در بررسیهای بالینی از اسپیرومتری برای تشخیص بیماریهای ریه استفاده میشود . این آزمایش احتیاج به حداکثر تقلا و همکاری بیماران دارد و این امری هست که در بیماران بخش های مراقبت ویژه همیشه میسر نیست. لذا با شناخت اصول اسپیرومتری میتوان بهترین روش اسپیرومتری در بهترین بیمار بخشهای مراقبت ویژه را انجام داد.
در این بخش به بررسی این روش تشخیصی با تمرکز به اجزا زیر می پردازیم:
در این قسمت تا آنجایی که ممکن است از مبانی فیزیکی ازمایشات عملکردی ریه دوری کرده و به نکات کاربردی بالینی اشاره شده است.
استفاده از اسپیرومتری در بیماریهای ریه بسیار شایع است زیرا یک راه تشخیص عینی از بیماریهای ریه مثل تنگی نفس و مرحله بندی آنها میدهد. در اینجا به موارد بی شمار استفاده از اسپیرومتری اشاره میکنیم
| موارد استفاده از اسپیرومتری و تست عملکرد ریه | مثال | |
|---|---|---|
| 1 | غربالگری و تشخیص بیماریهای ریه پیش از وقوع | بیماریهای شغلی و مصرف سیگار یا داروهای با مسمومیت ریوی |
| 2 | تشخیص بیماریها | بیماریهای انسدادی و تحدیدی |
| 3 | مرحله بندی شدت بیماریها | درمان آسم و COPD |
| 4 | بررسی از کار افتادگی | شغلی و جراحی و سربازی |
| 5 | بررسی پیشرفت بیماری یا بهبودی | نشانه بهبودی با افزایش ۱۰٪ در FEV1 |
| 6 | بررسی تحمل فیزیولوژیک و حداکثر مصرف اکسیژن | جراحی و بیماریهای تنگی نفس |
| 7 | تعیین تحریک پذیری راههای هوایی | آسم |
| 8 | تعيين قدرت عضلات تنفسی | در بیماریهای نروموسكولر |
| 9 | بررسی مسمومیت با داروهای غیر ریوی | آمیودارون- بلومایسین |
| 10 | بررسی تحمل جراحی های غیر ریوی | براساس FEV1 یا VO2max |
| 11 | گازومتری شریانی | نارسایی تنفسی و پرفشاری شریان ریه |
اسپیرومتری یکی از موارد آزمایش عملکرد ریوی است و از سایر موارد میتوان به بررسی مقاومت بینی، مقاومت راه های هوایی تحتانی، میزان انتشار منو اکسید کربن، حجم های ریه و حداکثر فشار در دهان در زمان دم و بازدم میتوان اشاره کرد. در اسپیرومتری هم به سه قسمت تعیین ظرفیت حیاتی آهسته، ظرفیت حیاتی با قدرت، نمودار حجم جریان و حداکثر تهویه اختیاری تقسیم می شود. برای نشان دادن آنها عمدتا از حروف بزرگ انگلیسی استفاده میشود، خلاصه متغیرهای اندازه گیری شده و حروف اختصاری استفاده شده را نشان می دهد
اسپیرومتری اسپیرومتری برای بررسی تهويه ابداع شد. از نظر تاریخی ابتدا حجم هوای مبادله شده از راه دهان با فضای بیرونی تعیین شد برای حجم هوای که با دم به داخل ریه وارد می شود و با بازدم به خارج ریه داده میشود نام هایی داده شد با تطابق آناتومیک ریه با این حجم ها نمودار حجم زمان (VOLUME TIME CURVE) کشیده شد.
نمودار حجم زمان برای نشان دادن حجم های استاندارد ریه
سپس در حال حاضر برای تشخیص و طبقه بندی بیماریهای ریه از سه روش FVC (ظرفيت حیاتی با قدرت و نمودار حجم جریان و جریانهای میانه برای تشخیص استفاده میشود که در قسمت بعد به تشریح آن میپردازیم. ولی قبل از آن چند نکته حیاتی در اسپیرومتری وجود دارد که به آنها اشاره میکنیم :
1- حداکثر تقلا :
الف: آموزش = اسپیرومتری لازم است در حداکثر قدرت و سرعت انجام شود و در این رابطه به حداکثر همکاری و تقلا بیمار نیاز است. برای این منظور باید آموزش کافی به بیمار داده شود که این با توضیح شفاهی و سپس یک بار تقلید عملیات برای بیمار امکان پذیر است و در عین حال در حین انجام مانور تنفسی توسط بیمار با گفتن کلماتیمثل پر و خالی و تکان دادن دستها بطرف بالا برای پر کردن و پایین آوردن دستها برای خالی کردن و کم و زیاد کردن تون صدا باید به بیمار (در حین انجام آزمایش) کمک و هدایت انجام شود. کلا گفته میشود در حین انجام اسپیرومتری فرد دیگر در اطاق بغل باید صدای اپراتور را بشنود ( منظور از صدای بلند و تهیج بیمار برای انجام اسپیرومتری است).
ب- وضعیت بیمار = برای بهبود انجام اسپیرومتری بیمار باید در حالت نشسته صاف قرار بگیرد و لوله دهانی را بطور بوسیله لبها بگیرد که نشت نداشته باشد و زبان جلوی لوله را نگیرد. بینی نیز با دست دیکر با بینی گیر بسته شود.
ج- تکرار ازمایش =برای اطمینان خاطر از انجام با كيفيت بالا باید هر ازمایش حداقل سه بار تکرار شود و بهترین انتخاب شود.
د- زمان بازدم = مانورها حداقل باید ۶ ثانیه طول بکشد برای اطمینان خاطر حداقل باید ۶ بار به بیمار بگوييم خالی که هر بار گفتن خالی یک ثانیه در نظر بگیریم ۶ ثانیه می شود. البته اغلب نرم افزارهای اسپیرومتری نشانگر زمان دارند ولی معمولا تاخیری عمل می کنند. در صورتی که احساس کردید بازدم هنوز ادامه دارد (در بعضی بیماران انسدادی) تا اخر خروج هوا باز دم را ادامه دهید و بعد از اتمام بازدم از بیمار بخواهید که دم عمیق کامل انجام دهد.
. ر- معیار قبول اول- حداکثر تخلیه و تقلا (Maximal effort) = چنانچه FVC بدست آمده بالای ۸۰٪ باشد بمعنای تقلای خوب است یعنی بیمار بازدم خوبی کرده است وگرنه نمی توانست ۸۰٪ كل حجم ریه اش را در یک باز دم خالی کند.
ز- معیار قبول دوم = تطابق (Consistency) = در بیماران ریوی ممکن است بعلت بیماری نتواند FVC را به ۸۰٪ برساند در آنجا از معیار تطابق استفاده میکنیم. به این ترتیب که با توجه به اینکه آزمایشات سه بار یا بیشتر انجام می شود اگر نمودار آنها بر روی هم بیاندازیم تطابق زیادی دیده می شود. علت این است که اگر بیمار حداكثر تقلای خود را انجام دهد چون ظرفیت و جریان هوای حد اکثری هر بیمار برای خودش ثابت است نمودار های رسم شده در این حالت یکسان هستند. این در حالتی است که نمودار افرادی که خوب تقلا نمی کنند یا تقلب می کنند یکسان نمی باشد.
