Thursday, October 22, 2009

Pulmonary function test(PFT) : 폐기능 검사

Pulmonary function test(PFT) : 폐기능 검사
1.폐활량 측정법(Spirometry)
① 폐활량 및 정적 폐용적
-TV(tidal volume):평상 호흡기량,일회 호흡량
-RV(residual volume):잔기량
-IRV(inspiratory reserve volume):흡기 예비기량
-ERV(expiratory reserve volume):호기 예비기량
-VC(vital capacity):폐활량
-IC(inspiratory capacity):흡기용량
-FRC(functional residual capacity):기능성 잔기용량,chest wall의 compliance와 lung elastic recoil이 같아서 평형을 이루는 lung volume
-TLC(total lung capacity):총폐용량
-TLC=IC +FRC=VC +RV
-RV은 spirometry만으로는 측정 불가능

② 최대 노력성 호기곡선(maximal-effort expiratory spirogram)
a.노력성 폐활량(forced vital capacity,FVC)
-제한성폐질환의 지표
b.1초간 노력성 호기(forced expiratory volume at 1sec,FEV ₁)
-폐쇄성폐질환의 지표
c.FEV ₁/FVC
d.노력성 호기 중간유량(forced mid-expiratory flow,FEF25~75%)
-노력성 호기량의 중간부분 50%의 평균속도(maximal mid-expiratory flow rate)
-환자의 노력과 가장 관계없는 부분
-small airway dz의 조기 진단에 민감
-정상인에서도 많은 변이성을 보이므로 재현성은 떨어짐
e.최대 호기유속(peak expiratory flow rate,PEFP)
-곡선에서 가장 경사가 가파른 부분
-central large airway 폐쇄시 이상소견을 보임
③ 최대 환기량(maximal voluntary ventilation,MVV)
-환자가 자발적인 최대 노력으로 1분간 호흡할 수 있는 기량
-호흡곤란의 정도와 상관관계가 있음
-운동능력 및 수술전후의 평가에 이용

④ 사강(dead space)
-사강=TV*(1-PeCO ₂/PaCO ₂)
-PaCO ₂:arterial CO ₂tension
-PeCO ₂:mean expired CO ₂tension
-정상인의 anatomical dead space 호흡량은 TV의 약 30%(1회 호흡량의 70%만 alveolar zone에 도달)
-physiologic dead space:혈류가 흐르지 않는 폐포 공간(TV의 약 36%)

⑤ PFT에 의한 환기장애 분류
-폐쇄성 환기장애:FEV ₁/FVC 감소,FEV ₁이 주로 감소
-제한성 환기장애:FEV ₁/FVC 증가,FVC가 주로 감소
*폐질환 분류
-obstructive:천식,COPD,기관지 확장증,cystic fibrosis,세기관지염
-restrictive(parenchymal):sarcoidosis,idiopathic pulmonary fibrosis,hypersensitivity pneumonitis,
pneumoconiosis,ARDS,ILD
-restrictive(extraparenchymal):neuromuscular dz(diaphragmatic weakness,MG,Guillain-Barre syndrome,
cervical spine injury),chest wall dz(kyphoscoliosis,obesity,ankylosing spondylitis)
2.유량기량 곡선(flow-volume curve)
-obstructive:호기 시 곡선이 오목,최대 호기유량 감소,FEF50%크게 감소
-restrictive:폐활량이 주로 감소하고,유량은 별로 감소하지 않기 때문에 키가 크고 폭이 좁은 모양
-호기시 초반부 25%:환자의 노력에 많은 영향을 받음
-호기시 후반부 75%:환자의 노력과 관계없이 폐의 물리역학적 특성에 의해 결정 (재현성 높고,소기도의 초기 병변
에 예민)
-fixed obstruction:압력 차이에 영향을 받지 않으므로 호기와 흡기 시 모두 plateau 발생(예:tracheal tenosis,thyroid ca.,bilateral vocal cord palsy)
-variable extrathoracic obstruction:호기 시에는 내경이 확장되어 유량에 이상이 없으나,흡기 시에는 대기압에 비해 상기도 압력이 낮아지기 때문에 상기도 내경이 좁아져서 plateau가 발생(예:croup,laryngitis, tracheal malacia, laryngeal or tracheal trauma)
-variable intrathoracic obstruction:흡기 시에는 흉곽 내압이 음압이 되어 기도폐쇄 부위가 확장되어 유량에 이상이 없으나,호기 시에는 반대로 plateau가 발생(예:COPD,bronchial asthma)

