stringtranslate.com

Спирометрия

Проведение спирометрии

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 может быть вдыхаем и выдыхаем. Спирометрия полезна для оценки моделей дыхания, которые идентифицируют такие состояния, как астма , легочный фиброз , муковисцидоз и ХОБЛ . Она также полезна как часть системы наблюдения за здоровьем , в которой модели дыхания измеряются с течением времени. [1]

Спирометрия позволяет получать пневмотахографы — диаграммы, отображающие объем и поток воздуха, поступающего в легкие и выходящего из них за один вдох и один выдох.

Тестирование

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

Спирометр

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

Процедура

Базовый тест форсированного объема жизненной емкости легких (FVC) немного различается в зависимости от используемого оборудования. Он может быть в форме замкнутого или открытого контура. Независимо от различий в процедуре тестирования поставщикам рекомендуется следовать стандартизации спирометрии ATS/ERS. Стандартная процедура обеспечивает точный и объективно собранный набор данных на основе общей ссылки, чтобы уменьшить несовместимость результатов при их совместном использовании между различными медицинскими группами.

Пациенту предлагается надеть мягкие носовые зажимы, чтобы предотвратить утечку воздуха, и датчик дыхания во рту, образующий герметичное уплотнение. Под руководством техника пациенту даются пошаговые инструкции сделать резкий максимальный вдох, а затем максимальный выдох, длящийся не менее 6 секунд. При оценке возможной обструкции верхних дыхательных путей техник попросит пациента сделать дополнительный быстрый вдох, чтобы завершить раунд. Время второго вдоха может варьироваться у разных людей в зависимости от продолжительности предыдущего выдоха. В некоторых случаях каждый раунд теста будет предшествовать периоду нормального, спокойного дыхания для получения дополнительных данных.

Ограничения

Клинически полезные результаты в значительной степени зависят от сотрудничества и усилий пациента и должны быть повторены не менее трех раз, чтобы гарантировать воспроизводимость с общим пределом в десять попыток. Учитывая переменные темпы усилий, результаты могут быть только недооценены, учитывая, что выход усилий больше 100% невозможен. [ необходима цитата ]

Из-за необходимости сотрудничества пациента и способности понимать и следовать инструкциям, спирометрию обычно можно проводить только у детей, которые готовы к сотрудничеству, если им 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.

Другим ограничением является то, что у лиц с перемежающейся или легкой формой астмы могут наблюдаться нормальные показатели спирометрии в период между обострениями, что снижает эффективность спирометрии как диагностического инструмента в этих обстоятельствах. [ необходима ссылка ]

Дополнительная диагностика

Спирометрия также может быть частью бронхиального провокационного теста , используемого для определения гиперреактивности бронхов на интенсивные физические нагрузки, вдыхание холодного/сухого воздуха или на фармацевтические препараты, такие как метахолин или гистамин .

Чтобы оценить обратимость конкретного состояния, можно ввести бронходилататор перед выполнением еще одного раунда тестов для сравнения. Это обычно называют тестом на обратимость или пост-бронходилататорным тестом (Post BD), и это важная часть диагностики астмы по сравнению с ХОБЛ.

Другие дополнительные тесты функции легких включают плетизмографию и вымывание азота .

Показания

Спирометрия показана по следующим причинам:

Противопоказания

Форсированные выдохи могут усугубить некоторые заболевания. [9] Спирометрию не следует проводить, если у пациента:

Параметры

Наиболее распространенными параметрами, измеряемыми при спирометрии, являются жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха (ОФВ1) с интервалами 0,5, 1,0 (ОФВ1), 2,0 и 3,0 секунды, поток форсированного выдоха 25–75% (ФВ 25–75) и максимальная произвольная вентиляция легких (МВЛ), [10] также известная как максимальная дыхательная емкость. [11] В определенных ситуациях могут проводиться и другие тесты.

