115年:基礎呼治(2)

有關執行體箱計(body plethysmography)測量肺體積,下列何者錯誤?

A接近功能性肺餘容量時,將呼吸出口完全堵死,使之沒有氣流
B喘氣(panting)時,約1 秒1~2 下
C氣胸時測量肺體積,比較此方法與多口式氣體稀釋法,前者小
D其原理是胸內容積(thoracic gas volume)=大氣壓×(體積變化/壓力變化)

詳細解析

本題觀念

體箱計(body plethysmography)是在密閉體箱中,利用定溫下 Boyle 定律測量胸腔氣體量與肺體積的方法。受試者在接近功能性肺餘容量(FRC)的呼氣末,口部呼吸出口由 shutter 暫時關閉,對著閉合出口做小幅、規律的喘氣;壓力與體積的微小變化便可換算胸腔氣體容積。這項技術的重要優勢,是能把與氣道不相通的氣體空間也納入測量,因此在有氣體滯留或氣胸時,與只測可通氣空間的氣體稀釋法相比,結果方向不能寫反。

選項分析

A. 接近 FRC 時將呼吸出口完全堵死,使之沒有氣流:正確。閉合口部 shutter 後,受試者是在無氣流狀態下對著出口 panting,量測由胸腔壓力變化造成的體箱與口部壓力變化。這是取得胸腔氣體量所需的操作,不是整個肺功能檢查期間都持續閉塞。

B. 喘氣時約 1 秒 1~2 下:正確。閉塞期間需要低幅度、規律且穩定的 panting,題目所述頻率是此操作的近似要求。若喘氣太深、頻率不穩或混入真正的呼吸動作,壓力與體積變化就可能不再符合穩定的小幅測量條件,影響計算結果。

C. 氣胸時測量肺體積,體箱計比較多口式氣體稀釋法的結果,前者小:錯誤。氣胸是與氣道不相通的氣體空間;體箱計可將胸腔內可通氣與滯留、非通氣的氣體一起估算,氣體稀釋法則主要反映能與測試氣體混合的空間。因此在這種情境,體箱計通常應較大,選項卻說較小。

D. 胸內容積等於大氣壓乘以體積變化除以壓力變化:正確。這是 Boyle 定律在體箱計中的變化量表示。常溫條件下可用壓力與體積的反向變化推算胸腔氣體容積;實際儀器會依校正、測得的箱內壓力與口部壓力進行計算。

答案解析

本題依公告答案選 C。體箱計量測的是 thoracic gas volume,關鍵不是單純計算肺內能自由流動的空氣,而是利用密閉系統中的壓力變化估算胸腔內氣體總量。氣胸或嚴重氣體滯留的共同特徵,是部分氣體不會在一般呼吸操作中與口部氣流或稀釋氣體充分交換。多口式氣體稀釋法只能測到可通氣、可混合的區域,所以遇到非通氣空間時可能低估;體箱計則能把這些區域的氣體納入,故選項 C 將前者與後者的大小關係倒置。

操作流程可用三個重點記憶:第一,受試者先在接近 FRC 的呼氣末穩定呼吸;第二,口部 shutter 短暫關閉,對著閉合出口做小而規律的 panting;第三,儀器依 Boyle 定律由壓力與體積變化推算胸腔氣體量。若把閉塞時的 panting 做成深呼吸,或未維持規律頻率,會增加測量變異。閱讀結果時也要先看使用的方法與病人是否可能有氣體滯留,不能直接把不同技術所得的肺體積視為完全相同。

核心知識點

  1. 體箱計的理論基礎是定溫下 Boyle 定律,壓力與體積的乘積維持相應關係。
  2. FRC 附近關閉口部 shutter 後,受試者對著閉合出口做小幅、規律 panting,以取得壓力變化。
  3. 體箱計可估算可通氣與非通氣、滯留氣體;氣體稀釋法主要測量能與測試氣體混合的氣體空間。
  4. 有氣胸或明顯氣體滯留時,體箱計所得胸腔氣體量通常不會比氣體稀釋法小,反而可能較大。
  5. 判讀肺體積時要確認測量技術、操作品質與病人的氣道通暢程度,並將結果放回完整肺功能資料中解讀。

參考資料

  1. ERS/ATS technical standard on the measurement of lung volumes
  2. ATS/ERS pulmonary function testing statement
  3. Lung volume measurement and pulmonary function testing review
  4. Plethysmograph overview