staattisten keuhkomäärien mittaus. Body plethysmographyIntroduction
In 1956, Dubois et al. kuvattu koko kappaleen pletysmografia perustuu Boylen lakiin, jonka mukaan vakiolämpötilassa olevan kaasun tilavuus (V) vaihtelee käänteisesti suhteessa paineeseen (P), johon se joutuu, P×V: n pysyessä vakiona.1,2
vaikka spirometry3 on yleisimmin käytetty menetelmä keuhkojen toiminnan arvioimiseksi kliinisessä käytännössä, toisinaan on tarpeen mitata ilman tilavuus, jota keuhkot eivät voi syrjäyttää (staattinen keuhkojen tilavuus). Näin ollen pletysmografia on edelleen keskeinen tekniikka keuhkojen toiminnan arvioinnissa. Se mittaa useita kaasutilavuuksia, kuten intratoraasikaasutilavuutta (TGV) tai toiminnallista jäännöskapasiteettia (FRC), jäännöskapasiteettia (RV) ja keuhkojen kokonaiskapasiteettia (TLC).4,5 kahden tai useamman keuhkomäärän lisääminen muodostaa keuhkojen kapasiteetin (Taulukko 1). Tämä tekniikka mittaa myös täydellistä hengitysteiden resistanssia (RawTOT), spesifistä hengitysteiden resistanssia (sraw), hengitysteiden konduktanssia (Gaw) ja spesifistä hengitysteiden konduktanssia (sgaw).
keuhkojen tilavuus ja kapasiteetti.
| Capacities | ||
| Inspiratory capacity | IC | Maximum volume of air inspired after the end of expiration |
| Expiratory vital capacity | EVC | Maximum volume of air expired after a full inspiration |
| Inspiratory vital capacity | IVC | Maximum volume of air inspired after a full expiration |
| Functional residual capacity | FRC | Amount of air remaining in the lungs after expiration at tidal volume/flow |
| Intrathoracic gas volume | TGV | Plethysmography measurement equivalent to the FRC |
| Total lung capacity | TLC | Total volume of air in the lungs after a full inspiration |
| Volumes | ||
| Tidal volume/flow | VT | Volume of air inspired or expired during relaxed breathing |
| Expiratory reserve volume | ERV | Maximum volume of air that can be forcibly uloshengitys normaalin umpeutumisen jälkeen |
| Jäännöstilavuus | RV | keuhkoissa täyden umpeutumisen jälkeen jäävän ilman tilavuus |
| Sisäänhengitysvarauksen tilavuus | IRV | suurin määrä ilmaa, jota voidaan väkisin hengittää normaalin innoituksen jälkeen |
toisin kuin muut tekniikat, kuten typen pesu tai heliumlaimennus, jotka aliarvioivat FRC: n, koska ne eivät mittaa huonosti ilmastoitua tai ilmatonta spaces (bullae), pletysmografia mittaa intratorasic kaasun koko tilavuuden.
pletysmografeja on kolmenlaisia, ja yleisimmin käytetty on vakiotilavuuspletysmografi.4
varustus
sen tulee sisältää:
- –
ilmatiivis kammio (2 mallia: vanhemmat lapset / aikuiset; imeväiset).
- –
Pneumotachograph. Sen on täytettävä spirometrisiä laitteita koskevat standardit (ATS/ERS 20056): sillä voidaan mitata 0,5–8,00 L: n tilavuuksia ±3%: n tarkkuudella kalibroituna 3,00 L: n ruiskulla, virtaama on 0-14 L/S ja mittausaika vähintään 30 s.
- –
sulkuventtiili ja Paineanturi, jolla mitataan paineen muutoksia suulla. Paineanturin herkkyys on yli 50cm H2O ja tasainen taajuusvaste yli 8Hz. Tämä riippuu TGV: n aikana tapahtuvasta hengitystaajuudesta, joka ei saa olla suurempi kuin 1,5 Hz.