Результаты обычно приводятся как в виде исходных данных (литры, литры в секунду), так и в виде процентов от предсказанных — результат теста как процент от «предсказанных значений» для пациентов со схожими характеристиками (рост, возраст, пол, а иногда раса и вес). Интерпретация результатов может различаться в зависимости от врача и источника предсказанных значений. Вообще говоря, результаты, наиболее близкие к 100% предсказанных, являются наиболее нормальными, а результаты более 80% часто считаются нормальными. Было опубликовано несколько публикаций предсказанных значений, которые могут быть рассчитаны на основе возраста, пола, веса и этнической принадлежности. Однако для точной диагностики любой индивидуальной ситуации необходим обзор врача.

В определенных обстоятельствах также назначается бронходилататор, и для оценки эффективности бронходилататора проводится сравнение графиков до и после. См. пример распечатки.

Функциональную остаточную емкость легких (ФОЕ) невозможно измерить с помощью спирометрии, но ее можно измерить с помощью плетизмографа или тестов на разбавление (например, теста на разбавление гелия).

Средние значения форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) и потока форсированного выдоха 25–75% (ФВ25–75%) по данным исследования, проведенного в США в 2007 году с участием 3600 человек в возрасте 4–80 лет. [12] Ось Y выражена в литрах для ФЖЕЛ и ОФВ1 и в литрах/секунду для ФВ25–75%.

Выходные данные «спирометра»

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ)

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) — это объем воздуха, который можно с силой выдохнуть после полного вдоха, [13] измеряется в литрах. ФЖЕЛ — это самый базовый маневр в спирометрических тестах.

Объем форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1)

ОФВ1 — это объем воздуха, который можно с силой выдохнуть за первую секунду после полного вдоха. [13] Средние значения ОФВ1 у здоровых людей зависят в основном от пола и возраста, согласно диаграмме. Значения от 80% до 120% от среднего значения считаются нормальными. [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

FEV1/FVC — это отношение FEV1 к FVC. У здоровых взрослых это должно быть приблизительно 70–80% (снижаясь с возрастом). [15] При обструктивных заболеваниях (астма, ХОБЛ, хронический бронхит, эмфизема) FEV1 уменьшается из-за повышенного сопротивления дыхательных путей потоку выдоха; FVC также может быть уменьшен из-за преждевременного закрытия дыхательных путей на выдохе, просто не в той же пропорции, что и FEV1 (например, и FEV1, и FVC уменьшаются, но первый больше страдает из-за повышенного сопротивления дыхательных путей). Это создает сниженное значение (<70%, часто ~45%). При рестриктивных заболеваниях (таких как легочный фиброз ) FEV1 и FVC уменьшаются пропорционально, и значение может быть нормальным или даже увеличенным в результате сниженной податливости легких.

Производное значение ОФВ1 — это ОФВ1% от прогнозируемого (ОФВ1%), которое определяется как ОФВ1 пациента, деленное на среднее значение ОФВ1 в популяции для любого человека того же возраста, роста, пола и расы. [ необходима медицинская ссылка ]

Форсированный выдох (ФВ)

Форсированный выдох (FEF) — это поток (или скорость) воздуха, выходящего из легких во время средней части форсированного выдоха. Он может быть задан в дискретные моменты времени , как правило, определяемые тем, какая доля форсированной жизненной емкости легких (FVC) была выдохнута. Обычные дискретные интервалы составляют 25%, 50% и 75% (FEF25, FEF50 и FEF75) или 25% и 50% от FVC, которая была выдохнута. Он также может быть задан как среднее значение потока в течение интервала, также обычно ограниченное тем, когда остаются определенные фракции FVC, обычно 25–75% (FEF25–75%). Средние диапазоны у здоровой популяции зависят в основном от пола и возраста, при этом FEF25–75% показаны на диаграмме слева. Значения в диапазоне от 50 до 60% и до 130% от среднего считаются нормальными. [14] Прогнозируемые нормальные значения FEF могут быть рассчитаны и зависят от возраста, пола, роста, массы тела и этнической принадлежности, а также от исследования, на котором они основаны.

