stringtranslate.com

Спирометрия

Делаем спирометрию

Спирометрия (то есть измерение дыхания ) является наиболее распространенным из тестов функции легких (PFT). Он измеряет функцию легких , в частности количество (объем) и/или скорость (поток) воздуха, который можно вдохнуть и выдохнуть. Спирометрия полезна для оценки характера дыхания, позволяющего выявить такие заболевания, как астма , легочный фиброз , муковисцидоз и ХОБЛ . Это также полезно как часть системы наблюдения за здоровьем , в которой характер дыхания измеряется с течением времени. [1]

Спирометрия создает пневмотахографы, которые представляют собой диаграммы, на которых отображаются объем и поток воздуха, поступающего в легкие и выходящего из них при одном вдохе и одном выдохе.

Тестирование

Современный спирометр на базе ПК с USB-портом.
Устройство для спирометрии. Пациент обхватывает губами синий мундштук. Зубы проходят между выступами и щитком, а губы проходят над щитком. Зажим для носа гарантирует, что дыхание будет проходить только через рот.
Экран показаний спирометрии справа. Камеру также можно использовать для бодиплетизмографии .

Спирометр

Спирометрический тест проводится с использованием устройства , называемого спирометром [2] , которое выпускается в нескольких различных вариантах. Большинство спирометров отображают следующие графики, называемые спирограммами:

Процедура

Базовый тест жизненной емкости форсированного объема (ФЖЕЛ) незначительно варьируется в зависимости от используемого оборудования. Он может иметь форму как замкнутого, так и разомкнутого контура. Независимо от различий в процедурах тестирования поставщикам рекомендуется следовать Стандартизации спирометрии ATS/ERS. Стандартная процедура обеспечивает точные и объективные данные, собранные на основе общей ссылки, чтобы уменьшить совместимость результатов при их совместном использовании различными медицинскими группами.

Пациента просят надеть мягкие зажимы для носа, чтобы предотвратить выход воздуха, и датчик дыхания во рту, образующий герметичное уплотнение. Под руководством техника пациент получает пошаговые инструкции о том, как сделать резкий вдох с максимальным усилием, за которым следует выдох с максимальным усилием продолжительностью не менее 6 секунд. При оценке возможной обструкции верхних дыхательных путей техник попросит пациента сделать дополнительный быстрый вдох для завершения цикла. Время второго вдоха может варьироваться у разных людей в зависимости от продолжительности последующего выдоха. В некоторых случаях каждый раунд теста будет сопровождаться периодом нормального, спокойного дыхания для получения дополнительных данных.

Ограничения

Клинически полезные результаты во многом зависят от сотрудничества и усилий пациента и должны быть повторены минимум три раза, чтобы обеспечить воспроизводимость с общим ограничением в десять попыток. Учитывая переменные темпы усилий, результаты могут быть недооценены только при условии, что результат усилий, превышающий 100%, невозможен. [ нужна цитата ]

Из-за необходимости сотрудничества пациента и способности понимать и следовать инструкциям, спирометрию обычно можно проводить только у сотрудничающих детей в возрасте не менее 5 лет [3] [4] или у взрослых без физических или умственных нарушений, препятствующих получению эффективных диагностических результатов. Кроме того, общая анестезия и различные формы седации несовместимы с процессом тестирования.

Еще одним ограничением является то, что люди с интермиттирующей или легкой астмой могут иметь нормальные значения спирометрии между острыми обострениями, что снижает эффективность спирометрии как диагностического инструмента в этих обстоятельствах. [ нужна цитата ]

Пример распечатки современного спирометра на ПК.

Дополнительная диагностика

Спирометрия также может быть частью бронхиального теста , используемого для определения гиперчувствительности бронхов к тяжелым физическим нагрузкам, вдыханию холодного/сухого воздуха или к фармацевтическому агенту, такому как метахолин или гистамин .

Чтобы оценить обратимость конкретного состояния, бронходилятатор можно ввести перед проведением следующего раунда тестов для сравнения. Его обычно называют тестом на обратимость или постбронхолитическим тестом (Post BD), и он является важной частью диагностики астмы по сравнению с ХОБЛ.

