Исследование функции легких

Тест для оценки дыхательной системы

Исследование функции легких ( PFT ) — это полная оценка дыхательной системы , включающая анамнез пациента, физикальное обследование и тесты функции легких. Основной целью исследования функции легких является определение степени тяжести легочной недостаточности. ^[1] Исследование функции легких имеет диагностическую и терапевтическую роль и помогает врачам ответить на некоторые общие вопросы о пациентах с заболеваниями легких. PFT обычно проводятся технологом функции легких, респираторным терапевтом, респираторным физиологом, физиотерапевтом, пульмонологом или врачом общей практики.

Показания

Исследование функции легких — это диагностический и лечебный инструмент, используемый по разным причинам, например:

• Диагностика заболеваний легких.
• Контролируйте влияние хронических заболеваний, таких как астма , хроническая обструктивная болезнь легких или муковисцидоз .
• Выявляйте ранние изменения функции легких.
• Определите сужение дыхательных путей.
• Оцените реакцию дыхательных путей на бронходилататоры.
• Показать, нанесли ли факторы окружающей среды вред легким
• Предоперационное тестирование ^[2]

Нервно-мышечные расстройства

Исследование функции легких у пациентов с нервно-мышечными расстройствами помогает оценить респираторный статус пациентов на момент постановки диагноза, контролировать их прогресс и течение, оценивать их на предмет возможного хирургического вмешательства и дает общее представление о прогнозе. ^[3]

Мышечная дистрофия Дюшенна связана с постепенной потерей мышечной функции с течением времени. Вовлечение дыхательных мышц приводит к плохой способности кашлять и снижению способности хорошо дышать, а также приводит к коллапсу части или всего легкого, что приводит к нарушению газообмена и общей недостаточности силы легких. ^[4]

Тесты

Спирометрия

Спирометрия

Спирометрия включает в себя тесты легочной механики – измерения FVC, FEV1 _, значений FEF, скорости форсированного вдоха (FIFs) и MVV. Измерение легочной механики оценивает способность легких быстро перемещать огромные объемы воздуха через дыхательные пути для выявления обструкции дыхательных путей. ^{[ необходима цитата ]}

Измерения, полученные с помощью спирометрического устройства, используются для создания пневмотахографа, который может помочь оценить такие состояния легких, как: астма, легочный фиброз, муковисцидоз и хроническая обструктивная болезнь легких. Врачи также могут использовать результаты теста для диагностики бронхиальной гиперреактивности на физические упражнения, холодный воздух или фармацевтические препараты. ^[5]

Разбавление гелия

Метод разбавления гелия для измерения объема легких использует закрытый контур повторного дыхания. ^[6] Этот метод основан на предположениях, что известный объем и концентрация гелия в воздухе начинаются в закрытом спирометре , что у пациента нет гелия в легких и что между спирометром и легкими может произойти уравновешивание гелия. ^{[ необходима цитата ]}

Вымывание азота

Метод вымывания азота использует открытый контур без повторного дыхания. Метод основан на предположениях, что концентрация азота в легких составляет 78% и находится в равновесии с атмосферой, что пациент вдыхает 100% кислорода и что кислород заменяет весь азот в легких. ^[7]

Плетизмография

Метод плетизмографии применяет закон Бойля и использует измерения изменений объема и давления для определения общего объема легких, предполагая, что температура постоянна. ^[8]

Существует четыре объема легких и четыре емкости легких. Емкость легких состоит из двух или более объемов легких. Объемы легких — это дыхательный объем (V _T ), резервный объем вдоха (IRV), резервный объем выдоха (ERV) и остаточный объем (RV). Четыре емкости легких — это общая емкость легких (TLC), емкость вдоха (IC), функциональная остаточная емкость (FRC) и жизненная емкость (VC).

Максимальное респираторное давление

Измерение максимального инспираторного и экспираторного давления показано всякий раз, когда наблюдается необъяснимое снижение жизненной емкости легких или клинически подозревается слабость дыхательных мышц. Максимальное инспираторное давление (MIP) — это максимальное давление, которое может быть создано пациентом, пытающимся вдохнуть через заблокированный мундштук. Максимальное экспираторное давление (MEP) — ​​это максимальное давление, измеренное во время форсированного выдоха (с раздуванием щек) через заблокированный мундштук после полного вдоха. Повторные измерения MIP и MEP полезны для наблюдения за течением пациентов с нервно-мышечными расстройствами. ^{[ необходима цитата ]}

Рассеивающая способность

Измерение диффузионной способности оксида углерода (DLCO) при одном вдохе является быстрым и безопасным инструментом для оценки как рестриктивных, так и обструктивных заболеваний легких . ^{[ необходима ссылка ]}

Реакция на бронходилататоры

Если у пациента есть обструктивный дефект, проводится бронходилатационный тест, чтобы оценить, обратимо ли сужение дыхательных путей с помощью бета-агониста короткого действия. Это определяется как увеличение ≥12% и ≥200 мл в ОФВ1 или ФЖЕЛ. ^[9]