3.폐용적의 측정
-RV 측정
-불활성 가스 방법
-체적변동 기록법(body plethysmography):정확,compliance도 구할 수 있음
-면적 측정법

4.기도저항
-생리학적인 실제 기도저항치를 측정하는 것(대개 체적변동기록법을 이용)
-R=?P(대기압-alveolar pressure)/flow
-말초 소기도를 주로 침범하는 COPD의 초기진단에는 예민하지 못하고,심한 만성기관지염이나 천식의 진단 및 경과
판단에 이용 가능
-임상에서 폐쇄성 폐질환의 진단 및 severity 판단은 보통 노력성 호기유량곡선을 이용

5.폐탄성(lung compliance)
-폐의 distensibility(확장성)을 표시하는 지표로 elastic property의 기능
-정의:transpulmonary pressure 변화에 따른 폐용적의 변화
-transpulmonary pressure =alveolar pr.-pleural pr.=구강압-식도내압
① 정적 폐탄성(static lung compliance)
-호흡이 정지되었을 때 측정
-폐용적의 차이에 의한 변동을 없애기 위해 compliance/FRC로써 나타냄
-정적 폐탄성=TV/inspiratory plateau pr.
-증가:emphysema
-감소:폐부종,무기폐,폐렴,restrictive lung dz.
② 동적 폐탄성(dynamic lung compliance)
-동적 폐탄성=TV/(peak inspiratory pr.-PEEP)
-흡기말과 호기말의 폐용적 차이를 transpulmonary pressure로 나눈 것
-frequency dependent lung compliance또는 effective respiratory system compliance라고도 부름
-정상인에서는 호흡횟수를 증가시켜도 동일하게 유지
-기도폐쇄가 있는 경우에는 호흡횟수를 증가시킬수록 감소
-폐쇄성 폐질환의 폐에서는 폐의 균질성이 변화하여,호흡이 빨라지면 폐의 일부분에서는 공기의 출입이 늦어져 폐용
적의 변화가 적어지고 따라서 동적폐탄성이 감소됨
6.폐쇄용적(closing volume)
-single breath N ₂washout curve:RV까지 숨을 내쉰 다음,100%O ₂를 총폐용량까지 1번 흡입한 후,서서히 숨을
내쉬면서 구강에서 N ₂농도를 측정하여 그래프를 그린 것
-1단계:상기도 내의 100%O2만 나옴
-2단계:dead space +alveolar air(서서히 N2 농도가 증가)
-3단계:상부/하부 alveolar air가 동시에 배출되어 일정한 농도 유지
-4단계:하부의 기도가 폐쇄(하부의 흉막강압이 상부보다 높기 때문),상부에서만 N2 배출(고농도의 N2)
-CV:기도폐쇄가 일어나는 폐용적(4단계의 시적점),small airway obstruction 시 CV 증가
-CV이 증가하는 경우:폐기종,천식,기관지염,흡연,노인,CHF(평상 호흡시에도 하부기도의 폐쇄가 일어나 V/Q mismatch 초래)

가스 교환의 장애
1.정상 호흡기능을 유지하기 위한 조건
-폐포까지 신선한 공기를 적절히 공급하는 것(환기,ventilation)
-적절한 혈액의 순환(관류,perfusion)
-폐포와 모세혈관 사이에서 가스의 원활한 이동(확산,diffusion)
-폐포 가스와 모세혈관 혈액 사이의 적절한 접촉(ventilation-perfusion matching)
2.Oxyhemoglobin dissociation curve
-shift to right:온도 증가,pH 감소,PaCO ₂증가,2,3-DPG 증가,빈혈,저혈압,고지대
-shift to left:온도 감소,pH 증가,PaCO2 감소,2,3-DPG 감소,abnormal Hb,CO 중독
-2,3-DPG(diphosphoglycerate):O2보다 Hb에 대한 결합력이 커서 증가하면 ,Hb의 산소친화도를 감소시켜,O2는 Hb에서 해리되어 조직으로 공급
-Bohr's effect:PaCO ₂가 증가하면 곡선이 오른쪽으로 이동
-Haldane effect:CO ₂해리곡선은 HbO ₂가 많이 형성될수록 오른쪽으로 이동
-혈액내에서의 O2 운반:Hb(97%),dissolved state(3%)
-혈액내에서의 CO2 운반:Hb(20~30%),HCO3(60~70%),dissolved state(7~10%)
3.Pulse oxymetry
-cutaneous arterial blood에서 산소 포화도(oxygen saturation,SaO ₂)를 구함
-원리:oxygenated Hb과 total Hb를 측정하여 oxygenated Hb%을 계산
-60mmHg 이상의 PaO2에서는 PaO2의 변화를 정확히 반영하지 못함
-PaO2와 SaO2의 관계는 온도,pH,2,3-DPG 등의 영향을 받음
-cutaneous perfusion 감소시 측정이 어렵거나 불가능할 수 있음(예:low CO,vasoconstriction)
-carboxyHb,metHb 등은 측정하지 못함

