肺功能仪检测原理与常用型号

肺功能仪检测原理与常用型号 肺功能仪仪仪原理常用型与号 广研州呼吸疾病究所 510120 仪仪平 提要, 本文介仪了肺功能仪仪的仪床意仪、肺功能仪的仪成及仪仪原理、各仪型肺量仪的特点、肺功能仪的技仪要求及常用肺功能仪的型和性能～以利于号 仪床和科工作中更好的仪展肺功能仪仪。研 肺功能的仪仪仪器主要由肺量仪、分析仪及仪力仪仪成～通仪仪的仪气体它 合～可仪肺功能的大多指仪～如肺容量、通、散、呼吸肌肉力量、数气弥 氧氧碳耗量、二化仪生量等作出仪定。 肺量仪包括容量仪定型和流速仪定型肺量仪。水封式和干式仪桶式肺量仪是容量型的代表。其仪仪方式仪仪落后仪被淘汰。流速仪定型肺量仪包括仪差式、仪敏式、仪流式等～其仪量方便～易操作～性能仪定～已仪取代容量式肺量仪。本文述及了各仪型肺量仪的特点及代表型。并号 肺功能仪的容量仪定范仪、精度、分辨率～仪仪仪定的仪差及仪仪仪仪～流量、气体并号仪定范仪及仪差等仪定技仪要求也予仪述。介仪了常用肺功能仪的型、厂内家、仪仪容及特点。 -------------------------------------------------- ----- 通仪地址,州沿江路广151号广研州呼吸疾病究所 仪仪平 仪政仪仪,510120 仪仪,;020,83341017 E-mail: gzhxbi@public1.guangzhou.gd.cn 或 jpzheng@163.net /convert/tmp/706001724/706001724.doc 仪建仪仪,17,04,1998 11:09:00 第 1 仪 共 11仪 肺功能仪仪仪原理常用型与号 广研州呼吸疾病究所 510120 仪仪平 1.肺功能仪仪的仪床意仪 肺功能仪仪是仪床上胸肺疾病及呼吸生理的重要仪仪容～仪于早期仪内 出肺、道病仪～仪仪呼吸困仪的原因～仪病仪部位～仪疾病的病情仪重气断估 度及其仪后～仪定仪物或其治仪方法的仪效～仪肺功能仪手仪的耐受力它估 或仪仪强度耐受力及仪危重病人的仪仪等～肺功能仪仪均是必不可少的容内[1,2][3,4]。其仪果判考同仪人群肺功能正常仪断参。 肺功能仪仪通常包括通功能、仪功能、呼吸仪仪功能及肺循仪功能气气 [2]～仪仪仪目繁多、仪床上最仪常用的是通功能仪仪～可仪大多胸肺疾病气数 作出仪～其仪仪如散功能仪定、仪合量仪定、道阻力仪定、膈肌功断它弥气气 能仪定、仪心肺功能仪仪、道反仪性仪定等可仪通功能仪仪作不同程度的运气气 仪充～血分析亦是肺功能仪仪的一部分～在章述。气将另叙 随估断着仪子仪算机技仪的仪展及仪床仪肺功能仪仪仪的不深入～肺功能仪 [5]仪已成仪仪床肺部疾病三大仪之一断(另断断二者仪病因仪和病理仪)～其重要性仪仪床仪工作者所日益仪仪。医 [6,7]2.肺功能仪的仪成部分, 肺功能的仪仪仪器主要由肺量仪、分析仪及仪力仪仪成～通仪仪的仪气体它 合～可仪肺功能的大多指仪～如肺容量、通、散、呼吸肌肉力量、数气弥 氧氧碳耗量、二化仪生量等作出仪定～其中肺量仪在肺功能仪仪中最仪常用。了解肺功能仪的仪仪成及其工作原理～可仪肺功能仪的技仪故障有相仪的构 了解～仪仪仪德仪差作出准的判～使仪病人的肺功能仪价更仪准。因确断确 此～仪仪一仪秀的肺功能仪仪者尤仪必要。个 2.1肺量仪, 肺量仪是指用于仪定肺容量的容量或流量仪。依物理定律～仪某一学瞬仪的仪流量仪体Q～一定仪仪t内体体流仪的流的仪仪V～仪有V, Qdt 或Q,dV/dt～而仪流量是流流速仪 体体v与流仪截面仪仪A的乘仪～即Q,A?v～可仪流速容量可相仪仪仪～通仪仪定吸与/呼的流速及吸气体/呼气体仪仪可求出吸/呼容量。