- –
Paineanturi pletysmografikammion sisällä (vakiotilavuusmuuttujapaine pletysmografit). Se mittaa kammion painetta. Joissakin järjestelmissä toinen pneumotachograph on sijoitettu plethysmograph seinään mitata tilavuuden muutoksia kammion sisällä (vakiopaine muuttuvatilavuus plethysmographs). Sen tarkkuuden on oltava ±0,2 cm H2O.
- –
tietokone, tulostin ja sääasema (laitteesta riippuen).
- –
suukappaleet, joissa on kertakäyttöiset in-line-suodattimet 99-prosenttisen tehokkaasti virusten, bakteerien ja mykobakteerien suodattamiseen; kuollut tila alle 100 ml ja vastustuskyky alle 1, 5 cm H2O virtaukseen 6L / s.
kalibrointi
Virtausmetrit on kalibroitava valmistajan vahvistaman protokollan mukaisesti ja noudattaen ATS / ERS 2005-spirometristandardeja.3 Plethysmografeissa on yleensä automaattiset kalibrointijärjestelmät (kammion tiiviste ja anturin linjaus).
plethysmography manöövere
on tärkeää kirjata potilaan ikä (vuotta), paino (kg), etninen tausta ja pituus (cm). Jos potilaalla on vaikeuksia nousta seisomaan (rintakehän tai neuromuskulaaristen epämuodostumien), voidaan pituuden sijasta käyttää käsivarsien jänneväliä. Potilaalle annetaan yksityiskohtaiset tiedot testistä (taulukot 2 ja 3). Kammion ovi suljetaan, jolloin lämpötila tasaantuu 1 min ennen aloittamista. Potilasta on ohjeistettu hengittämään suukappaleen kautta tukemalla poskiaan molemmissa käsissä, pieninä määrinä ja nopeudella 20-60 hengitystä minuutissa (0,5–1HZ). Noin 10 vuorovesihengityksen sarja on tallennettava, jotta saavutetaan vakaa FRC-taso (vaihtelut
100 ml).
suositukset testin suorittavalle teknikolle.
a. käytä jokaiselle potilaalle aina uutta suukappaletta, jossa on kertakäyttöinen In-line-suodatin
b. suukappaletta on pidettävä kiinni hampailla ja sinetöitävä huulilla, ilman että sitä estetään kielellä
c. selitä, miten kädet asetetaan poskille, jotta vuotoja ei pääse vuotamaan toimenpiteen aikana. Kerro, miten nenäleikköä käytetään
d. neuvo potilasta asettumaan laatikkoon, istumaan rinta ja kaula suorana ja molemmat jalat lattialla. Tarkista, että potilas hengittää rennosti vuorovesitilavuudella
e. osoita IVC-toimenpide, joka on aloitettava IC-toimenpiteillä tukoksen jälkeen
laitteiden valmistelu ennen testiä.
kokoavat kaikki komponentit (putket, anturit, liittimet jne.) valmistajan ohjeiden mukaisesti
Puhdista virtausanturit spesifikaation mukaisesti ja poista mahdollisesti estävät partikkelit
kytke laitteet päälle etukäteen, jotta ne lämpenevät (noin 30min ennen testiä)
Tarkista, ettei järjestelmässä ole vuotoja ja oven ilmatiivis tiiviste
Tarkista, että suljin reagoi aktivoitumiseen minimaalisella resistanssilla
Jos plethysmografissa ei ole-lämpömittarissa mitataan Ympäristön lämpötila ennen kalibrointia ja ennen jokaista testiä
asetettuna keskimääräiselle suhteelliselle Kosteus, Korkeus tai Ilmanpaine sekä lämpötila testipaikassa
tässä vaiheessa suljin suljetaan umpeutumisen päättyessä (tukoksen kesto 2–3s) ja potilas jatkaa hengittämistä pitäen poskiaan vuotojen välttämiseksi. Kun suljin avataan uudelleen, potilaan on otettava kaksi tai kolme vuorovesihengitystä, joita seuraa hidas vital capacity manööveri, joka alkaa maksimaalisella inspiraatiolla sisäänhengityskyvyn (IC) saamiseksi, jota seuraa maksimaalinen umpeutuminen (hitaan vitaalikapasiteetin mittaamiseksi) ja sitten maksimaalinen inspiraatio (Kuva. 1). Jos toimenpide epäonnistuu, teknikon on selitettävä ja osoitettava testimenettely potilaalle vielä kerran.
