是FEV₁/FVC正常、TLC和VC正常,即不存在任何一种通气功能障碍(阻塞或/和限制)

|严重程度|$FEV_{1}$ 占预计值% $FEV_{1}$ 占预计值%| |---|---| |轻度|$FEV_{1}$ 占预计值%≥70%| |中度|60%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<70%| |中重度|50%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<60%| |重度|35%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<50%| |极重度|$FEV_{1}$ 占预计值%<35%|

注: FEV₁ 为第一秒用力呼气容积。不论阻塞性、限制性或混合性通气功能障碍都根据 FEV₁ 占预计值%进行分度

【临床应用推荐意见】肺量计法是临床上成人肺通气功能检查的最优方法。

Q4.成人肺换气功能在临床上如何进行评估?

目前临床常用检查方法为气体分析法,其中一氧化碳(CO)是测定肺弥散功能的理想气体。利用CO进行肺弥散功能检查有许多不同的方法:(1)一口气呼吸法,又称为单次呼吸法;(2)内呼吸法;(3)恒定状态法;(4)重复呼吸法。一口气呼吸法最为常用,其质控要点包括:(1)快速均匀吸气,吸气容积(V₁)≥85%VC,吸气时间≤2.5 s(健康人)或≤4.0 s(气道阻塞者),2017ATS/ERS的技术标准:V₁≥90%VC,在4s内吸入≥85%VC;(2)平稳屏气(10±2)s,无漏气、无 Muller

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(声门关闭情况下用力吸气,使胸腔内负压增加)和 Valsalva(声门关闭情况下用力呼气,使胸腔内正压增加)动作;(3)均匀中速呼气至完全,无犹豫或中断,呼气时间应控制在2~4s内;(4)至少测定2次,最多不超过5次,最佳2次间肺一氧化碳弥散量(diffusing capacity for carbon monoxide, DLCO)相差<2 ml·min$^{-1}$·mmHg$^{-1}$(0.67 mmol·min$^{-1}$·kPa$^{-1}$),取最高2次测定值的平均值[6]。根据吸气量与肺活量的比值(VI/VC)、屏气时间(breath holding time, tBH)以及采样时间3个因素,将质控分为A~F级,见表5[6]。

表5 DLCO测量质控评级系统

|等级|$V_{I}$/VC|$t_{BH}$|采样时间| |---|---|---|---| |A|≥90%|8~12 s|≤4 s| |B|≥85%|8~12 s|≤4 s| |C|≥80%|8~12 s|≤5 s| |D|≤80%|<8或>12 s|≤5 s| |F|≤80%|<8或>12 s|>5 s|

注:DLCO为肺一氧化碳弥散量;V₁/VC为吸气量与肺活量的比值;tBH为屏气时间

常用的评估指标包括:DLCO指CO在单位时间及单位压力差条件下所能转移的量,是反映弥散功能的主要指标,肺泡容量(alveolar volume, VA);比弥散量(DLCO/VA,KCO)指CO弥散量与VA比值。DLCO测量值受到很多因素影响,除年龄、性别、身高及种族外,DLCO随肺容积、血红蛋白(hemoglobin,Hb)及碳氧血红蛋白(caroxyhemoglobin, COHb)水平、吸入气氧分压(partial pressure of inspired oxygen, $P_{i}O_{2}$)、运动及体位而变化,因而需进行校正,并应以DLCO校正值来判读正常与否。有些病理生理状态或疾病,比如左向右分流的先天性心脏病、世居高原的居民、运动、肥胖、左心衰竭、仰卧、平卧体位、红细胞增多症、部分弥漫性肺泡出血等可以引起弥散量增加;有些病理生理状态或疾病,比如引起弥散距离增加或面积减少的肺水肿、间质性肺疾病、结缔组织疾病的肺部改变、胸廓畸形、胸腔积液等,以及引起肺毛细血管血管流量减少的早期肺血管病

变、肺动脉高压、贫血、肺栓塞、肺气肿等,可以导致弥散量降低。依据 DLCO%预计值可以对弥散功能受损程度做出分级判断,见表6。

表6 弥散功能障碍的三分度

|严重程度|DLCO 占预计值%| |---|---| |轻度|60%≤DLCO 占预计值%<80%| |中度|40%≤DLCO 占预计值%<60%| |重度|DLCO 占预计值%<40%|

注:DLCO为肺一氧化碳弥散量

【临床应用推荐意见】DLCO 测定仍是目前成人肺弥散功能检查的最可行的方法。其中,一口气呼吸法最为常用。

QS. 膜容量在临床上如何进行评估?

肺量计可检查不含残气容积的容量指标,但完整的肺容量检查需要通过体积描记法或气体分析法进行测定。对不能配合肺功能检查的患者,放射影像或肺核素检测也可用于肺容量的估算[7]。气体分析法按测试系统的不同,分为密闭式和开放式;按呼吸方法的不同,分为重复呼吸法和单次呼吸法。主要使用的气体为甲烷($CH_4$)或氦气(He)及氮气($N_2$,平衡气)。体积描记法是经典的肺容量测定技术[8]。两种方法的优缺点,见表7。

表7 体积描记法和气体分析法的比较

|方法|优点|缺点| |---|---|---| |体积描|①受肺通气质量影响较小|①所需设备费用高| |记法|②测定速度快|②占地面积大、设备之间连接复杂| ||③体描法测试完成一次后可马上重复测试|③受检者被关闭在密闭舱内,可能会引起情绪紧张| ||④结果准确性高|| |气体|①无密闭舱,不会引起受试者情绪压力波动|①测定速度慢| |分析法|②所需设备较简单|②完成一次测试后需等到肺内测试气体浓度恢复到测试前水平,方可进行下一次测试| |||③对于严重阻塞或肺内气体分布不均患者,可能会被低估|

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常用的评估指标包括4个基础肺容积:潮气容积(tidal volume, V_T)、补吸气容积(inhalation volume, IRV)、补呼气容积(expiratory reserve volume, ERV)和残气容积(residual volume, RV);4个基础肺容量:深吸气量(inspiratory capacity, IC)、肺活量(vital capacity, VC)、功能残气量(functional residual capacity, FRC)和肺总量(total lung capacity, TLC)。

【临床应用推荐意见】目前体积描记法测定肺容量的结果更为准确,是肺容量检查的“金标准”。如暂无条件开展体积描记法,使用气体分析法时须结合临床资料对结果进行分析。

Q6.成人呼吸力学临床上如何进行评估?

临床上用于评估成人呼吸力学的方法包括体积描记法、食道测压法、口腔阻断法、机械通气压力测定法及FOT(包括脉冲振荡法)等。目前应用较多的是体积描记法FOT[9]。

与体积描记法相比,FOT法的优势在于操作相对简便,不受患者配合的影响,有很好的重复性,提供的丰富呼吸生理指标可深入地掌握呼吸疾病的功能变化,具有良好的应用前景。由于其原理复杂,相关技术规范及临床研究较少[10]。

因测定技术原理不同,体积描记法测定的气道阻力主要反映的是气道的黏性阻力或中心气道阻力,常用指标包括气道阻力(airway resistance, Raw)、气道传导率(airway conductance, Gaw)、比气道阻力(specific resistance airway, sRaw)和比气道传导率(specific airway conductance, sGaw)。FOT法反映了气道的黏性阻力、胸肺的弹性阻力及呼吸系统的惯性阻力等,常用指标包括呼吸系统阻抗($Z_{rs}$)、呼吸系统阻力($R_{rs}$)、呼吸系统电抗($X_{rs}$)、共振频率($f_{res}$)和电抗面积(resistant area, AX)。

【临床应用推荐意见】目前体积描记法仍是人体气道阻力检查的“金标准”, FOT 作为一种更便捷更安全的检测方法需加强研究和推广。

(三) 支气管舒张试验的判读及进展

Q7. 判读支气管舒张试验使用哪些指标?