反之亦然。气 2.1.1 容量仪定型肺量仪 容量仪定型肺量仪先仪定流的仪～而后得出流量。体体 2.1.1.1 水封式肺量仪(water-sealed spirometer), /convert/tmp/706001724/706001724.doc 仪建仪仪,17,04,1998 11:09:00 第 2 仪 共 11仪 其仪仪仪、仪量准～但仪量指仪仪少～不易于自仪仪仪仪流速～其构确参数 容量所仪仪室容量温(ATPS状仪)～仪之仪正仪容仪将体温(BTPS状仪)。目前已仪少使用～仪在一些基仪院或生理仪仪室中有使用～如医学尚Collins肺量仪。其造如仪构1～仪石灰是CO吸收仪～鼓仪机仪了少机器的阻力～减2 容量的仪化仪仪于仪仪鼓～仪仪仪仪的死腔量仪大～一般仪6~8L。 由水浮筒外分隔～仪有仪向仪的管道盛有将内与CO吸收仪的容器相2 仪～浮筒病者以密封仪回路方式相仪。浮筒仪一滑仪仪拉～仪至一端内与另 与笔笔将当从仪仪相仪～仪仪可浮筒位置的改仪仪仪于仪仪鼓上。病人仪浮筒中吸气气笔决或呼仪仪垂直上下移仪～移仪的幅度取仪于吸/呼的容量大小。气 仪仪鼓一仪机相仪～仪机仪仪仪仪仪鼓仪仪仪的速度恒定～可仪仪不同速度与并～在描仪水平仪仪。是仪描仪仪的仪仪仪～而描仪的垂直仪仪仪仪仪的容量仪～仪仪笔笔运插 中描仪出仪仪,容量曲仪～中可求出多容量及流速。从个参数 2.1.1.2 干式仪桶式肺量仪(dry-rolling seal spirometer), 仪仪2。病人呼出的使活塞移仪～活塞由仪桶隔仪的密封器桶气体与园 密封。仪仪仪仪仪活塞的移仪～活塞移仪仪仪生的仪仪信可反映移仪量的大小～号 仪接反映呼吸容量。活塞面常仪大～以少活塞仪仪的机械阻力气体减运。Gould 9000 , FUDAC 50, ERS-1000, Ohio 800系列等肺量仪此仪型属。此仪型肺功能仪的病人呼吸仪密封式～易仪生交叉感染。 2.1.2. 流速仪定型肺量仪 流速式流量仪仪先仪出流仪截面仪一定的管路的流速度～然后求出体 流量～也仪仪接仪量式流量仪。称 2.1.2.1.仪差式流量仪(pressure differential flowmeter), 利用在一定形状气与从的流通管道中流的仪力降落流速的依仪系仪定流量。仪差式仪感器包括部分,流量仪感器,仪仪流速仪差的一两气体与 次仪仪～根据流仪仪仪仪器的流速度大小不同～在仪仪器端敏感出相仪的气两 仪力差～仪差信。仪差仪感器,流量成一定即号将与号比例仪系的仪差信仪仪成一定的仪信～仪仪理后以号数字或曲仪仪形仪示。 Fleish pneumotachograph是仪仪常用的仪差式流量仪;仪3,。此流量仪的流速仪感器上有一仪隔～流通仪仪仪受的阻力而流速下状网气网网 降～仪果使网另网两眼的一端的仪力仪微下降。眼端形成仪降差。仪差仪感器可此仪差感仪～仪生仪信。流速通仪将号号越快～仪降越大～仪仪生仪差仪信越强。流仪可能是仪流～仪气尽体网网气形的保仪及毛仪可提供此仪流方式～流量仪上的加仪器可使毛仪网温状网加～避免呼出的仪和水蒸汽在仪隔上冷凝沉网网清另仪～阻塞眼。仪隔仪消毒仪仪困仪～在高流量仪定仪仪差偏大。 Fleish pneumotachograph 可用于仪量流速～容量及呼吸仪气体 /convert/tmp/706001724/706001724.doc 仪建仪仪,17,04,1998 11:09:00 第 3 仪 共 11仪 率～其分析仪仪合可作仪如量、分与它残气气体布等仪定。 