تعيين همکاری خوب در اسپیرومتری براساس معیار تطابق (Consistency)= الف- همکاری خوب به تطابق شدید در مانور وسطی دقت کنید ب- تطابق بد- به عدم تطابق همه مانورها دقت کنید.
2- ایمنی :
برای عدم انتقال میکربها از طریق اسپیرومتر سه راه عملی وجود دارد. اول استفاده از دهانی یکبار مصرف و فیلتر انتی باکتریال با استانداد N99. دوم استفاده از توربین یکبار مصرف. سوم ضد عفونی کردن حسگر دستگاه بعد از هر بیمار. برای اسپیرومتری قبل و بعد از برنکودیلاتور نیز حجم دهنده (spacer) یکبار مصرف موجود است.
الف. فیلتر یکبار مصرف ب- توربین یک بار مصرف ج- ضدعفونی کردن حسگر اسپیرومتر با روش غرق کردن در محلول ضد عفونی مدیزیم (Medizim)
مقدار های پارامترهای اسپیرومتری براساس مطالعات اپیدمیولوژیک سطح جامعه با فرمولهای خاص ریاضی محاسبه می شود. در ایران سه مطالعه و محاسبات لازم در شهر تهران (آقای دکتر مسجدی و همکاران )) ، اصفهان (آقای دکتر گلشن و نعمت بخش2) و شهر مشهد (آقای دکتر بسک آبادی و همکاران ) انجام شده است. برای این منظور باید سن، جنس، قد، وزن و نژاد در نرم افزار وارد شود. وسایل اندازه گیری قد و وزن در اطاق اسپیرومتری لازم است.
۴- توجه به سر ستون جدول اسپیرومتری = گزارش اسپیرومتری و حتی در نتیجه اسپیرومتری در حین مانورها دارای مقادیر زیادی از عدد می باشد که میتونند باعث اشتباهات زیادی در تصمیم گیری ما شود. باید توجه داشته باشیم شیوه نمایش نتایج در دستگاهها و نرم افزارهای مختلف فرق می کند و لذا باید هوشمندانه به جدول عرضه شده توجه شود.
گزارشات شامل ستونهای داده های خام خود بیمار (value)، مقادير طبیعی تخمین زده شده (Predicted) و درصد مقادير بیمار به تخمینی (.percent predicted or %pred ) میباشد. در بعضی نرم افزار ها مقادير حداقل و حداکثر طبیعی (lower limit normal or upper limit normal) نیز نمایش داده می شود. در اینجا توصیه می شود بیشتر ستون درصد مقادیر بیمار به تخمینی ..pred%) را جستجو کرده لذا این مقادير فرد سالم از بیمار را جدا می کند. در اغلب پارامترها چنانچه این ستون (.pred%) دارای مقدار کمتر از ۸۰ درصد باشد نشاندهنده بیماری بوده و موارد سالم از بیماری جدا میشود.
۵- توجه به اصل ۲۰ درصدد همانطور که گفته شد چنانچه درصد مقادیر بیمار به تخمینی (.pred%) کمتر از ۸۰٪ وارد حيطه بیماری می شود. علت این است که پارامترهای اندازه گیری شده در بیمار با اعداد محاسباتی از جامعه مقایسه میشود و با توجه به اختلاف انسانهای طبیعی با هم اجازه داده شده است ۲۰٪ اختلاف قابل اغماض تلقی شود. پس از مقدار محاسباتی (predicted) ۲۰٪ بالاتر و کمتر در حیطه طبیعی است. در پارمترهای حجم ریه که اندازه بالای آنها نیز مهم است بالارفتن بیشتر از ۲۰٪ وارد حيطه غیر طبیعی می شود. از این عدد (۲۰٪) برای مرحله بندي شدت اسپیرومتری نیز استفاده شده است که بعدا توضیح داده خواهد شد.
نمونه ای از گزارش اسپیرومتری – به سر ستونهای گزارش توجه کنید
در این مانور دستگاه اسپیرومتری نمودار حجم زمان (Volume time curve) را رسم می کند. در اینجا از بیمار چند تنفس معمولی برای تعیین حجم جارى (Tidal volume) گرفته و سپس از او خواسته می شود تا حداکثر دم ربه را پر کند و سپس به آهستگی ولی کاملا ریه را خالی کند و حتی در اخر بازدم به قفیه سینه فشار وارد کند تا ریه کاملا خالی شود. در اینجا ظرفیت حیاتی تعیین می شود (SVC).
این مانور هدف اغلب اسپیرومتری ها است. در این مانور از بیمار خواسته می شود ابتدا با یک دم عمیق ظرفیت ریه را به حداکثر رسانده (TLC) و سپس با سرعت و قدرت بازدم کند تا به حجم باقیمانده برسد یعنی ظرفیت حیاتی را تخلیه کند. سپس باید یک دم عمیق انجام داده تا دوباری به حداکثر ظرفیت ریه (TLC) برسد در این مانور تشخیص بیماریهای ریوی با سه روش امکان پذیر است.
نمودار FEV1 و Flow volume در مانور FVC
FEV1 حجمی از ظرفیت حیاتی است که در ثانیه اول خارج میشود و در حالت طبیعی بالای ۸۰٪ ظرفیت حیاتی است (شکل ۲- ۴). در این آزمایش بعلت بازدم قوی، فشار مثبت داخل قفسه صدری باعث انسداد راه های هوایی و جلوگیری از خروج هوا میشود ولذا این پارامتر در بیماران انسدادی ریه کم شده بطوری که کمتر از ۸۰٪ ظرفیت حیاتی میشود . در بیماران با حالت تحدیدی بعلت عدم اتساع پارانشیم ریه یا عدم حرکت و باز شدن قفسه سینه و دیافراگم مقدار ظرفیت حیاتی کمتر از طبیعی می شود و بدنبال آن FEV1 نیز پایین تر از طبیعی خواهد بود ولی بدلیل باز بودن راه های هوایی جریان هوا در بازدم طبیعی بوده و لذا نسبت به ظرفیت حیاتی در ثانیه اول اكثر هوای ریه خالی می شود و در نتیجه FEV1/FVC بالای ۸۰٪ خواهد بود. بطور خلاصه:
انسدادی = %79-75 > FEV1 < 80% pred and FEV1 /FVC
نحدیدی = % FEV1 < 80% pred and FEV1 /FVC80
نمودارF/V یکی از معجزات علم پزشکی است که به لطف کشف رایانه به کمک تفسیر اسپیرومتری آمده است. این نمودار بطور مجازی توسط رایانه تولید می شود و با نمودارF/V که در دستگاه تهویه مصنوعی دیده می شود فرق دارد زیرا اول بازدم در قسمت بالای نمودار کشیده می شود و سپس دم در قسمت پایین نمودار بطور معکوس کشیده می شود و در نهایت شاخص نمودار به محل اولیه خود برمی گردد ( برخلاف دستگاه تهویه مصنوعی که بطور متمادی ادامه می یابد). همانطور که در شکل دیده می شود محور X نشاندهنده جریان برحسب لیتر در ثانیه و محور Y نشاندهنده حجم است یعنی نمودار از سمت چپ به راست که حرکت میکند از TLC به RV میرسد یعنی ظرفیت حیاتی را خالی میکند. نمودار F/V در قسمت بالایی مربوط به بازدم بوده و در حالت طبیعی بصورت یک مثلث نامنظم است یعنی ابتدا جریان هوا بسرعت به یک قله میرسد و پارامتر قله جریان بازدمی (Peak expiratory flow rate= PEF ) تعیین میشود. در اینجا FEV1 نیز محاسبه میشود و هر دو پارامتر شديدا وابسته به تقلای بیمار هستند.
