MAX-Ⅱ型运动心肺功能测试系统标准化操作及保养与故障处理

摘 要 MAX-Ⅱ型运动心肺功能测试系统是目前国内占有率较高，测试原理较为经典的心肺功能测试系统。但是通过查阅大量文献发现关于此仪器测试原理，标准化操作流程及保养与故障处理方面的文章甚少，这就给初期使用该仪器测试的人员带来不少操作上的困难，而这些恰恰是使用好仪器的关键所在，也是保证实验数据真实客观的前提，所以本文通过仪器日常使用积累的经验，长期同工程师的联系沟通，制定了仪器的标准化操作流程，总结了使用中的注意事项，故障及处理方法和使用后的维护保养。

关键词 MAX-Ⅱ型运动心肺功能测试系统；标准化操作；注意事项；维护保养

中图分类号R563 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）57-0106-02

运动心肺功能测试是指在特定的运动负荷下（自行车或跑台），收集受试者呼出的气体并加以分析，对VO2max等指标进行直接或间接测定，并辅助心电导联监测心电变化，从而能够综合评估个体的有氧运动能力、运动时血流变化情况、心脏电生理反应及无限制运动的征兆或症状。通过测试所收集的气体和心率表及电极传导提供的数据，准确地反映出运动员的心肺功能水平和最大有氧工作能力，为探索训练负荷的变化规律提供有效的技术支持，使运动员的训练工作更具科学性[1-4]。

美国AEI公司生产的MAX-Ⅱ型运动心肺功能测试系统以其精确、耐用的分析器 、经典的气体采集方法、直观的操作面板等优点广泛应用于体育科研、体育教学 、运动医学等领域。

1 仪器简介

1.1 仪器组成

仪器主要由气体分析系统、计算机系统、心率遥测系统、工作台车4部分组成。

1.2 仪器系统功能特点

气体采集方法：高速、低阻抗气体混合室法(要求4L以上的气体混合室) 它是国际公认的经典方法，特点是无论在小通还是大通气量时都可保证气体分析的准确性,特别适用于运动生理和运动医学的研究。

氧分析器测试范围：0％~100%; 二氧化碳分析器测试范围：0%~10%。

压差式流量传感器，流量范围：0L/S~15L/S它独特的地方是测试受试者的吸气量，这样就保证了气体组成是恒定的温度、水蒸气含量和黏度是不变的。

分析器校准：校准的方法分通过计算机的全自动校准和手动校准。这种双重校准方法并用，是此机器的独有特点。

1.3 仪器简易操作流程

1）打开机器预热大约1个小时左右。按下仪器前面板的Calibrate（Low）按钮，同时打开氮气瓶，调节气瓶流量阀，使流量表为10psi，调节LOW旋钮，使O2和CO2读数为0。按下仪器前面板的 High按钮，同时打开混合气瓶，调节气瓶流量阀，使流量表为10psi，调节HIGH旋钮，使O2和CO2读数为5.05和20.99，各气瓶数值可能会有差异，请以气瓶数值为准；

2）启动计算机桌面上的MOXUS程序，点击工具栏上的Calibrate按钮，进入定标界面。点击定标界面的AutoCal按钮，进行自动定标，定标结束后关闭气瓶；

3）点击定标界面的Calibration按钮，进入流量定标界面。将呼吸三通接到呼吸管路上，同时接上打气筒，看流量平衡灯绿灯是否亮，若不亮，调节灯下面的旋钮，使其亮，然后进行打气操作。只要将屏幕上五组数据打满，点击OK。反复进行两次后，自动退出流量定标界面,第二次平均误差值要求在1%以内。点击定标界面的Save保存，然后点击Exit；

4）点击工具栏上的Subject Data按钮，录入个人信息。点击工具栏上的Start Study按钮，进入测试界面。给受试者戴上呼吸面罩和头盔，让受试者进行热身，等到测试界面的各项值稳定后，点击Start Study进行数据采集。