Grould 2800, Sensormedics 6200, Medgraphs FUKUDA ST- 350～ST-90 Multispiro -SX系列～Vitalograph等肺功能仪此仪仪属差流量仪仪定。 2.1.2.2. 仪敏式流量仪(Thermal flowmeter), 依据仪量仪仪流量相仪的原理而仪仪;仪与气体4,。核心部分仪度依仪温性仪阻元件～仪仪(hot wire)或仪珠(thermistor bead)接通仪源仪仪元件加温当气温并温～流通仪仪敏件仪可使其度下降～改仪仪阻～;仪珠度下降仪仪阻增加～仪仪度下温减温与气体降仪仪阻少,。仪持仪仪度的仪流的改仪流速成正比。仪仪式仪感器易受外仪境因素影响气～如仪的改仪～海拔高度～气体密度(如呼出仪度不同气氧)等。～在仪境温与温度、仪力仪定度、仪力相差仪多仪其流速;或容量,仪定仪可仪生偏差～仪仪仪量仪仪行仪作仪化仪仪～温度、仪力修正。此外仪仪感器在低流量仪定仪仪性反仪稍差。 Minato AS系列肺功能机～Gould 218X系列～ Sensormedics Vmax229等仪仪式肺量仪。属 2.1.2.3 叶仪式和仪仪式流量仪(Vortex shedding)。 依据仪仪部件;仪或仪仪,的仪仪速度流速度成正叶与体比的特性而仪量。流通仪仪气叶叶引起仪或仪仪推仪其仪仪～仪式采用光仪仪制原理～通仪光仪效仪～仪仪式采用磁仪仪制原理～通仪磁仪效仪～把叶号;仪,仪的机械仪仪信仪仪成仪信仪出。由于仪的仪仪性和仪仪仪号叶运与承仪摩擦力矩等因素的存在～会响影仪感器的精度。此仪仪差部分可通仪仪子仪路予以仪仪;仪5,。但流气停止通仪仪仪仪仍可有仪性仪仪而仪生仪差～且不能定仪～是其内缺点。如Chest Hi-298,498等肺功能机～ 2.2.气体分析仪 目前常用的分析仪依其分析原理可分以下仪,气体数 2.2.1. 物理分析仪～如仪气体氧当氧磁性仪度仪～分子通仪一磁仪仪～在磁仪力的作用下～因有仪氧区气体磁性～向磁力强聚集～而非磁性如氮气区仪聚向弱磁。 2.2.2. 仪子分析仪～依仪仪性原理仪量及惠,斯仪仪以比仪不同通仪气体两仪的仪流阻力。 2.2.3. 仪化分析仪,利用仪,介仪介面上仪学极学将行的仪化反仪～被仪介仪;如O,的化量仪仪成仪量。基本仪量系仪包括仪解仪学极溶液、仪、及仪量2 仪路。此仪感器一旦启断学极用～由于不仪行的化反仪消耗仪解仪溶液和仪～使用寿命仪短;一般半年至一年,。 2.2.4. 仪仪仪,中性的原子在仪子被仪后气体俘离形成子,在磁仪力的作/convert/tmp/706001724/706001724.doc 仪建仪仪,17,04,1998 11:09:00 第 4 仪 共 11仪 用下仪生偏仪～不同的气体异将气体偏仪角度各。利用此原理可各仪分分仪定量仪定。并 2.2.5. 气气体相色仪仪,利用混合中各仪分在互不相溶的二相之仪分配的差而使各成分分。 异气体离 2.2.6. 仪外CO仪仪仪。利用CO仪仪外仪的吸收原理仪仪。22 2.3. 仪力仪,是指仪量流仪力的仪器。仪床中主要作呼吸肌肉力量仪体医学 定和肺仪仪性仪定。 2.3.1. U型管仪力仪,以水或水仪作工作介仪。多用作仪量仪力的仪准器～ 但仪和仪仪不方便。数 2.3.2. 膜片偏位式仪力仪,通仪相仪于被仪仪力的感仪元件的膜片位移～把位移信仪仪成仪信仪出、指号号示和仪仪。 [8-10]3.肺功能仪的技仪要求 3.1.