Другие дополнительные тесты на функции легких включают плетизмографию и вымывание азота .

Показания

Спирометрия показана по следующим причинам:

Противопоказания

Маневры форсированного выдоха могут усугубить некоторые заболевания. [9] Спирометрию не следует проводить, если у человека наблюдаются:

Параметры

Наиболее распространенными параметрами, измеряемыми при спирометрии, являются жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха (ОФВ) с временными интервалами 0,5, 1,0 (ОФВ1), 2,0 и 3,0 секунды, поток форсированного выдоха 25–75. % (FEF 25–75) и максимальную произвольную вентиляцию (MVV), [10], также известную как максимальная дыхательная способность. [11] В определенных ситуациях могут проводиться и другие тесты.

Результаты обычно предоставляются как в необработанных данных (литры, литры в секунду), так и в прогнозируемых процентах - результат теста в процентах от «прогнозируемых значений» для пациентов с аналогичными характеристиками (рост, возраст, пол, а иногда и раса и вес). . Интерпретация результатов может варьироваться в зависимости от врача и источника прогнозируемых значений. Вообще говоря, результаты, близкие к предсказанным 100%, являются наиболее нормальными, а результаты, превышающие 80%, часто считаются нормальными. Было опубликовано множество публикаций прогнозируемых значений, которые могут быть рассчитаны на основе возраста, пола, веса и этнической принадлежности. Однако осмотр врача необходим для точной диагностики любой индивидуальной ситуации.

В определенных обстоятельствах также назначают бронходилятаторы, и для оценки эффективности бронхолитика проводится сравнение графиков до и после лечения. См. пример распечатки.

Функциональную остаточную емкость (ФОЕ) нельзя измерить с помощью спирометрии, но ее можно измерить с помощью плетизмографа или тестов разведения (например, теста разбавления гелием).

Средние значения форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) и потока форсированного выдоха 25–75% (ФВВ25–75%), согласно исследованию, проведенному в США в 2007 году с участием 3600 субъектов в возрасте 4–80 лет. годы. [12] Ось Y выражается в литрах для ФЖЕЛ и ОФВ1 и в литрах/секунду для ФВВ25–75%.

Выход «спирометра»

Форсированная жизненная емкость (ФЖЕЛ)

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) — это объем воздуха, который можно принудительно выдохнуть после полного вдоха [13] , измеряемый в литрах. ФЖЕЛ – это самый основной маневр в спирометрических тестах.

Объем форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1)

ОФВ1 — это объем воздуха, который можно принудительно выдохнуть за первую секунду после полного вдоха. [13] Средние значения ОФВ1 у здоровых людей зависят в основном от пола и возраста, согласно диаграмме. Нормальными считаются значения от 80% до 120% от среднего значения. [14] Прогнозируемые нормальные значения ОФВ1 могут быть рассчитаны и зависят от возраста, пола, роста, массы и этнической принадлежности, а также от исследования, на котором они основаны.

Соотношение ОФВ1/ФЖЕЛ

ОФВ1/ФЖЕЛ — это отношение ОФВ1 к ФЖЕЛ. У здоровых взрослых этот показатель должен составлять примерно 70–80% (снижается с возрастом). [15] При обструктивных заболеваниях (астма, ХОБЛ, хронический бронхит, эмфизема) ОФВ1 снижается из-за повышенного сопротивления дыхательных путей потоку выдоха; ФЖЕЛ также может снижаться из-за преждевременного закрытия дыхательных путей на выдохе, но не в такой пропорции, как ОФВ1 (например, снижается и ОФВ1, и ФЖЕЛ, но первый страдает больше из-за повышенного сопротивления дыхательных путей) . Это приводит к снижению значения (<70%, часто ~45%). При рестриктивных заболеваниях (таких как легочный фиброз ) ОФВ1 и ФЖЕЛ уменьшаются пропорционально, и их значение может быть нормальным или даже повышенным в результате снижения податливости легких.

