115年:心肺基礎(2)

不需使用body box 或nitrogen washout 就可以測量之肺容積是:

Afunctional residual capacity
Bresidual volume
Ctotal lung capacity
DFEV₁

詳細解析

本題觀念

肺功能檢查是呼吸治療師日常最核心的技術之一,而理解哪些肺容積可以用簡單的肺量計(spirometer)直接測量、哪些需要額外儀器,是正確判讀報告與選擇檢查方式的基礎。本題的關鍵在於區分肺容積中「可吐出的部分」與「殘留在肺內無法吐出的部分」,後者必須藉由 body plethysmography 或 nitrogen washout 等特殊技術才能測得。

選項分析

(A) Functional residual capacity(FRC,功能殘氣量):FRC 是平靜呼氣末肺內殘留的氣體總量,等於 expiratory reserve volume(ERV)加上 residual volume(RV)。由於 FRC 包含了無法主動吐出的 RV,spirometer 無法偵測這部分氣體,因此必須透過 body plethysmography(利用 Boyle's law 計算封閉空間內的氣體容積)或 nitrogen washout / helium dilution 法來測定。

(B) Residual volume(RV,殘氣量):RV 是用力吐氣後仍殘留在肺內的氣體量,約 1.0-1.5 L。這些氣體在任何呼吸努力下都無法被排出,是 spirometer 的「測量盲區」。RV 正是造成 FRC 和 TLC 都無法直接用 spirometry 測量的根本原因,必須使用 body plethysmography 或 gas dilution 技術。

(C) Total lung capacity(TLC,全肺量):TLC = vital capacity(VC)+ residual volume(RV)。雖然 VC 可以用 spirometry 直接測量,但 TLC 包含了無法被吐出的 RV 成分,因此同樣不能用 spirometer 直接測得。臨床上通常先以 body plethysmography 或 nitrogen washout 測出 RV 或 FRC,再加上 spirometry 的數據來計算 TLC。

(D) FEV₁(用力吐氣第一秒容積):FEV₁ 是受試者從全吸氣位(TLC)開始盡全力快速吐氣時,第一秒內吐出的氣體容積。整個測量過程只需要一台 spirometer:記錄用力吐氣的流量-時間曲線,讀取第一秒的累積容積即可。不涉及肺內殘留氣體,因此完全不需要 body box 或 nitrogen washout。FEV₁ 是臨床上最常使用的肺功能指標之一,廣泛應用於氣喘、COPD 等阻塞性肺疾病的診斷與追蹤。

答案解析

本題的判斷邏輯可歸納為一個原則:凡是包含 residual volume 的肺容積(FRC、RV、TLC),都需要 body plethysmography 或 nitrogen washout 來測量,因為殘留在肺內的氣體無法被 spirometer 偵測。FEV₁ 測量的是實際吐出的氣流量,完全在 spirometry 的測量範圍內,不需要額外儀器。選 (D)。

核心知識點

  • Spirometry 可直接測量的指標:TV、VC、IC、ERV、FVC、FEV₁
  • 需要 body plethysmography 或 gas dilution 法才能測量的指標:RV、FRC、TLC
  • RV 是所有「不可 spirometry 測量」肺容積的根本原因
  • Body plethysmography 利用 Boyle's law,nitrogen washout 利用氮氣稀釋原理

參考資料

  1. Wikipedia - Lung volumes and capacities
  2. StatPearls - Physiology, Residual Volume
  3. Physiopedia - Lung Volumes
  4. StatPearls - Forced Expiratory Volume