Десатурация кислорода во время физических упражнений

Тест с шестиминутной ходьбой является хорошим показателем физической функции и терапевтического ответа у пациентов с хроническими заболеваниями легких , такими как ХОБЛ или идиопатический легочный фиброз . ^{[10] [11] [12]}

Газы артериальной крови

Газы артериальной крови (ABG) являются полезным измерением при исследовании функции легких у отдельных пациентов. Основная роль измерения ABG у здоровых и стабильных людей заключается в подтверждении гиповентиляции, когда она подозревается на основе истории болезни, например, слабости дыхательных мышц или запущенной ХОБЛ . ^{[ необходима цитата ]}

Анализ газового состава крови также позволяет более детально оценить тяжесть гипоксемии у пациентов с низкой нормальной сатурацией оксигемоглобина. ^{[ необходима ссылка ]}

Риски

Тестирование функции легких является безопасной процедурой; однако есть основания для беспокойства относительно неблагоприятных реакций, и ценность данных теста следует сопоставлять с потенциальными опасностями. Некоторые осложнения включают головокружение, одышку, кашель, пневмоторакс и провоцирование приступа астмы. ^{[13] [14]}

Противопоказания

Существуют некоторые показания против проведения теста функции легких. К ним относятся недавний сердечный приступ, инсульт, травма головы, аневризма или спутанность сознания. ^[15]

Техника

Подготовка

У субъектов измеряют рост и вес перед спирометрией, чтобы определить, какими должны быть их прогнозируемые значения. Кроме того, берется история курения, недавних заболеваний и приема лекарств. ^{[ необходима цитата ]}

Контроль качества

Для того чтобы форсированная жизненная емкость легких считалась точной, ее необходимо проводить три раза, когда пик на кривой поток-объем острый, а время выдоха превышает 6 секунд.

Повторяемость PFT определяется путем сравнения значений форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) и объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1). Разница между самыми высокими значениями двух ФЖЕЛ должна быть в пределах 5% или 150 мл. Когда ФЖЕЛ составляет менее 1,0 л, разница между двумя самыми высокими значениями должна быть в пределах 100 мл. Наконец, разница между двумя самыми высокими значениями ОФВ1 также должна быть в пределах 150 мл. Можно использовать самые высокие значения ФЖЕЛ и ОФВ1 из каждого отдельного теста. Пока результаты трех тестов не будут соответствовать критериям воспроизводимости, тест можно повторять до восьми раз. Если по-прежнему невозможно получить точные результаты, используются три лучших теста. ^[16]

Клиническое значение

Изменения объемов и емкостей легких по сравнению с нормой в целом соответствуют характеру поражения легких.

Для диагностики ХОБЛ требуется спирометрия. ^[17]

Интерпретация результатов тестов

Профессиональные общества, такие как Американское торакальное общество и Европейское респираторное общество, опубликовали руководящие принципы относительно проведения и интерпретации тестирования функции легких, чтобы обеспечить стандартизацию и единообразие в выполнении тестов. Интерпретация тестов зависит от сравнения значений пациентов с опубликованными нормами из предыдущих исследований. Отклонение от руководящих принципов может привести к ложноположительным или ложноотрицательным результатам тестов, хотя только небольшое меньшинство лабораторий по исследованию функции легких следовали опубликованным руководящим принципам для спирометрии, объема легких и диффузионной способности в 2012 году. ^[19]

ХОБЛ

Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких предоставляет рекомендации по диагностике, тяжести и лечению ХОБЛ . ^[20] Для определения обструкции в легких пациента постбронходилататорный ОФВ1/ФЖЕЛ должен быть <0,7. ^[17] Затем процент ОФВ1 от прогнозируемого результата используется для определения степени обструкции, где чем ниже процент, тем сильнее обструкция. ^[18]

Максимальное респираторное давление

Необходимо несколько расчетов для определения нормального максимального инспираторного (MIP) и экспираторного (MEP) давления. Для мужчин это вычисляется следующим образом:

${\displaystyle MIP=120-(0.41\times age)}$

и

${\displaystyle MEP=174-(0.83\times age)}$

Чтобы найти нижнюю границу приемлемого для мужчин значения, используются следующие уравнения:

${\displaystyle MIP_{LLN}=62-(0.15\times age)}$

и

${\displaystyle MEP_{LLN}=117-(0.83\times age)}$

Для женщин уравнения немного другие. Для нормальных значений используется следующее:

${\displaystyle MIP=108-(0.61\times age)}$

и

${\displaystyle MEP=131-(0.86\times age)}$

Для нахождения нижнего предела того, каким он должен быть без ухудшения, используется следующая форма уравнений:

${\displaystyle MIP_{LLN}=62-(0.50\times age)}$

и

${\displaystyle MEP_{LLN}=95-(0.57\times age)}$

где

• ${\displaystyle MIP}$= максимальное давление вдоха в смH20
• ${\displaystyle MEP}$= максимальное давление выдоха в смH20
• ${\displaystyle MIP_{LLN}}$= максимальное инспираторное давление нижняя граница нормы в смH20
• ${\displaystyle MEP_{LLN}}$= максимальное давление выдоха нижняя граница нормы в смH20
• ${\displaystyle age}$= возраст пациента в годах ^[21]

