măsurarea volumului pulmonar static. Pletismografie corporalăintroducere

în 1956, Dubois și colab. pletismografia întregului corp descrisă pe baza Legii lui Boyle, conform căreia volumul (V) al unui gaz la o temperatură constantă variază în proporție inversă cu presiunea (P) la care este supus, cu P.1,2

în timp ce spirometria3 este metoda cea mai frecvent utilizată pentru evaluarea funcției pulmonare în practica clinică, uneori este necesar să se măsoare volumul de aer pe care plămânii nu îl pot deplasa (volume pulmonare statice). Astfel, pletismografia rămâne o tehnică esențială în evaluarea funcției pulmonare. Măsoară mai multe volume de gaz, cum ar fi volumul de gaz intrathoracic (TGV) sau capacitatea reziduală funcțională (FRC), volumul rezidual (RV) și capacitatea pulmonară totală (TLC).4,5 adăugarea a două sau mai multe volume pulmonare constituie o capacitate pulmonară (Tabelul 1). Această tehnică măsoară, de asemenea, rezistența totală a căilor respiratorii (RawTOT), rezistența specifică a căilor respiratorii (sRaw), conductanța căilor respiratorii (Gaw) și conductanța specifică a căilor respiratorii (Sgaw).

spre deosebire de alte tehnici, cum ar fi spălarea azotului sau diluția heliului, care subestimează FRC, deoarece nu măsoară slab ventilat sau neventilat spații (bullae), pletismografia măsoară întregul volum de gaz intrathoracic.

există trei tipuri de pletismografe, iar cel folosit cel mai frecvent este pletismograful cu volum constant.4

echipament

acesta trebuie să includă:

• –

  cameră etanșă (2 modele: copii mai mari / adulți; sugari).

• –

  Pneumotacograf. Acesta trebuie să respecte standardele pentru dispozitivele spirometrice (ATS / ERS 20056): capabile să măsoare volume de 0,5–8,00 L cu o precizie de 3%, calibrată cu o seringă de 3,00 L, debite între 0 și 14L/s și să înregistreze durate de cel puțin 30s.

• –

  supapa de declanșare și traductorul de presiune pentru a măsura schimbările de presiune la nivelul gurii. Traductorul de presiune trebuie să aibă o sensibilitate mai mare de 50cm H2O și un răspuns de frecvență plat mai mare de 8HZ. Aceasta depinde de frecvența respirației în timpul manevrei TGV, care nu trebuie să fie mai mare de 1,5 Hz.

• –

  Traductor de presiune în interiorul camerei pletismografului (pletismografe cu presiune variabilă cu volum constant). Măsoară presiunea din interiorul camerei. În unele sisteme, un alt pneumotachograf este plasat pe peretele pletismografului pentru a măsura modificările de volum din interiorul camerei (pletismografe cu volum variabil cu presiune constantă). Trebuie să fie exact la 0,2 cm h2o.

• –

  calculator, imprimantă și stație meteo (în funcție de echipament).

• –

  Muștiucuri cu filtre de unică folosință în linie 99% eficiente în filtrarea virusurilor, bacteriilor și micobacteriilor; spațiu mort mai mic de 100 ml și o rezistență mai mică de 1,5 cm H2O la un debit de 6l / s.debitmetrele trebuie calibrate conform protocolului stabilit de producător și respectând standardele de spirometrie ATS/ERS 2005.3 Pletismografele au de obicei sisteme de calibrare automată (etanșarea camerei și alinierea traductorului).

  procedura de manevră Pletismografică

  este important să se înregistreze vârsta pacientului (ani), Greutatea (kg), etnia și înălțimea (cm). Dacă pacientul are dificultăți în picioare (malformații toracice sau neuromusculare), întinderea brațului poate fi utilizată în locul înălțimii. Pacientului i se oferă informații detaliate despre test (tabelele 2 și 3). Ușa camerei este închisă, lăsând să treacă 1min înainte de a începe pentru ca temperatura să se stabilizeze. Pacientul este instruit să respire prin piesa bucală, sprijinindu–și obrajii în ambele mâini, în volume mici și la o rată de 20-60 respirații pe minut (0,5-1Hz). Trebuie înregistrat un set de aproximativ 10 respirații de maree, încercând să atingă un nivel stabil de FRC (variații

  100mL).

