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肺部疾病的检查

作者: Noah Lechtzin, MD, MHS, Johns Hopkins University School of Medicine

(PFT) 肺功能检查

肺功能检查的测试,可衡量肺容纳气体,吸入和排出气体以及氧气和二氧化碳交换的能力。这些检查在判断肺疾病的类型和严重程度的作用胜过通过其确定引起疾病的原因。然而,肺功能检查可用来诊断一些特定疾病,如哮喘等。

肺容量和流量检测

肺部疾病的评估通常涉及肺能容纳多少气体及能以多快的速度呼出气体。检查通过肺量计器来完成,计量器包含口含器及其与记录设施相连的导管。测试者嘴唇应含紧口器、带好鼻夹以确保所有气体经口吸入或呼出。被检测者做深吸气,然后尽可能以最大速度经导管呼气。呼气或吸气的容积和每次呼吸所用时间都被记录和分析。通常,要求患者使用扩张肺内气道的药物(支气管扩张剂)后进行重复测量。

使用肺量计

肺量计由口含管、导管和记录仪组成。在使用肺量计时,患者深吸气,然后尽可能以最大速度经导管用力呼气。记录仪可测量吸气或呼气的容积以及每次呼吸所用的时间。

手持峰值流量仪是用来测量气体呼出速度的简易装置。在深吸气后,被检查者向装置内尽量地呼气。

肺容积测定反映肺组织和肋弓的硬度和弹度,以及呼吸肌的肌力。肺纤维化时肺异常变硬、而脊柱弯曲(脊柱侧凸)时胸壁异常变硬。如重症肌无力(见 重症肌无力)和格林巴利综合征等各种神经肌肉疾病可引起膈肌及呼吸肌无力(见 吉兰—巴雷综合征)。

流量速率的测定能反映气道狭窄或阻塞的程度。在患有阻塞性疾病时该值会出现异常,如慢性阻塞性肺疾病和哮喘。

流量容积检查

大多数肺量计在深呼吸时能持续显示肺容积和流量速率。这些容积测定值对于判断声带(喉)和气管的部分阻塞特别有用。

肌力评估

呼吸肌肌力可以通过让被检查者对着压力计用力吸入和呼出气体来测量。肌力变弱的疾病如肌萎缩和脊髓侧索硬化性肌萎缩(ALS,或称Lou Gehrig病),使呼吸变得费力,造成吸气和呼气时的驱动降低。

弥散能力的测定

弥散量测定可估计出氧气从肺泡弥散到血流中的效率。由于氧气的弥散量难以直接测定,可让病人吸入少量一氧化碳,屏住呼吸10s,然后将气体呼出到一氧化碳测量仪中。

如果检查显示一氧化碳没有很好地被吸收,那么氧气在肺泡和血流之间的交换也不正常。弥散障碍常见于肺纤维化、影响肺血管的疾病以及一些慢性阻塞性肺疾病患者。

最大自主通气量(MVV)

其可衡量人的最大呼吸能力。检查时患者取坐位,按指令在预设时间内通过肺量计尽可能快尽可能深地呼吸,预设时间通常为15-30秒,测量期间的通气容积。检查取决于受试者配合能力,但在一些情况下是有用的。

睡眠监测

通常呼吸是自动进行的,并由大脑中枢根据血中氧气和二氧化碳水平进行调控。然而一些人,呼吸可能停止较长的一段时间,特别是在睡眠时(见 睡眠呼吸暂停),这种情况称为睡眠呼吸暂停。检查睡眠呼吸暂停的方法包括监测脑电波活动(通过脑电图,即EEG进行)、血中氧气浓度(使用脉搏血氧测定仪,利用电极夹在手指或耳垂上进行测定)、呼吸时气体的流动(将测量装置放于一侧鼻孔中)以及胸壁的动度。所有这些检查作为组成部分联合起来称为一个,叫多导联睡眠监护图。由于多导联睡眠监护并非随时易得,其他检查有时也用以了解睡眠时有无呼吸暂停。