Ссылки

1. Burrows B (май 1975). «Легочные термины и символы: отчет совместного комитета ACCP-ATS по легочной номенклатуре». Chest . 67 (5): 583–593. doi :10.1378/chest.67.5.583. PMID  1126197.
2. "Pulmonary Function Tests" (PDF) . Американское торакальное общество . Получено 15 июня 2022 г. .
3. Sharma GD (май 2009). «Тестирование функции легких при нервно-мышечных расстройствах». Педиатрия . 123 (Приложение 4): S219–S221. doi : 10.1542/peds.2008-2952D . PMID  19420147.
4. Finder JD, Birnkrant D, Carl J, Farber HJ, Gozal D, Iannaccone ST и др. (август 2004 г.). «Респираторная терапия пациента с мышечной дистрофией Дюшенна: консенсусное заявление ATS». American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine . 170 (4): 456–465. doi :10.1164/rccm.200307-885ST. PMID  15302625.
5. Гафанович М. (июнь 2010 г.). «Тест функции легких в Нью-Йорке».
6. Хатират С., Митчелл М., Рензетти АД. (ноябрь 1970 г.). «Измерение общей емкости легких путем разбавления гелия в системе постоянного объема». Американский обзор респираторных заболеваний . 102 (5): 760–70. doi :10.1164/arrd.1970.102.5.760 (неактивен 2024-09-13). PMID  5475674.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2024 г. ( ссылка )
7. Борен Х. Г., Кори Р. К., Синер Дж. К. (июль 1966 г.). «Совместное исследование легочной функции Администрации по делам ветеранов и армии: II. Объем легких и его подразделения у нормальных мужчин». Американский журнал медицины . 41 (1): 96–114. doi :10.1016/0002-9343(66)90008-8.
8. DuBois AB, Botelho SY, Bedell GN, Marshall R, Comroe JH (март 1956 г.). «Быстрый плетизмографический метод измерения объема грудного газа: сравнение с методом вымывания азота для измерения функциональной остаточной емкости у нормальных субъектов». Журнал клинических исследований . 35 (3): 322–6. doi :10.1172/JCI103281. PMC 438814. PMID  13295396 . 
9. Sim YS, Lee JH, Lee WY, Suh DI, Oh YM, Yoon JS и др. (апрель 2017 г.). «Спирометрия и тест с бронходилататором». Туберкулез и респираторные заболевания . 80 (2): 105–112. doi :10.4046/trd.2017.80.2.105. PMC 5392482. PMID  28416951 . 
10. Enright PL (август 2003 г.). «Тест с шестиминутной ходьбой». Respiratory Care . 48 (8): 783–785. PMID  12890299.
11. Swigris JJ, Wamboldt FS, Behr J, du Bois RM, King TE, Raghu G, Brown KK (февраль 2010 г.). «6-минутная прогулка при идиопатическом легочном фиброзе: продольные изменения и минимальная важная разница». Thorax . 65 (2): 173–177. doi :10.1136/thx.2009.113498. PMC 3144486 . PMID  19996335. 
12. Комитет ATS по стандартам квалификации для клинических лабораторий легочной функции (июль 2002 г.). «Заявление ATS: руководство по шестиминутному тесту ходьбы». Американский журнал респираторной и интенсивной медицины . 166 (1): 111–117. doi :10.1164/ajrccm.166.1.at1102. PMID  12091180.
13. "Тесты функции легких". www.hopkinsmedicine.org . 2019-11-19 . Получено 2022-06-15 .
14. "Легочные функциональные тесты: Медицинская энциклопедия MedlinePlus". medlineplus.gov . Получено 15.06.2022 .
15. "Тесты функции легких". www.lung.org . Получено 15.06.2022 .
16. Sim YS, Lee JH, Lee WY, Suh DI, Oh YM, Yoon JS и др. (апрель 2017 г.). «Спирометрия и тест с бронходилататором». Туберкулез и респираторные заболевания . 80 (2): 105–112. doi :10.4046/trd.2017.80.2.105. PMC 5392482. PMID  28416951 . 
17. "2022 GOLD Reports". Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких - GOLD . Получено 2022-06-15 .
18. Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких. Карманное руководство по диагностике, лечению и профилактике ХОБЛ. стр. 11.
19. Mohanka MR, McCarthy K, Xu M, Stoller JK (апрель 2012 г.). «Обзор практик интерпретации легочной функции в лабораториях северо-восточного Огайо». Chest . 141 (4): 1040–1046. doi :10.1378/chest.11-1141. PMID  21940775.
20. "О нас". Глобальная инициатива по хронической обструктивной болезни легких - GOLD . Получено 16.06.2022 .
21. Evans JA, Whitelaw WA (октябрь 2009 г.). «Оценка максимального респираторного давления во рту у взрослых». Respiratory Care . 54 (10): 1348–1359. PMID  19796415.