måling af statiske lungevolumener. Kropsplethysmografiintroduktion

i 1956 Dubois et al. beskrevet helkropsplethysmografi baseret på Boyles lov, ifølge hvilken volumenet (V) af en gas ved en konstant temperatur varierer i omvendt forhold til det tryk (P), som den udsættes for, med p-kr.v forbliver konstant.1,2

mens spirometry3 er den mest anvendte metode til vurdering af lungefunktion i klinisk praksis, er det til tider nødvendigt at måle luftens volumen, som lungerne ikke kan fortrænge (statiske lungevolumener). Således forbliver plethysmografi en væsentlig teknik i vurderingen af lungefunktionen. Det måler flere gasvolumener, såsom det intrathoraciske gasvolumen (TGV) eller den funktionelle restkapacitet (FRC), det resterende volumen (RV) og den samlede lungekapacitet (TLC).4,5 tilsætningen af to eller flere lungevolumener udgør en lungekapacitet (tabel 1). Denne teknik måler også total luftvejsresistens (rav), specifik luftvejsresistens (srav), luftvejskonduktans (gav) og specifik luftvejskonduktans (sgav).

i modsætning til andre teknikker som nitrogenudvaskning eller Heliumfortynding, der undervurderer FRC, fordi de ikke måler dårligt ventileret eller uventileret spaces (bullae), plethysmografi måler det fulde volumen af intrathoracic gas.

der er tre slags plethysmografer, og den mest anvendte er plethysmografen med konstant volumen.4

udstyr

det skal indeholde:

• –

  lufttæt kammer (2 modeller: ældre børn / voksne; spædbørn).

• –

  Pneumotachograph. Det skal opfylde standarderne for spirometriske enheder (ATS/ERS 20056): i stand til at måle volumener på 0,5–8,00 L med en nøjagtighed på 3% liter som kalibreret med en 3,00 L sprøjte, strømmer mellem 0 og 14L/s og registrerer varigheder på mindst 30s.

• –

  Lukkerventil og tryktransducer til måling af trykændringer ved munden. Tryktransduceren skal have en følsomhed større end 50cm H2O og en flad frekvensrespons på over 8h. Dette afhænger af vejrtrækningsfrekvensen under TGV-manøvren, som ikke må være større end 1,5 HS.

• –

  tryktransducer inde i plethysmografkammeret (plethysmografer med konstant volumen med variabelt tryk). Det måler trykket i kammeret. I nogle systemer placeres en anden pneumotachograf på plethysmografvæggen for at måle volumenændringer inde i kammeret (plethysmografer med konstant tryk med variabel volumen). Det skal være nøjagtigt til 0,2 cm H2O.

• –

  Computer, printer og vejrstation (afhængigt af udstyret).

• –

  mundstykker med engangs-in-line-filtre 99% effektive til filtrering af vira, bakterier og mykobakterier; død plads på mindre end 100 ml og en modstand lavere end 1,5 cm H2O til en strømning på 6L / s.

kalibrering

strømningsmålere skal kalibreres efter den protokol, der er fastlagt af producenten, og overholde ATS/ers 2005 spirometri-standarderne.3 Plethysmografer har normalt automatiske kalibreringssystemer (kammertætning og transducerjustering).det er vigtigt at registrere patientens alder (år), Vægt (kg), etnicitet og højde (cm). Hvis patienten har svært ved at stå op (bryst-eller neuromuskulære misdannelser), kan armspændet bruges i stedet for højden. Patienten får detaljerede oplysninger om testen (tabel 2 og 3). Kammerdøren er lukket og lader 1 min gå, før temperaturen stabiliseres. Patienten instrueres i at trække vejret gennem mundstykket og støtte hans eller hendes kinder i begge hænder, i små mængder og med en hastighed på 20-60 vejrtrækninger pr. 10 tidevandsindåndinger, der søger at opnå et stabilt FRC-niveau (variationer

100 ml).