Производное значение ОФВ1 представляет собой прогнозируемый ОФВ1% (ОФВ1%), который определяется как ОФВ1 пациента, деленный на средний ОФВ1 в популяции для любого человека того же возраста, роста, пола и расы. [ нужна медицинская ссылка ]

Поток форсированного выдоха (FEF)

Поток форсированного выдоха (FEF) — это поток (или скорость) воздуха, выходящего из легких во время средней части форсированного выдоха. Его можно давать в дискретное время , обычно определяемое тем, какая часть форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) была выдохнута. Обычные дискретные интервалы составляют 25%, 50% и 75% (FEF25, FEF50 и FEF75) или 25% и 50% выдыхаемой ФЖЕЛ. Его также можно указать как среднее значение потока в течение интервала, который также обычно ограничивается тем, когда остаются определенные фракции ФЖЕЛ, обычно 25–75% (FEF25–75%). Средние диапазоны у здорового населения зависят в основном от пола и возраста: FEF25–75% показан на диаграмме слева. Нормальными считаются значения от 50 до 60% и до 130% от среднего. [14] Прогнозируемые нормальные значения FEF могут быть рассчитаны и зависят от возраста, пола, роста, массы и этнической принадлежности, а также от исследования, на котором они основаны.

MMEF или MEF означает максимальный поток (в середине выдоха) и представляет собой пик потока выдоха, взятый из кривой поток-объем и измеренный в литрах в секунду. Теоретически она должна быть идентична пиковой скорости выдоха (ПСВ), которая, однако, обычно измеряется пикфлоуметром и выражается в литрах в минуту. [16]

Недавние исследования показывают, что FEF25–75% или FEF25–50% могут быть более чувствительным параметром, чем FEV1, при выявлении обструктивного заболевания мелких дыхательных путей. [17] [18] Однако в отсутствие сопутствующих изменений в стандартных маркерах расхождения в скорости выдоха в среднем диапазоне могут быть недостаточно специфичными, чтобы быть полезными, и текущие практические рекомендации рекомендуют продолжать использовать ОФВ1, VC и ОФВ1/ ЖК как индикаторы обструктивного заболевания. [19] [20]

Реже форсированный выдох может осуществляться с интервалами, определяемыми тем, сколько еще остается общей емкости легких. В таких случаях его обычно обозначают, например, как FEF70%TLC, FEF60%TLC и FEF50%TLC. [16]

Форсированный поток вдоха 25–75% или 25–50%

Форсированный поток вдоха 25–75% или 25–50% (FIF 25–75% или 25–50%) аналогичен FEF 25–75% или 25–50%, за исключением того, что измерение проводится во время вдоха. [ нужна медицинская ссылка ]

Пиковая скорость выдоха (ПСВ)

Нормальные значения пиковой скорости выдоха (ПСВ), указанные по шкале ЕС. [21]

Пиковая скорость выдоха (ПСВ) — это максимальный поток (или скорость), достигаемый во время максимально форсированного выдоха, начинающегося при полном вдохе, измеряемый в литрах в минуту или литрах в секунду.

Дыхательный объем (ТВ)

Дыхательный объем — это количество воздуха, которое обычно вдыхается или выдыхается в состоянии покоя. [ нужна медицинская ссылка ]

Общая емкость легких (TLC)

Общая емкость легких (TLC) – это максимальный объем воздуха, присутствующего в легких. [ нужна медицинская ссылка ]

Диффузионная способность (DLCO)

Диффузионная способность (или DLCO ) — это поглощение угарного газа при одном вдохе за стандартное время (обычно 10 секунд). Во время испытания человек вдыхает смесь испытательных газов, состоящую из обычного воздуха, включающую инертный индикаторный газ и CO, менее одного процента. Поскольку гемоглобин имеет большее сродство к CO, чем к кислороду, время задержки дыхания может составлять всего 10 секунд, что является достаточным временем для того, чтобы произошел перенос CO. Поскольку количество вдыхаемого CO известно, выдыхаемый CO вычитается для определения количества, перенесенного за время задержки дыхания. Индикаторный газ анализируется одновременно с CO для определения распределения смеси тестовых газов. Этот тест выявляет нарушения диффузии, например, при легочном фиброзе. [22] Это необходимо скорректировать на анемию (низкая концентрация гемоглобина снижает DLCO) и легочное кровотечение (избыточное количество эритроцитов в интерстиции или альвеолах может поглощать CO и искусственно увеличивать емкость DLCO). Атмосферное давление и/или высота над уровнем моря также влияют на измеренное значение DLCO, поэтому для корректировки стандартного давления необходим поправочный коэффициент.