۱- انسداد برتشهای محیطی : بعد از عبور بازدم از قله جریان با وجود تقلای بیمار جریان هوا رو به افول میگذارد که علت آن کم شدن حجم هوا در ریه است. در اینجا یعنی بعد از قله، حجم خروج هوا وابسته به باز بودن راه های هوایی است ولی نزول آن بصورت یک خط نزولی مایل بطرف پایین تا رسیدن به خط ولی در صورت انسداد راه های هوایی جریان هوا در این قسمت كمتر میشود و یک خط با انحنای بطرف پایین تولید میکند و نمودار FN تیپیک انسدادی را ایجاد میکند . انسداد برنش اصلی چپ تولید یک نمودار ۷/F مینیاتوری میکند یعنی مثل نمودار طبیعی ولی کوچکتر است .
2- انسداد نای (تراشه) : انسداد تراشه سه گونه است :
A- انسداد تراشه ثابت: در هنگام تنگی تراشه قطر درونی تراشه کوچک شده و جریان هوا کمتر می شود لذا در نمودار FN جریان (فلو) تا به یک مقدار متناسب با تنگی برسد دیگر بالاتر نرفته و ثابت باقی می ماند و در نمودار بصورت یک خط افقی دیده می شود . در انسداد ثابت این خط هم در بالا و هم در پایین نمودار وجود دارد که نشاندهنده تنگی تراشه ثابت است و نمودار بصورت شش ضلعی در می آید.
B- انسداد تراشه متغير خارج قفسه سینه (بالاي زايفوييد): این نوع در هنگام دم با کشیده شدن هوا به داخل ریه در قسمت دور دست (دیستال) از انسداد، فشار منفی ایجاد می شود و با کشیده شدن بافت انسدادی با خاصیت حرکتی و جابجایی بافت باعث ایجاد انسداد تراشه می شود. در اینجا این جابجایی در تراشه باعث محدود شدن جریان هوا و ایجاد یک خط افقی در قسمت پایینی نمودار F/V. برعکس در بازدم بعلت حجوم هوا از داخل ریه این تنگی از داخل باز میشود و خط افقی انسدادی تبدیل به یک نمودار طبیعی در قسمت بالایی نمودار مربوط به بازدم میشود
C- انسداد تراشه متغير داخل قفسه سینه: این نوع در هنگام دم با کشیده شدن هوا به داخل ریه در داخل قفسه سینه فشار منفی ایجاد شده و این فشار منفی باعث باز شدن راه های هوایی از جمله تراشه شده و لذا نمودار دم در پایین نمودار طبیعی است ولی در هنگام بازدم قوی فشار مثبت شدید به تراشه انسداد تشدید شده و نمای انسدادی در قسمت بالایی نمودار بصورت خط افقی نمایان می شود
D- بیماریهای تحدیدی. بیماریهای تحدیدی به دو نوع تقسیم میشود که شامل:
۱- تحديدی با بیماریهای داخل ریه : در این نوع بعلت عدم تمایل ریه برای باز شدن و حجم پذیری (کاهش کمپلیانس) حجم هوا داخل ریه کم است ولی راه های هوایی باز هستند پس به این علت در هنگام بازدم قوی حجوم هوا به بیرون و جریان هوا خوب است ولی بعلت اتمام زودرس هوای داخل ریه نمودار جریان سریعا به صفر برمی گردد و نمودار کوچک ولی بصورت متساوی الساقين کشیده می شود .
۲- تحديدی خارج ریوی بعلت ضعف نروموسكولر: در این نوع مانند تحديدی داخل ریه نمودار کوچک و متساوی الساقين است ولی بعلت ضعف عظلات یا سفتی قفسه سینه نمودار بازدمی بخوبی صعود پیدا نمی کند
انواع نمودارهای جریان حجم (Flow volume) برای تفسیر انواع بیماریهای ریوی (UAO= upper (airway obstruction
همانطور که ذکر شده در نمودار F/V ، بعد از قله بازدمی، شدیدا وابسته به باز بودن راه های هوایی بوده ولی به تقلای بیمار ارتباطی ندارد. در بیمارانی که همکاری کمی دارند و حداکثر بازدم را انجام نمی دهند از این قسمت نمودار بصورت کیفی با ترسیم نمودار FN و بصورت کمی با اندازه گیری جریان (فلو) استفاده شده است. پارامترهای تدوین شده شامل حداکثر جریان بازدمی در نیمه ظرفیت حیاتی ( (و معدل جریان بازدمی بین ۲۵ تا ۷۵٪ ظرفیت حیاتیMEF50%= Maximal forced) expiratory flow in 50% of vital capacity)) (Maximal mid expiratory flow= MMEFاست البته پارامتر اخیر با نام حداکثر جریان میانهFEF25-75%= Forced expiratory flow in 25-75% of vital capacity) ) نیز شناخته می شود . این دو پارامتر در بیماریهای انسدادی نسبت به طبیعی کمتر از ۸۰٪ میشوند و بخصوص 75-FEF25 علاوه بر بیماریهای انسدادی در برنشهای بزرگ و متوسط، در بیمارهای انسدادی در راه های هوای کوچک نیز کاهش نشان می دهد و یکی از روشهای در دسترس برای شناخت انسداد راههای هوایی کوچک است. 75-FEF25 فقط در صورت ظرفيت حیاتی کم بطور کاذب پایینتر از طبیعی نشان می دهد و برای رفع این نقیصه این پارمتر را به FVCتقسیم می کنند و لذا پارامتر FEF25-75/FVC بدست می آید. قدرت این پارامتر در تشخیص و طبقه بندی بیماریهای انسدادی زودرس شناخته شده است. در یک مطالعه در بیماران برنشیت مزمن که دارای علایم بالینی بوده ولی در اسپیرومتری FEV1/FVC طبیعی داشته و بعنوان گروه در خطر یا انسداد نامحسوس تلقی شده اند بررسی FEF25-75/FVC انجام شد، که اختلاف معنی داری با افراد طبیعی و COPD با تغييرات تیپیک انسدادی را نشان داد ولی در عین حال از این پارامتر برای طبقه بندی بیماریهای انسدادی و تحدیدی هم استفاده شده است. در یک مطالعه FEF25-75/FVCقادر بوده است بهتر از FVC وFEV1/FVC بین بیماریهای انسدادی، تحديدی و حتی موارد مخلوط افتراق ایجاد کند. در این مطالعهه که طبقه بندی بیماران با استفاده از پلتیسموگرافی انجام شد مشخص شد که FEF25-75/FVCحدود ۱ در حیطه نرمال بوده و مقادیر پایین تر از ۰/۵ در بیماریهای انسدادی، مقادیر بالاتر از ۱/۱ در بیماریهای تحديدی و مقادیر بین ۰/۵ تا ۰/۷ در بیمارهای مخلوط انسدادی و تحديدى مطابقت داشت .
