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title: "Pulmonary Function Tests（肺功能檢查）"
type: clinical-overview
specialty: CM
tags: [pulmonary-function-tests]
updated: "2026"
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# Pulmonary Function Tests（肺功能檢查）

**更新日期：** 2026-06（整合 Pocket Medicine 9th Ed. + 2022 ERS/ATS interpretive standard + 2023 ATS race-neutral statement）

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## 一、主要 PFT 項目

| 項目 | 測量方式 | 主要用途 |
|------|---------|---------|
| **Spirometry（肺量計）** | 用力呼吸 | FEV₁、FVC → 阻塞/限制型（來源：Pocket Medicine 9th Ed.） |
| Flow-volume loops | 繪製流量曲線 | 診斷及定位阻塞部位（來源：Pocket Medicine 9th Ed.） |
| **Lung volumes（肺容積）** | 氦氣稀釋法 / 體積描記法 | TLC、RV → 限制型確認、過度充氣或限制型疾病（含神經肌肉疾病）評估（來源：Pocket Medicine 9th Ed.） |
| **DLCO（氣體交換）** | CO 吸入法 | 評估氣體交換功能表面積；有助於區分阻塞型和限制型疾病的病因，並篩檢血管疾病和早期 ILD（來源：Pocket Medicine 9th Ed.） |
| **Bronchodilator Test（支氣管擴張劑試驗）** | 沙丁胺醇後重測 | 基線有阻塞或臨床懷疑哮喘時指示進行；可逆性 → 哮喘 vs COPD（來源：Pocket Medicine 9th Ed.） |
| **Bronchoprovocation（激發試驗）** | Methacholine 吸入 | 基線 spirometry 正常但懷疑哮喘時幫助診斷；>20% FEV₁ 下降 → 哮喘（來源：Pocket Medicine 9th Ed.） |
| Exercise test（走廊 / CPET）| 6 分鐘走路或 CPET | 功能性評估、呼吸困難原因分類 |

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## 二、核心數值定義

| 縮寫 | 全名 | 中文 |
|------|------|------|
| FEV₁ | Forced expiratory volume in 1 second | 1 秒鐘用力呼氣量 |
| FVC | Forced vital capacity | 用力肺活量 |
| FEV₁/FVC | FEV₁ / FVC ratio | 用力呼氣比（判斷阻塞）|
| TLC | Total lung capacity | 全肺容量 |
| RV | Residual volume | 殘氣容量 |
| FRC | Functional residual capacity | 功能性殘氣容量 |
| DLCO | Diffusing capacity for CO | 一氧化碳彌散量 |

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## 三、判讀步驟

### 步驟一：FEV₁/FVC ratio → 分型

| FEV₁/FVC | 解讀 |
|----------|------|
| **<0.70（或 <LLN）** | **阻塞型（Obstructive）** |
| **≥0.70（或 ≥LLN）** | 正常或限制型（需看 TLC）|

> [!warning] **Fixed ratio 0.70** vs **LLN（Lower Limit of Normal）**：老年人 FEV₁/FVC 自然下降 → 固定 0.70 可能 overdiagnose COPD；LLN 更精準（第 5 百分位）

### 步驟二：嚴重度分級 → 2022 ERS/ATS 改用 FEV₁ z-score（非 % predicted）

> [!warning] **2022 ERS/ATS interpretive standard（Stanojevic et al, ERJ 2022;60(1):2101499; PMID 34949706）重大改變**：
> 判讀基礎由 fixed % predicted 改為 **GLI 參考方程式 + z-score + LLN（第 5 百分位）**。
> 嚴重度改以 **FEV₁ z-score** 三段式分級（適用於阻塞與限制型的氣流/容積異常程度）：

| FEV₁ z-score | 嚴重度 |
|--------------|--------|
| > −1.65（≥ LLN）| 正常 |
| −1.65 至 −2.5 | Mild |
| −2.5 至 −4.0 | Moderate |
| < −4.0 | Severe |

