有關water-sealed spirometer 的敘述,下列何者錯誤?
詳細解析
本題觀念
水封式肺量計(water-sealed spirometer)是容量置換型(volume-displacement)肺量計,以鐘罩在水面上下移動所造成的容積變化記錄呼吸。它能測量隨時間變化的通氣量與肺容量,所以 minute ventilation、maximum voluntary ventilation(MVV)及 forced vital capacity(FVC)都可由適當操作取得;但是氣體溫度、壓力與水蒸氣狀態會影響體積,不能忽略 BTPS 校正。
理解這題要分成兩部分:先確認水封式裝置能記錄哪些呼吸量,再確認所有肺量測試結果應用何種生理狀態表達。水封式裝置屬於肺量計的一種,功能上可記錄容量變化;BTPS 則是把測得的氣體容積換算到體溫、環境壓力且水蒸氣飽和的條件,讓不同裝置與不同環境下的結果可以合理比較。
選項分析
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A 可以記錄 minute ventilation—正確。 minute ventilation 是每分鐘通氣量,可用潮氣量乘以呼吸頻率表示。水封式肺量計能依時間記錄吸入與呼出的氣體容積,因此在正常呼吸狀態下可得到潮氣量與呼吸頻率,再計算每分鐘通氣量。
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B 可以記錄 maximum voluntary ventilation—正確。 MVV 是受測者在短時間內以最大能力快速、深度呼吸所移動的總氣量,常以約 12–15 秒的操作結果外推成 L/min。水封式肺量計可以追蹤這段時間內反覆進出的容積變化,因此能記錄 MVV 所需的呼吸量。
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C 可以記錄 forced vital capacity—正確。 FVC 是從最大吸氣位置開始,再以最大速度與力量呼出的肺活量。水封式容量置換裝置能記錄吸氣到呼氣過程中的總容積差,因此可取得 FVC;FVC 也是肺量測試的核心項目之一。
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D 不須校正為 BTPS 條件下的容積—錯誤。 BTPS 是 body temperature, ambient pressure, saturated with water vapour 的縮寫,表示把肺量結果表達在體溫、環境壓力及水蒸氣飽和的條件。呼出氣體離開肺部後,溫度與水蒸氣狀態會改變,水封式裝置本身也會受到水溫與環境溫度影響;若不校正,讀值就可能被溫度效應系統性偏大或偏小。標準肺量測試要求容積換算或報告至 BTPS,因此「不須校正」與技術標準不符。
答案解析
本題問的是錯誤敘述。A、B、C 都符合容量置換型肺量計的功能:可記錄每分鐘通氣量、最大自主通氣量及用力肺活量。D 否定 BTPS 校正,卻忽略溫度與水蒸氣對氣體容積的影響;水封式裝置並不會因為以水作為封液,就自然消除這些測量差異。依 ATS/ERS 與 ERS 肺量測試標準,以及水封式肺量計的溫度研究,錯誤的是 D。
實務判讀時,BTPS 不是可有可無的格式要求,而是讓肺量結果接近肺內生理條件並具可比性的校正方式。不同裝置、室溫或水溫若未妥善處理,可能造成同一個人的肺量結果看似改變,卻其實反映測量條件差異。
核心知識點
- 水封式肺量計:容量置換型裝置,能以鐘罩位移記錄吸氣與呼氣容積變化。
- minute ventilation:潮氣量乘以呼吸頻率,代表每分鐘總通氣量。
- MVV:短時間內快速深呼吸所移動的總量,通常由 12–15 秒結果外推為每分鐘數值。
- FVC:最大吸氣後快速用力呼出的最大容積,是肺量測試的重要項目。
- BTPS:body temperature, ambient pressure, saturated with water vapour;肺量結果應換算或報告至這個條件。
- 溫度效應:水封式裝置的水溫與環境溫度會改變讀值,必須依技術標準進行校正與品質控制。