專技高考-醫事檢驗師臨床生理學與病理學111 年第 30 題單選題
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?
C正確答案
氦氣稀釋法利用氣體質量守恆定律 C1V1 = C2(V1+FRC) 進行計算,代入數值 10%×5 = 6%×(5+FRC),解得 FRC 約為 3.3L。
為什麼答案是 C
正確。根據公式 C1V1 = C2(V1+FRC),10% × 5L = 6% × (5L + FRC),0.5 = 0.3 + 0.06FRC,0.2 = 0.06FRC,FRC = 3.33L。
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完整詳解
Pro · 無限重點 氦氣稀釋法利用氣體質量守恆定律 C1V1 = C2(V1+FRC) 進行計算,代入數值 10%×5 = 6%×(5+FRC),解得 FRC 約為 3.3L。
秒解公式:FRC = V1 × (C1 - C2) / C2。代入數值:5 × (10 - 6) / 6 = 20 / 6 ≈ 3.33 L。
逐選項分析
A✕
計算錯誤。若未正確使用 C1V1 = C2(V1+V2) 的公式,或在移項時發生算術錯誤,可能會得出此錯誤數值。
B✕
計算錯誤。未能正確理解氦氣稀釋法的封閉系統體積關係,導致解方程式時得出錯誤結果。
C✓ 正確
正確。根據公式 C1V1 = C2(V1+FRC),10% × 5L = 6% × (5L + FRC),0.5 = 0.3 + 0.06FRC,0.2 = 0.06FRC,FRC = 3.33L。
D✕ 陷阱
此為題目給定的初始氦氣體容積 (V1 = 5L),並非病患的功能餘氣量 (FRC)。
功能餘氣量 (FRC) 測量方法比較
| 測量方法 | 核心原理 | 測量範圍 | 優缺點 |
|---|
| 氦氣稀釋法 (Helium dilution) | 氣體質量守恆 (C1V1=C2V2) | 僅能測量有通氣的肺泡容積 | 設備簡單,但會低估阻塞性肺病患者的FRC |
| 氮氣沖洗法 (Nitrogen washout) | 100% O2 洗出肺內 N2 | 僅能測量有通氣的肺泡容積 | 需較長時間,同樣會低估氣體滯留患者的FRC |
| 體積描記法 (Body plethysmography) | 波以耳定律 (P1V1=P2V2) | 可測量胸腔內所有氣體 (含滯留氣體) | 最準確,但設備昂貴且需患者配合密閉箱操作 |
計算時最容易忘記「最終總體積」是「儀器體積 (V1)」加上「病患肺容積 (FRC)」。若將等式右邊誤寫為 C2 × FRC,會導致完全錯誤的計算結果。