支气管舒张试验常常采根指 FEV₁ 和 FVC 的改善情况来判读。FEV₁ 的改善如果不是依赖 FVC,更能体现气流受限可变性,甚至气道可逆性,容易受关注。有研究发现,气道阻塞严重的

COPD 患者用药后 FVC 改善更普遍,并与肺气肿程度和小气道疾病程度相关[11]。尽管单变量分析时,用药后 FVC 改善与 COPD 急性发作增加有关,多变量模型中,与病情恶化或病死率的相关就不再显著,用药后 FVC 改善并不能更准确预测临床结局,但可以帮助理解晚期 COPD 病理生理[11],作为评估肺过度充气缓解指标[11-13]。

【临床应用推荐意见】支气管舒张试验时,主要观察 FEV₁ 和/或 FVC 的改善情况, FEV₁ 的改善体现气流受限的可变性, FVC 的改善反映肺过度充气和气体陷闭。

Q8. 支气管舒张试验支气管舒张试验中 FEV₁ 和/或 FVC 改善率是相比基线还是预计值? 具体如何应用?

1.三种方法衡量支气管舒张试验:相比基线的改善量、相比基线的改善率和相比预计值的改变率。既往推荐 FEV₁和/或FVC的实测值改善量≥200 ml 相比基线的改善率≥12%[1,14]。

2. 推荐使用“支气管舒张试验可疑阳性”:使用FEV₁改善量和相比基线改善率标准有局限性。一方面,男性或FEV₁基线值较大的患者用药很容易达到FEV₁改善量≥200ml标准,要达到≥12%的改善率,则需更大改善量。另一方面,那些FEV₁基线值小的患者,用药后小改变量(<200ml)就能达到12%基线值标准[15]。为了提示临床医生注意到患者对舒张剂的反应,推荐用药后FEV₁改善量≥200ml或改善率≥12%这两项中只有一项达标时判读为“支气管舒张试验可疑阳性”,这样可以补偿特殊患者数据偏倚带来的影响。

3.使用相比预计值的改善率标准:来评价舒张试验的优势,个体相比自身预计值来衡量用药后改善,更不容易受性别和体型等因素影响[15-18]。研究中看到用药后 FEV₁改善量大于8%预计值的患者病死率低于小于该阈值的患者,有较好的生存优势[15]。在此基础上ATS/ERS指南中建议在合适预计值公式前提下,用药后 FEV₁和/或FVC相比预计值的改善率>10%,认为是支气管舒张试验阳性[5]。考虑到临床GINA、GOLD和我国目前气道疾病的诊治现状,一定阶段内,支气管舒张试验可根据相比基线和相比预计值两种判断方法联合考量,在多方面和大样本的临床研

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探究索,普及使用合适的预计值公式,逐渐推广相比预计值的 FEV₁改善率在中国气道疾病诊治中的应用[19-20]。

【临床应用推荐意见】判读支气管舒张试验时,吸入舒张剂后,成人 FEV₁ 和/或 FVC 的实测值改善量≥200 ml 相比基线的改善率≥12%,改善量和改善率同时达标即为阳性,只有一项达标为可疑阳性,两项都不达标为阴性。考虑到受试者性别和体型等因素的影响,尤其在上述两项不能同时达标时,临床可结合用药后 FEV₁ 和/或 FVC 相比预计值的改善率>10%的标准来联合考量。

(四) 支气管激发试验的判读及进展

Q9.支气管激发试验观察哪些指标,结果如何判读?

支气管激发试验是评估气道反应性最准确、最常用的方法,也是哮喘诊断及治疗效果监测的关键方法,乙酰甲胆碱(methacholine, MCh,别名氯醋甲胆碱)为我国首个获批用于激发试验的激发剂。乙酰甲胆碱支气管激发试验(methacholine challenge test, MCT)包括APS法和Astograph法,以FEV₁和呼吸阻力(respiratory resistance, Rrs)为观察指标,结合受试者用药后的症状变化,试验结果可分为阳性、可疑阳性或阴性,见表8。APS法可通过剂量-反应曲线,计算PD₂0FEV₁对气道高反应性进行分度[21-23],见表9。Astograph法常以最小诱发累积剂量(Dmin值,单位:Unit)来衡量气道高反应[24]。结合Astograph法在我国临床使用经验,当Dmin值<10 Unit时,提示气道高反应;当Dmin值≤6 Unit时,提示哮喘可能性大,Dmin值越小,哮喘可能性越大;而Dmin值在6~10 Unit之间,则需要结合临床鉴别诊断[22]。

【临床应用推荐意见】支气管激发试验常用乙酰甲胆碱作为激发剂,包括APS法和Astograph法,分别以 FEV₁和Rrs为观察指标。APS法使用PD₂₀-FEV₁对气道高反应性进行分度;Astograph法根据Dmin值衡量气道高反应,辅助哮喘诊断。

(五) 肺功能正常预计值方程的新进展

肺功能参数受年龄、性别、身高和种族的影响,既往的肺功能正常参考值方程多来源于数十年前发表的,小样本的研究结果。因此,国内外都

需建立整个年龄范围、大样本的肺功能正常预计值方程,以利于对肺功能结果的正确解释。

表8 MCT的定性判读标准

|试验定性结果|判读具体标准| |---|---| |阳性|① APS法: FEV₁ 较对照值#下降≥20% ② Astograph法: Rrs上升至基础阻力的2倍及以上 持续不少于1 min; 或者 Rrs 不达上述标准, 但同 期 FEV₁ 较对照值$^{a}$下降≥20%| |可疑阳性|吸入最高浓度或最大剂量 MCh 后 ①受试者新发生或出现比激发前更明显的症状, 肺 部出现哮鸣音, 但客观指标未达阳性标准; ②无气促、喘息发作, 但 FEV₁ 较对照值#下降 15%~20%| |阴性|吸入最高浓度或最大剂量 MCh 后, 未达上述标准|

注: MCT为乙酰甲胆碱支气管激发试验; APS:定量雾化吸入法; Rrs 为呼吸阻力; FEV₁为一秒钟用力呼气容积; Mch 为乙酰甲胆碱。a为对照值的获取参照技术规范[22],在确保肺功能质控的前提下, 以吸入激发剂前的 FEV₁基础值和吸入激发剂后 FEV₁中的较大值作为 FEV₁下降率的对照值

表9 APS法激发试验的气道高反应性分级[22]

|分级|$PD_{20}$($FEV_{1}$) [mg(µmol)]| |---|---| |正常|>2.500(>12.8)| |可疑或极轻度|1.076~2.500(5.5~12.8)| |轻度|0.294~1.075(1.5~5.4)| |中度|0.035~0.293(0.18~1.4)| |重度|<0.035(<0.18)|

注:APS为定量雾化吸入法;PD₂0为FEV₁较基线下降20%时吸入激发药物的累积剂量;FEV₁为第一秒用力呼气容积

Q10.是否有最新的通气功能参数预计值方程?

