اسپیرومتری و حجمهای ریوی
اسپیرومتری میزان هوایی را که فرد میتواند در طول یک مانور تنفسی حداکثری جابجا کند و سرعت آن را اندازهگیری میکند، در حالی که اندازهگیری حجم ریه، بخشهای ساکن هوای موجود در ریهها را ثبت میکند. این دو با هم اساس تست عملکرد ریوی را تشکیل میدهند و الگوهای انسدادی را از الگوهای محدودکننده اختلال متمایز میکنند.
Definition
اسپیرومتری اندازهگیری حجم و جریان هوای دمی و بازدمی به عنوان تابعی از زمان در طول مانورهای تنفسی اجباری است که ظرفیت حیاتی اجباری (FVC)، حجم بازدمی اجباری در یک ثانیه (FEV1) و نسبت آنها را به دست میدهد؛ اندازهگیری حجم ریه، حجمهای استاتیک – ظرفیت کل ریه، حجم باقیمانده و ظرفیت باقیمانده عملکردی – را که اسپیرومتری به تنهایی نمیتواند ثبت کند، کمیسازی میکند.
Scope
این موضوع مانور بازدم اجباری و شاخصهای کلیدی آن (FVC، FEV1 و نسبت FEV1/FVC)، حجمها و ظرفیتهای استاتیک ریه (ظرفیت کل ریه، حجم باقیمانده، ظرفیت باقیمانده عملکردی) و روشهای مورد استفاده برای اندازهگیری آنها، و تفسیر این مقادیر در برابر معادلات مرجع را پوشش میدهد. این یک مرجع روششناختی است، نه راهنمای بالینی.
Core questions
- FEV1، FVC و نسبت FEV1/FVC از نظر فیزیولوژیکی چه چیزی را نشان میدهند؟
- حجمهای استاتیک ریه چگونه اندازهگیری میشوند در حالی که حجم باقیمانده قابل بازدم نیست؟
- مقادیر اسپیرومتریک چگونه به عنوان انسدادی یا محدودکننده تفسیر میشوند؟
- معادلات مرجع و حد پایین نرمال چگونه نتایج غیرطبیعی را تعریف میکنند؟
Key concepts
- ظرفیت حیاتی اجباری (FVC)
- حجم بازدمی اجباری در ۱ ثانیه (FEV1)
- نسبت FEV1/FVC
- ظرفیت کل ریه (TLC) و حجم باقیمانده (RV)
- ظرفیت باقیمانده عملکردی (FRC)
- پلتیسموگرافی بدن و روشهای رقیقسازی گاز
- حلقه جریان-حجم
- حد پایین نرمال و معادلات مرجع
Mechanisms
در طول یک بازدم اجباری، جریان بازدمی پس از فشرده شدن دینامیکی راههای هوایی، مستقل از تلاش میشود، بنابراین رابطه حداکثر جریان-حجم، خواص مکانیکی راههای هوایی و بازگشتپذیری ریه را منعکس میکند تا تلاش. FEV1 و FVC این مانور را خلاصه میکنند؛ نسبت FEV1/FVC کاهشیافته نشاندهنده انسداد جریان هوا است، در حالی که حجمهای کاهشیافته متناسب با نسبت حفظشده، نشاندهنده محدودیت است. از آنجا که حجم باقیمانده قابل بازدم نیست، حجمهای استاتیک به طور غیرمستقیم اندازهگیری میشوند – با پلتیسموگرافی بدن (با استفاده از قانون بویل و تغییرات فشار-حجم در یک جعبه مهر و موم شده) یا با رقیقسازی و شستشوی گاز بیاثر. ظرفیت کل ریه برای تأیید یک نقص محدودکننده واقعی مورد نیاز است، زیرا اسپیرومتری به تنهایی تنها میتواند آن را پیشنهاد کند (Miller 2005; Wanger 2005; Stanojevic 2022).
Clinical relevance
اسپیرومتری آزمایش مرجع برای طبقهبندی اختلال تهویهای به عنوان انسدادی یا محدودکننده و برای درجهبندی شدت آن در برابر مقادیر پیشبینیشده است. اندازهگیری حجم ریه، محدودیت را تأیید میکند و هایپرینفلاسیون (hyperinflation) و به دام افتادن هوا را مشخص میکند. خواندن این نتایج در بافت – در برابر معادلات مرجع مناسب و معیارهای کیفیت – بخشی از ارزیابی شواهد در پزشکی تنفسی است. این مدخل اندازهگیری و تفسیر را به طور کلی توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
Evidence & guidelines
تکنیک و مقبولیت اسپیرومتری توسط بیانیههای استانداردسازی مشترک ATS/ERS، که در ابتدا بیانیه ۲۰۰۵ (Miller 2005) و بهروزرسانی ۲۰۱۹ (Graham 2019) بود، با استانداردهای همراه برای اندازهگیری حجم ریه (Wanger 2005) اداره میشود. تفسیر از استاندارد استراتژیهای تفسیری ATS/ERS 2022 (Stanojevic 2022) پیروی میکند، با استفاده از معادلات مرجع ابتکار جهانی عملکرد ریه (Global Lung Function Initiative) (Quanjer 2012) برای تعریف مقادیر پیشبینیشده و حد پایین نرمال.
History
جان هاچینسون اسپیرومتر و مفهوم ظرفیت حیاتی را در اواسط قرن نوزدهم معرفی کرد. حجم بازدمی اجباری و منحنی جریان-حجم در اواسط قرن بیستم توسعه یافتند و از سال ۱۹۷۹ به بعد انجمن قفسه سینه آمریکا و سپس انجمن تنفسی اروپا بیانیههای استانداردسازی متوالی (به ویژه ۲۰۰۵ و ۲۰۱۹) را صادر کردند که اسپیرومتری را در آزمایشگاههای مختلف قابل تکرار ساخت، که در سال ۲۰۱۲ با معادلات مرجع جهانی تکمیل شد.
Debates
- نسبت ثابت در مقابل حد پایین نرمال برای تعریف انسداد
- استفاده از یک نقطه برش ثابت FEV1/FVC ساده است اما افراد مسنتر و جوانتر را به اشتباه طبقهبندی میکند؛ حدود پایین نرمال که به صورت آماری از معادلات مرجع به دست میآیند، در استانداردهای فعلی ترجیح داده میشوند، اگرچه انتخاب هنوز بر تخمینهای شیوع تأثیر میگذارد.
Key figures
- Martin R. Miller
- Brian L. Graham
- Peter H. Quanjer
- Sanja Stanojevic
Related topics
Seminal works
- miller-2005
- graham-2019
- wanger-2005
- quanjer-2012
Frequently asked questions
- نسبت FEV1/FVC برای چه استفاده میشود؟
- این شاخص اصلی اسپیرومتریک انسداد جریان هوا است: نسبتی کمتر از حد پایین نرمال نشان میدهد که هوا نسبت به حجم کل بازدمی، خیلی آهسته از ریهها خارج میشود، که نشانه اصلی یک الگوی انسدادی است.
- چرا اسپیرومتری به تنهایی نمیتواند یک نقص محدودکننده را تشخیص دهد؟
- اسپیرومتری فقط هوایی را که میتواند بازدم شود اندازهگیری میکند، نه حجم باقیماندهای که در ریهها باقی میماند؛ یک نقص محدودکننده واقعی با اندازهگیری ظرفیت کل ریه با پلتیسموگرافی یا روشهای رقیقسازی گاز تأیید میشود.