  Tabelul 2.

  recomandări pentru tehnicianul care efectuează testul.

  A. utilizați întotdeauna un muștiuc nou cu un filtru de unică folosință în linie pentru fiecare pacient

  b. muștiucul trebuie ținut cu dinții și sigilat cu buzele, fără a-l obstrucționa cu limba

  C. explicați cum să așezați mâinile peste obraji pentru a preveni scurgerile în timpul manevrei. Explicați cum să utilizați clema pentru nas

  D. instruiți pacientul cum să se poziționeze în cutie, așezat cu pieptul și gâtul drept și cu ambele picioare sprijinite pe podea. Verificați dacă pacientul respiră relaxat la volumul mareelor

  E. demonstrați manevra IVC, care trebuie să înceapă cu manevre IC după ocluzie

  Tabelul 3.

  pregătirea echipamentului înainte de încercare.

  asamblați toate componentele (tuburi, senzori, conectori etc.) urmând instrucțiunile producătorului

  curățați senzorii de debit conform specificațiilor, îndepărtând particulele potențial obstrucționante

  porniți echipamentul înainte de timp pentru a-l lăsa să se încălzească (aproximativ 30min înainte de încercare)

  verificați dacă sistemul nu are scurgeri și etanșarea ușii

  verificați dacă obturatorul răspunde la activare cu o rezistență minimă

  dacă pletismograful-în termometru, măsurați temperatura ambiantă înainte de calibrare și înainte de fiecare încercare

  configurat pentru media relativă umiditatea, altitudinea sau presiunea barometrică și temperatura locului în care se efectuează testul

  în acest moment, obturatorul este închis la sfârșitul unei expirări (durata ocluziei, 2–3s) și pacientul continuă să respire în timp ce își ține obrajii pentru a evita scurgerile. Când obturatorul este redeschis, pacientul trebuie să ia două sau trei respirații mareice urmate de manevra lentă a capacității vitale, care începe cu o inspirație maximă pentru a obține capacitatea inspiratorie (IC), urmată de o expirare maximă (pentru a măsura capacitatea vitală lentă) și apoi o inspirație maximă (Fig. 1). Dacă manevra eșuează, tehnicianul trebuie să explice și să demonstreze pacientului procedura de testare încă o dată.

  o altă procedură standardizată, deși una utilizată mai rar din cauza dificultății sale tehnice, constă în ca pacientul să expire la volumul rezidual după ocluzie, urmată de o inspirație maximă la TLC și apoi de o manevră lentă de spirometrie.

  pletismografie Evaluarea performanței și a calitățiicriterii de calitate a testului

  trebuie obținut un set de trei până la cinci manevre TGV-VC satisfăcătoare din punct de vedere tehnic. Curbele trebuie să fie aproape drepte și suprapuse una pe cealaltă și trebuie să se încadreze în intervalele de calibrare a presiunii traductoarelor (10cm H2O sau 1,3 kPa).

  criterii de acceptabilitate

  manevrele individuale de pletismografie (TGV-VC) sunt acceptabile dacă:

  • –

    respirația mareică prezintă un FRC stabil (cel puțin 4 respirații mareice care sunt de acord în limita a 100 ml). Acest lucru este coroborat de grafice (Fig. 1 și 2).

    

    Figura 1.

    determinarea volumului pulmonar prin pletismografie. Reprezentarea grafică a rezultatelor (pletismografie Jaeger, fuziune de îngrijire).

    (0,24 MB).

    

    Figura 2.

    volumele și capacitățile pulmonare.

    (0,1 MB).

  • –

    diferența de volum (ECV) între nivelul FRC și nivelul de ocluzie este mai mică de 200 ml.

  • –

    frecvența respirației în timpul închiderii obturatorului variază între 30 și 60 de respirații pe minut.

  • –

    urmărirea pletismografului arată 3-5 manevre TGV.