(ABG) 动脉血气分析(ABG)

动脉血气分析用来测量动脉血中氧气和二氧化碳的水平以及血液的酸度(PH)。动脉采血时需要技巧,可能会造成病人数分钟时间的不舒服。通常标本取自腕部动脉(桡动脉)。氧气和二氧化碳以及酸度水平是衡量肺功能的重要指标,因为它们反映出肺摄取氧气入血和从血中排出二氧化碳功能的状况。

氧浓度能通过放置在手指或耳垂上的电极进行检测,该方法称为脉氧测定法。当医生认为需要测定二氧化碳和血液酸度时(当病人的病情危重时),则需进行动脉血气分析。

胸部影像检查

胸部X线检查:常规需要拍摄胸部后前位X线片,有时也需要侧位片。胸X线片能显示心脏和大血管的轮廓,且常能揭示出胸部、邻近组织、胸壁包括肋骨在内的严重病变。例如,胸片能清楚地显示肺炎、肺部肿瘤、慢性阻塞性肺部疾病、肺塌陷(肺不张)和胸腔内积气(气胸)或积液(胸腔积液)。虽然胸片常不能提供足够的信息来判断疾病的确切病因,但他们能帮助医生是否安排或安排哪一种有助于诊断的其他检查。

胸部计算机断层(CT—计算机X线断层摄影(CT)):比胸片能提供更多的细节。通过CT,一系列的X线图像通过电脑进行分析,得出多层横断面和纵断面的图像。进行CT检查时,可以注射或口服造影剂,能更清楚地反映出胸部的病变。

磁共振成像(MRI—磁共振):磁共振成像同时能提供特别详细的图像,尤其是疑有胸部血管异常如主动脉瘤时。与CT检查不同的是,MRI检查时不会接受射线

超声波检查(超声波检查):超声显示的是机体声波反应投射产生的图像。超声通常用来检测胸膜腔(覆盖于肺及胸壁内侧的两层胸膜之间隙)中的液体,还可用于超声引导下胸腔穿刺抽液。

核素扫描(放射性核素扫描):肺部核素扫描常用于肺部血凝块(肺栓塞)的检测及肺癌患者的术前评估。方法是采用微量的短半衰期放射性物质来评价通过肺部的气流和血流的图片。通常检查分两步进行,第一步(肺灌注扫描),将放射性物质注入静脉,以扫描仪采集该物质分布到肺血管中的图像。如灌注扫描异常则进行第二步(肺通气扫描),患者吸入一定量的放射性气体,再以扫描仪采集气体在肺内的分布图像。

肺动脉造影(亦称肺动脉血管造影术):传统的肺血管造影是经肺动脉注射可在胸片上显影的不透射染料,再用传统的X线片观察其在肺(血管造影)内的分布。肺血管造影常在怀疑肺栓塞时进行,结合肺灌注扫描,是诊断或排除肺栓塞的最好的检查方法。逐渐地,血管造影术与CT技术相结合形成CT下肺血管成像术。CT肺血管造影术损伤更小些,因其只需在外周静脉而不必在肺动脉注射造影剂。

正电子发射X线断层摄影术(PET—正电子发射X线断层扫描(PET)):当怀疑癌症时可采用这种方法。正电子发射X线断层摄影术(PET)工作原理依赖于恶性(癌性)和良性组织(非癌性)的不同的代谢率。将标记有用PET可视的化合物(示踪剂)的葡萄糖分子静脉注射,这些分子聚集到高代谢组织(如恶性淋巴结)中,通过PET被检测出。良性组织聚集的分子很少,通常是检测不出来的。

胸腔穿刺术

胸腔穿刺术时,异常聚集胸膜腔的液体(胸腔积液—见 胸膜积液)可经针头和注射器被抽出,从而用于化检查。进行胸腔穿刺的两个主要原因是缓解肺组织受压产生的呼吸困难和收集液体标本用于诊断性检查。