为建立常规肺功能中通气功能的正常预计值方程,2010年 ERS 建立了全球肺功能倡议(GLI: Global Lung Function Initiative)工作组,通过收集五大洲33个国家72个中心的160000多份数据,从中筛选符合要求的74187份健康非吸烟者的记录,采用了新的统计学方法(GAMLSS),使用LMS(λ,μ,σ)方法推导预计值方程,对分布族的平均值 M (mu)、变异系数 L (sigma)和偏度 S (lambda)进行建模,推导出3~95岁肺活量预计值和适龄 LLN (Lower Limit of Normal)的连续方程,见表10[25]。

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表 10 肺功能预计值公式

|类型|年龄|地区|计算公式|不足之处|参考文献| |---|---|---|---|---|---| |肺通气|3~95岁|全球|log(Y)=a+b·log(H)+c·log(A)+age-spline+d·group (注:Y为因变量;H为身高;A为年龄;age-spline为年龄相关线条; group为不同种族;a,b,d为系数) LLN(5th percentile)=exp(ln(1-1.645·L·S)/L+ln(M)) (注:L为变异系数;S为偏度;M为平均数)|75岁以上老人,15岁以下儿童的数据 相对较少|[25]| ||7~80岁|中国|Log(mu)=β₀+β₁×log(age)+β₂×log��(+M_spline Log sigma)=β₀+β₁×log age)+S_spline (注:mu为平均数;sigma为变异系数;M_spline为年龄相关的mu线条; S_spline为年龄相关的变异系数线条)|公式推导的预计值 显著高估或者低估 中国男性、女性的 肺功能通气参数|[26-28]| ||4~80岁|中国|M=exp[a+b×ln��height in cm)+c×ln age in year)+M-spline] LLN(5th percentage)=exp[ln(M)+ln(1-1.645×L×S)/L] (注:M为平均数;M-spline为年龄特异性M线条;L为变异系数; S为偏态系数;a,b,c为系数)|-|[29]|

预计值方程可预测 FEV₁、FVC、FEV₁/FVC、FEF₂₅%~75% 和 FEF₇₅%等的平均值, LLN, 实测值占预计值百分比和 Z 值。该方程的优点在于建立了全球范围的, 全年龄组肺功能参数预计值方程, 避免了采用分年龄段的预计值方程的偏倚, 对全球不同种族(高加索人, 非商美国人, 北亚人, 东南亚人)的正常肺功能可覆盖。不足之处在于75岁以上老人, 15岁以下儿童的数据相对较少, 因此应谨慎解释 75岁以上人群以及 15岁以下东北亚人群的预测值和参考范围, 该方程并未涵盖全球所有地理区域如非洲、波利尼西亚、印度、阿拉伯世界和南美洲等[25]。

近年来,中国学者也对肺功能中的通气功能参数预计值方程进行了推导,有的采用抽取既往研究中的健康人肺功能数据,有的采用了横断面研究法对一定范围的中国不吸烟健康人群进行肺功能测试,从而获得实测数据。采用GAMLSS统计建模法或 Lambda-Mu-Sigma (LMS)建模法,可对 FEV₁、FVC、FEV₁/FVC、PEF 和 MMEF 等建立预计值方程[26-30]。通过东西方预计值方程与国人实测肺功能值的对比发现,对适合高加索人的正常预计值方程经过种族转化用于国人,与国人实测值的差异为-10.2%~1.8%。说明经过种族调整的高加索人肺功能参考值不适合某些地区的中国人群。

【临床应用推荐意见】近10年来,ERS-GLI及中国专家通过收集全球/中国健康人肺功能数据,已分别建立适合全球/中国人的全年龄组健康人肺通气功能正常值预计方程。我国应采用GLI-2012中适合东亚人预计值方程还是中国专家推导的预计值方程,还需在临床实践中对比其优劣,为将来明确方案提供更多的循证依据。

Q11.是否有最新的弥散功能/肺容积的正常值预计方程?

GLI 工作组共收集了来自14个国家的19个中心的4~91岁健康人的弥散功能数据,共有12 639份DLCO报告符合要求,其中,85%的数据来自高加索人。对海拔、气体浓度和解剖死腔进行调整后,采用GAMLSS统计建模方法和LMS(lambda, mu, sigma)法推导了5~85岁高加索人群的DLCO、VA,KCO正常预计值方程。这是第一个DLCO的全球参考值方程。不足之处为该研究纳入的非高加索人群的数据较少,限制了其向非高加索人群推广[31]。

肺容积正常预计值方程建立方面,GLI 工作组收集了全球17个中心,5~80岁之间的欧洲血统后裔的共7190份静态肺功能参数,检测方法包括体积描记法或气体分析法,采用GAMLSS统计建模方法和LMS (lambda, mu, sigma)法推导正常参考值方程。分别针对TLC、FRC、RV、IC、

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VC、ERV 和 RV/TLC,建立了性别特异性参考方程[32]。

【临床应用推荐意见】ERS-GLI 通过收集全球健康人弥散功能数据/静态肺容积数据,已建立适合高加索人群或欧洲后裔的弥散功能正常预计值方程和静态肺容积正常预计值方程。

Q12.肺功能Z值及其在肺功能损伤评估中的价值

Z score(Z值)指实测值与预测值之间的标准偏差(SD)有多少。Z值与目前常用的实测值占预计值百分比不同,它不受年龄、性别、身高和种族的影响,因此采用Z值判断正常值的下限(LLN)和上限(ULN)特别有用。例如:若检测结果在正常范围之外,通常由平均值±2SD(严格意义上为1.96)来定义,即分布在第2.5百分位数/第97.5百分位之外的区域。ATS/ERS均建议采用第5百分位数来定义正常值的下限(即:-1.64Z值)。Z值可简化对肺功能实测值的解释,特别是当以图形形式呈现时能直观了解实测值偏离均值的距离[1,5,33]。

Z值以-1.645、-2.5、-4.0为界值,可对肺通气/换气功能的严重程度进行划分[5],见表11。Z值与患者全因死亡率有关,Z值绝对值越大,死亡风险越高。使用Z值分度可减少个体偏倚,更好地把肺功能损伤程度和死亡风险相关联[34]。目前,便携式肺功能仪大多可计算并显示Z值;中大型医院临床使用大型肺功能仪,理论上可以通过更新软件显示Z值。建议可采用从单机运行到多机联网分阶段方式,逐步实现肺功能报告单上同步显示Z值。

表 11 肺通气换气功能障碍 Z 值三分度[5]

|严重程度|Z值| |---|---| |正常|Z≥-1.645| |轻度|-2.5≤Z<-1.645| |中度|-4.0≤Z<-2.5| |重度|Z<-4.0|

注:通气功能障碍参考$FEV_1Z$值,换气功能障碍参考DLCOZ值

【临床应用推荐意见】Z值可表示肺功能是否受损及损伤程度,不受年龄、身高、性别和种族

的影响。Z值可与肺功能参数(实测值占预计值百分比)并列呈现,以为临床更合理解读肺功能数据提供参考。

二、成人肺功能检查在指导临床诊治中的应用进展

(一)成人肺功能检查在辅助呼吸系统疾病诊治中的应用进展

Q13.在呼吸系统临床诊治和综合干预中如何应用肺功能?

