复旦大学附属中山医院呼吸与危重医学科是由我国著名肺病学家、防痨事业奠基人之一吴绍青教授于上世纪30年代创立的肺科发展而来。也是国内最早建立的肺病学研究室。吴绍青教授在结核病防治和肺功能检测的方面做出了开拓性的贡献。随后李华德教授在肺功能设备研发,培训和推广,呼吸机和血气分析仪研制,机械通气用于呼吸衰竭救治方面做了大量的开创性工作,是现代呼吸病学的奠基人之一。贾友明教授和张敦华教授在支气管镜介入诊断和内科胸腔镜的操作及规范上做出了引领性的贡献。钮善福教授在无创通气的应用与推广上,以及无创面罩的研发上做了突出的成绩,无创通气的使用使得慢阻肺呼吸衰竭救治成功率显著改善,并降低了气管插管率。何礼贤教授在免疫抑制宿主肺部感染的发病机制和诊断治疗在国内较早进行了深入的探索,并取得了显著的进展。白春学教授率先提出了“物联网医学”的概念,在物联网医学的布局和内涵研究上引领了业内的发展,在肺部小结节的诊治上,利用人工智能辅助诊断早期肺癌,并牵头制定了亚太地区的肺结节诊治指南,利用中国肺癌防治联盟提出了百千万工程的计划,并在医院开展了三个月肺结节诊治单修的计划,用于培养肺部小结节诊断和鉴别诊断的人才。 2004年、2007年先后入选上海市医学重点学科、上海市重点学科。2012年获批上海市“重中之重”临床重点学科,同年入选首批国家卫生和计划生育委员会临床重点专科建设项目。2015年入选上海市公共卫生重点学科建设项目。2017年再次获批上海市“重中之重”临床重点学科。2018年获中国医师协会呼吸医师分会PCCM建设示范单位。 ? ? ? ?1997年联合中山医院胸外科、华山医院呼吸科、儿科医院呼吸科、肿瘤医院肺癌组和上海市第一肺科医院共同成立复旦大学医学院(原上海医科大学)呼吸病研究所。2012年联袂华东医院、瑞金医院等成立上海市呼吸病研究所。2021年获批成立上海市肺部炎症与损伤重点实验室、上海市呼吸物联网医学研究工程中心。为提高上海呼吸病研究、推动科技成果转化、培养优秀呼吸人才提供重要平台。 ? ? ? ?同时兼管上海市呼吸内科临床质控中心,提升了全市呼吸疾病的规范化诊疗水平。 ? ? ? ?本学科目前有14位正高(主任医师/教授/研究员,其中博导8位)、9位副高(副主任医师/副教授)、24位主
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肺功能诊断主要包括肺功能参数正常值的判断和肺通气、换气功能的评价,两方面皆有较多内容尚未达成共识或难以达成共识,有较多争议,其中参数的合理评价是处理争议的核心。
一、肺功能参数正常值的判断
1、现状 理论上,医学参考值范围是评价肺功能参数的最佳标准。在绝对值参数中,RV、FRC、TLC应取其高限(ULN)和低限(LLN),因为肺容积增大、减小皆是肺功能下降的表现,如气流阻塞导致肺容积增大,肺扩张或回缩受限导致肺容积减小;其它参数,包括VC、通气功能参数、DLCO、DLCO/VA应取其LLN,因为通气和换气功能下降才为异常。2005年版的ATS/ERS指南采用上述标准[1],但临床疾病的肺功能评价与其有较大差异,几乎皆未采用LLN和ULN,如目前影响巨大的慢性阻塞性肺疾病(COPD)全球防治倡议(GOLD)把吸入支气管舒张剂后FEV1%<70%作为COPD的定性诊断标准[2];而在肺功能分级中,FEV1%pred≥80%为轻度,<80%为中度,根本就没有FEV1的正常值。国内学术界,绝大多数采用实测值占预计值的百分比作为判断标准,即RV、FRC、TLC在正常预计值的±20%以内为正常,VC、通气功能和弥散功能参数≥80%为正常。在相对值参数中,FEV1%(FEV1/TLC)下降、RV/TLC升高或下降为异常,故前者应取LLN,后者应取ULN和LLN;或皆取实测值占预计值的百分比,但目前没有相应标准,其中FEV1%是诊断阻塞性通气功能障碍的必备参数,临床医生或肺功能专业人员经常采用COPD的定性诊断标准。