دو مورد از استفاده از پارامتر در تشخیص بیماریهای ریوی (A= اختلاف معنی دار FEF25-75/FVC ( MMEF/FVC ) در افراد مبتلا به COPD کامل یا در مراحل اولیه و در خطر با افراد طبیعی، B= استفاده از FEF25-75/FVC برای طبقه بندی کلیه بیماریهای ریه حتی موارد مخلوط انسدادی و تحديدی)
منظور از حجمهای ریه عبارتند از حجم باقیمانده، ظرفیت باقیمانده عملیاتی (FRC) و ظرفیت کامل ریه که با اسپیرومتری ساده قابل اندازه گیری نیستند و به دستگاههای پلتیسموگرافی با روش رقيق شدگی هلیوم احتیاج دارند. در بیماریهای تحدیدی تغییرات حجم های ریه قابل انتظار است (شکل ۲-۷) یعنی بعلت محدود شدن حركات ریه، حجم باقیمانده و بدنبال آن سایر حجم ها کاهش می یابد و مقادیر آنها با میزان محدودیت ارتباط دارد. ولی در بیماریهای انسدادی حجم ها افزایش نشان می دهد که علت آن گیر افتادن هوا در هنگام بازدم قوی است یعنی فشار مثبت در داخل قفسه سینه باعث بسته شدن برنشها و عدم خروج هوا به اندازه هوای ورودی در هنگام دم میشود بعبارت ساده تر در هنگام دم هوا وارد ریه می شود ولی در هنگام بازدم به همان اندازه خارج نمی شود در نتيجه مقادیر بیشتری هوایی داریم که خارج نمی شود پس حجم باقیمانده زیاد میشود و بالطبع بقيه حجم ها بیشتر می شوند . استفاده از حجم های ریه برای تشخیص بسیار راحت است زیرا در صورت کاهش کمتر از ۸۰٪ حجم ها تشخيص تحديدی و در صورت افزایش بیشتر از ۱۲۰٪ از حجم های ریه تشخیص انسدادی مطرح میشود.
تغییرات حجم های ریه با تطابق با نمودار حجم زمان در بیماریهای انسدادی و تحديدی Restrictive
محل انتشار گازها حبابچه های ربوی هستند که با سلامت جدار حبابچه، تهویه مناسب حبابچه و خونگیری مناسب مویرگ حبابچه ارتباط مستقیم دارد. برای برسی انتشار گاز ها از منو اکسید کربن استفاده میشود زیرا در جو میزان منو اکسید کربن تقریبا صفر است و میتوان بطور مصنوعی مقدار معینی منو اکسید کربن به فرد داد و در بازدم هرچقدر مقدار آن کاهش پیدا کرده باشد نشانه انتشار این گاز به داخل بدن از راه ريه و خونگیری ریه است. در این آزمایش منو اکسید کربن با میزان ۰/۰۳٪ در یک کپسول ذخیره شده است و بیمار از آن دم عمیق انجام داده و مدت ده ثانیه در ریه نگه می دارد و در هنگام بازدم میزان منو اکسید کربن را بعد از وقفه کوتاهی که هوای مرده خارج می شود شروع به اندازه گیری می کند. هر چقدر منو اکسید کربن خروجی کمتر باشد نشانه کفایت جذب گازهای تنفسی است. در این پارامتر نیز مقدار طبیعی در جامعه اندازه گیری شده و باید در فرد طبیعی بالای ۸۰٪ مقدار مورد انتظار باشد. پایین بودن آن نشانه بیماریهای بینابینی ریه و کاهش خونگیری ریه مثل آمبولی ریه است. بالا بودن آن در افزایش خون ریه مثل ادم ریه و خونریزی الووولی ریه است. با استفاده از میزان انتشار منو اکسید کربن (DLCO) میتوان زیر گروههای بیماریهای انسدادی و تحديدی را مشخص نمود مثلا در بیماریهای انسدادی آمفیزم کاهش انتشار منو اکسید کربن (DLCO) دارد و در بیماریهای تحدیدی در بیماریهای بینابینی ریه کاهش انتشار منو اکسید کربن (DLCO) دیده می شود در صورتی که در بیماریهای تحدیدی نروموسكولر و قفسه سینه طبیعی است.
جدول مورد استفاده در آزمایشات عملکردی ریه برای تشخیص بیماریهای ریوی
علاوه بر جدول بالا برای تشخیص بیماریها با استفاده از اسپیرومتری و DLCO از الگوریتم تشخیصی زیر نیز می توانید
الگوریتم تشخيصی برای بیماریهای ریوی براساس آزمایشات عملکردی ریه (براساس دستورالعمل انجمن پزشکان عمومی کانادا با اضافاتی از مولف)
برای تشخیص موارد ابهام برانگیز که با موارد تیپیک مطابقت ندارند راهکار تشخیصی (الگوریتم) زیر که توسط انجمن پزشکان عمومی کانادا منتشر شده است بسیار مفید و کاربردی است
آزمایشات تحریکی برای بررسی افزایش تحریک پذیری راه های هوایی در آسم و بیماریهای همسان استفاده می شود. برای این منظور از روشهای مختلفی برای تحریک بدون خطر استفاده می شود که عبارتند از ۱۔ غلظت یا دوز فزاینده متاکولین استنشاقی (مولکولی با اثر شبيه استيل كولين)، ۲- دوز فزاینده پودر استنشاقی مانيتول ۳- هوای سرد که با جاذبهایی که بخار آب و CO2 آن گرفته شده است ۴- تحریک با ورزش که بعد از رساندن به حداکثر فعالیت بررسی می شود، ۵- روش قدیمی غلضت فزاينده هیستامین. این آزمایش در افراد با علایم مشکوک به آسم که آزمایشات اسپیرومتری و نیتریک بازدمی طبیعی نشان می دهد انجام می شود. ولی این بیماران باید اسم خفيف داشته باشند یعنی تنگی نفس یا سرفه خفیف، اسپیرومتری طبیعی داشته باشند زیرا باید یک حاشیه اطمینان زیاد با حالتهای خطرناک آسم داشته باشند که با ایجاد تحریک بیماری بصورت شدید غير قابل کنترل در نیاید. سپس استراتژی مهم دیگر تجویز این تحريكها بصورت فزاینده از مقدار حداقلی به زیاد بصورت پلکانی است. در این آزمایش پارامترهای مورد بررسی و پیگیری با انجام تحریک عبارتند از FEV1 و sGaw است که این پارامترها قبل از تحریک اندازه گیری و سپس بعد از تحریک مجدد اندازه گیری شده و کاهش ۲۰٪ برای FEV1 و کاهش ۳۵٪ برای sGaw برای تغییر قابل توجه جهت اتمام تحریک معرفی شده است که این مقادیر با بررسی های زیادی برای مرز مابین سالم و افزایش تحریک پذیری تعیین شده است. اگر در تحریک با متکولین مقداری که باعث این مقدار تحریک شود کمتر از 8 mg/dlباشد بعنوان افزایش تحریک پذیری ریه تلقی شده و بالای این مقدار طبیعی در نظر گرفته می شود. برای ازمایش ورزش بتدا از بیمار اسپیرومتری گرفته شده و سپس بیمار به حداکثر فعالیت ورزش رسانده شده (VO2max) و سپس با شروع استراحت هر ۵ دقیقه تا چهار نوبت اسپیرومتری گرفته می شود و کاهش ۲۰٪ در FEV1 ازمایش مثبت تلقی می شود .
نتیجه ازمایش تحریکی با ورزش، به کاهش قابل توجه FEV1 در ستون تغيرات بصورت اعداد منفی که نشاندهنده کاهش نسبت به حالت ابتدایی است توجه کنید.