在胸穿过程中,患者采取舒适的坐位,身体向前倾斜,手臂放于支撑体上。消毒背部局部皮肤,进行局麻。接下来医生从肋间隙进针,不能伤到肺,抽出一些液体到注射器中。有时在超音波引导下进行穿刺(以明确在哪儿进针)。将抽取的液体进行化检,检查其化学成分,判断是否存在细菌或癌细胞。

存在大量胸积液,则需以塑料导管进行引流,引流管接以比注射器大的引流袋。如液体需要连续数天引流,可以更大的导管(胸腔引流管)置入胸腔并持续进行抽吸。

胸腔穿刺术中和术后发生并发症的危险性很低。患者在肺复张碰及胸壁时会感觉到疼痛或者想要咳嗽。患者也可能会感觉到暂时的头晕,呼吸困难。其他可能的并发症包括肺刺破导致气体进入胸膜腔(气胸)、出血进入胸膜腔或胸壁、晕厥、感染、刺破脾脏或肝脏,存在数周至数月的大量胸水,如果抽水过快,可致肺内液体聚集(肺水肿)。操作后应做胸片来判断是否发生了以上并发症。

胸膜或肺穿刺活检术

如胸腔穿刺未能明确胸水的原因,则可进行胸膜活检。第一步,和胸穿一样进行局麻。然后用较大的切割针从胸膜上取下一小块组织标本,送到实验室检查是否有结核或肿瘤改变。胸膜活检诊断结核的准确率大约为85%-90%,但诊断肿瘤和其他疾病准确率偏低。

如果需要从肺部肿瘤取出组织标本,则可进行穿刺活检。在进行皮肤局麻后,医生用CT片作为指导,直接将活检针穿入肿瘤组织,取得细胞或小块组织进行送检。疑有感染时,还可将组织进行培养(将标本放入含有营养培养基的器皿中,进而观察其中的细菌生长的过程)。胸膜和肺组织活检的并发症与胸腔穿刺术相似。

支气管镜检查

支气管镜检查时通过一个可曲性观察管道(支气管镜)直视声带(喉)和气道。支气管镜末端有光源可使医生通过导管观察大气道(支气管)和肺部。

支气管镜检查示意图

为直接观察气道的情况,医师将一个可弯曲管道通过患者鼻腔送入气道中。圆圈图显示医师镜下所见的图像。

支气管镜可用于探明肺部出血来源。如果怀疑是肺癌,可检查气道并可在可疑部位获取组织。支气管镜可用于收集导致肺炎而其他方法又不能收集和判断的病原体。支气管镜在获得AIDS或其他免疫缺陷疾病患者的肺部标本方面特别有用。当患者烧伤或吸入烟雾时,支气管镜有助于医生评估喉和气道烧伤或烟雾损伤的程度。气管镜能帮助医生处理特殊情况,例如支气管镜可以用来吸出分泌物、血液、脓液或取出异物;可以把药放入肺部特定的部位;可以引导辅助呼吸的插管的插入(气管内插管)。

在进行支气管镜检查前患者应禁饮禁食4小时,可用镇静剂来缓解紧张,用阿托品以减少术中发生喉痉挛和术中有时会出现的心率减慢的风险。咽喉和鼻腔喷射麻醉药后,将纤维支气管镜通过鼻腔送入气道。

支气管肺泡灌洗是一种操作技术,医生用于收集支气管镜不能看到的来自小气道和肺泡的标本。当气管镜锲入小气道后,医生向内注入盐水(生理盐水)。然后用支气管镜吸出含有细胞或细菌的液体。对收集液进行显微镜检查有助于诊断感染和癌症。液体也可被接种到含有特殊营养基的器皿中并放置一段时间以观察有无细菌生长(细菌培养),这是诊断感染的一种好方法。