Максимальная произвольная вентиляция (MVV)

Максимальная произвольная вентиляция (MVV) — это мера максимального количества воздуха, которое можно вдохнуть и выдохнуть в течение одной минуты. Для удобства пациента это делается в течение 15 секунд, а затем экстраполируется на значение для одной минуты, выраженное в литрах/минуту. Средние значения для мужчин и женщин составляют 140–180 и 80–120 литров в минуту соответственно. [ нужна медицинская ссылка ]

Статическая податливость легких ( Cst )

При оценке статической податливости легких измерения объема с помощью спирометра должны дополняться датчиками давления для одновременного измерения транспульмонального давления . При построении кривой зависимости между изменениями объема и изменениями транспульмонального давления Cst представляет собой наклон кривой при любом заданном объеме или, математически, ΔV/ΔP. [23] Статическая податливость легких, возможно, является наиболее чувствительным параметром для выявления нарушений легочной механики. [24] Нормальным считается, если он составляет от 60% до 140% среднего значения в популяции для любого человека аналогичного возраста, пола и телосложения. [14]

У пациентов с острой дыхательной недостаточностью, находящихся на искусственной вентиляции легких, «статическую податливость всей дыхательной системы обычно получают путем деления дыхательного объема на разницу между давлением «плато», измеренным на отверстии дыхательных путей (PaO) во время окклюзии в конце дыхательных путей. вдохе и положительном давлении в конце выдоха (ПДКВ), устанавливаемом аппаратом ИВЛ». [25]

Другие

Время форсированного выдоха (FET)
Время форсированного выдоха (FET) измеряет продолжительность выдоха в секундах.

Медленная жизненная емкость легких (МЖЕЛ)
Медленная жизненная емкость легких (МЖЕЛ) – это максимальный объем воздуха, который можно медленно выдохнуть после медленного максимального вдоха.

Максимальное давление (P max и P i )


P max — асимптотически максимальное давление, которое могут развить дыхательные мышцы при любом объеме легких, а P i — максимальное давление на вдохе, которое может развиться при определенных объемах легких. [26] Для этого измерения дополнительно требуются датчики давления. Нормальным считается, если оно составляет от 60% до 140% среднего значения в популяции для любого человека аналогичного возраста, пола и телосложения. [14] Производным параметром является коэффициент втягивания (CR) , который равен P max /TLC . [16]

Среднее время прохождения (MTT)
Среднее время прохождения — это площадь под кривой поток-объем, деленная на форсированную жизненную емкость легких. [27]

Максимальное давление вдоха (MIP) MIP, также известное как отрицательная сила вдоха (NIF) , представляет собой максимальное давление, которое может быть создано в окклюзированных дыхательных путях, начиная с функциональной остаточной емкости (FRC). Это маркер функции и силы дыхательных мышц. [28] Давление воды выражается в сантиметрах (смH2O) и измеряется манометром . Максимальное давление вдоха — важный и неинвазивный показатель силы диафрагмы и независимый инструмент диагностики многих заболеваний. [29] Типичное максимальное давление вдоха у взрослых мужчин можно оценить по уравнению M IP = 142 - (1,03 x Возраст) см H 2 O, где возраст указан в годах. [30]