toinen standardoitu toimenpide, jota tosin käytetään harvemmin sen teknisten vaikeuksien vuoksi, on se, että potilas hengitetään ulos okkluusiosta jäljelle jäävään tilavuuteen, minkä jälkeen annetaan maksimaalinen innoitus TLC: hen ja sen jälkeen tehdään hidas spirometrinen toimenpide.
Pletysmografian suorituskyvyn ja laadunarvioinnin laatukriteerit
on saatava kolmesta viiteen teknisesti tyydyttävää TGV-VC-toimenpidettä. Käyrien on oltava lähes suoria ja päällekkäin, ja niiden on oltava antureiden painekalibrointialueella (±10cm H2O tai 1,3 kPa).
Hyväksyttävyyskriteerit
yksittäiset pletysmografialiikkeet (TGV-VC) ovat hyväksyttäviä, jos:
- –
Vuorovesihengitys osoittaa vakaan FRC: n (vähintään 4 vuorovesihengitystä, jotka sopivat 100 ml: n sisällä). Tämän vahvistavat kaaviot (viikunat. 1 ja 2).
Kuva 1.keuhkojen tilavuuden määrittäminen pletysmografialla. Tulosten graafinen esitys (Jaeger plethysmography, Care Fusion).
(0, 24 MB).
keuhkojen tilavuus ja kapasiteetti.
TILAVUUSERO (ΔV) FRC-tason ja okkluusiotason välillä on alle 200 ml.
hengitystaajuus suljinaikana vaihtelee 30-60 hengityksen välillä minuutissa.
plethysmografian jäljitys näyttää 3-5 TGV-liikettä.
TGV-silmukoissa on yhtenäiset kuviot, niissä ei ole artefakteja, ja niissä on minimaalinen hystereesi inspiraation ja vanhenemisen välillä.
käyrän kaksi päätä voidaan havaita.
mittalinjan kaltevuuden tulisi olla TGV-silmukan suuntainen.
VC-mittaus on hyväksyttävä suhteessa korkeimpiin IC-tai ekspiratoriaalivarantotilavuusarvoihin, sen on saavutettava vähintään 1 sekunnin pituinen tasanne ja sen on muututtava alle 25 ml, ja sen on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin suurin aiemmin suoritetussa pakotetussa spirometriassa saatu ERITYISYHTEISÖARVO.
toistettavuuskriteerit
pletysmografiassa näitä kriteerejä tulee soveltaa vain päätettäessä, milloin on tehtävä enemmän kuin kolme hyväksyttävää liikettä (vähintään kolme hyväksyttävää liikettä ja enintään kahdeksan liikettä on tehtävä). Kriteereillä ei saa sulkea pois raporttien tuloksia tai tutkittavia tutkimuksesta.
ATS / ERS 20056-menetelmässä edellytetään, että A) kolmen hyväksyttävän FRCpleth-ohjeen on oltava 5 prosentin rajoissa ja B) että kahden suurimman toistuvien VC-mittausten arvon välinen ero on alle 150 ml.
laadunvalvonta
kammion ja tilavuuden kalibrointi on tehtävä täsmälleen valmistajan ohjeiden mukaisesti. Biologinen kontrolli (terve Tupakoimaton) on testattava vähintään kerran kuukaudessa ja aina, kun epäillään virhettä, on mitattava TGV, RV ja TLC. Arvot, jotka poikkeavat yli 10 prosenttia FRC: n ja TLC: n osalta tai yli 20 prosenttia RV: n osalta saman kohteen aikaisempiin mittauksiin verrattuna, viittaavat virheisiin.
käyttöaiheet
tärkein käyttöaihe on rajoittavien hengityselimistöjen diagnosointi ja kuvaaminen (sairauden vaikeusasteen, taudinkulun ja hoitovasteen arviointi).