  • –

    buclele TGV au modele consistente, sunt lipsite de artefacte și prezintă Histerezis minim între inspirație și expirare.

  • –

    cele două capete ale curbei pot fi observate.

  • –

    panta liniei de măsurare trebuie să fie paralelă cu bucla TGV.

  • –

    măsurarea VC este acceptabilă în raport cu cea mai mare valoare a IC sau a volumului de rezervă expiratorie, trebuie să atingă un platou de cel puțin 1 secundă în timp cu modificări ale volumului expirator de mai puțin de 25 ml și trebuie să fie mai mare sau egală cu cea mai mare valoare FVC obținută în spirometria forțată efectuată anterior.

  criterii de repetabilitate

  în pletismografie, aceste criterii trebuie aplicate numai pentru a decide când este necesar să se efectueze mai mult de trei manevre acceptabile (trebuie efectuate minimum trei manevre acceptabile și maximum opt manevre). Criteriile nu trebuie utilizate pentru a exclude rezultatele din rapoarte sau subiecți dintr-un studiu.

  ATS / ERS 20056 impune: (a) ca cele trei manevre acceptabile ale FRCpleth să fie de acord în limita a 5% și (b) ca diferența dintre cele mai mari două valori ale măsurătorilor repetate ale VC să fie mai mică de 150 ml.

  controlul calității

  calibrările camerei și ale volumului trebuie efectuate exact conform instrucțiunilor producătorului. Testarea unui control biologic (nefumător sănătos) trebuie efectuată cel puțin o dată pe lună și ori de câte ori se suspectează o eroare, măsurând TGV, RV și TLC. Valorile care diferă cu mai mult de 10% pentru FRC și TLC sau mai mult de 20% pentru RV comparativ cu măsurătorile anterioare pe același subiect sugerează erori.

  indicații

  indicația principală este diagnosticarea și caracterizarea modelelor ventilatorii restrictive (evaluarea severității bolii, evoluția bolii și răspunsul la tratament).

  De asemenea, poate fi utilizat pentru a evalua severitatea restricției în bolile cu un model ventilator mixt și pentru detectarea timpurie a compartimentelor de gaz prinse neventilate și a limitărilor fluxului de aer. Permite măsurarea compartimentelor de aer neventilate (scăzând FRC măsurat prin pletismografie din FRC măsurat prin diluare cu heliu) și evaluarea riscului pentru intervenții chirurgicale (de exemplu, pentru pneumonectomie). Se poate efectua cu succes începând cu vârsta de 6 ani.

  rezultate și valori de referință

  în primul rând, trebuie evaluată acceptabilitatea și repetabilitatea testului. Rezultatele raportate odată ce testul este considerat acceptabil sunt TGV (media a cel puțin trei manevre TGV care sunt de acord în limita a 5%), CV (cea mai mare valoare în minimum 3 manevre cu valori care sunt de acord în limita a 5%), TLC (suma TGV și cea mai mare valoare IC), RV și raportul RV/TLC.

  ulterior, sunt analizate curbele de rezistență și TGV, verificând dacă buclele au o formă închisă (sau, dacă nu, evaluând potențialele patologii subiacente), unghiul, panta etc. Fiecare manevră este, de asemenea, analizată separat pentru a evalua volumele pulmonare; volumul mareelor trebuie să rămână stabil în timpul testului, cu un volum de nivel expirator final stabil (EELV), o ocluzie adecvată și o performanță corectă a manevrei constând într-o inspirație urmată de o expirare maximă.

  rezultatele sunt raportate ca valori absolute (l) la temperatura corpului și presiunea barometrică la condițiile de saturație a vaporilor de apă (BTP), rotunjite la două zecimale; ca valori relative (procent relativ la valoarea de referință sau teoretică); și ca scoruri z (distanța față de valoarea prezisă în deviații standard). În prezent, se calculează limita superioară și inferioară a normalului (LLN) (percentilele 2,5 și 97,5), iar valorile măsurate sunt considerate semnificative clinic dacă sunt în afara acestor limite.