**傳統 % predicted 分級（GOLD COPD 仍沿用，需熟悉）：**

| FEV₁ % predicted | GOLD 嚴重度 |
|------------------|--------|
| ≥80% | Mild（GOLD 1）|
| 50-79% | Moderate（GOLD 2）|
| 30-49% | Severe（GOLD 3）|
| <30% | Very severe（GOLD 4）|

### 步驟三：若 FEV₁/FVC 正常 → 看 TLC 判斷限制型

| TLC | 解讀 |
|-----|------|
| **<80% predicted（或 <LLN）** | **限制型（Restrictive）** |
| 正常 FEV₁/FVC + 正常 TLC | 正常 PFT（或混合） |

**限制型病因：**
- 肺實質：ILD、肺切除、ARDS fibrosis
- 胸廓/胸膜：胸廓變形、大量積液、嚴重肥胖
- 神經肌肉：GBS、ALS、MG（呼吸肌無力）
- 腹部：大量腹水、妊娠

### 步驟四：混合型（Combined）

- FEV₁/FVC ↓（阻塞）+ TLC ↓（限制）
- 常見：COPD + 肥胖、ILD + 氣道疾病

### 步驟五：DLCO 解讀

| DLCO | 意義 |
|------|------|
| 正常 | 正常彌散 |
| ↓ | ILD（彌散面積↓）、Emphysema（肺泡破壞）、Pulmonary HTN（毛細血管損傷）、[[Hematology(HEMA)/anemia/anemia_overview|Anemia]]（校正後）|
| ↑（>140% predicted）| 肺出血（Hemoptysis/DAH）、Polycythemia、HF early |

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## 四、常見疾病 PFT 模式

| 疾病 | FEV₁/FVC | FEV₁ | TLC | RV | DLCO |
|------|-----------|------|-----|----|------|
| **COPD** | ↓（固定）| ↓ | ↑（過度充氣）| ↑↑ | ↓（emphysema）|
| **Asthma** | ↓（可逆）| ↓ | 正常或↑ | 正常或↑ | 正常 |
| **ILD（纖維化）** | 正常或↑ | ↓ | ↓↓ | ↓ | ↓↓ |
| **肥胖/胸壁** | 正常 | 輕微↓ | ↓ | 正常 | 正常 |
| **肺高壓（PAH）** | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | ↓ |
| **神經肌肉疾病** | 正常 | ↓ | ↓ | ↑（無法排氣）| 正常 |
| **肺出血（DAH）** | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | ↑↑ |

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## 五、支氣管擴張試驗（Bronchodilator Reversibility Test）

**方法：** 吸入 SABA（沙丁胺醇 400 μg）後 15-20 分鐘重測

**陽性定義：**
- **2022 ERS/ATS（現行）**：FEV₁ 或 FVC 變化 **> 10% 相對於 predicted value** → bronchodilator responsiveness（BDR）陽性
- **2005 舊定義（仍常見於考題/舊報告）**：FEV₁ 增加 ≥200 mL **且** ≥12%（相對 baseline）

> [!warning] 2022 改版避免以 baseline 為分母（small baseline 會放大百分比），改用 predicted value 為基準。

| 結果 | 意義 |
|------|------|
| 完全可逆（FEV₁ 恢復正常）| 哮喘（Asthma）|
| 部分可逆（改善但仍 <0.70）| COPD with reversibility / 混合哮喘-COPD |
| 無可逆性 | COPD（固定阻塞）|

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## 六、Bronchoprovocation Test（支氣管激發試驗）

**適應症：** 症狀疑似哮喘但基線 FEV₁/FVC 正常 → 確認氣道高反應性（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）

**方法：** Methacholine 逐步濃度吸入，測定 PC₂₀（FEV₁ 下降 20% 所需劑量）；FEV₁ 下降 >20% 表示哮喘（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）

| PC₂₀（mg/mL） | 解讀 |
|--------------|------|
| <1 | 嚴重氣道高反應性 |
| 1-4 | 中度 |
| 4-16 | 輕度（邊界）|
| >16 | **陰性**，哮喘可能性低 |

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## 七、Inspiratory Flow-Volume Loop（流量-容積曲線）

