肺功能的試驗(yàn)儀器主要由肺量計(jì)、氣體分析儀及壓力計(jì)組成,，通過它們的組合,，可對(duì)肺功能的大多數(shù)指標(biāo)，如肺容量,、通氣,、彌散、呼吸肌肉力量,、氧耗量,、二氧化碳產(chǎn)生量等作出測定，其中肺量計(jì)在肺功能檢測中最為常用,。
了解肺功能儀的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理,，可對(duì)肺功能儀的技術(shù)故障有相應(yīng)的了解，對(duì)檢查的偽差作出準(zhǔn)確的判斷,，使對(duì)病人的肺功能評(píng)價(jià)更為準(zhǔn)確,。因此，這對(duì)一個(gè)優(yōu)秀的肺功能檢測者尤為必要,。
肺量計(jì)是指用于測定肺的氣體容量或流量的儀器,。
依物理學(xué)定律，設(shè)某一瞬間的體積流量為Q,，一定時(shí)間t內(nèi)流過的流體的體積為V,，則有V＝Qdt 或Q＝dV/dt，而體積流量是流體流速為 v與流經(jīng)截面積為A的乘積,，即Q＝A·v,，可見流速與容量可相應(yīng)轉(zhuǎn)換，通過測定吸/呼氣體的流速及吸/呼氣體時(shí)間可求出吸/呼氣容量,。反之亦然,。
肺量計(jì)可分為容量型肺量計(jì)和流量型肺量計(jì)
容量測定型肺量計(jì)先測定流體的體積，而后得出流量,。
水封式肺量計(jì)(water-sealed spirometer)
其結(jié)構(gòu)簡單,、測量準(zhǔn)確，但測量指標(biāo)較少,，不易于自動(dòng)轉(zhuǎn)換為流速參數(shù),，其容量所測為室溫容量(ATPS狀態(tài))，應(yīng)將之矯正為體溫容積(BTPS狀態(tài)),。目前已較少使用,，僅在一些基層醫(yī)院或生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室中尚有使用，如Collins肺量計(jì)。其構(gòu)造如圖,，鈉石灰是CO2吸收劑,，鼓風(fēng)機(jī)為了減少機(jī)器的阻力，容量的變化記錄于記紋鼓,，這種設(shè)備的死腔量較大,，一般為6~8L。
由水將浮筒內(nèi)外分隔,，帶有單向閥的管道與盛有CO2吸收劑的容器相連,，浮筒內(nèi)與病者以密封閉回路方式相連。浮筒經(jīng)一滑輪懸拉,，連至另一端與記錄筆相連,，記錄筆可將浮筒位置的改變記錄于記紋鼓上。當(dāng)病人從浮筒中吸氣或呼氣記錄筆垂直上下移動(dòng),，移動(dòng)的幅度取決于吸/呼氣的容量大小,。
記紋鼓與一電機(jī)相連，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)記紋鼓動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度恒定,，并可選擇不同速度,，在描記筆水平記錄。是為描記圖的時(shí)間軸,，而描記筆的垂直運(yùn)動(dòng)為插記圖的容量軸,，測試中描記出時(shí)間－容量曲線，從中可求出多個(gè)容量及流速參數(shù),。
Collins水封式肺量計(jì)示意圖
流速測定型肺量計(jì)
壓差式流量計(jì)
流速式流量計(jì)則先測出流經(jīng)截面積一定的管路的流體速度,，然后求出流量,，也稱為間接測量式流量計(jì),。按其測定原理可分為壓差式流量計(jì)、熱線式流量計(jì),、渦流式流量計(jì)等,。
壓差式流量計(jì)(pressure differential flowmeter)
利用在一定形狀的流通管道中氣流的壓力降落與流速的依從關(guān)系測定流量。壓差式傳感器包括兩部分：流量傳感器：實(shí)現(xiàn)氣體流速與壓差的一次變換,，根據(jù)流經(jīng)該變換器的氣流速度大小不同,，在變換器兩端敏感出相應(yīng)的壓力差，即壓差信號(hào),。壓差傳感器：將與流量成一定比例關(guān)系的壓差信號(hào)轉(zhuǎn)換成一定的電信號(hào),，經(jīng)處理后以數(shù)字或曲線圖形顯示。