经气管镜肺活检是通过支气管镜获得肺组织标本。医生将活检钳通过支气管镜的孔道,进行性穿过小气道到达疑为病灶的部位。医生可通过荧光镜(利用X线技术将体内结构成像于屏幕的装置)的引导帮助确定病变部位。荧光镜的使用也可减少刺破肺组织及发生胸膜腔积气(气胸—见 气胸)的风险。虽然经支气管肺活检增加了并发症的危险,但它常能提供更多的诊断性信息,从而避免一些较大的手术。

有时也需要经支气管针吸。在这个过程中,活检针通过支气管镜进入支气管壁。针吸可在直视下穿过大气道壁,也可利用X线图像处理器穿过小气道壁。医生在显微镜下从可疑病灶的淋巴结抽吸细胞作为样本。

在进行支气管镜检查之后,患者需要观察数小时。如果取出了组织,应做胸片来检查是否有并发症如出血、气体漏入胸膜腔(气胸)等。

胸腔镜检查

胸腔镜检查时通过一个可视管道(胸腔镜)对肺表面和胸腔进行直视检查。是活检中获得肺组织标本最常用的方法。胸腔镜还可用来治疗胸腔内液体积聚(胸腔积液)。

患者在术中通常是给予全麻。然后外科医生在胸壁上作三个小切口,将胸腔镜放入胸腔中,这样可以让气体进入,使肺受压塌陷。除了能看到肺表面和胸膜外,医生还可取样做显微镜检和培养,也可通过胸腔镜给药以防止胸水的再聚集。在胸腔镜取出后,置入胸腔引流管以排出术中进入胸腔中的空气,促使塌陷的肺组织复张。

并发症同胸腔穿刺和胸膜穿刺活检。然而,该检查的创伤性更大,会留下小的伤口,且需要住院和全身麻醉。

纵隔镜检查

纵隔镜检查是通过一个可视管道(纵隔镜)对双肺之间的胸部区域(纵隔)进行直视检查。纵隔包括心脏、气管、食管、胸腺和淋巴结。几乎所有的纵隔镜检查都是用以诊断淋巴结增大的原因或在开胸手术前估价肺癌扩散的范围。

纵隔镜检查是在手术室中进行,患者需要全麻。在胸骨切迹上做一个小切口,然后把纵隔镜向下在气管前方插入胸腔,医生即能观察到靠近气管的纵隔所有的组织,如有必要可获取用于诊断检查的标本。其并发症同胸腔穿刺和胸膜穿刺活检。

胸廓切开术

胸廓切开术是一种外科手术,打开胸壁观察胸腔内器官,获得组织标本进行实验检查,还能治疗肺、心、大血管疾病。

胸廓切开术是一项较大的手术,不如其他诊断性方式应用得多。胸廓切开术在一些操作如胸廓穿刺术、支气管镜检查、纵隔镜检查不能提供足够的信息时采用。因为通常能直接看到和选取病灶,以及可以取到较大的组织,超过90%的人在接受这个手术后能发现肺部的问题。肿瘤组织自肺取出也常采用胸廓切开术。该术容许医生直视和切除所有病变组织。

胸廓切开术需要在手术室中全麻后进行。在胸壁上作一切口,然后取出组织标本以便显微镜下检查。如需从双肺获取标本,常需剖开胸骨。如有需要,可以取出一个肺段、一个肺叶或者整侧肺。

手术后置入胸腔导管,并放置24-48小时,患者通常需要住院数天。并发症包括感染、持续性出血以及气体持续漏入胸腔(气胸)。

抽吸术

抽吸术用以获得气管和大支气管分泌物和细胞。用它取得标本以进行显微镜下检查,或是进行痰培养,以及可用于咳嗽无力者帮助清除气道分泌物。

将一条可弯曲的、洁净的长塑料导管的一端连接到抽吸泵上,另一端通过鼻腔或口腔送人气管。当导管放入适当的位置后,就可以进行间隙性的吸痰,每次持续2-5秒。当患者已有经颈部引入气管的导管(气管切开),或者鼻或口已有引入气管的导管(气管内插管),吸引管可直接经导管插入气管。有时,经导管向气管内注入盐水可使分泌物和细胞更加容易被吸出。

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