  există puține date de referință pentru grupa de vârstă pediatrică.7 cele mai vechi referințe sunt cele furnizate de Zapletal8 și cele mai recente cele de Rosenthal.9 Mai multe studii au evidențiat necesitatea actualizării acestor valori de referință pentru a include copiii cu vârsta sub 6 ani și de origine non-caucaziană, deoarece etnia afectează volumele pulmonare, iar ecuațiile derivate din ambele studii s-au bazat pe date pentru copiii albi sănătoși. Africanii au volume pulmonare mai mici, probabil pentru că membrele lor sunt lungi și trunchiurile scurte. De asemenea, s-a remarcat faptul că ecuațiile anterioare au fost derivate din manevrele de gâfâire, deci tind să supraestimeze valorile FRC, lucru care are un impact mai mic asupra determinării RV și TLC.

  interpretarea rezultatelor

  recomandările ATS / ERS pentru interpretarea testelor funcției pulmonare10 definesc anomaliile restrictive ca reduceri ale VC și TLC sub LLN, aplicând valorile de referință publicate în literatură.7 când se utilizează valori relative, TLC, FRC și RV sunt considerate normale atunci când variază între 80% și 120% din valoarea prevăzută și considerate patologice atunci când TLC este sub 80%, modelul restrictiv fiind clasificat în funcție de acest procent în ușoară (70-80%), moderată (60-69%) sau severă (10 clasifică, de asemenea, tiparele cu un VC redus, un raport normal FEV1/VC și un TLC normal ca obstrucție, deși acest algoritm a fost contestat și tiparele în care FRC, RV și TLC sunt peste 120%, iar raportul RV/TLC este peste 20-35% ca hiperinflație (când TLC este normal sugerează captarea aerului). La grupa de vârstă pediatrică, parametrii variabili trebuie interpretați cu precauție, cum ar fi raportul RV/TLC (procentul TLC ocupat de gazul care nu poate fi expirat, RV). Această variabilitate rezultă din modificările caracteristicilor tractului respirator care apar în timpul creșterii, cum ar fi forma și dimensiunea cuștii toracice și funcția musculară respiratorie. Mai mult, creșterea rapidă a înălțimii care apare în adolescență nu este proporțională cu creșterea dimensiunilor toracelui sau cu modificările mecanicii respiratorii.

  măsurarea rezistențelor specifice căilor aerieneintroducere

  rezistența căilor respiratorii este definită ca relația dintre fluxul de aer din tractul respirator și presiunea necesară pentru a genera acest flux. Valoarea RawTOT cuprinde rezistența produsă de peretele toracic, țesutul pulmonar și căile respiratorii. Rezistența specifică a căilor respiratorii (sRaw) este produsul rezistenței căilor respiratorii și al FRC.6

  Metodologia și criteriile de calitate

  exprimarea rezultatelor ca rezistență specifică (sraw=brut TGV) sau reciprocă (Sgaw=1 / sRaw) poate fi avantajoasă dacă există o transmisie slabă a presiunii alveolare, deoarece TGV este supraestimat în aceeași proporție cu Raw este subestimat.11

  relația dintre schimbările de presiune din cameră (proporțională cu modificările presiunii alveolare și a fluxului de aer) poate fi măsurată atunci când obturatorul este deschis. Această relație (cutie de valori / V) poate fi reprezentată grafic ca formă S. Odată ce obturatorul se închide, se calculează relația dintre modificările presiunii camerei și presiunea gurii. Când se efectuează testul, tehnicianul urmărește afișajul în timp real. Deoarece măsurarea Raw implică fluxuri inspiratorii și expiratorii, afișajul permite calcularea rezistențelor inspiratorii și expiratorii, care sunt aceleași la persoanele sănătoase, dar pot diferi la pacienții cu obstrucție.12

  camera și pneumotachograful din pletismograf trebuie calibrate zilnic. Parametrii obținuți trebuie ajustați în condiții BTP. Manevra poate fi efectuată la volumul mareelor folosind un sac de recirculare încălzit, care este considerat standardul de aur, sau automat prin compensare electronică.13

  curbele debit-presiune sunt afișate în timp real pe ecranul computerului, permițând tehnicianului să elimine curbele care au artefacte. Curbele trebuie să aibă o dimensiune și o formă similare, să fie paralele și să fie aproape de fluxul zero. Trebuie utilizată tangenta selectată automat de sistemul informatic.