早发现、早预防和早干预是我国慢性气道疾病防治的主要研究方向。气道疾病的诊疗、随访评估都离不开肺功能检查。支气管哮喘不同病程的病情严重程度评估经常要联合肺功能指标的变化[35-36],见表12、13。

从小气道病变的早期识别,做好COPD高危人群早筛早诊,到临床诊断、气流受限严重程度评估,见表14,再到用药指导和外科干预等,都要参考肺功能指标变化进行评估[37-38]。

表12 慢性持续期哮喘严重程度不同分级

对应的肺功能特点

|分级|肺功能特点| |---|---| |间歇状态(第1级)|$FEV_{1}$ 占预计值%≥80%或PEF≥80%个人最佳值,PEF变异率<20%| |轻度持续(第2级)|$FEV_{1}$ 占预计值%≥80%或PEF≥80%个人最佳值,PEF变异率为20%~30%| |中度持续(第3级)|$FEV_{1}$ 占预计值%为60%~79%或PEF为60%~79%个人最佳值,PEF变异率>30%| |重度持续(第4级)|$FEV_{1}$ 占预计值%<60%或PEF<60%个人最佳值,PEF变异率>30%|

注:FEV₁为第一秒用力呼气容积;PEF为峰值呼气流量

表 13 哮喘急性发作时病情严重程度不同分级 参考的肺功能特点

|分级|最初支气管舒张剂治疗后 PEF 占预计值%或个人最佳值%| |---|---| |轻度|>80%| |中度|60%~80%| |重度|<60%或100 L/min或作用时间<2 h| |危重|无法完成检测|

注:PEF为峰值呼气流量

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|分级|支气管舒张剂后 $FEV_{1}$| |---|---| |GOLD 1 级|$FEV_{1}$ 占预计值%≥80%| |GOLD 2 级|50%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<80%| |GOLD 3 级|30%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<50%| |GOLD 4 级|$FEV_{1}$ 占预计值%<30%|

注:基本条件为使用支气管舒张剂后 FEV₁/FVC<70%

间质性肺疾病(interstitial lung disease, ILD)诊治中,FVC和DLCO常用来监测病情、判断进展、评估预后和指导康复。定义进行性肺纤维化(progressive pulmonary fibrosis, PPF)时,判断ILD进展的生理学证据包括:①随访1年内FVC下降≥5%预计值;②随访1年内DLCO(校正Hb)下降≥10%预计值[39]。临床研究中也会根据FVC和DLCO占预计值%来区分程度,FVC占预计值%≥50%和DLCO占预计值%≥30%为轻度ILD;FVC占预计值%<50%,DLCO占预计值%<30%预计值为重度ILD[40-41]。

呼吸系统疾病发生发展过程中的呼吸功能损害也根据肺功能指标进行评估[42],常用分级是根据通气、弥散等指标的降低分为轻、中和重度损害,见表15,这些对患者日常生活能力评估和劳动能力鉴定有重要参考意义。

【临床应用推荐意见】在呼吸系统疾病的初筛、早诊、治疗、随访、评估和指导康复等临床诊治和综合干预中,推荐使用肺功能参数进行评估。

(二)成人肺功能检查在向基层推广的应用进展

Q14.便携式肺功能仪是否可用于基层推广

慢性呼吸疾病已与心脑血管疾病,恶性肿瘤,代谢疾病一样,成为“四大慢病”之一,以 COPD为例,我国40岁以上患病率13.7%,总患病人数约为990万例。2024年9月,国家卫生健康委将 COPD 患者健康服务纳入基本公共卫生服务项目,成为继高血压、2型糖尿病之后的第三个纳入基本公共卫生服务项目的慢病。COPD 筛查和确诊的标准检测技术为肺功能检查,国家卫生健康委疾控局明确要求基层卫生机构配置肺功能检查仪目标>50%,2025年40岁以上居民肺功能检查率不低于25%。但目前基层医院及社区医院肺功能仅配备严重不足,导致大量呼吸慢病漏诊及误诊。

便携式肺功能仪是在传统实验室肺功能仪基础上进行简化,保留其核心功能,去繁为简,实现了设备的小型化、便携化,造价低廉,使用方便,值得在基层卫生服务机构大力推广。便携式肺功能仪能在基层推广的原因为:(1)设备工作原理相同:根据物理学定律,设某一瞬间的流体流量为q,一定时间t内流过的流体的体积为V,则q=dV/dt,通过流量传感器的测量,可实现流量、时间与容积的相互转换、计算;(2)核心部件相同:大部分便携式肺功能仪采用了压差式流量传感器,它与实验室大型肺功能仪相似,具有精度高、线性度好、响应快、灵敏度高的特点;(3)核心检测项目相同:便携式肺功能仪具有常规通气功能(肺活量,用力肺活量,每分钟最大通气量)、支气管舒张试验等功能,可满足大部分慢性呼吸疾病筛查和诊断需求;(4)质控过程相同:便携式肺功能仪在设备质控和过程质控上的操作要点与实验室肺功能相同,能保证控制的可靠性和准确性。

|损害级别|FVC (占预计值%)|$FEV_{1}$ (占预计值%)|MVV (占预计值%)|$FEV_{1}$/FVC (实测值×100)|RV/TLC (实测值×100)|DLCO (占预计值%)| |---|---|---|---|---|---|---| |正常|>80|>80|>80|>70|<35|>80| |轻度损害|60~79|60~79|60~79|55~69|36~45|60~79| |中度损害|40~59|40~59|40~59|35~54|46~55|45~59| |重度损害|<40|<40|<40|<35|>55|<45|

注:FVC为用力肺活量;FEV₁为一秒钟用力呼气容积;MVV为最大通气量;FEV₁/FVC为第一秒用力呼气容积与用力肺活量的比值;RV/TLC为残气量/肺总量比值;DLCO为肺一氧化碳分散量

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便携式肺功能仪已在临床广泛使用:(1)用于呼吸慢病早筛/早诊:中国健康肺部研究数据表明我国慢性气道疾病(COPD,哮喘等)人数众多,以社区为中心的基层医院应主动出击,利用便携式肺功能仪进行社区高危人群筛查,提高该类疾病的早诊;(2)用于流行病学调查和科学研究:大量的新药临床研究,如COPD,哮喘,肺纤维化等已将便携式肺功能检查结果作为疾病筛选、诊断、过程监测和疗效判断的重要指标;(3)用于职业病筛查和健康体检:一些高风险工种如煤矿、纺织厂、打谷场、大棚、建筑工地、消防、电焊、粉尘作业、有害气体接触等的工作人员,可利用便携式肺功能仪进行健康体检。

【临床应用推荐意见】便携式肺功能仪在通

气功能检测的准确性上与实验室肺功能仪具有一致性,可推荐广泛用于基层医院、社区门诊、体检中心等,协助其在呼吸慢病早筛、体检、科研和流调方面发挥重要作用。

Q15.脉冲振荡检查是否可用于基层推广

IOS 所得的参数如呼吸系统阻力($R_{rs}$)、呼吸系统电抗($X_{rs}$),共振频率($f_{res}$),电抗面积(AX)等,可分别反映气道总阻力(中央气道阻力,外周气道阻力),也可反映肺和气道的弹性阻力即肺顺应性。IOS 的各参数及临床意义,见表 16、17[10,43]。IOS 检查结果有助于通气功能障碍(尤其是阻塞性通气功能障碍)、小气道功能障碍的判断和评估气道反应性。

表 16 IOS 主要指标及临床意义

|指标|意义|阻塞性 肺疾病|限制性 肺疾病|正常参考值 [1,25,33]| |---|---|---|---|---| |$Z_{5}$|反映总呼吸阻抗|增高|轻度增高或正常|<0.5 kPa/(L·s)| |$R_{5}$|反映总气道阻力|增高|轻度增高或正常|≤120~150%pre| |$R_{20}$|反映中心气道阻力|增高或正常|正常|≤120~150%pre| |$R_{5}-R_{20}$|反映外周气道阻力|增高|轻度增高或正常|≤120~150%pre| |$X_{5}$|反映外周弹性阻力|负值增大|负值增大|>预计值-0.2 kPa/(L·s)| |$f_{res}$|反映弹性阻力和惯性阻力|增大|增大|8~12 Hz| |R-f 曲线|反映不同振荡频率(f)时的R水平|低频处抬高|基本正常|| |AI|指X-f曲线的曲线下面积|增大|基本正常|| |X-f 曲线|反映不同振荡频率(f)时的X水平|右下方向移动|右下方向移动|| |AX|指R-f 曲线的曲线下面积|增大|增大||