در بیماریهای انسدادی راه های هوایی کوچک ممکن است معیارهای FEV1/FVC و نمودار و-FEF27 طبیعی نشان دهند ولی علايم کلینیکی حاکی از بیماری انسدادی مثل برنشیولیت ابليتران باشد که در این بیماران سیتی اسکن در دم و بازدم گیر افتادن هوا در ریه را نشان می دهد. در اسپیرومتری معیار 75FN FEF27-75/FVC ممکن است پایین نشان دهد ولی معیار دقیق تر تعیین حجم بسته شدن (CV) است. در این آزمایش از یک حسگر که میزان اکسیژن را اندازه گیری می کند استفاده می شود و برای انجام آن بیمار تا حد حجم باقیمانده هوای ریه را خالی میکند و سپس از یک منبع اکسیژن خالص انرا تا حد ظرفیت کلی ریه (TLC) پر می کند و بعد به آهستگی در حسگر خالی می کند. حسگر با اندازه گیری میزان اکسیژن تخلیه شده در هوای بازدمی نمودار آنرا ( شكل ؟ -۱۰) میکشد. در این نمودار چند قسمت دیده می شود قسمت | نشاندهنده تخلیه اکسیژن خالص است که مربوط به لوله دستگاه و فضای مرده راه های هوایی است.
قسمت || نشاندهنده تخلیه هوای مخلوط راه های هوایی و حبابچه های ریوی است و قسمت ||| یک خط نسبتا افقی است که نشاندهنده وضعیت پایدار مخلوط اکسیژن و نیتروژن در حبابچه ها است و قسمت IV كمترين اکيژن و بالترین نیتروژن را دارد زیرا در دم حاوی اکیژن خالص قسمت اعظم آن به قاعده ریه میرود. زاویه قسمت ||| با VI نشاندهنده شروع بسته شدن حبابچه ها و برنشيولها است. زاویه مابين قسمت Ill و IV که معرف بسته شدن حبابچه و برنشيولها است در بیماریهای انسدادی (بعلت افزایش فشار مثبت ریه در بازدم)، چاقی ، فلج دیافراگم و اسيت (بعلت کاهش فشار منفی پلور) زود تر ظاهر می شود و لذا نسبت حجم بسته شدن به حجم باقیمانده یا ظرفیت کلی ریه ( TLC) بالاتر میرود و لذا استفاده تشخیصی این آزمایش در اینجا حاصل میشود. ولی این آزمایش اکنون بندرت استفاده روزمره بالینی دارد.
= نمودار حجم بسته شدن ( Closing volume)
مرحله بندی (Staging) شدت بیماریها با استفاده از اسپیرومتری
راه های هوایی کوچک در کل ریه مقطع بزرگتری نسبت به راه های هوایی بزرگ دارند و باید بیماری مختص راه هایی کوچک خیلی پیشرفته باشد تا اثر خود را در پارامتر هایی مثل FEV1بگذارد. با اندازه گیری مقاومت راه های هوایی میتوان خیلی قبل از پیشرفت انسداد راه های هوایی کوچک را شناسایی کرد.
مقاومت راه های هوایی از تقسيم اختلاف فشار بر میزان جریان هوا بدست می آید و مقدار آن بصورت میزان فشار برای برقراری جریان هوا بمیزان یک لیتر در ثانیه نشان داده می شود. بطور سنتی مقاومت راه های هوایی با استفاده از دستگاه پلتیسموگرافی و دستگاه با شاتر بسته شونده اندازه گیری می شود. مقدار طبیعی راه های هوایی 5/cmH2O/I 2 است و مقدار غیر طبیعی آن بالای ۳۵-۴۰٪ مقدار قابل انتظار است. در این روشها در حالی که بیمار در حال تنفسی سریع (Panting) است و هوا جریان دارد یک دریچه در سر راه عبور مسیر را مسدود می کند و بیمار باید با قدرت به خرج دادن دریچه را باز کند. در این روش این مفهوم بکار برده می شود که برای این میزان جریان چقدر اختلاف فشار در پشت دریچه لازم است ایجاد شود که بسته به مقاومت راه هوایی است. دستگاه پلتیسموگرافی معیار مقاومت راه های هوایی ((airway resistance (Raw ) را تعیین می کند و با توجه به اینکه با افزایش حجم ربه مقاومت کم می شود RAw تقسیم بر حجم کلی ریه شده و معیار دقیق تر (specifiec RAW (SRAw بدست می آید مثال ۵). هدایت پذیری راه های هوایی بر عکس مقاومت است ( conductance یا G Aw) و نوع تصحيح شده با حجم کلی ریه هدایت پذیریاختصاصی (specific airway conductance (SG Aw) را تولید می کند. دستگاه با شاتر بسته دیگری معیار مقاومت راه های هوایی یعنی معیارRocc را میدهد. برای اندازه گیری اجتياج به دستگاه های خاص هست و همکاری بیمار لازم است ولی برای تشخیص بیماریهای انسدادی معیار دقیقتری است.
این روش جدید ازمایش عملکرد ریه بخصوص مقاومت راه های هوای بدون تقلا، فقط تنفس در حالت بسیار معمول و بدون استفاده از باز و بسته شدن دریچه، كابين پلتیسموگرافی و گازهای مختلف است. این روش برای افراد پیر، بچه ها و افراد ضعيف مثل بیماریهای نرموسکولر قابل استفاده است.
در این روش نوسان سنجی ضربه ضربان بین ۵-۵۰ هرتز تولید کرده و به داخل ریه میفرستد که بصورت صداهای شنیده میشود. بیمار نیز در حد حجم جاری تنفس عادی خود را اجرا میکند. در روش IOS ضربان بصورت مخلوط تولید می شود و در روش FOT بصورت تک تک امواج ضربه ای تولید می شود ولی خروجی آنها یکی است.
مقاومت ثبت شده با فرکانس ۵ هرتز (R5Hz) مربوط به كل راه های هوایی شامل حلق و تراشه و راه های هوایی محیطی و کوچک است ولى نوسان با فرکانس ۲۰ هرتز (R20Hz) زیاد نمی تواند به راه هایی هوایی تحتانی راه یابد وجذب میشود و لذا مقاومت راه های هوایی خارج قفسه سینه تا حد برنشهای بزرگ را می سنجد اختلاف بین این دو پارامتر (Diff R5-R20 ) بعنوان اندكس مقاومت راه هایی کوچک در نظر گرفته می شود . یک مقاومت شدید در راههای هوایی تحتانی تا متوسط مثل COPD رانشان می دهد که مشخص است بین مقاومت راه های هوایی بزرگ و کوچک اختلاف زیادی وجود دارد. در افراد سالم این اختلاف اندک است و نمودار صاف و در قسمت پایین نمودار که نشاندهنده مقاومت کم است قرار میگیرد .
در مورد واکنش پذیری (reactance- Xres ) در فرکانسهای کم کاهش فشار بیشتر در قسمتهای حجم پذیر ریه یعنی راه های هوایی کوچک ایجاد می شود و در فرکانس بالا کاهش فشار در قسمتهای دارای اینرسی بالا یعنی راه های هوایی بزرگ ایجاد می شود. به این خاطر کمپلیانس و اینرسی دو فاز مخالف داشته و در نمودار واكنش پذیری یک قسمت زیر نمودار مبنا و منفی دارد که کمپلیانس است و یک قسمت مثبت مربوط به اینرسی دارد. واکنش پذیری ریه که بعنوان lung (reactance X5Hz (XRs شناخته می شود جمع اینرسی حرکت هوا در راه های هوایی بعلت مقاومت راه های هوایی کوچک و اتساع پذیری ریه که ناشی از بافت الاستیک ریه است میباشد
این روش اکنون بهترین و آسان ترین ( به لحاظ عدم نیاز به همکاری زیاد) روش بررسی بیماریهای راه های هوایی تحتانی است و پتانسیل زیادی برای استفاده در بخش مراقبتهای ویژه و دستگاههای تهویه مصنوعی دارد..
