1、脉冲振荡肺功能脉冲振荡肺功能（IOSIOS）简介）简介武汉市儿童医院呼吸内科武汉市儿童医院呼吸内科 脉冲振荡肺功能脉冲振荡肺功能由由外外部部发发生生器器产产生生矩矩形形电电磁磁脉脉冲冲，通通过过扬扬声声器器转转换换成成包包含含各各种种频频率率的的机机械械波波，然然后后施施加加在在受受试试者者的的静静息息呼呼吸吸上上，连连续续记记录录自自主主呼呼吸吸时时通通过过气气道道的压力与流速，经过计算即可得出各种振荡频率下的测定值。的压力与流速，经过计算即可得出各种振荡频率下的测定值。优点：优点：将信号源与测试对象分离将信号源与测试对象分离 无需患者特殊配合，自然呼吸无需患者特殊配合，自然呼吸1-21-2
2、分钟即可分钟即可 适用范围：适用范围：3 3岁以上岁以上能区分气道阻力性质及程度能区分气道阻力性质及程度结果形象直观结果形象直观脉冲振荡测定技术的基本原理脉冲振荡测定技术的基本原理呼吸阻力呼吸阻力=呼吸压力差呼吸压力差/气流速度（气流速度（R=P/I R=P/I）电电 阻阻=电电 压压/电电 流（流（R=U/I R=U/I）高频率振荡波：高频率振荡波：频率快，波长短，传导距离近，频率快，波长短，传导距离近，测量中心气道阻力测量中心气道阻力：R20R20低频率振荡波：低频率振荡波：频率慢，波长长，传导距离远，频率慢，波长长，传导距离远，测量总气道阻力。测量总气道阻力。代表频率：代表频率：R5R5
3、X5X5 类类 型型 分分 布布粘性阻力（粘性阻力（Resistance,RResistance,R）大小气道、肺组织大小气道、肺组织弹性阻力（弹性阻力（Capacitance,CCapacitance,C）肺组织、可扩展细支气管肺组织、可扩展细支气管 （肺顺应性是弹性阻力的倒数）（肺顺应性是弹性阻力的倒数）惯性阻力惯性阻力 （Inertance,IInertance,I）大气道、胸廓大气道、胸廓呼吸阻抗（呼吸阻抗（Impedance,ZrsImpedance,Zrs）的物理分）的物理分布布 三种不同性质的呼吸阻力物理性质三种不同性质的呼吸阻力物理性质在外加压力信号激励下，流速的改变为在外加
4、压力信号激励下，流速的改变为阻阻 力力 流速与压力流速与压力 相位差相位差 FFTFFT转换后转换后粘粘 性性 流速与压力同步流速与压力同步 无无 R 0,X=0R 0,X=0弹弹 性性 流速超前于压力流速超前于压力 有有 R=0,X 0R=0,X 0R=0,X 0共振频率（共振频率（FresFres）X=0X=0IOSIOS的主要内容的主要内容 数据参数数据参数 频谱分析图频谱分析图 结构参数图结构参数图 阻抗容积图阻抗容积图(Z-V)(Z-V)频谱微分均值图频谱微分均值图(Intrabreath)(Intrabreath)潮气呼吸图潮气呼吸图(质控图质控图)(Z-time)(Z-time)
5、IOS重要参数重要参数Zrs：呼吸总阻抗R（5-35Hz）：粘性阻力X（5-35Hz）：弹性阻力+惯性阻力R5Hz：总气道阻力R20Hz：中心气道阻力X5Hz：周边弹性阻力Fres：共振频率Rc：中心阻力Rp：周边阻力健康儿童呼吸阻抗的特点健康儿童呼吸阻抗的特点不同年龄儿童的共振频率不同年龄儿童的共振频率正常值范围：正常值范围：Z5：120%预计值预计值 R5:120%预计值预计值 R20:预计值预计值-0.2 kpa/l/s Fres:右移右移 5-10Hz预计值即健康人群的预计值公式值预计值即健康人群的预计值公式值 （调查所得，与年龄、身高、体重有关）（调查所得，与年龄、身高、体重有关）频
6、谱图频谱图周边气道阻力增高频谱图周边气道阻力增高频谱图结构参数图结构参数图阻抗容积图（阻抗容积图（Z-V图）图）正常阻抗容积图正常阻抗容积图 阻塞性潮气呼吸阻塞性潮气呼吸 阻抗容积图阻抗容积图中心空白区提示存在气道早期陷闭中心空白区提示存在气道早期陷闭频谱微分均值图（频谱微分均值图（Intrabreath图）图）频谱微分均值图（频谱微分均值图（Intrabreath图）图）容积依赖性容积依赖性频率依赖性频率依赖性正常人无明显容积依赖性及正常人无明显容积依赖性及频率依赖性，故几乎为零频率依赖性，故几乎为零Intrabreath图反映了动态顺图反映了动态顺应性变化应性变化 周周边边气气道道阻阻塞塞
7、时时R5R5明明显显增增大大，流流速速依依赖赖性性以以呼呼气气为主为主限制性通气障碍限制性通气障碍时时X5增增大，高频率时呼气阻力大大，高频率时呼气阻力大于吸气阻力，而低频率时于吸气阻力，而低频率时吸气阻力大于呼气阻力吸气阻力大于呼气阻力蓝色三角为倒三角蓝色三角为倒三角潮气呼吸图（潮气呼吸图（Z-Time，质控图）质控图）IOS检测要求检测要求欧洲呼吸协会（欧洲呼吸协会（ERSERS）推荐测定标准：）推荐测定标准：患者要求：患者要求：坐坐直直、坐坐正正，头头自自然然略略上上仰仰，夹夹鼻鼻，双双手手轻轻压压双双颊颊，牙牙齿齿咬咬紧紧口口器器，舌舌放放于于口口器器下下方方，双双唇唇包包紧紧口口器器