MMEF или MEF означает максимальный (средний) поток выдоха и является пиком потока выдоха, взятым из кривой поток-объем и измеренным в литрах в секунду. Теоретически он должен быть идентичен пиковому потоку выдоха (PEF), который, однако, обычно измеряется пиковым потоком выдоха и указывается 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 при отсутствии сопутствующих изменений в стандартных маркерах расхождения в среднем диапазоне экспираторного потока могут быть недостаточно специфичными, чтобы быть полезными, и текущие практические рекомендации рекомендуют продолжать использовать FEV1, VC и FEV1/VC в качестве индикаторов обструктивного заболевания. [19] [20]

Реже форсированный поток выдоха может быть предоставлен с интервалами, определяемыми тем, сколько осталось от общей емкости легких. В таких случаях его обычно обозначают как, например, FEF70%TLC, FEF60%TLC и FEF50%TLC. [16]

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

Форсированный инспираторный поток 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. [ необходима медицинская цитата ]

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, начатого при полном вдохе, измеряемый в литрах в минуту или в литрах в секунду.

Дыхательный объем (ДО)

Дыхательный объем — это количество воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого в состоянии покоя. [ необходима медицинская ссылка ]

Общая емкость легких (ОЕЛ)

Общая емкость легких (ОЕЛ) — максимальный объем воздуха, находящегося в легких. [ необходима медицинская цитата ]

Рассеивающая способность (DLCO)

Диффузионная способность (или DLCO ) — это поглощение оксида углерода за один вдох за стандартное время (обычно 10 секунд). Во время теста человек вдыхает тестовую газовую смесь, состоящую из обычного воздуха, включающего инертный индикаторный газ и CO, менее одного процента. Поскольку гемоглобин имеет большее сродство к CO, чем кислород, время задержки дыхания может составлять всего 10 секунд, что является достаточным временем для того, чтобы произошел этот перенос CO. Поскольку вдыхаемое количество CO известно, выдыхаемый CO вычитается для определения количества, переданного за время задержки дыхания. Индикаторный газ анализируется одновременно с CO, чтобы определить распределение тестовой газовой смеси. Этот тест выявит нарушения диффузии, например, при легочном фиброзе. [22] Это должно быть скорректировано с учетом анемии (низкая концентрация гемоглобина снизит DLCO) и легочного кровотечения (избыток эритроцитов в интерстиции или альвеолах может поглощать CO и искусственно увеличивать емкость DLCO). Атмосферное давление и/или высота также будут влиять на измеренный DLCO, поэтому необходим поправочный коэффициент для корректировки стандартного давления.

Максимальная произвольная вентиляция легких (МВЛ)

Максимальная произвольная вентиляция легких (MVV) — это мера максимального количества воздуха, которое можно вдохнуть и выдохнуть в течение одной минуты. Для удобства пациента это делается в течение 15-секундного периода времени, прежде чем экстраполировать до значения за одну минуту, выраженного в литрах/минуту. Средние значения для мужчин и женщин составляют 140–180 и 80–120 литров в минуту соответственно. [ медицинская цитата необходима ]

Статическая податливость легких (Сул)

При оценке статической податливости легких измерения объема спирометром необходимо дополнять датчиками давления , чтобы одновременно измерять транспульмональное давление . При построении кривой с соотношениями между изменениями объема и изменениями транспульмонального давления C st представляет собой наклон кривой при любом заданном объеме или, математически, ΔV/ΔP. [23] Статическая податливость легких, возможно, является наиболее чувствительным параметром для выявления аномальной легочной механики. [24] Она считается нормой, если составляет от 60% до 140% от среднего значения в популяции для любого человека аналогичного возраста, пола и состава тела. [14]

У пациентов с острой дыхательной недостаточностью, находящихся на искусственной вентиляции легких, «статическая податливость всей дыхательной системы обычно определяется путем деления дыхательного объема на разницу между давлением «плато», измеренным при открытии дыхательных путей (PaO2) во время окклюзии в конце вдоха, и положительным давлением в конце выдоха (PEEP), установленным вентилятором» [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 — это асимптотически максимальное давление, которое может быть создано дыхательными мышцами при любом объеме легких, а P i — это максимальное инспираторное давление, которое может быть создано при определенных объемах легких. [26] Это измерение также требует дополнительных датчиков давления. Оно считается нормальным, если оно составляет от 60% до 140% от среднего значения в популяции для любого человека аналогичного возраста, пола и состава тела. [14] Производным параметром является коэффициент ретракции (CR) , который равен P max /TLC. [16]