sitä voidaan käyttää myös rajoituksen vakavuuden arviointiin sairauksissa, joissa hengitysrakenne on sekalainen, sekä vuotamattomien loukkujen kaasuosastojen ja ilmavirtausrajoitusten varhaiseen havaitsemiseen. Sen avulla voidaan mitata ilmavirtaamattomia ilmaosastoja (vähentää pletysmografialla mitattu FRC HELIUMLAIMENNUKSELLA mitatusta FRC: stä) ja arvioida leikkauksen (esimerkiksi pneumonektomian) riskiarviointi. Se voidaan suorittaa onnistuneesti alkaen 6-vuotiaana.
tulokset ja viitearvot
ensin on arvioitava testin hyväksyttävyys ja toistettavuus. Sen jälkeen, kun testi on katsottu hyväksyttäväksi, raportoidut tulokset ovat TGV (vähintään kolmen sellaisen TGV-toimenpiteen keskiarvo, jotka ovat samaa mieltä 5 prosentin sisällä), CV (suurin arvo vähintään kolmessa toimenpiteessä, joiden arvot ovat samaa mieltä 5 prosentin sisällä), TLC (TGV: n ja suurimman IC-arvon summa), RV ja RV/TLC-suhde.
tämän jälkeen analysoidaan resistanssi-ja TGV-käyrät tarkistaen, että silmukoilla on suljettu muoto (tai jos niitä ei ole, arvioidaan mahdollisten taustalla olevien patologioiden varalta), niiden kulma, kaltevuus jne. Jokainen toimenpide analysoidaan myös erikseen keuhkojen tilavuuden arvioimiseksi.; vuorovesitilavuuden on pysyttävä stabiilina testin aikana, jolloin ulostulotason tilavuus (EELV) on vakaa, okkluusio on asianmukainen ja toimenpide on suoritettava oikein, ja sen on koostuttava innoituksesta, jota seuraa suurin mahdollinen kulunut aika.
tulokset ilmoitetaan absoluuttisina arvoina (l) kehon lämpötilassa ja ilmanpaineessa vesihöyryn saturaatiossa (BTPS) pyöristettynä kahteen desimaaliin, suhteellisina arvoina (prosentteina viitearvosta tai teoreettisesta arvosta) ja Z-pisteinä (etäisyys ennustetusta arvosta keskihajonnoina). Tällä hetkellä lasketaan normaalin ylä-ja alaraja (LLN) (2.5.ja 97.5. prosenttipisteet), ja mitattuja arvoja pidetään kliinisesti merkittävinä, jos ne ovat näiden rajojen ulkopuolella.
lapsipotilaiden ikäryhmästä on vain vähän vertailutietoja.7 vanhimmat viittaukset ovat zapletal8: n ja tuoreimmat Rosenthalin toimittamia.9 useat tutkimukset ovat osoittaneet tarpeen päivittää nämä viitearvot koskemaan myös alle 6-vuotiaita lapsia, jotka eivät ole Kaukasialaista syntyperää, koska etnisyys vaikuttaa keuhkojen tilavuuteen ja molemmista tutkimuksista johdetut yhtälöt perustuivat terveistä valkoihoisista lapsista saatuihin tietoihin. Afrikkalaisten keuhkomäärä on pienempi, luultavasti siksi, että niiden raajat ovat pitkät ja kärsät lyhyet. On myös huomattu, että aiemmat yhtälöt on johdettu läähätyksestä, joten niillä on taipumus yliarvioida FRC-arvoja, mikä vaikuttaa vähemmän RV: n ja TLC: n määrittämiseen.