容量仪定, 肺量仪容量仪定能力仪>8L; 任何容量仪定的仪差<2%, 或仪50ml (取二者中最大者); 分辨率25ml; 最低仪仪仪0.03kpa; 定仪筒容量仪>1L～ 3.2.仪仪仪定, 仪差<2%; FVC仪定仪仪仪仪>14sec; 3.3.流量仪: 仪定范仪,0~15L/sec; 仪差<4%, 或仪0.07L/sec (取二者中最大者);3.3.1.仪差式流量仪: 阻力<0.1kpa/L/sec; 仪有仪仪～以仪防水蒸汽沉仪～ 3.4.气道阻力仪定, 范仪 0~2 kpa/L/sec; 仪差 仪0.01kpa/l/sec 3.5.气体分析, 肺容量仪定仪CO<0.5%～2 He仪定范仪0~10%～仪差仪<1% ～ CO仪定范仪0~0.3%～仪差仪<1% ～ /convert/tmp/706001724/706001724.doc 仪建仪仪,17,04,1998 11:09:00 第 5 仪 共 11仪 循仪量最少气体180L/min, [11]4.常用的肺功能仪型及特点号, 4.1. Sensormedics 2200肺功能仪(美国Sensormedics公司), 由仪仪式流量仪定仪～多仪仪外仪分析仪仪成。可作通功能双气体气(包括流速/容量仪、肺活量及最大通量气)、一次呼吸法散功能、通分弥气布及仪合量、肺容量气(包括量及功能量残气残气)等仪定。可通仪呼吸并内弥散技仪(无需屏气)～作散功能及心弥气体排量仪定。仪系仪可作仪度、流量定仪～其中分析器可自仪定仪。分析仪可分析气体气体 N～CO～CH～CH等～采仪量少于200ml～仪利于仪呼出容量仪少的仪象2322 如限制型通功能障气儿气响碍或小病者呼出分析。系仪仪仪仪仪200~300msec。 呼吸回路仪仪向无管道式仪仪～易于仪清消毒～避免交叉感染～且死腔量少(只有130ml)。 仪系仪支持仪件富丰数～可作据仪仪及仪仪仪仪仪等。 技仪指仪,流量仪精度?0.3%或0.1L/sec～量程0.1~16L/sec～分辨率0.3L/sec～容量精度?3%或50ml～道通道阻力气 <1.5cmHOL/sec (在12L/sec仪)。分析器精度气体?0.006%～量2 程:0.00~0.33%～分辨率0.0005%。采仪流量100~500ml/min～仪仪仪响<300ms(500ml/min仪); 氮分析仪,精度?2%～量程0~95%～分辨率0.1%～仪仪仪响45msec。 4.2. Sensormedics 6200体仪描仪仪(美国Sensormedics公司), 由仪力/流量型仪描仪仪、仪仪式流量仪及多仪分析仪仪成～可仪量仪仪体气体 肺活量～流速容量仪(口流速-口容量～口流速-肺容量～肺流速-肺容量)最大自主通量～胸腔仪仪容量～平呼吸或气内静浅气促呼吸之胸腔量及分段肺容量～平呼吸或静浅气静促呼吸之道阻力～仪及仪仪肺仪仪性～一次呼吸法散力～呼吸法分弥内气体气布～支管仪仪仪吸入前/后比仪等～因此可完成肺功能仪仪的大多仪仪仪目～仪仪仪数参数全。 技仪指仪, (1) 仪仪式流量仪,同2200型 (2) 快速反仪多仪分析仪,同气体2200型 (3) 仪力仪感器, 可仪行容量/流量定仪(3L定仪筒)箱体/仪口仪及气体成分定仪。 技仪仪准, ----------------------------------------------------- /convert/tmp/706001724/706001724.doc 仪建仪仪,17,04,1998 11:09:00 第 6 仪 共 11仪 量程 精度 分辨率 ----------------------------------------------------- -5 箱仪 ? 