Технологии, используемые в спирометрах

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Спирометрия». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) . Проверено 31 января 2017 г.
  2. ^ «Спирометрия». Кливлендская клиника . Проверено 13 сентября 2020 г.
  3. ^ Монтес, Жаклин; Кауфманн, Петра (2015). «Оценка результатов нервно-мышечных заболеваний». НаукаДирект . Нервно-мышечные расстройства младенчества, детства и подросткового возраста (второе издание) . Проверено 14 июля 2023 г.
  4. ↑ Прути, доктор медицины, Сандхья (6 января 2022 г.). «Астма: шаги в тестировании и диагностике». Клиника Майо . Проверено 14 июля 2023 г.
  5. ^ Американская академия аллергии, астмы и иммунологии . «Пять вопросов, которые должны задать врачи и пациенты» (PDF) . Выбираем мудро: инициатива Фонда ABIM . Американская академия аллергии, астмы и иммунологии . Проверено 14 августа 2012 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ Отчет группы экспертов 3: Рекомендации по диагностике и лечению астмы (PDF) (номер публикации NIH 08-5846, изд.). Национальные институты здоровья. 2007.
  7. ^ Бейтман, Эд; Херд, СС; Барнс, ПиДжей; Буске, Ж.; Дразен, Дж. М.; Фицджеральд, М.; Гибсон, П.; Охта, К.; О'Бирн, П.; Педерсен, SE; Пиццичини, Э.; Салливан, SD; Венцель, SE; Зар, HJ (2008). «Глобальная стратегия лечения и профилактики астмы: краткое изложение GINA». Европейский респираторный журнал . 31 (1): 143–178. дои : 10.1183/09031936.00138707 . PMID  18166595. S2CID  206960094.
  8. ^ abcdefgh Пирс, Р. (2005). «Спирометрия: важное клиническое измерение». Австралийский семейный врач . 34 (7): 535–539. ПМИД  15999163.
  9. ^ Кларк, Маргарет Варнелл (2010). Астма: Руководство для врача (первое изд.). Берлингтон, Массачусетс: Jones & Bartlett Learning. п. 46. ​​ИСБН 978-0763778545.
  10. ^ хирургическая энциклопедия.com > Спирометрические тесты. Проверено 14 марта 2010 г.
  11. ^ MVV и MBC
  12. ^ Станоевич С., Уэйд А., Стокс Дж. и др. (февраль 2008 г.). «Референтные диапазоны спирометрии для всех возрастов: новый подход». Являюсь. Дж. Респир. Крит. Уход Мед . 177 (3): 253–60. doi : 10.1164/rccm.200708-1248OC. ПМК 2643211 . ПМИД  18006882. 
  13. ^ Аб Перес, LL (март – апрель 2013 г.). «Офисная спирометрия». Семейный врач-остеопат . 5 (2): 65–69. дои : 10.1016/j.osfp.2012.09.003.
  14. ^ abcd LUNGFUNKTION — Практический сборник за 6-й семестр. Департамент медицинских наук, клинической физиологии, Академическая больница, Уппсала, Швеция. Получено в 2010 году.
  15. ^ Клиника, Кливленд (2010). Современная клиническая медицина 2010 (2-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс. п. 8. ISBN 978-1416066439.
  16. ^ abc Модель интерпретации - сборник в Академической больнице Упсалы. Х. Хеденстрем. 04 февраля 2009 г.
  17. ^ Саймон, Майкл Р.; Чинчилли, Вернон М.; Филлипс, Бренда Р.; Соркнесс, Кристин А.; Леманске-младший, Роберт Ф.; Сефлер, Стэнли Дж.; Тауссиг, Линн; Башарье, Леонард Б.; Морган, Уэйн (1 сентября 2010 г.). «Поток форсированного выдоха между 25% и 75% жизненной емкости легких и соотношение ОФВ1/форсированной жизненной емкости легких в зависимости от клинических и физиологических параметров у детей-астматиков с нормальными значениями ОФВ1». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 126 (3): 527–534.e8. doi :10.1016/j.jaci.2010.05.016. ПМЦ 2933964 . ПМИД  20638110. 
  18. ^ Чипранди, Джорджио; Чирилло, Игнацио (1 февраля 2011 г.). «Форсированный выдох, составляющий от 25% до 75% жизненной емкости легких, может быть маркером бронхиальной недостаточности при аллергическом рините». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 127 (2): 549, обсуждение 550–1. дои : 10.1016/j.jaci.2010.10.053. ПМИД  21281879.
