原理
不论密闭式或开放式气体稀释法均来源于质量守恒定律。某一已知浓度的指示气体被另一未知容量的气体所稀释,通过测定己被稀释的气体中指示气体的浓度即可获得该未知的容量。如公式:C1ⅹV1=C2ⅹV2,C1、C2为起始与终末指示气体的浓度,V1、V2为起始与终末含有指示气体的容积。在具体应用同时需严格注意指示气体的选择,必须是机体不产生或不代谢的气体、不被肺运输或被仪器所泄漏的又是易于测定的气体。氦与氮两种气体能达到上述要求被作为理想的指示气体应用于静态肺容量的测定。
测定方法
(1) 密闭式氦稀释法——重复呼吸法
预热热导式氦分析仪,更换硅胶及钠石灰吸收器,以空气与He浓度10%的氦—空气混合气作二点定标。肺量仪筒先以空气冲洗二三次后灌入定量氦—空气混合气,纯氧自动补偿仪的准备。
肺量仪三向阀通向室内空气。受检者取坐位,加鼻夹、含咬嘴待呼吸平衡后于平静呼吸末,三向阀转向肺量仪开始测定。重复呼吸期间根据氧消量,自动补偿适量纯氧保持呼吸基线水平状态。持续7至10min,氦浓度保持不变达1min时,位于平静呼气末可终止测定。令受试者于坐位进行两次吸气肺活量为计算肺总量用。间隔20min后重复7次,两次容量差异〈5%。
计算方法:
(氦初始读数–终末读数)×(筒内容量+仪器死腔量)
氦终末读数
(2)密闭式氦稀释法——一口气法
通常用于弥散功能一次呼吸法测定过程中肺总量的副检测。以氦10%、CO0.3%与空气混合气为指示气体,由RV位进行快速吸气肺活量达TLC位后屏气10秒钟,由呼出肺泡气中氦浓度计算获得TLC和RC。
(3) 密闭式氮稀释法——重复呼吸法
肺量计用空气充分冲洗后充入纯氧5000ml。受检者取坐位,加鼻夹、含咬嘴待呼吸平稳后,于平静呼气末与肺量计接通,重复呼吸7min,使肺量计内的氧浓度与肺内氮达到平衡。取肺量计中的气样测定氮的浓度,按下列公式计算出功能残气量。
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CN2终(VO2始-VO2体耗)-(VO2体排+VO2终) |
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FRC= |
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- V计腔 |
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79.1-CN2终 |
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其中VO2始=5000ml VO2体排=80ml
(4) 开放式氮稀释法——重复呼吸法
五向阀各与氧气供给装置、Donglas储气囊、肺泡气采样瓶、肺量计相接。先用氧气将Donglas囊,肺泡气采样瓶和所有通路充分冲洗,使其中的氮气洗净,再将Donglas囊内气体吸尽并预热氮分析仪。
受检者取坐位,加鼻夹、含咬嘴,呼吸平静后五向阀转向肺量仪。待平静呼气基线平稳后,平静呼气末将五向阀转向氧供给装置。此时受检者开始吸入纯氧,呼出气储于Donglas囊内。如此吸氧7min,肺内氮不断被冲洗排入Donglas囊,于平静呼气末将五向阀转向肺泡气采样瓶,令受检者作一次最大深呼气储入采样瓶后测定终止。用氮气分析仪测定Donglas氏囊内气体氮浓度和肺泡气氮浓度。间隔20—30min后可重复测定。
计算方法:
FRC =( VE+VDS)(CF-CS)-VTIS
VE=吸氧7min后Donglas囊内储气量
VDS=仪器死腔量(包含通道,五向阀与咬嘴)
CF=Donglas囊内气体含氮浓度(%)
CS=氧气筒内含氮浓度(%)
VTIS=测定期间体内排出的N2量(ml) VTIS=(0.1209 t1/2-0.0665)(W/70)
CAI=吸氧前肺泡气N2浓度为79%或80%(非禁食者)
CAF=吸氧7min后肺泡气N2浓度(%)
(5)开放式N2稀释法——一口气法
通常用于闭合容积测定过程中肺总量的副检测。