5 cmHO ?1%全量程 3.8×10cmHO22 口仪?120 cmHO ?1%全量程 0.007 cmHO22 室仪 500~800mmHg ?2mmHg 1mmHg 。。。温度 10~45C ?0.1C ?0.1C ----------------------------------------------------- 4.3. FUDAC50型肺功能仪 (日本FUKUDA SANGY公司), 由干式仪桶肺量仪～仪仪He分析仪, 仪外CO分析仪及分析仪等仪成。可氮 作仪仪肺量仪、流速容量仪、仪肺活量、最大自主通量、静气氮冲残气洗功能量、一口气弥氧尚气法散力、耗量、基仪代仪率仪定等～可附加仪合量～N2冲气体洗分布等仪定。 技仪仪准, 量程精度重仪性反仪仪仪 干式仪桶肺量仪 容量?3%仪或数50ml?2%全量程 0~10l 流量?5%仪或数0.2l/s?2%全量程0~?14l/s 气体分析仪 ?2%全量程 He0~10.0% 15sec ?1%全量程 CO0~0.3%10sec ?2%全量程 N0~80%50sec2 4.4. Chestac-25型 (日本Chest公司), 由干式仪桶肺量仪、仪外仪CO控制器、仪仪He仪仪器及仪仪flow-discharge N仪仪器仪成～可作肺活量、仪仪肺活量、流速/容量仪、最大自2 主通、气N冲残气气弥洗法功能量、一口散力、基仪代仪率及等容仪流速2 曲仪仪定,仪合量气,N冲内气体洗肺分布等.亦可附加仪定.2 技仪指仪: 容量量程: 0~10L～ 流速量程: 0?20L/sec～ 系仪阻力: 0.2cmHO/l/sec, 精度: < ?2%全量程2 CO分析器: 量程0~0.30%, 精度: < ?2%全量程～反仪仪仪30sec He分析器: 量程0~10%, 精度: < ?2%全量程～反仪仪仪10sec N分析器: 量程0~100%, 精度: < ?2%全量程～反仪仪仪150msec2 4.5. SP-3600型肺功能仪 (美国Respironic 仪康公司): /convert/tmp/706001724/706001724.doc 仪建仪仪,17,04,1998 11:09:00 第 7 仪 共 11仪 仪系仪采用仪差式仪感器仪定呼吸流量～符合ATS、ECCS等肺功能仪仪准～可作肺通功能及气气气并支管舒仪仪仪、支管激仪仪仪等～有仪仪仪及PD仪算。20仪感器前仪仪菌仪仪片避免病人的交叉感染～病人仪料仪仪仪仪存易于仪仪及仪用～仪系仪采用3L定仪器定仪。 4.6. 便携式肺功能仪: 4.6.1. Minato AS-300, -500, -600, -pal 等型肺功能仪 (日本Minato 公司): 流量仪感器仪仪仪式～相仪定。仪感器仪有仪仪室～便于仪双清消毒。可作仪仪肺量仪、流速容量曲仪, 静气息通功能;TV、IRV、EV等,仪仪。500、600、Pal型可作呼/吸相流速容量仪定～可通仪双屏液晶仪仪仪仪示最大自主通、吸呼相的流速及容仪。程气双序仪仪采用人机仪仪方式～菜仪仪示～操作仪便, 600及Pal型有仪助仪断气星型仪可作支管仪仪仪吸入或激仪仪仪前后;可仪存8次仪果,比仪～仪并示仪仪仪～自仪仪算PD～可仪存3个仪定者20 所仪之数据。仪配1,3L定仪筒定仪～以确数确保据之精。 技仪指仪: 符合ATS等仪准。容量精度