2、问题 本文主要就临床应用最多的FEV1%和FEV1进行分析。建立正常预计值公式需选择无高危因素、无症状的健康人,但这对肺功能检查有欠缺。流行病学调查显示:无高危因素、无症状的气流阻塞患者并不少见,按照上述要求调查,该部分患者将被收入,导致标准差增大,LLN明显下降,ULN明显增大,英国学者1995年进行的研究就证实了该点,该研究有6503位不吸烟、无哮喘诊断、无呼吸症状的高加索人入选,其FEV1%的LLN<70%的年龄为男性48岁、女性61岁[3],远低于健康人70岁以上才<70%的实际情况。故尽管理论上LLN和ULN的科学性最高,但实际应用的误差反而更大,2005年版ATS/ERS的肺功能诊断标准不被临床医生采纳也就不足为奇了。就我国而言,1988年分六大地区建立了各自的肺功能正常预计值公式,其后多个单位进行流行病学调查,但皆未能建立新的公式。我国空气污染严重、吸烟率高,使真正无高危因素、无症状的正常人群选择困难;“正常人群”中气流阻塞的比例高;缺乏规范的质控标准,因此建立新标准非常困难,只能继续应用近30年前的公式和评价标准。
FEV1%<70%对诊断以老年为主的COPD具有较高的准确度,且简单、方便,临床实用性强,但不能用于单纯肺功能诊断,也不适合于其他阻塞性肺疾病的诊断,否则将可能导致大量误诊或漏诊。小儿的肺容积小,呼气时间短,FEV1%在90%以上,甚至达100%;青年人在85%以上;随着年龄增加,FEV1%下降。若采用FEV1%<70%作为判断COPD患者气流阻塞的标准,在低年龄段必然导致漏诊,在高年龄段则可能导致过度诊断,即使GOLD也承认该情况的存在。支气管哮喘主要发生于小儿和青少年,采用该标准的漏诊率更高;气道激发试验主要用于支气管哮喘的诊断,由于正常FEV1%多较高,降至70%前则多已有明显的阻塞,进行激发试验的风险明显增高,宜选择气道舒张试验。
对FEV1而言,临床应用欧洲杯买球官网的是其≥80%为正常,这也有较多问题。若患者基础肺功能非常好,则即使出现明显阻塞,并导致FEV1%降至70%以下,其FEV1%pred仍可能≥80%,对前者而言应诊断“通气功能下降”,但后者应该诊断“通气功能正常”,导致混乱,这也是GOLD评价COPD时,FEV1%pred≥80%是轻度的原因之一。FVC(VC)<80%是肺容积下降的敏感标准,且测定简单、重复性好,已取代TLC<80%作为限制性通气功能障碍的诊断标准,但目前更常选择FEV1<80%诊断,比如ATS/ERS[1]。在60%≤FVC%pred<80%的轻度限制患者,通过代偿性呼吸增强、增快,可使FEV1≥80%,也同样会导致诊断的混乱。
3、解决对策 对于1988年版的华东地区预计值公式,经上海中山医院验证,除弥散量外,其他参数仍符合实际情况、并具有较高的科学性,因此弥散量修正后仍是目前最权威的预计值公式,可继续应用[4,5],也仍采用实测值占预计值的百分比判断。对于FEV1%,我们根据1988年版的预计值公式,换算出≥92%为正常[5];RV/TLC主要用于气流阻塞的辅助诊断,可无严格的正常值标准。与心电图、超声等检查不同,肺功能检查带有较强的会诊性质;加之肺功能参数的正常或异常是统计学意义上的评价,故不仅要有明确的评价标准,还需要参考病史判断,并结合多种类型参数、最大呼气流量-容积(MEFV)曲线等互相印证(见下述),特别是结果在界限值附近时。
二、肺功能的诊断
各国、各地区的诊断原则相似,但在对参数判断难以取得理想共识的情况下,参考上述分析,推荐如下诊断程序[6]。
(一)肺功能正常 肺容积参数、通气功能参数和DLCO的实测值占预计值百分比皆在正常范围内。若部分指标稍微偏离正常值则称为肺功能基本正常。
(二)通气功能正常 肺容积参数、通气功能参数实测值占预计值的百分比皆在正常范围内。若部分指标稍微偏离正常值则称为通气功能基本正常。
(三)肺功能障碍 基本类型是通气功能障碍和换气功能障碍,前者分阻塞性、限制性和混合性通气功能障碍。小气道功能障碍是独立于通气功能障碍以外的一种特殊类型。
1、阻塞性通气功能障碍 指气流吸入和/或呼出受限引起的通气功能障碍。以FEV1%降低,TLC升高或不降低为诊断原则。结合病史(如长期吸烟、发作性气喘或慢性咳嗽病史)和影像学改变(如X线胸片有肺气肿改变)等有助于准确诊断。具体标准涉及以下四种情况。
(1)FEV1%降低(不考虑幅度)伴FEV1占预计值%<80%,TLC不下降。常有RV、FRC、RV/TLC的升高或不下降。
(2)FEV1%占预计值%<92%,TLC不下降。常有RV、FRC、RV/TLC的升高或不下降。FEV1%pred可<或≥80%。
(3)FEV1%在界限值附近,FEV1基本正常,反映小气道功能的参数:FEF25%-75%、FEF50、FEF25明显下降,TLC不下降;RV、FRC、RV/TLC正常或升高。