8、衣衣领领、胸胸带带、腰带避免过紧，双腿自然垂下。腰带避免过紧，双腿自然垂下。测量要求：测量要求：患患者者放放松松，自自然然平平静静呼呼吸吸，呼呼吸吸平平稳稳，频频率率正正常常，潮潮气气量量稳稳定定，建建议议记记录录3030秒秒至至1 1分分钟钟，至至少少三三个个呼呼吸吸周周期期，避避免免口口、咽部异常动作（如咽口水、屏气、漏气等）咽部异常动作（如咽口水、屏气、漏气等）IOS的临床应用的临床应用阻塞性疾病的临床应用阻塞性疾病的临床应用 IOSIOS对对阻阻塞塞性性功功能能障障碍碍疾疾病病诊诊断断应应用用比比传传统统肺肺功功能能更更客客观观地地提提供供疾疾病病阻阻塞塞的的程程度度、性性质和部位质
9、和部位。它所得到的数据与图形更形象、准确地反映出呼吸动力学改变的形态。它所得到的数据与图形更形象、准确地反映出呼吸动力学改变的形态。1.1.早期早期：潮气呼吸测定基本正常或仅表现电抗轻度下降或潮气呼吸测定基本正常或仅表现电抗轻度下降或/和共振频率轻度后移。和共振频率轻度后移。2.2.显著阻塞性疾病显著阻塞性疾病 1 1）RzRz、RpRp全部增高。全部增高。2 2）可可表表现现典典型型的的粘粘性性阻阻力力数数值值与与图图形形。低低频频时时高高粘粘性性阻阻力力（R5R5），且且随随频频率率增增加加呈现明显的非线性下降，呈现明显的非线性下降，R20 R20 可增高或正常。可增高或正常。频谱图中频谱
10、图中R R线为下凹形曲线。线为下凹形曲线。3 3）可可表表现现典典型型的的电电抗抗（弹弹性性与与惯惯性性阻阻力力）数数值值与与图图形形。低低频频时时低低电电抗抗（X5X5），且且随随频频率率增增加加逐逐渐渐增增加加。由由于于重重度度的的低低电电抗抗，造造成成FresFres的的显显著著后后移移。频频谱谱图图中中X X为为上上凸凸形曲线。形曲线。4 4）可可表表现现共共振振频频率率的的后后移移，早早期期即即有有共共振振频频率率的的轻轻度度后后移移，当当重重度度阻阻塞塞时时，出出现现重度的低电抗，造成重度的低电抗，造成FresFres的显著后移。的显著后移。5 5）在在呼呼吸吸过过程程中中可可表表
11、现现明明显显的的流流速速依依赖赖性性与与容容积积依依赖赖性性。呼呼气气末末较较吸吸气气末末R R增增高高，X X下降。下降。IntrIntra abreathbreath图中形成阻力图中形成阻力容积与电抗容积与电抗容积特征性的三角图形。容积特征性的三角图形。IOS的临床应用的临床应用限制性疾病限制性疾病1.1.单纯限制性疾病单纯限制性疾病粘性阻力值基本正常粘性阻力值基本正常，并不随频率变化而改变。，并不随频率变化而改变。2.2.轻度限制障碍可无轻度限制障碍可无X5X5降低，仅有轻度降低，仅有轻度FresFres后移或均正常后移或均正常。3.3.明明显显限限制制障障碍碍可可见见X5X5降降低低，
12、FresFres后后移移，频频谱谱图图中中X X曲曲线线呈呈上上凸凸形形，而而阻阻力力线线仍仍可正常。可正常。4.4.常常见见典典型型特特征征在在IntrIntra abreathbreath图图中中反反映映为为：吸吸气气末末R R值值增增高高，X X值值降降低低；而而呼呼气气末末变变化化不不明明显显，形形成成特特有有的的吸吸气气末末、呼呼气气末末R R与与X X表表示示点点的的反反向向。IntrIntra abreathbreath图呈倒置的三角图形。图呈倒置的三角图形。IOS的临床应用的临床应用气道外肿物气道外肿物 肿肿物物位位于于气气道道外外，对对气气道道无无压压迫迫或或压压迫迫较较轻轻
13、气气道道管管径径未未发发生生改改变变，所所以以代代表表周周边边气气道道阻阻力力的的参参数数R5-20R5-20无无增增高高，周周边边弹弹性性阻阻力力X5X5也也无无明明显显降降低，由于肿物对胸廓与上气道惯性阻力的影响，故低，由于肿物对胸廓与上气道惯性阻力的影响，故以以R20R20、R35R35增高为主增高为主。IOS的敏感性及局限性的敏感性及局限性 IOSIOS灵灵敏敏性性较较高高，早早期期病病变变就就可可出出现现变变化化，而而常常规规通通气气肺肺功能尚且正常。功能尚且正常。FresFres是是反反映映气气道道阻阻力力增增加加的的最最为为敏敏感感的的指指标标，其其敏敏感感性性是是FEV1FEV1的敏感性的的敏感性的2 2倍倍 如如果果IOSIOS正正常常而而常常规规通通气气异异常常时时，往往往往出出现现在在经经过过治治疗疗用用药药以以后后，这这时时IOSIOS多数指标恢复要早于常规通气肺功能指标多数指标恢复要早于常规通气肺功能指标。IOSIOS诊诊断断中中央央性性病病变变的的敏敏感感性性和和特特异异性性高高，而而对对周周边边部部分分的的敏敏感感性差；性差；在周边部位的病变中，限制性病变又比阻塞性病变的敏感性差在周边部位的病变中，限制性病变又比阻塞性病变的敏感性差