نمای شماتیک دستگاه نوسان سنج ضربه ای
در حالت طبیعی مقاومت و واکنش پذیری در حیطه طبیعی در مقایسه با مقادیر قابل انتظار طبیعی است (شکل ۲-۱۲- ردیف اول و نمودار مقاومت کلی راه های هوایی پایین بوده و خط مستقيم بمعنی عدم تاثیر فركانس بر آن است (شکل ۲-۱۲- ردیف اول شکل چپ). واکنش پذيري شامل هدایت راه های هوایی کوچک در قسمت بالا است و با کاهش فرکانس بتدریج کم می شود (شکل ۲-۱۲- ردیف اول شکل راست).
مقاومت بصورت یکدست بالاست و تغییرات وابسته به فركانس نشان نمی دهد. واکنش پذیری که به بافت محیطی ریه مربوط است نرمال است (شکل ۲- ۱۲- ردیف دوم).
مقاومت بصورت غیریکدست بالاست یعنی در فرکانسهای کم بیشتر بالاست و با افزایش فرکانس بصورت منحنی کم می شود پس اختلاف R5و R20 زیاد میشود (شکل ۲-۱۲- ردیف سوم). واکنش پذیری نیز غیر طبیعی كم و بطرف قسمت منفی نمودار حرکت کرده (شکل ۲-۱۲- ردیف سوم) و سطح زیر خط مبنا (F res) زیاد میشود (افزایش سطح واکنش پذیری یا AX) (شکل ۲-۱۳) که بعدا بیشتر توضیح داده خواهد شد.
مقاومت راه های هوایی طبیعی بوده ولی واکنش پذیری کم است (شکل ۲-۱۲- ردیف چهارم) و سطح زیر خط مبنا (F res) زیاد میشود (افزایش سطح واكنش پذیری یا AX) (شکل ۲-۱۳) که مانند مورد قبلی است. البته این تغییر در موارد تحديدی شدید دیده می شود و بیماریهای خفیف باید میزان FVC یا TLC در کنار آن باشد وگرنه موارد خفيف طبیعی تشخیص داده می شوند.
یک وضعیت جالب در نمودار واکنش پذیری دیده می شود که بطوری که در یک فرکانس خاص که با محل تنگی و قطر راه هوایی مرتبط است واکنش پذیری بدلیل سفتی راه هوایی کاهش نشان می دهد ولی در بقیه مسیر دوباره بالا نشان می دهد (شکل ۲-۱۲- ردیف پنجم). این در حالی است که نمودار مقاومت راه هوایی بطور کلی غیر طبیعی بوده و افزایش مقاومت را نشان می دهد (شکل ۲-۱۲- ردیف پنجم).
نشانگر های ازمایش نوسان ساز ضربه ای (IOS و FOT) در حالت طبیعی و بیماریهای انسدادی راه های هوایی بزرگ و کوچک و بیماریهای تحدیدی
سطح اتساع پذیری (AX) به قسمتی از نمودار واکنش پذیری که زیر خط مبنا قرار گرفته و مربوط به کمپلیانس ریه یا همان مقاومت راه های کوچک است اطلاق می شود. این پارامتر مستقل به پارامتر Diff R5-R20 خیلی نزدیک بوده و از آن برای بررسی بهبود با برنکودیلاتور و کاهش در ازمایشات تحریکی مثل متاکولین بخوبی استفاده می شود. در مطالعات انجام شده از همراهی سطح اتساع پذیری و مقاومت R5 برای تشخیص انواع بیماریهای ریه استفاده شده است که در شکل؟ - ۱۲- ب دیده می شود.
در روش نوسان سنجی ضربه ای معیار های قبول جواب مناسب به برنکودیلاتور و میزان تشدید انسداد با ماده تحریک کننده با اسپیرومتری فرق می کند (جدول؟-۴). در روش نوسان سنجی ضربه ای چون از تنفس آهسته استفاده میشود افزایش کاذبی که با بازدم قوی ایجاد میشود دیده نمی شود لذا نوسان سنجی ضربه ای نسبت به اسپیرومتری مزیت دارد.
جدول معیار های قبول ضربه ای جواب مناسب به برنکودیلاتور و میزان تشدید انسداد با ماده تحریک کننده در ضربان ساز
استفاده از سطح زیر اتساع پذیری (AX) در بیماریهای ریوی، الف = نحوه تعیین سطح اتساع پذیری ب= مقدار مقاومت راه های هوایی
جهت تهویه مناسب ریه داشتن قدرت کافی عضلادمی و بازدمی لازم است. بررسی تقلای تنفسی شامل چهار قسمت است: میزان حداکثر قدرت عضلات دمی (PImax)، میزان حداکثر عضلات بازدمی (PEmax)، فشار باز شدن ( Opening 0.1 pressure= P ) و حداكثر تهویه اختیاری (Maximum voluntary ventilation= MV۷ ). که دو مورد اول قدرت عضلات و مورد سوم سلامت مرکز تنفس را بررسی کرده و مورد چهارم برای بررسی استقامت عضلات است و با استفاده از دستگاه اسپیرومتری ساده قابل انجام است. مهمترین کاربرد این ازمایشات برای بررسی بیماریهای نروموسكولر و گاهی در بیماریهای بافت ریه که با اختلال مکانیک ریه با تاثیر بر روی عضلات تنفسی باعث پیچیده تر شدن بیماری و تبادل گازها میشود استفاده میشود مثلا در بیماریهای سیستیک فایبروزیس و COPD در عضلات کمی و در مالتیپل اسکلروزیس در عضلات بازدمی ضعف ایجاد می شود.
برای تعیین میزان حداکثر قدرت عضلات دمی (PImax میزان فشار لازم جهت باز شدن دریچه در حجم FRC است و مقدار نرمال آن با احتساب سن به سال MP = 142 - (1.03 x Age) cmH2O است. در این آزمایش فرد کاملا هوای ریه تخلیه میکند و سپس با حداکثر قدرت تنفس دم می کند و بالاترين فشار بعنوان PImax تعيين می شود.
برای تعیین میزان حداکثر قدرت عضلات بازدمی (PEmax) فرد کاملا ریه را پر میکند و سپس با حداکثر قدرت بازدم می کند و بالاترین فشار بعنوان PEmax تعیین می شود.
P 0.1 فشاری است که در هنگام دم در مقابل یک دریچه بسته انجام شده و فشار منفي توليد شده بعد از یک دهم ثانیه از شروع دم ایجاد می شود. این ازمایش بررسی خوبی برای بررسی سلامت مرکز تنفس در مغز است و همراهP کار طبیعی دیافراگم را نشان می دهد. از این معیار در دستگاههای تهویه مصنوعی استفاده می شود. اگر بیمار تنفس خودبخودی داشته باشد کاهش آن نشانه ضعف عضلات تنفسی است و این معیار به هوشیاری ارتباطی ندارد ( در صورتی که فشار حد اکثر دمی و باز دمی به تقلای بیمار خیلی بستگی دارد. مقدار طبیعی 1.cmH2O Po 3.5- است و با این مقدار جدا سازی از تهویه مصنوعی (weaning) اسان است در صورتی که P0.1 بالا باشد (از منفی بطرف صفر برود ) نشانه عدم زمان مناسب برای جداسازی از دستگاه تهویه مصنوعی است. در صورتP.15 1.6 cmH2O.نشانده کمک تهویه بیشتر از مقدار مورد نیاز بیمار در حین تهوية مصنوعی است و جدا سازی را مشکل می کند .
