肺活量测定法和肺容积

肺活量测定法测量一个人在最大呼吸操作中能够移动多少空气以及移动速度，而肺容积测量则捕捉肺部所容纳的静态空气隔室。它们共同构成了肺功能测试的基础，用于区分阻塞性与限制性损伤模式。

Definition

肺活量测定法是在用力呼吸操作期间，测量吸入和呼出空气的容积和流量随时间的变化，从而得出用力肺活量（FVC）、一秒用力呼气容积（FEV1）及其比率；肺容积测量则量化了肺活量测定法本身无法捕捉的静态容积——肺总量、残气量和功能残气量。

Scope

本主题涵盖用力呼气操作及其关键指标（FVC、FEV1和FEV1/FVC比率）、静态肺容积和容量（肺总量、残气量、功能残气量）以及测量它们的方法，并根据参考方程解释这些值。它是一个方法学参考，而非临床指南。

Core questions

• FEV1、FVC和FEV1/FVC比率在生理上代表什么？
• 当残气量无法呼出时，如何测量静态肺容积？
• 如何将肺活量测定值解释为阻塞性或限制性？
• 参考方程和正常下限如何定义异常结果？

Key concepts

• 用力肺活量 (FVC)
• 一秒用力呼气容积 (FEV1)
• FEV1/FVC 比率
• 肺总量 (TLC) 和残气量 (RV)
• 功能残气量 (FRC)
• 全身容积描记法和气体稀释法
• 流量-容积环
• 正常下限和参考方程

Mechanisms

在用力呼气期间，一旦气道被动态压缩，呼气流量就变得与用力程度无关，因此最大流量-容积关系反映的是气道和肺回缩的机械特性，而非用力程度。FEV1和FVC总结了这一操作；FEV1/FVC比率降低表明气流阻塞，而容积按比例减少但比率保持不变则提示限制性。由于残气量无法呼出，静态容积通过间接方法测量——通过全身容积描记法（利用玻意耳定律和密封箱内的压力-容积变化）或惰性气体稀释和冲洗法。需要肺总量来确认真正的限制性缺陷，因为单独的肺活量测定法只能提示（Miller 2005; Wanger 2005; Stanojevic 2022）。

Clinical relevance

肺活量测定法是根据预测值将通气功能障碍分类为阻塞性或限制性并评估其严重程度的参考测试。肺容积测量确认限制性并表征肺过度充气和空气潴留。在适当的参考方程和质量标准背景下解读这些结果是呼吸医学证据评估的一部分。本条目一般性地描述了测量和解释，并非个体诊断或治疗的基础。

Evidence & guidelines

肺活量测定技术和可接受性受ATS/ERS联合标准化声明的约束，最初是2005年的声明（Miller 2005）和2019年的更新（Graham 2019），并有肺容积测量的配套标准（Wanger 2005）。解释遵循2022年ATS/ERS解释策略标准（Stanojevic 2022），使用全球肺功能倡议参考方程（Quanjer 2012）来定义预测值和正常下限。

History

约翰·哈钦森（John Hutchinson）在19世纪中叶引入了肺活量计和肺活量概念。用力呼气容积和流量-容积曲线在20世纪中叶发展起来，从1979年起，美国胸科学会（American Thoracic Society）以及后来的欧洲呼吸学会（European Respiratory Society）发布了一系列标准化声明（特别是2005年和2019年），使肺活量测定法在不同实验室之间具有可重复性，并于2012年辅以全球参考方程。

Debates

固定比率与正常下限在定义阻塞方面的争议

使用固定的FEV1/FVC截止值虽然简单，但会错误分类老年人和年轻人；当前标准倾向于使用统计学推导的参考方程正常下限，尽管选择仍会影响患病率估计。

Key figures

• Martin R. Miller
• Brian L. Graham
• Peter H. Quanjer
• Sanja Stanojevic

Seminal works

• miller-2005
• graham-2019
• wanger-2005
• quanjer-2012

Frequently asked questions

FEV1/FVC比率有什么用？

它是气流阻塞的主要肺活量测定指标：低于正常下限的比率表明空气相对于呼出的总体积离开肺部的速度过慢，这是阻塞性模式的标志。

为什么单独的肺活量测定法不能诊断限制性缺陷？

肺活量测定法只测量可以呼出的空气，而不是肺中残留的残气量；真正的限制性缺陷需要通过容积描记法或气体稀释法测量肺总量来确认。