på dette tidspunkt lukkes lukkeren ved afslutningen af en udløb (varighed af okklusion, 2–3s), og patienten fortsætter med at trække vejret, mens han holder på kinderne for at undgå lækager. Når lukkeren åbnes igen, skal patienten tage to eller tre tidevandsindåndinger efterfulgt af den langsomme vitale kapacitetsmanøvre, der starter med en maksimal inspiration for at opnå inspiratorisk kapacitet (IC) efterfulgt af en maksimal udløb (for at måle den langsomme vitale kapacitet) og derefter en maksimal inspiration (Fig. 1). Hvis manøvren mislykkes, skal teknikeren forklare og demonstrere testproceduren for patienten endnu en gang.

en anden standardiseret procedure, omend en, der anvendes mindre hyppigt på grund af dens tekniske vanskeligheder, består i at få patienten til at trække vejret ud til restvolumen efter okklusion efterfulgt af en maksimal inspiration til TLC og derefter ved en langsom spirometri manøvre.

plethysmografi ydeevne og kvalitetsvurderingtest kvalitetskriterier

der skal opnås et sæt på tre til fem teknisk tilfredsstillende TGV-VC-manøvrer. Kurverne skal være næsten lige og overlejres på hinanden og skal være inden for transducernes trykkalibreringsområder (10 cm H2O eller 1,3 kPa).

acceptkriterier

individuelle plethysmografimanøvrer (TGV-VC) er acceptable, hvis:

• –

  tidevandsånding viser en stabil FRC (mindst 4 tidevandsånder, der er enige inden for 100 ml). Dette bekræftes af graferne(Fig. 1 og 2).

  

  Figur 1.

  bestemmelse af lungevolumen ved plethysmografi. Grafisk repræsentation af resultater (Jaeger plethysmography, Care Fusion).

  (0, 24 MB).

  Lungevolumener og kapaciteter.

  figur 2.

  lungevolumen og kapacitet.

  (0, 1 MB).

• –

  forskellen i volumen (kurv) mellem FRC-niveauet og okklusionsniveauet er mindre end 200 ml.

• –

  åndedrætsfrekvensen under lukkerlukning varierer mellem 30 og 60 vejrtrækninger pr.

• –

  plethysmografsporingen viser 3-5 TGV manøvrer.

• –

  TGV-sløjfer har ensartede mønstre, er fri for artefakter og viser minimal Hysterese mellem inspiration og udløb.

• –

  de to ender af kurven kan observeres.

• –

  målelinjens hældning skal være parallel med TGV-sløjfen.

• –

  VC-målingen er acceptabel i forhold til de højeste IC-eller udåndingsreservevolumenværdier, skal opnå et plateau på mindst 1 sekund i varighed med ændringer i udåndingsvolumen på mindre end 25 ml og skal være større eller lig med den største FVC-værdi opnået i den tidligere udførte tvungen spirometri.

Repeterbarhedskriterier

i plethysmografi bør disse kriterier kun anvendes til at afgøre, hvornår det er nødvendigt at udføre mere end tre acceptable manøvrer (mindst tre acceptable manøvrer og højst otte manøvrer skal udføres). Kriterierne skal ikke bruges til at udelukke resultater fra rapporter eller emner fra en undersøgelse.

ATS/ERS 20056 kræver: (A) at de tre acceptable FRCpleth-manøvrer er enige inden for 5%, og (b) at forskellen mellem de to største værdier af de gentagne VC-målinger er mindre end 150 ml.

kvalitetskontrol

kammer-og volumenkalibreringerne skal udføres nøjagtigt som anvist af producenten. Test af en biologisk kontrol (sund Ikke-ryger) skal udføres mindst en gang om måneden, og når der er mistanke om en fejl, måles TGV, RV og TLC. Værdier, der adskiller sig med mere end 10% for FRC og TLC eller mere end 20% for RV sammenlignet med tidligere målinger på det samme emne, antyder fejl.