  pentru a garanta reproductibilitatea tehnicii, trebuie obținute cel puțin 3 măsurători FRC care sunt de acord în limita a 5% și se raportează mediana a trei seturi de 10 respirații acceptabile din punct de vedere tehnic. Curbele de cât mai multe respirații trebuie obținute pentru sRaw, în mod ideal între trei și cinci seturi de cinci până la zece respirații, în funcție de software-ul utilizat.14,15

  interpretarea rezultatelor

  sRaw este un parametru al obstrucției căilor respiratorii. Forma curbei oferă informații despre localizarea obstrucției.15 dacă pacientul are o obstrucție expiratorie, curba ia forma unei crose de golf (Fig. 3 și 4). O formă „cursivă S” semnalează o obstrucție difuză ușoară; o rezistență inspiratorie crescută indică obstrucția extrathoracică; o rezistență expiratorie crescută denotă boala pulmonară obstructivă cronică; iar creșterea ambelor rezistențe indică obstrucția traheală. În boala pulmonară obstructivă generalizată, există o creștere a valorilor sRaw, FRC și RV însoțite de un flux de maree redus.6 modificările TLC pot fi foarte ușoare în anomaliile mixte, astfel încât măsurarea capacității de difuzie a monoxidului de carbon este utilă la acești pacienți.12

  

  Figura 3.

  de la stânga la dreapta, Model normal, model restrictiv, captare a aerului și hiperinflație.

  (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).

  recent, s-a raportat că o reducere de 42% față de valoarea inițială a sRaw este semnificativă statistic pentru evaluarea răspunsului la bronhodilatatoare, cu o sensibilitate de 55% și o specificitate de 77%.16 în plus, sGaw este foarte sensibil la modificările calibrului căilor respiratorii și s-a stabilit o creștere de 40-56% ca punct limită pentru un răspuns pozitiv,6,17,18 deși sGaw are o specificitate mai mică decât FEV1. Mai mult, o creștere de două ori mai mare decât valoarea inițială a sRaw este considerată un răspuns pozitiv la testul de provocare bronșică, la fel ca și o scădere de 35-40% a sGaw.8indicații și aplicații clinice

  sRaw este produsul rezistenței căilor respiratorii de către FRC.19 pe măsură ce copiii cresc, rezistențele scad și volumele cresc, dar rezistența specifică rămâne stabilă indiferent de vârstă, sex și înălțime. Este un parametru sensibil și reproductibil pentru discriminarea dintre normalitate și boală și facilitează, de asemenea, interpretarea longitudinală a diferitelor măsurători la un singur individ.20-23 există dovezi ale utilității sale în monitorizarea clinică a fibrozei chistice și astmului,24 și, de asemenea, în diagnosticarea astmului.25 la copiii cu fibroză chistică, sRaw este mai sensibil decât rezistențele măsurate cu tehnica întrerupătorului sau oscilometria impulsului.19

  unii autori au remarcat utilitatea sa pentru monitorizarea răspunsului la tratamentul copiilor astmatici.26,27 de asemenea, s-a dovedit util în evaluarea reversibilității bronhodilatatorului și a hiperreactivității bronșice.16

  sGaw este mai sensibil decât sRaw pentru detectarea obstrucției centrale și chiar mai sensibil decât FEV1 obținut prin spirometrie forțată. Cu toate acestea, este mai puțin reproductibil decât sRaw, deci trebuie achiziționat un număr mai mare de măsurători.13 poate fi mai sensibil decât FEV1 în detectarea limitării fluxului de aer în bronșiolita obliterantă, în care predomină obstrucția căilor respiratorii periferice,11,28 și, de asemenea, la pacienții astmatici cu obstrucție moderată. De asemenea, este mai sensibil în evaluarea tractului respirator superior în paralizia sau disfuncția corzilor vocale.29