**常見異常模式：**

| 模式 | 描述 | 意義 |
|------|------|------|
| **Obstructive（阻塞型）** | 呼氣峰值↓、曲線向右凹 | COPD / 哮喘 |
| **Restrictive（限制型）** | 曲線縮小（小環）、形狀正常 | ILD / 胸廓疾病 |
| **Variable intrathoracic obstruction** | 呼氣期截斷（flattening of expiratory loop）| 氣管軟化（tracheomalacia）|
| **Variable extrathoracic obstruction** | 吸氣期截斷（flattening of inspiratory loop）| 聲帶功能障礙（VCD）/ 上呼吸道腫瘤 |
| **Fixed obstruction** | 吸氣 + 呼氣均截斷 | 固定狹窄（tracheal stenosis）|

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## 八、DLCO 校正

**DLCO(adj) = DLCO / Hb correction factor**

- 貧血時 DLCO 假性降低（紅血球少 → CO 吸收減少）
- 公式：DLCO_adj = DLCO × (10.22 + Hb) / (1.7 × Hb)（Hb in g/dL）

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## 九、PFT 判讀的種族中立性（race-neutral）

- **2023 ATS 官方聲明**（Bhakta NR et al, *AJRCCM* 2023;207(8):978-995; PMID 36973004，ERS 背書）：建議**不再使用** race/ethnicity-specific 方程式，改用 **race-neutral average reference equations（GLI Global）**。
- **GLI Global（2022）** race-neutral 方程式由原 GLI dataset 重新分析推導（Bowerman C, Bhakta NR et al, *AJRCCM* 2023;207(6):768-774; PMID 36383197），LLN 範圍較寬，取代 GLI 2012 race-specific 為建議標準。
- 臨床影響：黑人族群改用 race-neutral 後 FEV₁/FVC z-score 下降（兒童研究約 −0.8～−0.9），pattern 重新分類比例增加（JAMA Pediatr 2024;178:699, PMID 38805209）→ 影響 asthma/restriction 標籤、disability/transplant allocation。

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## 十、Clinical Pearls

- **FEV₁/FVC <0.70** = 阻塞型（GOLD 診斷標準）；不正常但 FEV₁/FVC ≥0.70 → 看 TLC
- **COPD 的 RV 增加**（過度充氣）是 emphysema 的特徵，DLCO↓
- **ILD 的 DLCO↓ 比 TLC 更敏感**（早期偵測到 alveolar damage）
- **哮喘 PFT 可完全正常**（發作緩解後）→ 需 bronchoprovocation test 確認
- **DLCO↑**：想到 DAH（瀰漫性肺泡出血）或 Polycythemia
- **神經肌肉疾病**：仰臥位 FVC 比站立更低（重力影響膈肌），差距 >20% = 膈肌無力
- **VCD（Vocal Cord Dysfunction）**：常被誤診為哮喘，特徵是吸氣期 flow-volume loop 截斷
- **2022 ERS/ATS 三大改變**：①判讀基礎 → z-score/GLI/LLN；②嚴重度 → FEV₁ z-score 三段式；③BDR → FEV₁ 或 FVC 變化 >10% predicted（非 ≥200 mL 且 ≥12% baseline）
- **race-neutral spirometry（GLI Global）**：2023 起建議；切勿再套 race-specific 方程式

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## References

| 來源 | 年份 | 重點 | PMID |
|------|------|------|------|
| Stanojevic S et al. *Eur Respir J* | 2022;60(1):2101499 | ERS/ATS interpretive standard（z-score/GLI/LLN、新 BDR、新嚴重度）| 34949706 |
| Bhakta NR et al. *Am J Respir Crit Care Med* | 2023;207(8):978-995 | ATS 官方聲明：race-neutral PFT 判讀 | 36973004 |
| Bowerman C, Bhakta NR et al. *Am J Respir Crit Care Med* | 2023;207(6):768-774 | GLI Global（race-neutral）方程式推導 | 36383197 |
| Forno E et al. *JAMA Pediatr* | 2024;178(7):699-706 | race-neutral 對兒童判讀的衝擊 | 38805209 |