スパイロメトリー

TLC	全肺容量: 最大膨張時の肺の容積、VC と RV の合計。
テレビ	潮汐容積: 1 回の呼吸で肺に出入りする空気の量 (TV は肺の区画を示します。ガス交換計算などで潮汐容積を正確に測定する場合は、記号 TV または V Tが使用されます。)
RV	残気量：最大限に呼気した後に肺に残る空気の量
電気通信	呼気予備量：呼気終末位置から吐き出せる空気の最大量
IR-V	予備吸気量：吸気終末レベルから吸入できる最大量
IC	吸気量：IRVとTVの合計
下大静脈	吸気肺活量：最大呼気点から吸入される空気の最大量
VC	肺活量: 最も深く息を吸い込んだ後に吐き出される空気の量。
VT	潮汐容積: 安静時の呼吸中に肺に出入りする空気の量 (VT は肺の区画を示します。ガス交換計算などで潮汐容積を正確に測定する場合は、記号 TV または V Tが使用されます。)
フランス	機能的残気量：呼気終末位置における肺内の容積
RV/TLC%	残留量はTLCのパーセントとして表される
VA	肺胞ガス量
V L	伝導気道の容積を含む肺の実際の容積。
ＦＶＣ	努力肺活量：最大限に努力して呼気した時の肺活量を測定すること
FEV t	努力呼気量（時間）：最初のt秒間に強制的に吐き出された空気の量を示す一般的な用語
1秒量	強制呼気の最初の1秒の終わりに吐き出された量
FEFx	努力呼気流量はFVC曲線の一部に関係する。修飾語はすでに吐き出されたFVCの量を指す。
FEF最大	FVC操作中に達成される最大瞬間流量
国際サッカー連盟	強制吸気流量: (強制吸気曲線の特定の測定値は、強制呼気曲線に類似した命名法で示されます。たとえば、最大吸気流量は FIF maxと示されます。特に指定がない限り、容量修飾子は測定時点で RV から吸入される容量を示します。)
ペフ	最大呼気流量：ピークフローメーターで測定された最大努力呼気流量
MVV	最大自発換気量：反復最大努力中に指定された期間内に吐き出される空気の量
	ヴ; t; e;

スパイロメトリー
スパイロメトリー
	フローボリュームループは、FVC 操作が成功したことを示しています。正の値は呼気を表し、負の値は吸気を表します。テストの開始時には、フローおよびボリュームは両方ともゼロです (肺ではなくスパイロメーターのボリュームを表します)。トレースは、呼気、続いて吸気で時計回りに移動します。開始点の後、曲線は急速にピーク (最大呼気フロー) に達します。(このグラフの FEV1 値は任意であり、説明目的でのみ示されていることに注意してください。これらの値は手順の一部として計算する必要があります)。
メッシュ	D013147
OPS-301 コード	1-712

スパイロメトリー（呼吸の測定）は、肺機能検査（PFT）の中で最も一般的なものです。肺機能、具体的には吸入および呼気できる空気の量（容積）および/または速度（流量）を測定します。スパイロメトリーは、喘息、肺線維症、嚢胞性線維症、COPDなどの疾患を特定する呼吸パターンの評価に役立ちます。また、呼吸パターンを経時的に測定する健康監視システムの一部としても役立ちます。^[1]

スパイロメトリーは、1 回の吸入と 1 回の呼気から肺に出入りする空気の量と流れをプロットするグラフである呼吸気流計を生成します。

テスト

スパイロメーター

スパイロメトリー検査は、スパイロメーターと呼ばれる装置^[2]を使用して行われます。スパイロメーターにはいくつかの種類があります。ほとんどのスパイロメーターは、スパイログラムと呼ばれる以下のグラフを表示します。

体積時間曲線。Y軸に体積（リットル）、X軸に時間（秒）を示します。
フローボリュームループは、Y軸に気流速度、X軸に吸入または呼気された総量をグラフで表します。

手順

基本的な努力肺活量 (FVC) テストは、使用する機器によって若干異なります。閉回路または開回路のいずれかの形式で行われます。テスト手順の違いにかかわらず、プロバイダーは ATS/ERS スパイロメトリー標準化に従うことが推奨されます。標準手順により、共通の基準に基づいて正確かつ客観的に収集されたデータセットが確保され、異なる医療グループ間で結果を共有する際の不一致が軽減されます。