(4)FEV1%正常,FVC(VC)、FEV1下降,TLC正常。MEFV曲线有明显的凹形改变和低容积流量的明显下降,是小气道陷闭的一种特殊表现。
上述前3项的核心是FEV1%下降(有阻塞),TLC不下降(无限制)。若仅测定VC和通气功能(即简易测定),且FVC(VC)正常(无限制),就可诊断阻塞性通气功能障碍,无需进行FRC(或TLC)的测定。
阻塞性通气功能障碍一般指呼气障碍,因为常规测定呼气参数,但有部分患者以吸气障碍为主要或唯一表现,如胸腔外大气道非固定阻塞,故常规肺功能基本正常不能排除吸气障碍。有呼吸困难症状,常规肺功能、心功能正常者需注意吸气参数及其相关曲线的检测,以及颈部大气道的检查。
2、限制性通气功能障碍 指肺扩张受限和/或回缩受限引起的通气功能障碍。其诊断标准是FVC<80%,FEV1%正常或升高。TLC、RV、FRC下降具有重要的辅助诊断价值。
3、混合性通气功能障碍 指同时存在阻塞性和限制性通气功能障碍。常用诊断标准是FEV1%下降,同时伴随TLC和VC下降。符合该标准,诊断没有异议;不符合则需综合分析。中山医院的常规诊断方法是先明确阻塞存在,即FEV1%下降,伴随TLC、VC、RV、FRC基本正常(轻中度阻塞不影响肺容积);或TLC正常/升高,VC下降,RV、FRC升高(中重度阻塞必然导致呼气末容积增大,部分有吸气末容积增大)。对前者而言,TLC、VC下降,常合并FRC、RV下降;对后者而言,TLC降低或在正常低限,RV、FRC正常或下降,皆应诊断合并限制性通气功能障碍。
4、换气功能障碍 因测定项目有限,常规指DLCO%pred<80%。
DLCO和DLCO/VA下降常是通气障碍伴随的必然结果,但也可单独存在,后者是肺血管病的常见表现。在肺实质或周围气道疾病,常同时有DLCO和DLCO/VA的下降;在单纯肺外结构疾病、肺部分切除术等限制性肺疾病,DLCO下降;由于通气肺组织正常,DLCO/VA正常。
三、肺功能障碍的分级
1、现状与问题 与定性诊断相似,也非常混乱,如GOLD将COPD的通气功能分四级,2005年版的ATS/ERS将通气功能障碍分五级,且两者的分级方法差别极大;不仅如此,后者还将弥散功能障碍则分三级。肺通气和换气是一个完整、统一的整体,如此分类不符合呼吸生理特点。另外,目前的通气功能分级标准几乎皆选择FEV1取代MMV,使可操作性增强,但科学性有所下降。
2、解决对策 多年研究证明,肺功能状态与受检者的运动能力、临床症状的相关性比较弱,临床评估需综合考虑,但固定的标准还是必要的。兼顾科学性和实用性,推荐将肺通气和换气功能障碍皆分为三级,即轻度为60%≤FEV1或DLCO或DLCO/VA占预计值%<80%,重度为<40%,在两者之间为中度[6]。
由于肺功能异常的判断标准和分级标准选择的参数不一致,故有时会导致定性诊断和定量诊断的不一致,如气流阻塞导致FEV1%<92%,但FEV1%pred≥80%,也应诊断为轻度阻塞性通气功能障碍,这常见于基础FVC较大的患者。在限制性通气功能障碍,FVC<80%,FEV1≥80%也应诊断为轻度限制性通气功能障碍,因为在肺容积下降的情况下,呼气完成加快,FEV1相对增大。
参考文献
1、Pellegrino R, Viegi G, Brusasco V, et al. Interpretative strategies for lung function tests. Eur RespirJ. 2005,26:948-968.
2、中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2007年修订版).中华结核和呼吸杂志.2007,30:8-17.
3、Falaschetti E, LaiboJ,Primatesta P,et al.Prediction equations for normal and low lung function fromthe Health Survey for England. Eur Respir J,2004,23:456-463.
4、赵蓉雅,朱蕾,李丽,等.1988年上海地区成人肺功能正常预计值公式的适用性检验.中华结核和呼吸杂志.2011,34:586-589.
5、任卫英,朱蕾,赵蓉雅,等.上海市成人肺功能医学参考值范围的初步研究.中国呼吸与危重监护杂志,2012,11:253-255.
6、朱蕾.临床肺功能.临床肺功能(第2版).北京:人民卫生出版社,2014,563-567.