2 注意事项与维护保养

2.1 注意事项

2.1.1 测试前注意点

1）受试者在测试前保持身体健康，如患有呼吸系统疾病者，禁止测试以免交叉感染影响其余健康受试者；

2）确保受试者测试前保持正常饮食，避免低血糖等状况发生，询问受试者测试前身体疲劳指数，以免影响测试结果；

3）对于初次受试者，说明实验目的，具备的强度，让其做好充分的准备活动，调动受试者的积极性，这样才能取得客观的实验数据；

4）仪器要进行充分的预热，如实验量比较大，在保证用电安全的基础上，可以提前一天打开机器预热，这样第二天校准完机器即可以开始测试，缩短了受试者等待测试的时间。

2.1.2 测试中注意点

1）仪器校准是实验中的基础也是关键步骤，所以校准时不要保存不标准的校准结果，若实验中VE值偏高则极有可能是此原因造成的，此时可重启电脑后重新进行校准，保存正确的校准值；2）气筒是校准中的重要工具，首先应查看气筒刻度是否在3L的位置，其次通过长期测试发现，最佳方法是目视前方，视线离开软件界面，这样就可以避免刻意调整打气节奏获得想要的校准值，伴随着自己的呼吸有节奏的打气，这样出来的校准值真实可靠；3）校准时应注意流量平衡灯是否在中间绿灯位置，流量平衡计的位置则应在100-125CC毫米汞柱之间；4）如预测试时没有出现任何数据，则首先应检查进、出气管是否插反。其次可以查看口嘴中的橡皮小圈是否装反，装反则应及时取下更正，否则受试者呼吸困难；5）通测试前一定要输入仪器即时测得的周围空气含量，温度，湿度，并输入到测试信息中，此步骤非常关键！对测试过程中计算受试者的各项心肺功能指标有显著的影响；6）测试时尽量保持室内空气流通，无关人员或其余受试者应和当前受试者保持一定距离，避免干扰实验进程；7）RER（呼吸商）是判断受试者是否疲劳，达到最大摄氧量的重要指标之一，也是实验过程中判断实验数据是否准确的重要指标。在预测试时若受试者RER迟迟不能达到安静值，但又不是特别高时，一般是进气管和混合舱里废气没有完全排空所致，在这种情况下通常可以开始测试，30s~1min后RER下降，指标正常。但是若开始较长时间RER仍旧很高，或者出现持续下降、数值忽高忽低等情况则应停止实验，检查仪器情况，重新校准定标通过后再开始测试；8）VE（呼吸当量）是判断仪器状态的重要指标之一，往往测试后VO2MAX等指标的虚高就是VE偏高引起的，正常情况下从安静状态到开始测试后应该是一个缓慢上升的过程，假如测试初始即出现很高的数值，则应停止测试，重新校准仪器通过后再开始测试；9）实验过程中应时刻注意受试者口嘴，鼻夹情况，确保没有漏气，否则会影响实验结果，假如受试者较多，则一般在测试4个~5个受试者后重新进行定标，校准，确保仪器正常使用状态。

2.2 测试后的维护保养及注意问题

1）测试后应首先检查气瓶是否关闭，避免气瓶里气体无谓的浪费，气瓶若长期未用，可以滚动一下气瓶以免气体分层[3]。可以拔下2根通气管，进行清洗；

2）取下气体采样线，进行清洗，晾干。若一天受试者众多，可以采取上下午轮换使用的方法，保持干燥；

3）若长时间没有测试，可以将侧面通气管底部安上黑色防尘盖，但下次进行测试时务必取下，否则校准不能通过；

4）清洗消毒各个口嘴，鼻夹，面罩等之后，必须晾干并整齐摆放，便于下次测试的使用。

3 结与讨论

通过查阅资料了解，目前国内所使用的运动心肺功能仪按照测试原理主要分为Breath by Breath(每口气法)，气体混合室两大类。前者主要以便携式仪器为主，测试优点为没有混合室，测量误差极小。因为是遥测，所以不受实验场地限制的影响，携带也较为方便。缺点为测试运动员极限最大摄氧量，大通气量时析，容易造成采样线内水汽过多，堵塞，引起实验结果差异，此类仪器更加适用于医院康复治疗，检测病患心肺功能等领域。后者气体混合室类的仪器，缺点同每口气法相比，测试精度不如每口气法，也存在一定的延迟问题。但是它的特点为无论在小通气量还是大通气量时都可以保证气体分析的准确性，同其他方法相比（如每口气法），特别适用于运动生理和运动医学的研究，而且同采用每口气法测试原理的仪器相比，分析器和传感器的使用寿命都更长，这也就意味着可以减少更多的实验成本[5-7]。

参考文献

[1]Weisman IM, Zeballos RJ.Clinical exercise testing [J].Clin Chest Med, 2001, 22(4): 9-701.

[2]李琦.运动心肺试验在呼吸领域中的应用[J].当代医学，2000，6(5)：49-52.

[3]穆魁津，林友华.肺功能测定原理与临床应用[M].北京医科大学.中国协和医科大学联合出版社，1992：170-186.

[4]Karlman Wasserman,James E.Hansen.Prnciples of Exercise Testing and Interpretation[M].Science Press，2008：176-177.

[5]冯连世，李开刚.运动员机能评定常用生理生化指标测试方法及应用[M].1版.北京：人民体育出版社，2002：159-160．

[6]杨翼，李章华，吕坤如.MAX-Ⅱ心肺功能测试系统在机能评定中的应用[J].武汉体育学院学报，2004，38(1)：39-40.

[7]高炳宏，李之俊.Oxycon Pro和MetaMaxⅡ两种心肺功能仪测试值的比较[J].中国运动医学杂志，2004，23(1)：53-55.