  19. ^ Пеллегрино Р., Виеги Г., Брусаско В., Крапо Р.О., Бургос Ф., Касабури Р., Коутс А., ван дер Гринтен К.П., Густафссон П., Хэнкинсон Дж., Дженсен Р., Джонсон, округ Колумбия, Макинтайр Н., Маккей Р., Миллер М.Р., Навахас Д. , Педерсен О.Ф., Вангер Дж (ноябрь 2005 г.). «Стратегии интерпретации функциональных тестов легких». Европейский респираторный журнал . 26 (5): 948–68. дои : 10.1183/09031936.05.00035205 . PMID  16264058. S2CID  2741306.
  20. ^ Крайдер, Мэрил. «Глава 14.1. Тестирование функции легких». АКП Медицина . Интеллектуальные свойства Декера . Проверено 29 апреля 2011 г.
  21. ^ Нанн AJ, Грегг I (апрель 1989 г.). «Новые уравнения регрессии для прогнозирования пиковой скорости выдоха у взрослых». БМЖ . 298 (6680): 1068–70. дои : 10.1136/bmj.298.6680.1068. ПМЦ 1836460 . ПМИД  2497892. Адаптировано Клементом Кларком для использования в шкале ЕС — см. Peakflow.com ⇒ Прогнозируемые нормальные значения (номограмма, шкала ЕС).
  22. ^ Энциклопедия MedlinePlus : Тест на диффузию в легких
  23. ^ Джордж, Рональд Б. (2005). Грудная медицина: основы легочной медицины и медицины интенсивной терапии. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 96. ИСБН 978-0-7817-5273-2.
  24. ^ Суд, А.; Гупта, Д.; Ванчу, А.; Джиндал, СК; Бамбери, П. (2001). «Статическая податливость легких как показатель раннего заболевания легких при системной склеродермии». Клиническая ревматология . 20 (3): 177–180. дои : 10.1007/s100670170060. PMID  11434468. S2CID  19170708.
  25. ^ Росси А., Готфрид С.Б., Зокки Л. и др. (май 1985 г.). «Измерение статической податливости всей дыхательной системы у больных с острой дыхательной недостаточностью при искусственной вентиляции легких. Влияние внутреннего положительного давления в конце выдоха». Американский обзор респираторных заболеваний . 131 (5): 672–7. doi :10.1164/arrd.1985.131.5.672 (неактивен 31 января 2024 г.). ПМИД  4003913.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на январь 2024 г. ( ссылка )
  26. ^ Лаустед, К.; Джонсон, А.; Скотт, В.; Джонсон, М.; Койн, К.; Курси, Д. (2006). «Максимальное статическое давление на вдохе и выдохе при различных объемах легких». Биомедицинская инженерия онлайн . 5 (1): 29. дои : 10.1186/1475-925X-5-29 . ПМК 1501025 . ПМИД  16677384. [1]
  27. ^ Борт, FM (1982). «Вывод индекса дыхательной функции по спирометрическим записям с использованием канонического анализа». Британский журнал болезней грудной клетки . 76 (4): 400–756. дои : 10.1016/0007-0971(82)90077-8 . ПМИД  7150499.
  28. ^ Страница 352 в: Ирвин, Ричард (2008). Процедуры, методы и малоинвазивный мониторинг в интенсивной терапии . Филадельфия: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0781778626.
  29. ^ Сакс MC, Энрайт П.Л., Хинкли Стуковски К.Д., Цзян Р., Барр Р.Г., Многоэтническое исследование исследования атеросклероза легких (2009). «Выполнение тестов на максимальное давление вдоха и справочные уравнения максимального давления вдоха для 4 рас / этнических групп». Уход за дыханием . 54 (10): 1321–8. ПМЦ 3616895 . ПМИД  19796411. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  30. ^ Уилсон С.Х., Кук Н.Т., Эдвардс Р.Х., Спиро С.Г. (июль 1984 г.). «Прогнозируемые нормальные значения максимального дыхательного давления у взрослых и детей европеоидной расы». Торакс . 39 (7): 535–8. дои : 10.1136/thx.39.7.535. ПМЦ 459855 . ПМИД  6463933. 

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме спирометрии .