111年:(醫檢)病生理(1)

使用氦氣稀釋法( helium dilution method )檢查患者的功能餘氣量( functional residual capacity, FRC ),假設一開始的氦氣濃度是 10% ,經過七分鐘的呼吸後,測量最後的氦氣濃度是 6% ,而氦氣體容積是 5 L ,病患的FRC是多少 L?

A2
B2.5
C3.3
D5

詳細解析

本題觀念:

本題核心在於理解閉合式氦氣稀釋法(Helium Dilution Method)測量功能餘氣量(FRC)的指標稀釋原理:稀釋前後氦氣總量守恆,由初始濃度與體外容積,以及最終濃度與體外加肺內總容積間的關係,推算肺內剩餘氣體容積。

選項分析

  • 選項A(2 L)
    若代入公式 FRC = (C1×V1)/C2 – V1 = (0.10×5)/0.06 – 5 = 8.33 – 5 ≈ 3.33 L,遠大於2 L,明顯過低,不符計算結果。

  • 選項B(2.5 L)
    同理計算結果為3.33 L,2.5 L仍偏低,顯示選B亦不符。

  • 選項C(3.3 L)
    代入公式可得 FRC ≈3.33 L,四捨五入後即為3.3 L,與選項C吻合。

  • 選項D(5 L)
    5 L 等於單純氣體容積V1,若套用公式則需C2 = C1才可能成立,與題中所示降至6%不符,故排除。

答案解析

閉合式氦氣稀釋法假設試驗系統無漏氣,測試開始時氦氣總量等於測試結束時氦氣總量。以C1、V1為初始氦氣濃度與容積,C2、V2為平衡後濃度與總容積(V2 = V1 + FRC),則有: C1×V1 = C2×V2 = C2×(V1 + FRC)
整理得:FRC = (C1×V1)/C2 – V1
代入數值:FRC = (0.10×5 L)/0

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