患者は、空気が漏れないように柔らかいノーズクリップを装着し、口の中に呼吸センサーを装着して気密性を保つように求められます。技師の指導の下、患者は、急激に最大限の努力で息を吸い込み、続いて少なくとも 6 秒間目標時間にわたって最大限の努力で息を吐き出すように、段階的に指示されます。上気道閉塞の可能性を評価する場合、技師は、ラウンドを完了するために、患者に追加の急速な吸入を行うように指示します。2 回目の吸入のタイミングは、前の呼気の長さによって個人によって異なります。場合によっては、各ラウンドのテストの前に、追加データを得るために通常の穏やかな呼吸期間が設けられます。

制限事項

臨床的に有用な結果は患者の協力と努力に大きく依存しており、再現性を保証するために最低 3 回繰り返す必要があります。一般的に試行回数は 10 回に制限されています。努力の速度はさまざまであるため、100% を超える努力出力は不可能であるため、結果は過小評価される可能性があります。^{[引用が必要]}

患者の協力と指示を理解し従う能力が必要であるため、スパイロメトリーは通常、少なくとも5歳以上の協力的な小児^[3]^[4]、または効果的な診断結果を妨げる身体的または精神的障害のない成人に対してのみ実施できます。また、全身麻酔やさまざまな形態の鎮静は、検査プロセスに適合していません。

もう一つの限界は、間欠性または軽度の喘息患者は急性増悪の合間に正常なスパイロメトリー値を示す可能性があり、このような状況では診断ツールとしてのスパイロメトリーの有効性が低下することです。^[要出典]

補足診断

スパイロメトリーは気管支負荷試験の一部でもあり、激しい運動、冷たい/乾燥した空気の吸入、またはメタコリンやヒスタミンなどの薬剤に対する気管支の過敏性を判断するために使用されます。

特定の病状の可逆性を評価するために、比較のために別の一連のテストを行う前に気管支拡張薬を投与することができます。これは一般に可逆性テストまたは気管支拡張薬投与後テスト(Post BD)と呼ばれ、喘息と COPD を診断する上で重要な部分です。

その他の補完的な肺機能検査には、容積脈波記録法と窒素洗浄法があります。

適応症

スパイロメトリーは、以下の理由で適応となります。

喘息の診断または管理^[5]^[6]^[7]
呼吸困難の症状を呈する患者における呼吸器疾患の検出、および原因としての呼吸器疾患と心臓疾患の区別^[8]
喘息が疑われる患者の気管支反応性を測定するため^[8]
閉塞性肺疾患と拘束性肺疾患を診断し区別する^[8]
呼吸器疾患の自然経過を追跡する^[8]
職業性喘息による障害を評価するため^[8]
スキューバダイビング中に肺気圧外傷のリスクがある人を特定するため^[8]
麻酔または心臓胸部手術の前に術前リスク評価を実施すること^[8]
スパイロメトリーで検出された疾患の治療に対する反応を測定するため^[8]
声帯機能障害を診断します。

禁忌

強制呼気動作は、いくつかの病状を悪化させる可能性がある。^[9]以下の症状がある場合は、スパイロメトリーを実施すべきではない。

原因不明の喀血
気胸
不安定な心血管系の状態（狭心症、最近の心筋梗塞など）
胸部、腹部、または脳の動脈瘤
白内障または最近の眼科手術
最近の胸部または腹部の手術
吐き気、嘔吐、または急性疾患
最近または現在ウイルス感染
未診断の高血圧

パラメータ

スパイロメトリーで測定される最も一般的なパラメータは、肺活量（VC）、努力肺活量（FVC）、0.5、1.0（FEV1）、2.0、3.0秒間隔での努力呼気量（FEV）、努力呼気流量25～75％（FEF 25～75）、最大自発換気量（MVV）^[10]（最大呼吸容量とも呼ばれる）です。^[11]特定の状況では他の検査が行われることもあります。

結果は通常、生データ (リットル、リットル/秒) と予測パーセントの両方で示されます。予測パーセントは、同様の特性 (身長、年齢、性別、場合によっては人種や体重) を持つ患者の「予測値」に対するテスト結果のパーセントです。結果の解釈は、医師や予測値のソースによって異なります。一般的に、予測値の 100% に最も近い結果が最も正常であり、80% を超える結果が正常であると見なされることがよくあります。予測値に関する複数の出版物が発表されており、年齢、性別、体重、民族に基づいて計算できます。ただし、個々の状況を正確に診断するには、医師による確認が必要です。

