有關功能餘氣量（functional residual capacity, FRC）的測量，何者錯誤？
詳細解析
本題觀念
功能餘氣量(functional residual capacity, FRC)是平靜呼氣結束時肺內仍存留的氣體量，由呼氣儲備量與餘氣量組成。它不能用單純肺量計直接測得，因為餘氣量在最大呼氣後仍留在肺內；所以測量 FRC 必須利用氣體稀釋、氣體洗出或體箱計法來估算。判斷本題時，要把各方法的物理原理分開：體箱計法利用壓力與體積變化，氮洗出法與氦氣稀釋法則根據可追蹤氣體的濃度或總量變化，回推呼氣結束時肺內的氣體量。
選項分析
A 正確。體箱計法是在密閉的體箱中測量胸腔容積改變與壓力變化。受試者在接近 FRC 的位置短暫閉氣或對抗阻塞器呼吸時，肺內氣體受到壓縮或膨脹，體箱會記錄相應的壓力變化。依波義耳定律，在溫度近似不變且氣體量固定時，壓力與體積的乘積維持一定，因此可由已知的壓力改變計算胸腔內氣體量。
B 正確。波義耳定律可寫成 P₁V₁=P₂V₂，也就是固定量氣體在恆溫下，壓力乘以體積等於常數。肺量測量時，這項關係把受試者呼吸造成的微小壓力變化，轉換成肺內氣體體積的估計值。
C 錯誤。氮洗出法可以測得 FRC。受試者先在平靜呼氣結束、肺部位於 FRC 時開始吸入高濃度氧氣，之後連續收集呼出氣體，測量被洗出的氮氣量。由起始肺內氮氣比例與洗出氮氣總量，即可估算開始測量時肺內的氣體量。多次呼吸氮洗出法也是研究與肺功能檢查中用來比較 FRC 的方法之一；若肺內有通氣不均，結果可能與其他方法不同，但不代表無法測量。
D 正確。氦氣在氦氣稀釋法中作為惰性示蹤氣體，選用的重點是它幾乎不會被肺部組織或血液大量吸收，且不會在肺內代謝。將已知濃度與體積的氦氣和肺內氣體混合，待濃度達到平衡後，依稀釋前後濃度變化回推出 FRC；氦氣在血液中的溶解度低，有助於維持示蹤氣體總量的可計算性。
答案解析
錯誤的是 C。FRC 是平靜呼氣結束時的肺內氣體量，常見測量方式包括體箱計法、氦氣稀釋法與氮洗出法。體箱計法以波義耳定律處理壓力與體積的關係；氦氣稀釋法依示蹤氣體濃度變化計算；氮洗出法則藉由呼出氮氣的總量回推起始肺容積。因此，不能因為氮氣會被洗出，就誤以為這種方法無法得到 FRC。
核心知識點
- FRC = 呼氣儲備量 + 餘氣量，代表平靜呼氣後肺內仍保留的氣體。
- 不能以單純肺量計直接測量含有餘氣量的肺容積，需用氣體稀釋、氣體洗出或體箱計法。
- 體箱計法的關鍵是波義耳定律：恆溫下 P×V 為常數。
- 氦氣稀釋法與氮洗出法都能估算 FRC；若存在明顯氣道阻塞或通氣分布不均，氣體稀釋與洗出法可能低估未充分連通的肺區域，而體箱計法較能反映整體胸腔氣體量。
參考資料
- Airflow, Lung Volumes, and Flow-Volume Loop
- European Respiratory Society/American Thoracic Society technical statement: standardisation of the measurement of lung volumes, 2023 update
- Differences in lung clearance index and functional residual capacity between two commercial multiple-breath nitrogen washout devices in healthy children and adults (PMID: 32613018)
- Multiple-breath washout and functional residual capacity measurement (PMID: 29020072)