肺機能検査(PFT )は、患者の病歴、身体診察、および肺機能検査を含む呼吸器系の総合的な評価です。肺機能検査の主な目的は、肺機能障害の重症度を特定することです。 [ 1 ] 肺機能検査は診断と治療の両方の役割を持ち、臨床医が肺疾患患者に関する一般的な質問に答えるのに役立ちます。PFTは通常、肺機能検査技師、呼吸療法士、呼吸生理学者、理学療法士、呼吸器専門医、または一般開業医によって実施されます。
肺機能検査は、以下のような様々な理由で使用される診断および管理ツールです。
神経筋疾患患者における肺機能検査は、診断時の患者の呼吸状態を評価し、経過や進行状況を監視し、手術の可能性を評価し、予後を全体的に把握するのに役立ちます。[ 3 ]
デュシェンヌ型筋ジストロフィーは、時間の経過とともに徐々に筋機能が失われていく病気です。呼吸筋が侵されると、咳をする能力が低下し、呼吸が困難になり、肺の一部または全部が虚脱してガス交換が阻害され、肺全体の筋力が低下します。[ 4 ]
スパイロメトリーには、肺機能検査(FVC、FEV1、FEF値、強制吸気流量(FIF)、MVVの測定)が含まれます。肺機能検査は、肺が大量の空気を気道を通して素早く送り出す能力を評価し、気道閉塞の有無を特定します。
スパイロメトリー装置で測定されたデータは、喘息、肺線維症、嚢胞性線維症、慢性閉塞性肺疾患などの肺疾患の評価に役立つニューモタコグラフを作成するために使用されます。 医師はまた、この検査結果を使用して、運動、冷気、または薬剤に対する気管支過敏性を診断することもできます。[ 5 ]
肺容量を測定するためのヘリウム希釈法は、閉鎖された再呼吸回路を使用します。[ 6 ]この方法は、閉鎖されたスパイロメーター 内で空気中のヘリウムの既知の量と濃度が開始されること、患者の肺にはヘリウムがないこと、およびスパイロメーターと肺の間でヘリウムの平衡が起こる可能性があるという仮定に基づいています。
窒素洗い出し法は、再呼吸しない開放回路を使用する。この方法は、肺内の窒素濃度が78%で大気と平衡状態にあること、患者が100%酸素を吸入し、酸素が肺内の窒素をすべて置き換えるという仮定に基づいている。[ 7 ]
容積脈波測定法はボイルの法則を適用し、温度が一定であると仮定して、体積と圧力の変化の測定値を使用して総肺容量を決定します。[ 8 ]
肺には4つの肺容量と4つの肺活量があります。肺活量は2つ以上の肺容量から構成されます。肺容量は、一回換気量(VT )、吸気予備量(IRV)、呼気予備量(ERV)、および残気量(RV)です。4つの肺活量は、全肺気量(TLC)、吸気容量(IC)、機能的残気量(FRC)、および肺活量(VC)です。
最大吸気圧と最大呼気圧の測定は、原因不明の肺活量低下がある場合、または呼吸筋の筋力低下が臨床的に疑われる場合に推奨されます。最大吸気圧(MIP)は、患者がマウスピースを塞いで吸い込もうとした際に発生できる最大圧力です。最大呼気圧(MEP)は、十分に吸い込んだ後、マウスピースを塞いで頬を膨らませながら強制呼気を行った際に測定される最大圧力です。MIPとMEPを繰り返し測定することは、神経筋疾患患者の経過観察に役立ちます。
一回呼吸による一酸化炭素拡散能(DLCO)の測定は、拘束性肺疾患と閉塞性肺疾患の両方を評価するための迅速かつ安全なツールである。
患者に閉塞性障害がある場合、気道の収縮が短時間作用型β作動薬で可逆的かどうかを評価するために気管支拡張薬テストが実施されます。これは、FEV1またはFVCが12%以上かつ200mL以上増加することと定義されます。[ 9 ]
6分間歩行テストは、COPDや特発性肺線維症などの慢性肺疾患患者の身体機能と治療反応の良好な指標である。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
動脈血ガス(ABG)は、特定の患者における肺機能検査において有用な指標です。健康で安定した状態にある人においてABGを測定する主な目的は、呼吸筋力低下や進行した慢性閉塞性肺疾患(COPD)などの病歴に基づいて低換気が疑われる場合に、その低換気を確認することです。
動脈血ガス分析は、酸素飽和度が正常値より低い患者における低酸素血症の重症度をより詳細に評価する手段にもなる。
肺機能検査は安全な手順ですが、有害反応に関する懸念があり、検査データの価値は潜在的な危険性と比較検討する必要があります。合併症には、めまい、息切れ、咳、気胸、喘息発作の誘発などがあります。[ 13 ] [ 14 ]
肺機能検査の実施に反対する兆候がいくつかあります。これらには、最近の心臓発作、脳卒中、頭部外傷、動脈瘤、または錯乱が含まれます。[ 15 ]
被験者は、スパイロメトリー検査の前に身長と体重を測定し、予測値を決定します。さらに、喫煙歴、最近の病歴、服用薬についても確認します。
強制肺活量が正確であるとみなされるためには、流量-容量曲線のピークが鋭く、かつ呼気時間が6秒以上である箇所で、3回測定を行う必要がある。
PFTの再現性は、努力肺活量(FVC)と1秒量(FEV1)の値を比較することによって決定されます。2つのFVCの最高値の差は5%または150mL以内である必要があります。FVCが1.0L未満の場合、2つの最高値の差は100mL以内である必要があります。最後に、2つのFEV1の最高値の差も150mL以内である必要があります。各テストから最高のFVCとFEV1を使用できます。3つのテストの結果が再現性の基準を満たすまで、テストは最大8回まで繰り返すことができます。それでも正確な結果が得られない場合は、最良の3つのテストを使用します。[ 16 ]
肺容量および肺活量の正常値からの変化は、一般的に肺機能障害のパターンと一致する。
COPDの診断にはスパイロメトリーが必要である。[ 17 ]
米国胸部学会や欧州呼吸器学会などの専門学会は、検査の実施の標準化と均一性を確保するために、肺機能検査の実施と解釈に関するガイドラインを発表しています。検査の解釈は、患者の値を過去の研究で発表された正常値と比較することに依存します。ガイドラインからの逸脱は、偽陽性または偽陰性の検査結果につながる可能性がありますが、2012年には、肺機能検査室のごく一部しか、スパイロメトリー、肺容量、拡散能に関する発表されたガイドラインに従っていませんでした。[ 19 ]
慢性閉塞性肺疾患に関するグローバルイニシアチブは、 COPDの診断、重症度、および管理に関するガイドラインを提供しています。[ 20 ]患者の肺の閉塞を判定するには、気管支拡張薬投与後のFEV1/FVCが0.7未満である必要があります。[ 17 ]次に、予測値に対するFEV1の割合を使用して閉塞の程度を判定し、割合が低いほど閉塞が重度であることを示します。[ 18 ]
正常な最大吸気圧(MIP)と最大呼気圧(MEP)を求めるには、いくつかの計算が必要です。男性の場合、これは次のように求められます。
そして
男性における許容範囲の下限を求めるための式は以下のとおりです。
そして
女性の場合、計算式は若干異なります。正常値については、以下の式を使用します。
そして
障害のない状態の下限値を求めるには、次の形式の方程式が使用されます。
そして
どこ
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