注: $f_{res}$ 为共振频率; AX 为电抗面积

表 17 脉冲振荡常用指标对应的临床疾病及指标解读

|疾病类型|IOS 指标|指标解读|参考文献| |---|---|---|---| |阻塞性通气功能障碍|||| |大气道阻塞|R-f 曲线;$R_{5}$|R-f 曲线整体上移|[44-45]| |COPD(气流受限)|$R_{20}$;|COPD: R-f 曲线上移, 低频 R 抬高|| |小气道功能障碍|$R_{5}-R_{20}$|$R_{5}-R_{20}$ 增高|| |限制通气功能障碍|||[46,48]| |支气管/肺顺应性气道陷闭|X-f 曲线,$X_{5},AX,f_{res}$|X-f 曲线下移,$X_{5}$负值增大, AX增大;$f_{res}$右移|| |气道反应性测试|||| |支气管舒张试验|$R_{5},X_{5},AX$|$R_{5}$ 减少40%, $X_{5}$增加50%, AX减少80%可判断支气管舒张试验阳性|[43]| |支气管激发试验|$R_{5},X_{5}$|$R_{5}$增加20%~50%, $X_{5}$减少20%~80%认为是激发阳性结果|[28-31]|

注:IOS 为脉冲振荡;AX为电抗面积;$f_{res}$为共振频率

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IOS 技术已广泛用于临床实践:(1)用于呼吸系统疾病早筒和诊疗:IOS参数可对阻塞性肺疾病、限制性肺疾病和小气道功能障碍进行快速鉴别。大气道阻塞时伴有R-f曲线整体上移。COPD患者除了R-f曲线整体上移,还具有频率依赖性,低频R抬高。限制性肺疾病多不伴有R值明显升高,而是出现X-f曲线下移即X5负值增大,fres右移和AX增大的表现。R5-R20可反映小气道功能障碍。一项针对吸烟者和早期COPD的研究显示R5-R20的升高与支气管内光学相干成像技术测定的小气道解剖结构改变一致,其筛查小气道功能障碍的灵敏性高于MMEF,与支气管内光学相干成像技术测定的小气道解剖结构改变一致[44-46];(2)IOS检测气道高反应性:IOS参数用以表示支气管舒张试验阳性的临界值定义为:相对于基线,R5减少40%,X5增加50%,AX减少80%可判断支气管舒张试验阳性。认为该参数能很好地区分健康和哮喘,较常规肺功能法更灵敏[47]。然而IOS用于支气管激发试验的切点值尚存在争议,阳性阈值未达成共识[48];(3)用以评估治疗反应性和病情监测:与常规肺功能比较,IOS参数来反映气道疾病对治疗药物的反应性更敏感。吸入细颗粒 ICS治疗哮喘或生物制剂治疗哮喘,采用IOS指标更敏感,可早期发现治疗后的小气道功能改善[49]。连续动态的IOS监测有利于哮喘或COPD病情评估,预测急性加重的发生。便携式脉冲振荡仪与常规肺功能仪比较,具有检测方便,费时少,便于重复等优点,适合配置于基层来保证对社区居民的大量筛查[50-51]。

【临床应用推荐意见】脉冲振荡的主要优势在于,它仅需自然平静呼吸,对患者配合程度要求不高,适用检测的人群更广泛,其参数可反映气道阻力,肺顺应性和小气道陷闭等,在慢性气道病早筛、气道反应性测试上比常规肺功能更敏感。在常规肺功能不可及时,结合患者症状,胸部CT及IOS参数有助于早期提示阻塞性肺疾病的可能性。

(三)成人肺功能在外科围手术期的应用进展

Q16. 肺功能应用于外科手术的风险评估

肺功能检查是指导外科手术的重要指标之一,特别是在胸外科、心外科、腹部等手术中起到重要的指导作用,临床上通常使用肺通气功能和肺弥散功能测定的数值来评估手术的风险[52-54]。

对无需肺叶切除的外科手术患者,如腹部大手术、心脏手术或需全麻的其它外科患者,FEV₁是可用于预测手术风险的独立危险因素,Licker 等[55]对1239例患者进行了研究,提示 FEV₁是可以用于预测手术并发症的指标,同时确认了 FEV₁>60%预计值为最佳的筛选阈值。DLCO与FEV₁一样,也是重要的术前预测指标。远期生存率随 DLCO 的下降而降低。Ferguson 等[56]在单因素分析中发现,DLCO<60%预计值组,相比>80%预计值组,危险比(hazard ratio, HR)为1.35,运用多因素分析发现DLCO 是患者长期生存的独立预测因素。

对胸外科拟行全肺/肺叶切除术的患者,经典指南通过 FEV₁绝对值,作为初步筛选的指标:FEV₁>2.0 L可行全肺切除术,>1.5 L可行肺叶切除术,此类患者不需要进一步的评估[2,5]。但因肺功能受年龄、性别、身高、体重等因素的影响,采用肺功能指标占预计值百分比来评估手术风险优于采用绝对值。目前的国际/国内指南推荐同时使用基线 FEV₁和DLCO占预计值百分比,并计算术后预测(predicted postoperative, PPO) PPO-FEV₁(切除术后 FEV₁)和PPO-DLCO(切除术后DLCO)来进行评估[57-59]。若PPO-FEV₁和PPO-DLCO>60%预计值,则无需进一步评估,可行包括全肺切除在内的手术。若患者的PPO-FEV₁或PPO-DLCO介于30%预计值~60%预计值之间,则推荐采用简易运动功能试验,包括:登楼试验、往返步行试验来确定。若患者的PPO-FEV₁或PPO-DLCO<30%预计值,则推荐进行心肺运动功能试验对患者进一步评估,若VO₂max<10 ml/(kg·min)时,表明极高的术后并发症率和病死率而不适宜进行手术[60]。

【临床应用推荐意见】外科手术患者,尤其是胸外科、心外科、腹部等手术的患者,都应常规进行肺功能检查。基线 FEV₁ 和 DLCO 是预测手术风险的独立危险因素,对拟行全肺/肺叶切除术的患者,除了使用基线 FEV₁ 和 DLCO,需同时计算PPO-FEV₁ 和 PPO-DLCO 来进行更全面评估。

(四)成人肺功能对呼吸系统疾病早筛及预后预测的进展

疾病早期,患者没有明显的呼吸道症状,可能仅仅检测到结构和/或功能异常,但未来发展为慢性呼吸系统疾病的风险增高。需要对这类患者做

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出早期识别、早期干预并解除危险因素,以便延缓疾病进展。

Q17. 呼吸系统疾病早期的肺功能状态有哪些?分型有哪些?