indikationer

hovedindikationen er diagnose og karakterisering af restriktive ventilationsmønstre (vurdering af sygdommens sværhedsgrad, sygdomsforløb og respons på behandlingen).

det kan også bruges til at vurdere sværhedsgraden af begrænsning i sygdomme med et blandet ventilationsmønster og til tidlig påvisning af uventilerede fangede gasrum og luftstrømbegrænsninger. Det tillader måling af uventilerede luftrum (subtraktion af FRC målt ved plethysmografi fra FRC målt ved heliumfortynding) og risikovurdering til kirurgi (for eksempel til pneumonektomi). Det kan udføres med succes fra 6 år.

resultater og referenceværdier

for det første skal testens accept og repeterbarhed vurderes. De resultater, der rapporteres, når testen anses for acceptabel, er TGV (gennemsnittet af mindst tre TGV-manøvrer, der er enige inden for 5%), CV (den største værdi i mindst 3 manøvrer med værdier, der er enige inden for 5%), TLC (summen af TGV og den højeste IC-værdi), RV og RV/TLC-forholdet.

efterfølgende analyseres modstands-og TGV-kurver og kontrollerer, at sløjfer har en lukket form (eller, hvis de ikke er det, vurderer for potentielle underliggende patologier), deres vinkel, hældning osv. Hver manøvre analyseres også separat for at vurdere lungevolumener; tidevandsvolumen skal forblive stabil under testen med et stabilt endeudløbsniveau (EELV), korrekt okklusion og korrekt udførelse af manøvren, der består i en inspiration efterfulgt af en maksimal udløb.

resultaterne rapporteres som absolutte værdier (l) ved kropstemperatur og barometertryk ved vanddampmætning (BTPS), afrundet til to decimaler; som relative værdier (procentdel i forhold til referenceværdien eller den teoretiske værdi); og som å-score (afstand fra den forudsagte værdi i standardafvigelser). I øjeblikket beregnes den øvre og nedre grænse for normal (LLN) (2,5 th og 97,5 TH percentiler), og målte værdier betragtes som klinisk signifikante, hvis de er uden for disse grænser.

der er få referencedata for den pædiatriske aldersgruppe.7 de ældste referencer er dem, der leveres af Apletal8 og de seneste af Rosenthal.9 flere undersøgelser har vist behovet for at opdatere disse referenceværdier til at omfatte børn yngre end 6 år og af ikke-kaukasisk afstamning, da etnicitet påvirker lungevolumener, og ligningerne afledt af begge undersøgelser var baseret på data for sunde hvide børn. Afrikanere har mindre lungevolumener, sandsynligvis fordi deres lemmer er lange og deres kufferter korte. Det er også blevet bemærket, at tidligere ligninger er afledt af panting manøvrer, så de har tendens til at overvurdere FRC værdier, noget, der har en mindre indvirkning på bestemmelsen af RV og TLC.

fortolkning af resultater

anbefalingerne fra ATS/ERS til fortolkning af lungefunktionstest10 definerer restriktive abnormiteter som reduktioner af VC og TLC under LLN under anvendelse af referenceværdierne offentliggjort i litteraturen.7 når der anvendes relative værdier, betragtes TLC, FRC og RV som normale, når de ligger mellem 80% og 120% af den forudsagte værdi og betragtes som patologiske, når TLC er under 80%, hvor det restriktive mønster kategoriseres afhængigt af denne procentdel i mild (70-80%), moderat (60-69%) eller svær (10 klassificerer også mønstre med et reduceret VC, et normalt FEV1/VC-forhold og en normal TLC som hindring, skønt denne algoritme er blevet bestridt, og mønstre, hvor FRC, RV og RV er TLC er over 120%, og RV/TLC-forholdet er over 20-35% som hyperinflation (når TLC er normal mønster antyder luftfangst). I den pædiatriske aldersgruppe skal variable parametre fortolkes med forsigtighed, såsom RV/TLC-forholdet (procentdel af TLC optaget af gas, der ikke kan udåndes, RV). Denne variabilitet skyldes ændringer i luftvejskarakteristika, der opstår under vækst, såsom form og størrelse på brystkassen og åndedrætsmuskelfunktion. Desuden er den hurtige stigning i højden, der forekommer i ungdomsårene, ikke proportional med stigninger i brystets dimensioner eller ændringer i åndedrætsmekanik.