壓差式流量傳感器有比托管和Fleish pneumotachograph兩種,。后者是較為常用的壓差式流量計(jì),。其原理是流量計(jì)的流速傳感器上有一篩狀隔網(wǎng)或毛細(xì)管網(wǎng)，氣流通過該網(wǎng)時(shí)受網(wǎng)的阻力而流速下降，結(jié)果使網(wǎng)眼的另一端的壓力輕微下降,。網(wǎng)眼兩端形成壓降差,。壓差傳感器可將此壓差感應(yīng)，產(chǎn)生電信號(hào),。流速通過越快,，壓降越大，則產(chǎn)生壓差電信號(hào)越強(qiáng),。氣流應(yīng)盡可能是層流,，錐形體的保護(hù)網(wǎng)及毛細(xì)網(wǎng)可提供此種氣流方式，流量計(jì)上的加熱器可使毛細(xì)網(wǎng)加溫,，避免呼出的飽和水蒸汽在篩狀隔網(wǎng)上冷凝沉積,，阻塞網(wǎng)眼。
壓差式流量計(jì)準(zhǔn)確度高,、敏感度較高,、漂移少、與氣體導(dǎo)熱性無關(guān)而與氣體粘滯度有關(guān),。因受隔網(wǎng)影響氣流阻力稍大,，在高流量測定時(shí)誤差偏大，常需電腦作矯正,。
一次性丟棄式傳感器（如美國麥加菲公司,，Medgraphicsy產(chǎn)品）為一次性使用，減少交叉感染,，但增加了消耗成本,。網(wǎng)眼式傳感器（如德國耶格，Jaeger公司及美國森迪斯,，Sensormedics公司產(chǎn)品）的網(wǎng)眼部分還能起到濾過細(xì)菌的作用,，以減少細(xì)菌污染和空氣傳播，但清洗略顯繁瑣,。
Fleish pneumotachograph 可用于測量氣體流速,，容量及呼吸頻率，與其它分析儀結(jié)合可作諸如殘氣量,、氣體分布等測定,。
Grould 2800, Sensormedics 6200, Medgraphs FUKUDA ST-350，ST-90 Multispiro -SX系列,，Vitalograph等肺功能儀屬此類壓差流量計(jì)測定,。
熱敏式流量計(jì)(Thermal flowmeter)：
依據(jù)熱量傳導(dǎo)與氣體流量相關(guān)的原理而設(shè)計(jì)。核心部分為溫度依賴性電阻元件,，熱線(hot wire)或熱珠(thermistor bead)接通電源時(shí)該元件加溫,，當(dāng)氣流通過熱敏件時(shí)可使其溫度下降,，并改變電阻，（熱珠溫度下降時(shí)電阻增加,，熱線溫度下降時(shí)電阻減少）,。維持熱線溫度的電流的改變與氣體流速成正比。熱線式傳感器靈敏度較高,，準(zhǔn)確性較好,，氣流阻力小，不受氣體粘滯度變化的干擾,，缺點(diǎn)是易損耗,，污物沾染后不易清洗，有時(shí)漂移,，與氣體導(dǎo)熱性有關(guān),。易受外環(huán)境因素影響，如氣壓的改變,，海拔高度,，氣體密度(如呼出氣氧濃度不同)等。,，在環(huán)境溫度,、壓力與標(biāo)定溫度、壓力相差較多時(shí)其流速（或容量）測定值可發(fā)生偏差,，應(yīng)對(duì)測量值進(jìn)行應(yīng)作標(biāo)化補(bǔ)償,，溫度、壓力修正,。此外該傳感器在低流量測定時(shí)線性反應(yīng)稍差,。
Minato AS系列肺功能機(jī)，Gould 218X系列,， Sensormedics Vmax229等屬熱線式肺量計(jì),。
葉輪式和渦輪式流量計(jì)(Vortex shedding)
依據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)部件（葉輪或渦輪）的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與流體速度成正比的特性而測量。氣流通過時(shí)引起葉輪或渦輪推動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng),，葉輪式采用光電調(diào)制原理,，通過光電效應(yīng),，渦輪式采用磁電調(diào)制原理,，通過磁電效應(yīng)，把葉（渦）輪的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出,。
由于葉輪的運(yùn)動(dòng)慣性和轉(zhuǎn)軸與軸承間摩擦力矩等因素的存在,，會(huì)影響傳感器的精度。此種誤差部分可通過電子線路予以補(bǔ)償,。但氣流停止通過時(shí)渦輪仍可有慣性轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生誤差,，且不能內(nèi)定標(biāo),，是其缺點(diǎn)。
Cosmed Quark系列,、Chest Hi-298,498等肺功能機(jī)采用該型流量計(jì),。
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