常规通气功能测定中,FVC、FEV₁、FEV₁/FVC 尚在正常范围内,但反映小气道功能的流量参数 FEF₅₀%、FEF₇₅%和 FEF₇₅%-75% 3 项指标中有2项<65%预计值,可判断为小气道功能障碍(small airway dysfunction, SAD)。几乎所有的COPD患者(96.15%)存在SAD,哮喘患者中SAD占68.97%。即使在没有罹患 COPD或哮喘的人群中,也有41.30%存在SAD[5]。SAD是呼吸系统疾病的早期表现,值得关注[61]。疾病早期的另一类肺功能状态为保留比值受损肺功能(PRISm),是指吸入支气管扩张剂后,患者的FEV₁/FVC≥0.70,但FEV₁和/或FVC小于80%预测值[62-64]。PRISm 的提出主要是为了早期诊断和筛查COPD,区别于肺功能测定中的正常、阻塞性或限制性分类,作为COPD高危人群的肺功能特征之一。

不同程度、不同临床特征的PRISm人群可能对应不同的临床结局。PRISm有不同的分型。其一,根据临床特征差异分为轻度和重度两个亚型。轻度PRISm特点是FEV₁和FVC中任一个<80%预测值,FEV₁/FVC≥0.7;重度PRISm特点是FEV₁和FVC<80%预测值,FEV₁/FVC≥0.7,伴有更严重的呼吸道症状,包括咳痰、喘息、呼吸困难等,患有心血管疾病和癌症的比例更高[65]。其二,通过主成分分析和非监督聚类分析PRISm患者的临床指标,分为限制性亚型、COPD亚型和高代谢亚型三种亚型,可见PRISm患者显著的异质性。限制性亚型的特征是FEV₁/FVC增高,但肺气肿和气体陪间的程度相对较低,伴随着较低的肺总量、胸膜疾病和肺间质病变;COPD亚型的特征是FEV₁/FVC下降,肺气肿和气体陪闭的程度较高,呈现出类似COPD的肺功能改变;高代谢亚型具有合并糖尿病共病比例高的特点,还与神经肌肉疾病有关[63]。其三,通过肺功能是否存在限制性通气功能障碍,将PRISm分成限制性PRISm(FEV₁/FVC≥0.7,FEV₁<80%和FVC<80%)和非限制性PRISm(FEV₁/FVC≥0.7,FEV₁<80%和FVC≥80%)两个亚型。其中非限制性PRISm

有与阻塞性气道疾病相似的特征,哮喘病史和吸烟是其明确的危险因素[66]。

【临床应用推荐意见】SAD是指FEF$_{50%}$、FEF$_{75%}$和FEF$_{25%}$~75%3项指标中有2项<65%预计值,PRISm是指吸入支气管扩张剂后FEV$_{1}$/FVC≥0.70但FEV$_{1}$和/或FVC<80%预测值,适用于肺功能检查中早期诊断和筛查 COPD高危人群。根据PRISm的程度及临床特征差异,可将PRISm分为轻度和重度两个亚型;根据临床特征指标进行主成分分析和非监督聚类分析,可将PRISm分为限制性、COPD和高代谢三个亚型;根据肺功能是否存在限制性通气功能障碍,可将PRISm分成限制性和非限制性两个亚型。

Q18. PRISm 的早期识别有何临床意义? 不同严重程度的 PRISm 应该如何处理?

针对 PRISm 人群, 为期5年的随访中, 约1/4受试者肺功能恢复正常, 1/4发展为 COPD, 约1/2仍表现为PRISm 状态[67]; 为期4.5年的随访中, 10.4%受试者肺功能转变为正常, 23.0%仍表现为PRISm 状态, 32.6%发展为 COPD[68]。可见, PRISm 的状态不稳定, 其转归和一般疾病发展规律不相符合, 应当尽早识别和处理。PRISm 有助于早期识别 COPD 高危人群, 在 COPD 的早诊早筛中发挥重要作用, 预防性干预以期延缓或预防COPD 的发展。在肺功能检查报告中, 除外正常、限制性、阻塞性肺功能, 应当对符合 PRISm 标准的患者进行标注, 方便临床医生管理和随访。

轻度 PRISm 可通过戒烟、避免污染环境、减少有害暴露、定期肺功能检查、规律运动和合理饮食等调整生活方式,重度 PRISm 则需支气管扩张剂、吸入抗炎药物等药物治疗和严格的生活方式进行干预。根据 PRISm 亚型、症状和伴随疾病,采取个体化治疗和定期监测;对于合并哮喘、心血管疾病、糖尿病等高危因素的患者,及时诊治和综合管理尤为重要;长期随访肺功能对明确 PRISm 过渡趋势和防治 COPD 至关重要。

【临床应用推荐意见】PRISm 的早期识别有助于 COPD 的早诊早筛、慢性气道疾病随访等。轻度 PRISm 需要改变生活方式,规避 PRISm 发生的高危因素,定期监测和随访;重度 PRISm 在此基础上可能需要药物治疗、个体化干预措施、综合管理和长期随访。

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Q19.根据性别特异性的 FEV₁(FEV₁Q)进行 预后评估

由于 FEV₁ 随年龄、身高、性别和种族的变化而变化,它通常被表示为实测值与正常预计值的百分比,被称为 FEV₁ 的“预测百分比”(FEV₁PP)。正常预计值来自于由年龄、性别、身高和种族相同的健康、不吸烟人群的数据推导出的预计值公式,其准确性依赖于数据的匹配程度和可靠性。这种方法存在性别、年龄和身高等因素造成的偏倚,由于数据的缺失,部分受试者(如高龄老人)无法寻求到对应匹配的人群,继而无法作出准确判断。

有学者提出使用独立于正常预计值的表达方式来标准化 FEV₁,如:FEV₁与身高立方(FEV₁/Ht$^{3}$)或平方(FEV₁/Ht$^{2}$)之比、成人肺部疾病患者性别特异性的 FEV₁(FEV₁Q)。FEV₁Q是FEV₁实测值除以在成人肺部疾病患者中发现的 FEV₁绝对值的第一百分位值(女性0.4 L,男性0.5 L)得出的指数[69]。该指数近似于FEV₁距离“生存下限”剩余的周转数,数字越接近于1表明死亡风险越高。大规模的临床研究显示,FEV₁Q、FEV₁/Ht$^{3}$比 FEV₁PP能够更好的预测老年患者的全因死亡率、计划外住院率和身心机能下降[70]。提示独立于正常预计值的FEV₁表达方式比依赖于正常预计值的传统表达方式能够更好的预测老年人的不良健康结果,可以应用于FEV₁和衰老的相关研究。

肺功能指标会随着时间的推移呈现自然变化,肺功能加速下降则提示患者预后不良。对一系列肺功能测量结果的解释和识别有意义的肺功能指标的变化,对于指导临床决策非常重要。25岁以上的成年人中,健康非吸烟者的FEV₁通常每年下降30 ml[71-72]。目前认为,若FEV₁的绝对变化或相对变化(例如,健康个体的FEV₁较基线变化10~15%)超过固定的阈值,则说明超出了肺功能的自然变化,具有临床意义。随着时间的推移,年龄、性别、基线肺功能、疾病的严重程度等多种因素,都会对变化幅度产生影响,就限制了这些方法的适用性。这些来自于健康个体的人口数据,在特定疾病或条件下不一定具有临床意义,也不一定适用于随访间隔较短的慢性进行性进展的肺部疾病患者。

理想情况下,应以个体的疾病前肺功能测量或基线数据作为参考,与健康人群的肺功能下降率进行比较,或者通过多次测量结果绘制趋势图来观察肺功能指标的变化,以确定下降幅度是否超出理性变化范围。但由于在健康体检项目中,肺功能检查的普及性不甚理想,此种方法的实施有待进一步研究。

关于 FEV₁Q 的纵向研究结果显示,40~60岁的非吸烟者大约每18年损失1个 FEV₁Q 单位,吸烟者和老年人大约每10年损失1个单位[69,73]。短时间内 FEV₁Q 应该保持稳定,FEV₁Q 的变化可能表明肺功能的急剧变化,美国胸科学会和欧洲呼吸学会指南建议将 FEV₁Q 用于判断受试者FEV₁ 的下降是否已超出由增龄导致的自然变化。