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

Максимальное инспираторное давление (MIP) MIP, также известное как отрицательная инспираторная сила (NIF) , — это максимальное давление, которое может быть создано против закупоренных дыхательных путей, начиная с функциональной остаточной емкости (FRC). Это маркер функции и силы дыхательных мышц. [28] Представлено в сантиметрах водяного столба (смH2O) и измеряется манометром . Максимальное инспираторное давление — важный и неинвазивный показатель силы диафрагмы и независимый инструмент для диагностики многих заболеваний. [29] Типичные максимальные инспираторные давления у взрослых мужчин можно оценить с помощью уравнения, M IP = 142 - (1,03 x Возраст) смH2O , где возраст указан в годах. [30]

Технологии, используемые в спирометрах

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Спирометрия". Национальный институт охраны труда (NIOSH) . Получено 31 января 2017 г.
  2. ^ "Спирометрия". Клиника Кливленда . Получено 13 сентября 2020 г.
  3. ^ Монтес, Жаклин; Кауфманн, Петра (2015). «Измерения результатов при нервно-мышечных заболеваниях». Нервно-мышечные расстройства младенчества, детства и подросткового возраста . С. 1078–1089. doi :10.1016/B978-0-12-417044-5.00054-8. ISBN 978-0-12-417044-5.
  4. ^ Pruthi, MD, Sandhya (6 января 2022 г.). «Астма: этапы тестирования и диагностики». Mayo Clinic . Получено 14 июля 2023 г.
  5. ^ Американская академия аллергии, астмы и иммунологии . "Пять вопросов, которые должны задавать себе врачи и пациенты" (PDF) . Выбор с умом: инициатива Фонда ABIM . Американская академия аллергии, астмы и иммунологии . Получено 14 августа 2012 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ Отчет экспертной группы 3: Руководство по диагностике и лечению астмы (PDF) (номер публикации NIH 08-5846, ред.). Национальные институты здравоохранения. 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: необходимое клиническое измерение». Australian Family Physician . 34 (7): 535–539. PMID  15999163.
  9. ^ Кларк, Маргарет Варнелл (2010). Астма: Руководство для клиницистов (первое издание). Берлингтон, Массачусетс: Jones & Bartlett Learning. стр. 46. ISBN 978-0763778545.
  10. ^ surgeryencyclopedia.com > Спирометрические тесты. Получено 14 марта 2010 г.
  11. ^ MVV и MBC
  12. ^ Stanojevic S, Wade A, Stocks J, et al. (февраль 2008 г.). «Референтные диапазоны для спирометрии для всех возрастов: новый подход». Am. J. Respir. Crit. Care Med . 177 (3): 253–60. doi :10.1164/rccm.200708-1248OC. PMC 2643211. PMID  18006882 . 
  13. ^ ab Perez, LL (март–апрель 2013 г.). «Офисная спирометрия». Osteopathic Family Physician . 5 (2): 65–69. doi :10.1016/j.osfp.2012.09.003.
  14. ^ abcd LUNGFUNKTION — Практический сборник для семестра 6. Кафедра медицинских наук, клиническая физиология, академическая больница, Уппсала, Швеция. Получено в 2010 году.
  15. ^ Клиника, Кливленд (2010). Текущая клиническая медицина 2010 (2-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders. стр. 8. ISBN 978-1416066439.
  16. ^ abc Модель интерпретации - сборник в Академической больнице Упсалы. Х. Хеденстрем. 04 февраля 2009 г.
  17. ^ Simon, Michael R.; Chinchilli, Vernon M.; Phillips, Brenda R.; Sorkness, Christine A.; Lemanske Jr., Robert F.; Szefler, Stanley J.; Taussig, Lynn; Bacharier, Leonard B.; Morgan, Wayne (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». Journal of Allergy and Clinical Immunology . 126 (3): 527–534.e8. doi :10.1016/j.jaci.2010.05.016. PMC 2933964. PMID  20638110 . 