tulosten tulkinta
ATS / ERS: n keuhkojen toimintakokeiden tulkintasuosituksissa10 määritellään rajoittavat poikkeavuudet laskimotukoksen ja TLC: n alenemisena LLN-arvon alapuolella kirjallisuudessa julkaistujen viitearvojen mukaisesti.7 suhteellisia arvoja käytettäessä TLC -, FRC-ja RV-arvoja pidetään normaaleina, kun ne vaihtelevat 80-120%: n välillä ennustetusta arvosta, ja patologisina, kun TLC-arvo on alle 80%, rajoittava malli luokitellaan tämän prosenttiosuuden mukaan lievään (70-80%), keskivaikeaan (60-69%) tai vaikeaan (10 luokittelee myös mallit, joilla on alentunut VC, normaali FEV1/VC-suhde ja normaali TLC-suhde esteeksi, vaikka tämä algoritmi on kiistetty, ja mallit, joissa FRC, RV ja TLC on yli 120% ja RV/TLC-suhde on yli 20-35% hyperinflaationa (kun TLC on normaali kuvio viittaa air trapping). Lapsipotilaiden ikäryhmässä muuttuvia parametreja on tulkittava varoen, kuten RV/TLC-suhdetta (prosenttiosuus TLC: stä, jossa on kaasua, jota ei voida uloshengittää, RV). Tämä vaihtelu johtuu kasvuvaiheessa tapahtuvista muutoksista hengitysteiden ominaisuuksissa, kuten rintarangan muodosta ja koosta sekä hengityslihasten toiminnasta. Nuoruusiässä tapahtuva nopea pituuskasvu ei myöskään ole verrannollinen rintakehän koon kasvuun tai hengitysmekaniikan muutoksiin.
spesifisen hengitystievastuksen mittaaminen
Hengitystievastus määritellään hengitysteissä olevan ilmavirran ja tämän virtauksen synnyttämiseen tarvittavan paineen väliseksi suhteeksi. RawTOT-arvo käsittää rintakehän, keuhkokudoksen ja hengitysteiden tuottaman vastuksen. Spesifinen hengitysteiden vastus (sraw) on hengitysteiden vastuksen ja FRC: n tuote.6
menetelmät ja laatukriteerit
tulosten ilmaiseminen ominaisvastuksena (Sraw = Raw×TGV) tai sen vastavuoroisuutena (sGaw=1/SRAW) voivat olla hyödyllisiä, jos alveolaarinen paine välittyy huonosti, koska TGV yliarvioidaan samassa suhteessa kuin Raw aliarvioidaan.11
kammion painemuutosten suhde (verrannollinen alveolaarisen paineen ja ilmavirran muutoksiin) voidaan mitata sulkimen ollessa auki. Tämä suhde (ΔPbox / V) voidaan esittää graafisesti S-muotoisena. Kun suljin sulkeutuu, lasketaan kammion paineen ja suun paineen muutosten suhde. Kun testi suoritetaan, teknikko katsoo näytön reaaliajassa. Koska RAW: n Mittaus sisältää inspiratorisia ja expiratorisia virtauksia, näyttö mahdollistaa inspiratoristen ja expiratoristen vastusten laskemisen, jotka ovat samat terveillä yksilöillä, mutta voivat poiketa toisistaan potilailla, joilla on tukos.12
plethysmografin kammio ja pneumotachograph on kalibroitava päivittäin. Saadut parametrit on mukautettava BTPS-olosuhteissa. Manööveri voidaan suorittaa vuorovesitilavuudella kuumennetulla rebreathing-pussilla, jota pidetään kultakantana, tai automaattisesti sähköisellä kompensoinnilla.13
virtauspainekäyrät näkyvät reaaliaikaisesti tietokoneen näytöllä, jolloin teknikko voi poistaa käyrät, joissa on artefakteja. Käyrien on oltava samankokoisia ja-muotoisia, yhdensuuntaisia ja lähellä nollavirtausta. On käytettävä tietokonejärjestelmän automaattisesti valitsemaa tangenttia.