到目前为止,对于所有年龄段和疾病组,每项肺功能指标随时间自然变化的数据仍然非常缺乏。未来迫切需要开展更多的相关研究,来确定健康个体肺功能指标短期(月)和长期(年)的变化阈值、疾病特异性的变化阈值,以便区分疾病状态和生理性变化、评估疾病的严重程度和进展情况。

【临床应用推荐意见】FEV₁Q是独立于正常预计值的FEV₁表达方式,相较依赖于正常预计值的传统表达方式,能够更好的预测老年人的全因死亡风险、计划外住院风险和身心机能下降等不良健康结果。纵向研究结果显示,40~60岁的非吸烟者大约每18年损失1个FEV₁Q单位,吸烟者和老年人大约每10年损失1个单位。短时间内FEV₁Q应该保持稳定,FEV₁Q的快速下降可能表明肺功能的急剧变化,FEV₁Q可以作为判断受试者FEV₁的下降幅度是否超出自然变化的参考指标。

肺功能检查在临床上的应用广泛,它对于诊断、评估肺部疾病的严重程度、治疗效果以及疾病随访都具有重要意义。本文就近年来肺功能检查技术规范/专家共识/指南等更新的关键问题进行了深入讨论,并给出了具体建议。展望未来,随着临床经验的不断积累和检测技术的持续进步,肺功能检查将在更广泛的疾病诊治和随访中得到应用。同时,也期待开发出更简便、更易于操作准确性更高的肺功能检查技术,以更好地满足临床需求。

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编写专家组名单

顾问: 周 新 陈荣昌

专家组组长:宋元林

执笔专家:陈智鸿 梁斌苗 李丽 杨翼萌

咨询专家组成员(按姓氏汉语拼音顺序排列):

Albert Yick Hou Lim

(Tan Tock Seng Hospital, Singapore)

曹 洁(天津医科大学总医院)

陈翠翠(复旦大学附属中山医院)

陈芳(浙江省中医院)

陈宏(哈尔滨医科大学附属第二医院)

陈荣昌(深圳市人民医院)

陈亚红(北京大学第三医院)

陈智鸿(上海交通大学医学院附属新华医院)

程克斌(上海市肺科医院)

戴元荣(温州医科大学附属第二医院)

盖晓燕(北京大学第三医院)

高习文(复旦大学附属闵行医院)

高怡(广州医科大学附属第一医院)

龚 颖(复旦大学附属中山医院)

郭 健(上海市肺科医院)

过 依(上海交通大学医学院附属瑞金医院)

和 平(西安交通大学第二附属医院)

贾慧英(新疆维吾尔自治区人民医院)

贾维(上海市中西医结合医院)

江德鹏(重庆医科大学附属第二医院)

蒋捍东(上海交通大学医学院附属仁济医院)

李 丽(复旦大学附属中山医院)

李莉(天津大学海河医院)

李梅华(广西医科大学第一附属医院)

李星晶(复旦大学附属中山医院吴淞医院)

李燕明(北京医院)

梁斌苗(四川大学华西医院)

刘传合(首都儿科研究所)

刘锦铭(上海市肺科医院)

逯 勇(首都医科大学附属北京朝阳医院)

马千里(重庆松山医院)

苗丽君(郑州大学第一附属医院)

庞 敏(山西医科大学第一医院)

秦 岭(中南大学湘雅医院)

阙呈立(北京大学第一医院)

任涟萍(上海交通大学医学院附属新华医院)

沈 瑶(复旦大学附属浦东医院)

宋元林(复旦大学附属中山医院)

孙培莉(江苏省人民医院)

孙铁英(北京医院)

孙兴国(中国医学科学院/医院)

所鸿(内蒙古医科大学附属医院)

汤欣怡(复旦大学附属中山医院)

王惠妩(新疆医科大学第一附属医院)

王得翔(山东大学齐鲁医院)

王 蓄(上海市静安区闸北中心医院)

熊维宁

(上海交通大学医学院附属第九人民医院)

许俊

(复旦大学上海国际人类表型组研究院)

杨丹蕾

(华中科技大学同济医学院附属同济医院)

杨卫江(新疆医科大学附属中医医院)

K翼萌(北京医院)

姚一楠(浙江大学医学院附属第一医院)

于娜(中国医科大学附属第一医院)

余 莉(同济大学附属同济医院)

张程(贵州省人民医院)

张皓

(上海交通大学附属上海儿童医学中心)

张晓飞(哈尔滨医科大学附属第二医院)

张旭华(宁夏医科大总医院)

张云辉(云南省第一人民医院)

赵桂华(河南省人民医院)

赵海金(南方医科大学南方医院)

赵海涛(北部战区总医院)

郑劲平(广州医科大学附属第一医院)

周 敏(上海交通大学附属瑞金医院)

周 宁(天津医科大学总医院)

周明娟(广东省中医院)

周 新(上海交通大学医学院附属第一医院)

朱涛(四川省遂宁市中心医院)

邹义敏(浙江大学医学院附属第二医院)

利益冲突 所有作者声明不存在利益冲突

参考文献

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(收稿日期:2025-03-13)