  18. ^ Ciprandi, Giorgio; Cirillo, Ignazio (1 февраля 2011 г.). «Форсированный экспираторный поток между 25% и 75% жизненной емкости легких может быть маркером бронхиальной недостаточности при аллергическом рините». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 127 (2): 549, обсуждение 550–1. doi :10.1016/j.jaci.2010.10.053. PMID  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". ACP Medicine . Decker Intellectual Properties . Получено 29 апреля 2011 г.
  21. ^ Нанн А. Дж., Грегг И. (апрель 1989 г.). «Новые уравнения регрессии для прогнозирования пикового потока выдоха у взрослых». BMJ . 298 (6680): 1068–70. doi :10.1136/bmj.298.6680.1068. PMC 1836460 . PMID  2497892. Адаптировано Клементом Кларком для использования в шкале ЕС — см. Peakflow.com ⇒ Прогностические нормальные значения (номограмма, шкала ЕС)
  22. ^ Энциклопедия MedlinePlus : Исследование диффузии легких
  23. ^ Джордж, Рональд Б. (2005). Медицина грудной клетки: основы пульмонологии и интенсивной терапии . Lippincott Williams & Wilkins. стр. 96. ISBN 978-0-7817-5273-2.
  24. ^ Суд, А.; Гупта, Д.; Ванчу, А.; Джиндал, СК; Бамбери, П. (2001). «Статическая податливость легких как показатель раннего легочного заболевания при системной склеродермии». Клиническая ревматология . 20 (3): 177–180. doi :10.1007/s100670170060. PMID  11434468. S2CID  19170708.
  25. ^ Росси, А.; Готтфрид, С.Б.; Зокки, Л.; Хиггс, Б.Д.; Леннокс, С.; Калверли, П.М.; Бегин, П.; Грассино, А.; Милик-Эмили, Дж. (май 1985 г.). «Измерение статической податливости всей дыхательной системы у пациентов с острой дыхательной недостаточностью во время искусственной вентиляции легких. Эффект внутреннего положительного давления в конце выдоха». Американский обзор респираторных заболеваний . 131 (5): 672–677. doi :10.1164/arrd.1985.131.5.672 (неактивен 1 ноября 2024 г.). PMID  4003913.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  26. ^ Лаустед, Кристофер Г.; Джонсон, Артур Т.; Скотт, Уильям Х.; Джонсон, Моник М.; Койн, Карен М.; Курси, Дерья К. (декабрь 2006 г.). «Максимальные статические инспираторные и экспираторные давления при различных объемах легких». BioMedical Engineering OnLine . 5 (1): 29. doi : 10.1186/1475-925X-5-29 . PMC 1501025. PMID  16677384 . 
  27. ^ Борт, Ф. М. (1982). «Вывод индекса вентиляционной функции из спирометрических записей с использованием канонического анализа». British Journal of Diseases of the Chest . 76 (4): 400–756. doi : 10.1016/0007-0971(82)90077-8 . PMID  7150499.
  28. ↑ Страница 352 в: Ирвин, Ричард (2008). Процедуры, методы и минимально инвазивный мониторинг в интенсивной терапии . Филадельфия: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0-7817-7862-6.
  29. ^ Sachs MC, Enright PL, Hinckley Stukovsky KD, Jiang R, Barr RG, Многоэтническое исследование атеросклероза легких (2009). «Производительность тестов максимального инспираторного давления и эталонных уравнений максимального инспираторного давления для 4 расовых/этнических групп». Respir Care . 54 (10): 1321–8. PMC 3616895. PMID  19796411 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  30. ^ Wilson SH, Cooke NT, Edwards RH, Spiro SG (июль 1984). «Прогнозируемые нормальные значения максимального респираторного давления у взрослых и детей кавказской расы». Thorax . 39 (7): 535–8. doi :10.1136/thx.39.7.535. PMC 459855 . PMID  6463933. 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Спирометрия» .