4.Alveolar ventilation
-PaCO ₂가 가장 잘 반영
-PaCO ₂=0.863*VCO ₂/Va
-VCO ₂:분당 체내 CO ₂생성량
-VA:폐포 환기(alveolar ventilation)
5.Arterial hypoxemia의 evaluation
① 저산소혈증의 기전
-낮은 흡입 산소 농도
-폐포 환기 저하(hypoventilation)
-단락(shunt)
-환기-관류 불균형(V/Q mismatching)
-확산장애:대부분 V/Q mismatching을 동반
② 감별진단
-우선 PaCO ₂확인,증가되면 hypoventilation 확인
-hypoventilation:respiratory drive 감소,NM dz
-다음 (A-a)DO ₂확인
-Alveolar-arterial O ₂difference=PAO ₂-PaO
-PAO ₂=150-1.25*PaCO ₂(이상적 조건)
-(A-a)DO2=150-1.25*PaCO2-PaO2
-정상치 15mmHg 이하(30세 이하),10년마다 3씩 증가,노인에서는 30까지도 가능
-(A-a)DO ₂증가:shunt,V/Q mismatching,diffusion 장애
-(A-a)DO ₂정상:low inspired PO ₂,hypoventilation(PaCO2는 증가)
③ shunt
-desaturated blood가 alveolar-capillary level에서 oxygenation되지 않고 통과하는 것(ventilation=0)
-O ₂supply로 교정 안 됨!
-예:atelectasis(ARDS),intraalveolar fluid filling(ARDS,CHF,폐렴),선천성 심장병,pulmonary arteriovenous shunt
④ V/Q mismatch
-임상적으로 가장 흔한 hypoxia 원인
-high V/Q area(high PaO ₂)에서의 혈류와 low V/Q area(low PaO ₂)에서의 혈류가 합쳐져서 arterial hypoxia를 일으킴
-O ₂supply로 교정됨

-예:천식,COPD,ILD,폐렴,pul.embolism
-apex로 갈수록 V/Q ratio 증가(ventilation에 비해 perfusion이 더 많이 하강)
-apex로부터의 혈액이 base로부터의 것보다 PO ₂높고,PCO ₂낮다



-저산소증이 혈관에 미치는 영향:전신혈관은 확장,폐혈관은 수축

6.폐확산능(Diffusing capacity,DLCO)
-확산:높은 농도에서 낮은 농도로 분자의 수동적 이동
-주로 0.3%CO 가스를 이용하여 측정
① 영향을 미치는 인자
-alveolar-capillary surface area
-alveolar-capillary barrier thickness
-pul.capillary blood volume
-degree of V/Q,pulmonary edema
-hemoglobin level
② 감소하는 경우
-ILD:alveolar-capillary unit의 scarring으로 인한 pul.capillary blood volume 및 alveolar-capillary bed area 감소에 의해)
-emphysema:alveolar wall의 파괴로 인한 surface area 감소에 의해
-pul.vascular bed의 volume 및 단면적 감소:primary pu.HTN,pul.embolism,pul.vascular dz
-membrane change:intraalveolar filling:폐렴,폐부종,ARDS 등
-폐절제술 후,빈혈 등
③ 증가하는 경우
-대부분 perfusion의 증가로
-pul.capillary blood volume 증가하는 경우:CHF(초기),MS,ASD
-alveolar hemorrhage:alveolar lumen 내의 RBC에 CO가 결합(예:Goodpasture's syndrome)
-천식
-polycythemia
-운동,비만,임신,supine position
*노인에서의 폐기능 변화
① 폐탄성 감소
② 원통형 가슴과 동반된 흉벽 강직성의 증가
③ 호흡근의 약화로 인한 근력 저하
④ 증가:FRC,RV,(A-a)DO ₂
⑤ 감소:TLC,VC,폐확산능,FEV ₁

No comments:

Post a Comment