特定の状況では気管支拡張薬も投与され、気管支拡張薬の有効性を評価するために、投与前と投与後のグラフの比較が行われます。サンプルの印刷を参照してください。

機能的残気量（FRC）はスパイロメトリーでは測定できませんが、容積脈波計または希釈試験（ヘリウム希釈試験など）で測定できます。

努力肺活量（FVC）

努力肺活量（FVC）は、完全に息を吸い込んだ後に強制的に吐き出すことができる空気の量であり、^[13]リットル単位で測定されます。FVCはスパイロメトリー検査で最も基本的な操作です。

1秒間の努力呼気量（FEV1）

FEV1は、完全に息を吸った後、最初の1秒間に強制的に吐き出せる空気の量です。^[13]図によると、健康な人のFEV1の平均値は、主に性別と年齢によって異なります。平均値の80％から120％の値が正常と見なされます。^[14] FEV1の予測正常値は計算することができ、年齢、性別、身長、体重、民族性、およびそれらに基づく研究によって異なります。

FEV1/FVC比

FEV1/FVCはFEV1とFVCの比です。健康な成人では、この値は約70～80%です（年齢とともに低下します）。^[15]閉塞性疾患（喘息、COPD、慢性気管支炎、肺気腫）では、呼気流に対する気道抵抗が増加するため、FEV1が減少します。呼気時に気道が早期に閉塞するため、FVCも減少する可能性がありますが、FEV1と同じ割合ではありません（たとえば、FEV1とFVCは両方とも減少しますが、気道抵抗が増加するため、前者の方がより影響を受けます）。これにより、値が低下します（<70%、多くの場合約45%）。拘束性疾患（肺線維症など）では、FEV1とFVCは両方とも比例して減少し、肺コンプライアンスの低下の結果として、値は正常または増加する可能性があります。

FEV1 の派生値はFEV1% 予測値(FEV1%) であり、患者の FEV1 を同じ年齢、身長、性別、人種の人口の平均 FEV1 で割ったものとして定義されます。^{[医学的引用が必要]}

強制呼気流量（FEF）

努力呼気流量（FEF）は、努力呼気の中盤に肺から出る空気の流量（または速度）です。これは、努力肺活量（FVC）の何パーセントが吐き出されたかによって一般的に定義される、個別の時点で測定されます。通常の個別の間隔は、25%、50%、75%（FEF25、FEF50、FEF75）、または吐き出されたFVCの25%と50%です。また、間隔中の流量の平均として測定されることもあり、これも通常25～75%（FEF25～75%）のFVCの特定の割合が残っているときによって制限されます。健康な人口の平均範囲は主に性別と年齢によって異なり、FEF25～75%は左の図に示されています。平均値の50～60%から130%までの範囲の値が正常と見なされます。^[14] FEFの予測正常値は計算することができ、年齢、性別、身長、体重、民族性、およびそれらの根拠となる研究によって異なります。

MMEFまたはMEFは最大（中間）呼気流量の略で、フローボリューム曲線から得られる呼気流量のピークであり、リットル/秒で測定されます。理論的にはピーク呼気流量（PEF）と同一であるはずですが、ピーク呼気流量は一般にピークフローメーターで測定され、リットル/分で示されます。^[16]

最近の研究では、閉塞性小気道疾患の検出において、FEF25-75%またはFEF25-50%がFEV1よりも感度の高いパラメータである可能性があることが示唆されている。^[17]^[18] しかし、標準マーカーに同時変化がない場合、中程度の呼気流量の不一致は有用であるほど特異的ではない可能性があり、現在の診療ガイドラインでは、閉塞性疾患の指標としてFEV1、VC、およびFEV1/VCを引き続き使用することを推奨している。^[19]^[20]

稀ではあるが、肺活量の残り量に応じて定められた間隔で強制呼気流量が与えられることもある。このような場合、通常はFEF70%TLC、FEF60%TLC、FEF50%TLCなどと表記される。^[16]

強制吸気流量25～75%または25～50%

強制吸気流量 25–75% または 25–50% (FIF 25–75% または 25–50%) は、吸気中に測定されることを除いて、FEF 25–75% または 25–50% に類似しています。^{[医学的引用が必要]}

最大呼気流量（PEF）

最大呼気流量(PEF) は、最大吸気時に開始される最大強制呼気中に達成される最大流量 (または速度) であり、1 分あたりのリットルまたは 1 秒あたりのリットルで測定されます。