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表1 常规肺功能检查的适应证
序号常规肺功能检查的适应证
1筛查有肺部疾病风险的个体,对高危人群的肺健康监测,如长期吸烟者、有职业性暴露风险者
2肺部疾病的诊断和鉴别诊断,尤其是以慢性咳嗽、咳痰、呼吸困难为主要症状的疾病
3评价肺功能障碍的类型和严重程度
4评价呼吸系统疾病的动态功能变化和治疗效果
5评估麻醉、手术的可行性和术后发生并发症的风险
6评价劳动能力的丧失程度
7评估从事危险体能活动前的身体状况,如参与竞技运动、高原活动、太空或高空飞行、深海活动的人群
8流行病学调查
表2 常规肺功能检查的相对禁忌证
序号肺功能测定的相对禁忌证
1由于心脏负荷增加或血压变化 1周内发生过急性心肌梗死或急性心肌缺血发作频繁
低血压或严重的高血压
严重的房性/室性心律失常
非代偿性心力衰竭
未控制的肺动脉高压
急性肺心病
临床不稳定的肺栓塞
咳嗽相关晕厥史
2由于颅内压/眼压的升高
脑动脉瘤
4周内曾进行脑部手术
近期发生的持续有症状的脑震荡
1周内曾进行眼科手术
3由于鼻窦压力和中耳压力的增加
1周内曾进行鼻窦手术或中耳手术或感染
4由于胸内压力和腹内压力的增加
气胸、血气胸
4周内曾进行胸外科手术
4周内曾进行腹部手术
主动脉瘤
中晚期妊娠
5局部或全身感染未控制
活动性或疑似传染性呼吸道或全身性感染
易传播感染的身体状况,如咯血、大量分泌物、口腔病变或口腔出血
6无法配合肺功能检查者,如认知障碍、精神疾病
表 3
肺通气功能 损伤类型定性诊断 指标定性诊断推荐 临界值分 度
阻塞性通气 功能障碍$FEV_{1}$/FVC<正常预计值下限 (LLN)根据 $FEV_{1}$ 占 预计值%分 五度
限制性通气 功能障碍$^{a}$TLC 和 VC占预计值%<80%根据 $FEV_{1}$ 占 预计值%分 五度
小气道功能 障碍$^{b}$$FEF_{50%}$、 $FEF_{75%}$、 $FEF_{25%-75%}$占预计值%<65%不分度
非特异性通气 功能障碍$^{c}$$FEV_{1}$占预计值%<80%不分度
表 4
严重程度$FEV_{1}$ 占预计值% $FEV_{1}$ 占预计值%
轻度$FEV_{1}$ 占预计值%≥70%
中度60%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<70%
中重度50%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<60%
重度35%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<50%
极重度$FEV_{1}$ 占预计值%<35%
表5 DLCO测量质控评级系统
等级$V_{I}$/VC$t_{BH}$采样时间
A≥90%8~12 s≤4 s
B≥85%8~12 s≤4 s
C≥80%8~12 s≤5 s
D≤80%<8或>12 s≤5 s
F≤80%<8或>12 s>5 s
表6 弥散功能障碍的三分度
严重程度DLCO 占预计值%
轻度60%≤DLCO 占预计值%<80%
中度40%≤DLCO 占预计值%<60%
重度DLCO 占预计值%<40%
表7 体积描记法和气体分析法的比较
方法优点缺点
体积描①受肺通气质量影响较小①所需设备费用高
记法②测定速度快②占地面积大、设备之间连接复杂
③体描法测试完成一次后可马上重复测试③受检者被关闭在密闭舱内,可能会引起情绪紧张
④结果准确性高
气体①无密闭舱,不会引起受试者情绪压力波动①测定速度慢
分析法②所需设备较简单②完成一次测试后需等到肺内测试气体浓度恢复到测试前水平,方可进行下一次测试
③对于严重阻塞或肺内气体分布不均患者,可能会被低估
表8 MCT的定性判读标准
试验定性结果判读具体标准
阳性① APS法: FEV₁ 较对照值#下降≥20% ② Astograph法: Rrs上升至基础阻力的2倍及以上 持续不少于1 min; 或者 Rrs 不达上述标准, 但同 期 FEV₁ 较对照值$^{a}$下降≥20%
可疑阳性吸入最高浓度或最大剂量 MCh 后 ①受试者新发生或出现比激发前更明显的症状, 肺 部出现哮鸣音, 但客观指标未达阳性标准; ②无气促、喘息发作, 但 FEV₁ 较对照值#下降 15%~20%
阴性吸入最高浓度或最大剂量 MCh 后, 未达上述标准
表9 APS法激发试验的气道高反应性分级[22]
分级$PD_{20}$($FEV_{1}$) [mg(µmol)]
正常>2.500(>12.8)
可疑或极轻度1.076~2.500(5.5~12.8)
轻度0.294~1.075(1.5~5.4)
中度0.035~0.293(0.18~1.4)
重度<0.035(<0.18)
表 10 肺功能预计值公式
类型年龄地区计算公式不足之处参考文献
肺通气3~95岁全球log(Y)=a+b·log(H)+c·log(A)+age-spline+d·group (注:Y为因变量;H为身高;A为年龄;age-spline为年龄相关线条; group为不同种族;a,b,d为系数) LLN(5th percentile)=exp(ln(1-1.645·L·S)/L+ln(M)) (注:L为变异系数;S为偏度;M为平均数)75岁以上老人,15岁以下儿童的数据 相对较少[25]
7~80岁中国Log(mu)=β₀+β₁×log(age)+β₂×log��(+M_spline Log sigma)=β₀+β₁×log age)+S_spline (注:mu为平均数;sigma为变异系数;M_spline为年龄相关的mu线条; S_spline为年龄相关的变异系数线条)公式推导的预计值 显著高估或者低估 中国男性、女性的 肺功能通气参数[26-28]
4~80岁中国M=exp[a+b×ln��height in cm)+c×ln age in year)+M-spline] LLN(5th percentage)=exp[ln(M)+ln(1-1.645×L×S)/L] (注:M为平均数;M-spline为年龄特异性M线条;L为变异系数; S为偏态系数;a,b,c为系数)-[29]
表 11 肺通气换气功能障碍 Z 值三分度[5]
严重程度Z值
正常Z≥-1.645
轻度-2.5≤Z<-1.645
中度-4.0≤Z<-2.5
重度Z<-4.0
表12 慢性持续期哮喘严重程度不同分级
分级肺功能特点
间歇状态(第1级)$FEV_{1}$ 占预计值%≥80%或PEF≥80%个人最佳值,PEF变异率<20%
轻度持续(第2级)$FEV_{1}$ 占预计值%≥80%或PEF≥80%个人最佳值,PEF变异率为20%~30%
中度持续(第3级)$FEV_{1}$ 占预计值%为60%~79%或PEF为60%~79%个人最佳值,PEF变异率>30%
重度持续(第4级)$FEV_{1}$ 占预计值%<60%或PEF<60%个人最佳值,PEF变异率>30%
表 13 哮喘急性发作时病情严重程度不同分级
分级最初支气管舒张剂治疗后 PEF 占预计值%或个人最佳值%
轻度>80%
中度60%~80%
重度<60%或100 L/min或作用时间<2 h
危重无法完成检测
表 14
分级支气管舒张剂后 $FEV_{1}$
GOLD 1 级$FEV_{1}$ 占预计值%≥80%
GOLD 2 级50%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<80%
GOLD 3 级30%≤$FEV_{1}$ 占预计值%<50%
GOLD 4 级$FEV_{1}$ 占预计值%<30%
表 15
损害级别FVC (占预计值%)$FEV_{1}$ (占预计值%)MVV (占预计值%)$FEV_{1}$/FVC (实测值×100)RV/TLC (实测值×100)DLCO (占预计值%)
正常>80>80>80>70<35>80
轻度损害60~7960~7960~7955~6936~4560~79
中度损害40~5940~5940~5935~5446~5545~59
重度损害<40<40<40<35>55<45
表 16 IOS 主要指标及临床意义
指标意义阻塞性 肺疾病限制性 肺疾病正常参考值 [1,25,33]
$Z_{5}$反映总呼吸阻抗增高轻度增高或正常<0.5 kPa/(L·s)
$R_{5}$反映总气道阻力增高轻度增高或正常≤120~150%pre
$R_{20}$反映中心气道阻力增高或正常正常≤120~150%pre
$R_{5}-R_{20}$反映外周气道阻力增高轻度增高或正常≤120~150%pre
$X_{5}$反映外周弹性阻力负值增大负值增大>预计值-0.2 kPa/(L·s)
$f_{res}$反映弹性阻力和惯性阻力增大增大8~12 Hz
R-f 曲线反映不同振荡频率(f)时的R水平低频处抬高基本正常
AI指X-f曲线的曲线下面积增大基本正常
X-f 曲线反映不同振荡频率(f)时的X水平右下方向移动右下方向移动
AX指R-f 曲线的曲线下面积增大增大
表 17 脉冲振荡常用指标对应的临床疾病及指标解读
疾病类型IOS 指标指标解读参考文献
阻塞性通气功能障碍
大气道阻塞R-f 曲线;$R_{5}$R-f 曲线整体上移[44-45]
COPD(气流受限)$R_{20}$;COPD: R-f 曲线上移, 低频 R 抬高
小气道功能障碍$R_{5}-R_{20}$$R_{5}-R_{20}$ 增高
限制通气功能障碍[46,48]
支气管/肺顺应性气道陷闭X-f 曲线,$X_{5},AX,f_{res}$X-f 曲线下移,$X_{5}$负值增大, AX增大;$f_{res}$右移
气道反应性测试
支气管舒张试验$R_{5},X_{5},AX$$R_{5}$ 减少40%, $X_{5}$增加50%, AX减少80%可判断支气管舒张试验阳性[43]
支气管激发试验$R_{5},X_{5}$$R_{5}$增加20%~50%, $X_{5}$减少20%~80%认为是激发阳性结果[28-31]

相关指南

引用 / 出处

中华医学会呼吸病学分会肺功能学组. 成人肺功能检查技术进展及临床应用推荐指南(2025版)[S/OL]. 2025.