اسپیرومتری برای تعیین شدت بیماریهای ریوی و از کار افتادگی در طب بیماریهای ریه و طب کار استفاده می شود. جدول ؟-۵ این تقسیم بندی را براساس پارامترهای مختلف نشان می دهد. استفاده از FEV1 در بیماریهای انسدادی و استفاده از FVC برای بیماریهای تحدیدی بطور روزمره انجام می شود ولی در بیماریهای تحدیدی DLCO دقیق تر است و در بیماریهای انسدادی حجم های ریه دقیق تر است ولی احتیاج به دستگاههای گران تر دارد. معمولا مقدار شدید برای تعیین از کار افتادگی و معافیت ها معیار قرار میگیرد.
مرحله بندی با استفاده از اسپیرومتری در بیماریهای ریوی
برای تعیین بهبودی تغییر ۱۰٪ بهبودی در FEV1نسبت به FEV1قبلی را معیار بهبودی اسپیرومتریک در نظرمیگیریم.
شاید مهمترین وظیفه ریه و قلب و عروق رساندن اکسیژن به بافت بدن باشد. اکسیژن در سیکل کربس صرف مصرف تولید ATP میشود و به ازای مصرف یک مولکول اکسیژن یک مولکول دی اکسید کربن (CO2) تولید می شود و بوسیله عروق از وریدها به ریه رسانده شده و دفع می شود. پس اگر میزان اکسیژن جذب شده از راه دهان تعيين شود میتوان به متابولیسم بدن پی برد. بر این اساس حسگری در سر راه دهان گذاشته می شود و میزان اکسیژن ورودی و خروجی را اندازه گیری میکند و اختلاف آن میزان اکسیژنی است که از راه ریه جذب شده و توسط قلب و جریان خون با واسطه هموگلوبین به سلولها رسیده و توسط آنها مصرف شده است. این حسگر همچنین میزان تولید CO2 را نیز اندازه گیری کرده و مانند اسپیرومتری میتواند جریان و حجم را تعیین می کند.
میزان مصرف اکسیژن با حروف اختصاری VO2 و با فعالیت حداکثری بوسیله دوچرخه با تردمیل، باید حداکثر مصرف اکسیژن با حروف اختصاری VO2max را تعيين نمود. VO2max معیار بسیار خوبی برای بررسی توانایی کل بدن برای تولید انرژی، فعالیت و مبارزه با بیماریها است. در حالت استراحت ۸۰٪ میزان مصرف اکسیژن در سیکل کربس است ولی در حداکثر فعالیت، تمام اکسیژن در سیکل کربس مصرف می شود. وقتی به ATP در فعالیت بیشتر از میزان تولید در سیکل کربس نیاز باشد بدن وارد متابولیسم بی هوازی می شود که معمولا بعد از این که ۴۰٪ از VO2max خود را بدست اورد این کار اتفاق می افتد. در بیماریهای قلبی عروقی و ریوی این مقدار کمتر از ۴۰٪ است. این روش برای بررسی توانایی و پرگنوز بیماران بخشهای مراقبت ویژه حتی زیر دستگاه تهویه مصنوعی قابلیت استفاده دارد ولی اکنون از آن استفاده نمی شود.
1- VO2max بالای ۸۵٪ مورد انتظار نشانه سلامت بدن است و تفسیر تست ورزش قلبی ریوی برای بیماریها در صورت مقدار کمتر از ۸۵٪ بخصوص اگر استانه بی هوازی کمتر از ۴۰٪ VO2max داشته باشند شروع می شود. VO2max/Kg كمتر ازmin/kg// 15 نشانه توانایی خیلی کم و نشانه پرگنوز بد بخصوص بعد از اعمال جراحی است و این افراد از لحاظ کاری نیز از کار افتاده تلقی می شوند.
پرتکل افزاینده تست ورزش قلبی ریوی همراه با تعيين ). (VO2 از VCO2 و استانه بیهوازی زمانی کهVCO2 ، VO2max بیشتر می شود ) این بیمار به مقدار مورد انتظار نمی رسد(
2 - pulse 02- در حالت طبیعی با فزایش مصرف اکسیژن ضربان قلب و برون ده قلبی زیاد میشود تا اکسیژن را به سلولها برساند (شکل ۲-۱۵ - الف). برون ده قلبی حاصل ضرب برون ده ضربه ای (ejection fraction) ضربدر ضربان قلب است (CO= EFxHR)\. کاهش این معیار نشان دهنده نارسایی قلب چې است زیرا در نارسایی قلبی در هنگام فعالیت در افزایش برون ده ضربه ای ناتوان است لذا ضربان را بالا میبرد (شکل ۲-۱۵ب)، این معیار که از تقسیم VO2max بر ضربان قلب بدست می آید ( 02pulse= VO2max/HR) نشان می دهد برای یک میزان خاص از VO2max چقدر ضربان قلب لازم است که در نارسایی قلبی ضربان بیشترتز از حد طبیعی لازم است و 02pulse كم تر از ۸۰٪ مورد انتظار خواهد شد.
3 - ذخیره تهویه (Breathing reserve) - فعالیت حداکثری باید بیشتر از ۱۱ لیتر ذخیره تهویه در مقایسه با حداکثر تهویه اختیاری موجود باشد. در بیماریهای ریوی که ذخیره تهویه بعلت بیماری از دست میرود این مقدار کمتر میشود و لذا ذخیره تهویه (breathing reserve- BR ) كمتر از ۱۱ ليتر نشانه بیماریهای ریوی است. در دو نمودار میزان تهویه استفاده یا اینکه تهویه رزرو وجود دارد نشان داده می شود (شکل. اگر تهویه به خط مقدار حداکثر مورد انتظار برسد نشاندهنده بیماری ریوی است (شکل؟- ۱۶- الف). اگر نمودار VCO2 به تهويه زاویه بیشتری از مقدار مورد انتظار داشته باشد نشاندهنده افزایش فضای مرده مثل بیماریهای انسدادی عروق ریه است (شکل؟- ۱۶- ب).
افزایش تهویه در مقابل با زمان (الف) و VCO2 (ب)، رسیدن به خط MV۷ نشاندهنده رزرو کم تهویه و بیماریهای ریوی است.