måling af specifik luftvejsmodstandintroduktion

Luftvejsmodstand defineres som forholdet mellem luftstrøm i luftvejene og det tryk, der kræves for at generere denne strømning. Råtotværdien omfatter den modstand, der produceres af brystvæggen, lungevævet og luftvejene. Den specifikke luftvejsresistens er produktet af luftvejsresistensen og FRC.6

metodologi og kvalitetskriterier

det kan være fordelagtigt at udtrykke resultaterne som den specifikke modstand eller dens reciprokke (Sra=1/Sra), hvis der er dårlig transmission af alveolært tryk, da TGV overvurderes i samme forhold som rå er undervurderet.11

forholdet mellem trykændringer i kammeret (proportional med ændringer i alveolært tryk og luftstrøm) kan måles, når lukkeren er åben. Dette forhold (V) kan repræsenteres Grafisk som en S-form. Når lukkeren lukker, beregnes forholdet mellem ændringerne i kammertryk og mundtryk. Når testen udføres, ser teknikeren displayet i realtid. Da måling af rå involverer inspiratoriske og ekspiratoriske strømme, tillader displayet beregning af inspiratoriske og ekspiratoriske modstande, som er de samme hos raske individer, men kan variere hos patienter med obstruktion.12

kammeret og pneumotachografen i plethysmografen skal kalibreres dagligt. De opnåede parametre skal justeres under BTPS-betingelser. Manøvren kan udføres ved tidevandsvolumen ved hjælp af en opvarmet rebreathing-taske, der betragtes som guldstandarden, eller automatisk ved elektronisk kompensation.13

strømningstrykskurverne vises i realtid på computerskærmen, så teknikeren kan fjerne kurver, der har genstande. Kurverne skal have en lignende størrelse og form, være parallelle og være tæt på nulstrøm. Den tangent, der vælges automatisk af computersystemet, skal bruges.

for at garantere reproducerbarheden af teknikken skal der opnås mindst 3 FRC-målinger, der er enige inden for 5%, og medianen af tre teknisk acceptable sæt med 10 vejrtrækninger skal rapporteres. Kurverne for så mange vejrtrækninger som muligt skal opnås for Sra-tegningen, ideelt mellem tre og fem sæt på fem til ti vejrtrækninger, afhængigt af det anvendte program.14,15

fortolkning af resultater

Sra er en parameter for luftvejsobstruktion. Kurvens form giver information om placeringen af obstruktion.15 hvis patienten har en ekspiratorisk obstruktion, har kurven form af en golfklub (Fig. 3 og 4). En” kursiv S ” – form signalerer en mild diffus obstruktion; en øget inspiratorisk resistens er tegn på ekstratoracisk obstruktion; en øget ekspiratorisk resistens betegner kronisk obstruktiv lungesygdom; og stigningen i begge modstande er tegn på trakeal obstruktion. Ved generel obstruktiv lungesygdom er der en stigning i Sra -, FRC-og RV-værdier ledsaget af en reduceret tidevandsstrøm.6 TLC-ændringer kan være meget milde i blandede abnormiteter, så måling af kulilte-diffusionskapacitet er nyttig hos disse patienter.12



figur 3.

fra venstre mod højre, normalt mønster, restriktivt mønster, luftfangst og hyperinflation.

(0, 07 MB).



Figure 4.

Determination of lung resistances and volumes by means of plethysmography. Positive post-bronchodilator test: decreased specific resistance (−51%) and increased specific conductance (+105%).

(0.19MB).