醫工室 黃富恩工程師

前言:

肺功能機為臨床上檢查肺部功能非常重要的設備，所謂肺功能，簡單的說就是呼吸時，肺部的生理變化;肺部正常時，呼吸是很輕鬆容易的事，但肺部不良時，呼吸就變成又愛又恨的事。於臨床上醫師會依不同的診斷，做不同的肺功能檢查。項目包括:呼吸道順暢性檢查、肺容積的大小及肺容量檢查、氣體於肺臟內分佈情形的均勻度檢查、及在氣體交換時肺臟內的肺泡擴散情形檢查等。

如(圖一)為一個完整的呼吸週期，其內容如下:

§ 潮氣容積(Tidal Volume;TV)，為在一定活動時，每一次吸氣呼氣的量，其波形如同潮汐，故稱之為潮氣容積。

§ 吸氣儲備容積(Inspiratory Rreserve Volume;IRV)，為平靜吸氣後，再用力吸飽氣的量。

§ 呼氣儲備容積(Expiratory Reserve Volume;ERV)，為平靜呼氣後，再用力吐氣，直到吐不出氣的量。

§ 肺餘容積(Residual Volume;RV)，為用力吐氣到吐不出氣時，仍留在肺部的氣體量。

§ 吸氣容量(Inspiratory Capacity;IC)，為最大的吸氣量。

§ 肺活量(Vital Capacity;VC)，為最大吸氣後，所能吐出的最大量或最大吐氣後，所能吸入的最大量，也就是吸氣儲備容積加潮氣容積加呼氣儲備容積的量。

§ 功能肺餘容量(Functional Residual Capacity;FRC)，為平靜呼氣後，仍留於肺部內的氣體量。

§ 肺總量(Total lung Capacity;TLC)，肺活量加肺餘容積。

以下介紹五種常見得肺功能檢查項目:

1.肺容積檢查:為求肺容積的變化值，欲得此值，須先測得吸氣儲備容積、潮氣容積及呼氣儲備容積，但由於肺餘容積無法直接以吹氣方式取得，所以須用特殊的全人體箱計來測量。利用波以耳定律，在一密閉容器內，氣體壓力與氣體容積成反比的原理，其公式為K=PV。在此密閉空間，做平靜呼氣吸氣的動作，唯一會改變容積大小的是肺部;但不做吸吐動作時，肺內壓力與密閉空間壓力一樣為760mmHG，而吐氣時容積減少，壓力變大，由壓力變化來求容積變化，即可得功能肺餘容積，如此可完全得知肺容積的變化值。當肺容積降低時，應為侷限性通氣障礙。

2.通氣功能檢查:受檢時先規律呼吸，再以最大力氣吸飽氣達到肺總量(TLC)後，再使力吐出氣體剩肺餘容積(RV)。使力吐氣的過程為用力時的肺活量(FVC)，而開始用力吐出的第一秒容量，稱第一秒用力吐氣體積(FEV1);儀器會記錄此兩者，並計算出數據，正常FEV1/FVC>80﹪，以此判斷阻塞性或侷限性通氣障礙，而造成障礙的可能病因如(表一)所示。對於阻塞性通氣障礙者，因氣管阻塞使氣體無法順利排出以致肺活量減少而且肺部內仍留有大量氣體導致肺總量及肺餘容積會增加;對於侷限性通氣障礙者，因肺部空間受限，所以肺活量減少，肺總量及肺餘容積也會減少。如圖二所示，FEV1/FVC的比值(﹪)在阻塞性者會降低，而侷限性者則可能正常或增加。

3.流量體積關係曲線檢查:為測定氣流速度對應肺部體積，由肺總量吐至肺餘容積再由肺餘容積吸至肺總量，若氣流減少表示在吐氣時有氣道阻塞，如(圖三)曲線圖形，吐氣端可能正常但吸氣端呈平台型。此情形是由於吸氣時大氣壓力大過呼吸道內壓而壓迫上呼吸道，以致氣體無法進入。

4.肺瀰散量是測氣體在肺泡交換的能力檢查:利用一氧化碳容易與血紅素結合特性，讓患者吸飽含一氧化碳的氣體後，閉氣十秒，再吐氣，儀器會計算出一氧化碳的吸收量，做成氣體交換功能的指標。如肺纖維化現象，則肺瀰散能力降低，表示肺泡氣體交換能力降低。

5.氮廓清試驗:提供氧氣讓病患正常呼吸，將肺臟內的氮氣取代，並於吐氣端監視氮氣濃度，一開始為78﹪，直到肺泡內的氮氣被取代，正常監視上濃度會出現1.5﹪。由此數據，衡量通氣均勻之檢查並可得到較準確的肺活量，及幫助早期偵測小呼吸道之阻塞。

通氣障礙 可能原因
阻塞性(obstructive) 肺氣腫、慢性支氣管炎、哮喘
侷限性(restrictive) 氣胸、肋膜積水、纖維化、塵肺、肥胖、妊娠、肌無力