4 - فضای مرده (dead space)- در بیماریهای عروقی ریه مثل امبولی ریه یا Idiopathic pulmonary artery است که نشاندهنده مقدار تهویه ای است که برای یک دفع مقدار گاز کربنیک لازم است (شکل؟- ۱۶-ب). مقدار طبیعی آن ۳۳-۳۶ ليتر تهویه برای دفع یک لیتر گاز کربنیک است. در حالت طبیعی اول با افزایش برون ده قلبی خونگیری ریه زیاد شده و فضای مرده کم میشود و بعد بعلت افزایش تهویه افزایش می یابد (شکل؟-۱۷). در بیماریهای با افزایش فشای مرده چون تهويه الوولی کم می شود مقدار بیشتری تهویه برای دفع همان مقدار گاز کربنیک VENCO2 تست ورزش نشاندهنده افزایش فضای مرده است که در قسمتهای بدون خونگیری ایجاد می شود. معیارهای مورد استفاده یکی لازم میشود و مقدار بالاتر از ۴۰ لیتر بنفع افزایش فضای مرده است و در نمودار ششم واسرمن (شکل؟-۱۷) نمودار VENCO2 باید در حالت طبیعی اول شیب کاهشی نشان دهد و بعد افزایش یابد که در حالت انسداد عروق شریانی از اول بسرعت افزایش نشان می دهد. البته فضای مرده بطور مستقیم در صورت گازو متری در آخر ازمایش با اندازه گیری PCO2 قابل محاسبه است. شکل؟-۱۷- نمودار VENCO2و VENO2 در طول زمان جهت بررسی میزان تهویه برای دفع CO2 و جذب اکسیژن در هنگام افزایش فعاليت. الف = کاهش ابتدایی در فرد سالم بعلت افزایش برودن ده قلبی و کاهش فضای مرده در قله ریه ها، ب- نوع غیر طبیعی بدون کاهش بعلا انسداد عروق ریوی و استفاده حداکثری از بستر عروقی از اول تست سیر افزاینده دارد.
برای تشخیص راحت تر استفاده از الگوریتم تشخیصی پیشنهاد می شود (شکل ؟-۱۸). این روش نسبت به روشهای قبلی ساده تر بوده با بررسی چهار پارامتر براحتی تشخیص احتمالی را تعیین می نماید (برگرفته از كتاب "Kinnear). برای استفاده از این اگوريتم معیار ختم ازمایش باید از مقدرا RERد بیشتر از استفاده شود زیرا باید اجازه داده شود ضربان قلب به حداکثر خود برسد. جهت افتراق بین بیماریهای قلبی و deconditioning دو روش قابل اضافه کردن است. ۱- کاهش استانه بی هوازی در بیماریهای قلبی سریعا به بیهوازی میروند .
الگوریتم تشخیصی بیمارهای قلبی و ریوی با استفاده از ورزش
مثالهایی از انواع اسپیرومتری بیماران ریوی
مثال 1- خانم ۷۶ ساله بعلت سرفه، تنگی نفس مراجعه کرده است و معاینه ویزینگ سمع شد. سابقه تدخین ندارد
نتیجه آزمایش نشاندهنده کاهش FEV1 با نسبت بالای FEV1/FVC بنفع بیماریهای تحدیدی است. نمودار جریان حجم نیز بصورت تحديدی است.
مثال ۲- بیمار اقای ۶۷ ساله سیگاری با تنگی نفس و کاهش صدار در هنگام بازدم
تشخیص کاهش FEV1 و FEV1/FVC نشاندهنده انسداد راه های هوایی که برنکودیلاتور جواب خوب داده که تشخیص آسم را مطرح می کند. نمودار جریان حجم انسدادی است
مثال ۳- بیمار خانم ۵۲ ساله بعلت گرفتگی صدا مراجعه کرده است
تشخیص کاهش FEV1 و FEV1/FVC نشاندهنده انسداد راه های هوایی نمودار جریان حجم نشاندهنده انسداد تراشه داخل قفسه سینه برگشت پذیر مثل تراکومالاسی را نشان می دهد.
مثال ۴- بيمار اقای ۴۷ ساله بعلت تنگی نفس مراجعه کرده است و معاینه ریه نرمال است علیرغم اینکه صدای تنفس بیمار از بیرون شنیده می شود
تشخیص بیمار استریدور داشت و اعداد اسپیرومتری نرمال هستند جریانهای میانه ولی نمودار جریان حجم تنگی تراشه متغير خارج قفسه سینه نشان می دهد
مثال ۵- بیمار اقای ۷۱ ساله سیگاری بعلت تنگی نفس مراجعه کرده است
تشخیص = طرح انسدادی براساس FEV1 و FEV1/FVC پایین، مقاومت راه های هوایی ۴ برابر حجم های و ریه ۲ و نیم برابر نشاندهنده انسداد شدید است
مثال ۶- بیمار خانم ۴۶ ساله با تنگی نفس فعالیتی پیشرونده و معاینه ريه دارای رال
تشخيص FEV1 = پایین FEV1/FVC بالا نشاندهنده حالت تحدیدی است. مقاومت راه های هوایی طبیعی و حجم ری. TLC پایین این تشخیص را تایید می کند
مثال ۷- یک مورد بررسی تشخیصی نوسان ساز ضربه ای (IOS در یک فرد ۴۴ ساله با ۱۸۱ سانتیمتر قد و ۸۸ کیلوگرم وزن ولی معاینه ریه نرمال
تشخيص = نرمال است گرچه مقاومت ها کمی بالاتر رفته است ولی بالای ۴۰٪ غیر طبیعی تلقی می شود.
مثال ۸- بیمار خانم ۳۶ ساله بعلت تنگی نفس فعالیتی بمدت ۳ سال مراجعه کرده اند.
تشخيص = مقاومت راه های هوایی براساس R5 R20 طبیعی است ولی X5 و سطح زیر منحنى اتساع پذیری (AX) بالا نشان دهنده بیماری تحدیدی است.
مثال ۹- بیمار آقای ۲۵ ساله بعلت ضعف دست و پای پیشرونده مراجعه کرده است.
تشبص = کاهش شدید قدرت عضلات تنفسی ( Plmax ) و بازدمی ( PEmax ) بعلت اکسونوپاتی بیماری ALS
مثال ۱۰- بیمار آقای ۶۵ ساله بعلت درد سینه و تنگی نفس در فعالیت مراجعه کرده است. سابقه ديابت و تدخين سیگارت ذکر می شود.
تفسير: عدم افزایش VO2max و ظهور سریع استانه بیهوازی بنفع نارسایی قلبی دیده می شود.
1 Masjedi MR, Faghyhi AH, Jonson JD: Measurement of spirometric standard reference values in a healthy nonsmoking population in Teheran. Daro Darman 1989;57:5-15.
2 Golshan M, Nemat-bakhsh M. Prediction equations of ventilatory function in non smoker adults in Isfahan. Iran J Med Sci 2000;25:125-8.
3 M.H. Boskabadya M. Keshmirib B. Banihashemib K. Anvarya. Lung Function Values in Healthy Non-Smoking Urban Adults in Iran. Respiration 2002;69:320-326.
4 Majid Mirsadraee, Mohammad Hosein Boskabady, Davood Attaran. Diagnosis of chronic obstructiveearlier than current Global Initiative for Obstructive Lung Disease guidelines using a feasible spirometry parameter (Maximal mid-expiratory flow/Forced vital capacity). Chronic Respiratory Disease 2013; 10(4): 191-196.
5 Majid Mirsadraee*1, Amir Asnashari2, Davood Attaran. The accuracy of FEF 75-25 /FVC for primary classification of pulmonary function test. J Cardiothoracic Med. 2019; 7(4):509-517.
6 D'Urzo A, Tamari I, Bouchard J, Jhirad R, Jugovic P. New spirometry interpretation algorithm Primary Care Respiratory Alliance of Canada approach. Can Fam Physician 2011;57:1148-52
7 Kinnear W. Hull J. A practical guide to the interpretation of cardiopulmonary exercise test. 2ed, Oxford respiratory medicine library; 2021, page 127.