潮汐量（TV）

潮汐容積とは、安静時に通常吸い込んだり吐き出したりする空気の量です。^{[医学的引用が必要]}

全肺活量（TLC）

全肺活量（TLC）は、肺の中に存在する空気の最大量です。^{[医学的引用が必要]}

拡散能（DLCO）

拡散能（またはDLCO）は、標準時間（通常 10 秒）での 1 回の吸気による一酸化炭素の摂取量です。検査中、被験者は不活性トレーサーガスと 1 パーセント未満の CO を含む通常の空気からなる検査ガス混合物を吸入します。ヘモグロビンは酸素よりも CO との親和性が高いため、息止め時間はわずか 10 秒ですが、これは CO の移動が発生するのに十分な時間です。吸入された CO の量はわかっているため、吐き出された CO を差し引いて、息止め時間中に移動した量を判定します。トレーサーガスは CO と同時に分析され、検査ガス混合物の分布が判定されます。この検査では、肺線維症などの拡散障害を検出します。^[22]これは、貧血（ヘモグロビン濃度が低いとDLCOが低下する）と肺出血（間質または肺胞内の過剰な赤血球がCOを吸収し、DLCO容量を人為的に増加させる可能性がある）を考慮して補正する必要がある。大気圧や高度も測定されたDLCOに影響を与えるため、標準気圧に合わせて補正係数が必要となる。

最大自発換気量（MVV）

最大自発換気量 (MVV) は、1 分間に吸入および吐き出せる空気の最大量の測定値です。患者の快適さを考慮して、15 秒間にわたって測定し、1 分間の値をリットル/分で表します。男性と女性の平均値は、それぞれ 140～180 リットル/分と 80～120 リットル/分です。^{[医学的引用が必要]}

静的肺コンプライアンス（C_st）

静的肺コンプライアンスを推定する場合、肺内圧を同時に測定するために、スパイロメータによる容積測定に圧力トランスデューサーを付加する必要がある。容積の変化と肺内圧の変化の関係を示す曲線を描くと、C _{st は}任意の容積における曲線の傾き、数学的にはΔV/ΔPとなる。^[23]静的肺コンプライアンスは、おそらく異常な肺力学を検出するための最も感度の高いパラメータである。^[24]同様の年齢、性別、体組成の人の場合、人口平均値の60%～140%であれば正常とみなされる。^[14]

機械的人工呼吸器を使用している急性呼吸不全患者の場合、「呼吸器全体の静的コンプライアンスは、通常、吸気終末時の閉塞時に気道開口部で測定された「プラトー」圧力（PaO）と人工呼吸器によって設定された呼気終末陽圧（PEEP）との差で一回換気量を割ることによって得られます」^{[25] 。}

その他

強制呼気時間 (FET)
強制呼気時間 (FET) は、呼気の長さを秒単位で測定します。

ゆっくりした肺活量 (SVC)
ゆっくりした肺活量(SVC) は、ゆっくり最大限に吸入した後にゆっくり吐き出すことができる空気の最大量です。

最大圧力（P _maxおよびP _i）

P _{max は、}任意の肺容量で呼吸筋によって発生できる漸近最大圧力であり、P _{i は}特定の肺容量で発生できる最大吸気圧力です。^[26]この測定には、圧力トランスデューサーも必要です。年齢、性別、体組成が類似する人の場合、人口の平均値の 60% ～ 140% であれば正常とみなされます。^[14]派生パラメータは収縮係数 (CR)で、P _max /TLCです。^[16]

平均通過時間（MTT）
平均通過時間は、フローボリューム曲線の下の面積を努力肺活量で割ったものである。^[27]

最大吸気圧（MIP） MIPは、陰性吸気力（NIF） とも呼ばれ、機能的残気量（FRC）から閉塞気道に対して発生できる最大圧力です。呼吸筋の機能と強度の指標です。^[28]水圧センチメートル（cmH2O）で表され、マノメーターで測定されます。最大吸気圧は、横隔膜の強度の重要な非侵襲的指標であり、多くの病気を診断するための独立したツールです。^[29]成人男性の一般的な最大吸気圧は、M _IP = 142 - (1.03 x 年齢) cmH ₂ Oという式から推定できます。ここで、年齢は年です。^[30]

スパイロメーターで使用される技術

容積式スパイロメーター
- 水鈴
- ベローズウェッジ
流量測定スパイロメーター
- フライシュ肺気量計
- リリー（スクリーン）ニューモタコ
- タービン/ ステーターローター (通常は誤ってタービンと呼ばれます。実際には、対象によって生成された空気の流れによって回転する回転羽根です。羽根の回転は、光線を遮るときにカウントされます)
- ピトー管
- 熱線風速計
- 超音波

参照

参考文献

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さらに読む

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外部リンク

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