tekniikan toistettavuuden takaamiseksi on tehtävä vähintään 3 FRC-mittausta, jotka sopivat 5 prosentin tarkkuudella, ja kolmen teknisesti hyväksyttävän 10 hengityksen sarjan mediaani on ilmoitettava. SRaw: lle on saatava mahdollisimman monen hengityksen käyrät, mieluiten kolmesta viiteen viidestä kymmeneen hengenvetoon käytettävästä ohjelmistosta riippuen.14,15
tulosten tulkinta
sRaw on hengitysteiden tukkeutumisen parametri. Käyrän muoto antaa tietoa esteen sijainnista.15 Jos potilaalla on ekspiratorinen tukkeuma, käyrä on golfmailan muotoinen (viikunat. 3 ja 4). ”Cursive S” – muoto viestii lievää diffuusia tukkeumaa; lisääntynyt sisäänhengitysvastus on osoitus ekstrathoraaisesta tukkeumasta; lisääntynyt uloshengitysvastus merkitsee kroonista obstruktiivista keuhkosairautta; ja molempien vastusten lisääntyminen on merkki henkitorven tukkeumasta. Yleistyneessä obstruktiivisessa keuhkosairaudessa sRaw -, FRC-ja RV-arvot nousevat ja vuorovesivirtaus vähenee.TLC-arvon muutokset voivat olla hyvin lieviä sekamuotoisissa poikkeavuuksissa, joten hiilimonoksidin diffuusiokyvyn mittaaminen on hyödyllistä näillä potilailla.12
vasemmalta oikealle, normaali kuvio, rajoittava kuvio, ilmanloukku ja hyperinflaatio.
Determination of lung resistances and volumes by means of plethysmography. Positive post-bronchodilator test: decreased specific resistance (−51%) and increased specific conductance (+105%).
viime aikoina on raportoitu, että 42%: n lasku lähtötasosta sRaw: ssa on tilastollisesti merkitsevä arvioitaessa bronkodilataattorivastetta, herkkyydellä 55% ja spesifisyydellä 77%.16 lisäksi sGaw on erittäin herkkä hengitysteiden kaliiperin muutoksille,ja positiivisen vasteen raja-arvoksi on vahvistettu 40-56 prosentin nousu,6,17, 18, vaikka sGaw: n spesifisyys on pienempi kuin FEV1: n. Keuhkoaltistustestin positiivisena vasteena pidetään lisäksi sitä, että sRaw-arvo nousee kaksi kertaa lähtöarvoon verrattuna, samoin kuin sGaw-arvon 35-40%: n laskua.käyttöaiheet ja kliininen käyttö
sRaw on FRC: n hengitysteiden resistenssin tuote.19 Kun lapset kasvavat, vastustuskyky vähenee ja volyymit kasvavat, mutta Ominaisvastus pysyy vakaana iästä, sukupuolesta ja pituudesta riippumatta. Se on herkkä ja toistettavissa oleva parametri normaalisuuden ja sairauden erottelemiseksi toisistaan ja helpottaa myös eri mittausten pitkittäissuuntaista tulkintaa yksittäisessä yksilössä.20-23 on näyttöä sen hyödyllisyydestä kystisen fibroosin ja astman kliinisessä seurannassa, 24 ja myös astman diagnosoinnissa.25 kystistä fibroosia sairastavilla lapsilla sRaw on herkempi kuin interrupter-tekniikalla tai impulssioskillometrialla mitatut vastukset.19
jotkut kirjoittajat ovat panneet merkille sen hyödyllisyyden astmaattisten lasten hoitovasteen seurannassa.26,27 se on osoittautunut hyödylliseksi myös bronkodilataattorin palautuvuuden ja keuhkoputkien hypervasteen arvioinnissa.16
sGaw on sensitiivisempi kuin sraw keskussulkujen havaitsemiseen ja vielä herkempi kuin pakotetun spirometrian avulla saatu FEV1. Se on kuitenkin vähemmän toistettavissa kuin sRaw, joten suurempi määrä mittauksia on hankittava.13 Se voi olla herkempi kuin FEV1 ilmavirran rajoittamisen havaitsemisessa bronkioliitin obliteraaneissa,joissa perifeeristen hengitysteiden ahtauma on vallitseva, 11, 28 ja myös astmapotilailla, joilla on kohtalainen ahtauma. Se on myös herkempi arvioitaessa ylähengitysteiden äänihuulihalvaus tai toimintahäiriö.29