Spirométer - Spirometer
| Spirométer | |
|---|---|
 Spirométer teszt
| |
| Célja | a tüdő által inspirált és kilélegzett levegő mennyiségének mérése |
A spirométer egy mérésére szolgáló berendezést a térfogata a levegő belélegzett és kilélegzett a tüdőben . A spirométer méri a szellőzést, a levegő mozgását a tüdőbe és onnan. A spirogram két különböző típusú kóros szellőzési mintát azonosít, obstruktív és korlátozó. Különböző típusú spirométerek léteznek, amelyek számos különböző módszert alkalmaznak (nyomásmérők, ultrahangos, vízmérő).
Tüdőfunkciós tesztek
A spirométer a fő berendezés, amelyet alapvető tüdőfunkciós tesztekhez (PFT) használnak. A tüdőbetegségek, például az asztma , a hörghurut és a tüdőtágulat kizárhatók a vizsgálatokból. Ezenkívül a spirométert gyakran használják a légszomj okának megállapítására, a szennyeződések tüdőfunkcióra gyakorolt hatásának, a gyógyszerek hatásának felmérésére és a betegség kezelésében elért előrehaladás értékelésére.
A tesztelés okai
- Diagnosztizálni bizonyos típusú tüdőbetegségeket (például COVID-19 , hörghurut és tüdőtágulat )
- Keresse meg a légszomj okát
- Mérje meg, hogy a munkahelyi vegyi anyagoknak való kitettség befolyásolja -e a tüdő működését
- Műtét előtt ellenőrizze a tüdő működését
- Értékelje a gyógyszerek hatását
- A betegség kezelésében elért haladás mérése
Történelem
Korai fejlesztés
A legkorábbi kísérlet a tüdő térfogatának mérésére a Kr. U. 129-200 közötti időszakra tehető. Claudius Galen római orvos és filozófus volumetrikus kísérletet végzett az emberi szellőzéssel kapcsolatban. Egy gyermeket lélegeztetett be és ki a hólyagból, és megállapította, hogy a hangerő nem változott. A kísérlet meggyőzőnek bizonyult.
- 1681, Borelli egy lélegzetvétel alatt megpróbálta megmérni a belélegzett levegő mennyiségét. Összeszerelt egy hengeres csövet, amely részben vízzel volt feltöltve, és nyílt vízforrás került a henger aljára. Becsukta az orrlyukait, belélegezte a henger tetején lévő kivezető nyíláson, és megmérte a víz által kiszorított levegő mennyiségét. Manapság ez a technika nagyon fontos a tüdőtérfogat paramétereinek meghatározásában.
Tizenkilencedik század
- 1813, Kentish, E. egy egyszerű "pulmométerrel" vizsgálta a betegségek hatását a tüdő tüdőtérfogatára. Vízben álló, fordított fokozatos harangkorsót használt, a harangkorsó tetején egy kivezetéssel, amelyet egy csap vezérel. A levegő mennyiségét pint egységben mértük .
- 1831, Thackrah, CT a Kentish -hez hasonló pulmométert írt le. A készüléket harangkorsóként ábrázolta, nyílással a levegő alulról való belépéséhez. Nem volt korrekció a nyomáson. Ezért a spirométer nemcsak a légzési térfogatot, hanem a légzőizmok erejét is mérte.
- 1845 -ben Vierordt "Physiologie des Athmens mit besonderer Rücksicht auf die Auscheidung der Kohlensäure" című könyvében tárgyalta érdeklődését a lejárat térfogatának pontos mérése iránt. Az „Expirator” segítségével elvégezte a többi térfogatparaméter pontos mérését is. Az általa leírt néhány paramétert ma is használják, beleértve a maradék térfogatot és az életképességet .
- 1846 Az életképességet mérő víz -spirométert John Hutchinson nevű sebész fejlesztette ki . Feltalált egy vízbe fordított kalibrált harangot, amellyel egy személy által kilélegzett levegő mennyiségét rögzítették. Hutchinson közzétette tanulmányát a víz spirométeréről és a több mint 4000 alany által végzett mérésekről, leírva az életképesség és a magasság közötti közvetlen kapcsolatot, valamint az életképesség és az élet közötti fordított kapcsolatot. Azt is kimutatta, hogy az életképesség nem függ a magasság súlyától. Hutchinsont a vitális kapacitás feltalálójának tekintik, mert úgy találta, hogy minden centiméter magassággal az életkapacitás nyolc köbcentiméterrel nőtt. Gépét is a korai halálozás előrejelzésére használta. Ő alkotta meg a „vitális kapacitás”, amelyet azzal a hatalmas prognózis a szívbetegség a Framingham tanulmány. Úgy vélte, hogy gépét biztosításmatematikai előrejelzésekre kell használni az életbiztosításokat értékesítő cégeknél.
- 1854 Dr. M. Alton Wintrich kifejlesztett egy spirométert, amely könnyebben használható volt, mint Hutchinsoné. Kísérletet végzett 4000 alanyon, és arra a következtetésre jutott, hogy három paraméter befolyásolja az életképességet: magasság, súly és életkor. Kísérlete Hutchinson -tanulmányhoz hasonló eredményeket hozott.
- 1859 E. Smith kifejlesztett egy hordozható spirométert, amellyel a gáz -anyagcserét mérte.
- 1866 Henry Hyde Salter (1823-1871) kymográfot adott a spirométerhez, hogy rögzítse az időt, miközben megkapja a légmennyiséget.
- 1879 Gad J. közzétett egy "Pneumatográf" című dokumentumot, amely egy olyan gépet írt le, amely lehetővé tette a tüdő térfogatváltozásának rögzítését.
Huszadik század
- 1902-ben a Brodie TG használta először a szárazharangú ék spirométert
- 1904-ben a Tissot bevezette a zárt körű spirométert
- 1939 A Compton SD kifejlesztette a tüdőmérőt a náci Németország számára
- 1959 A Wright BM és a McKerrow CB bevezette a csúcsáramlásmérőt
- 1969 A DuBois AB és van de Woestijne KP az egész testen kísérletezett emberekkel plethysmograph segítségével
- 1974 Campbell és mtsai. finomította az előző csúcsáramlás -mérőt, olcsóbb és könnyebb változatot fejlesztett ki
A spirometria értelmezése
Még akkor is, ha a spirométer számszerű pontossággal rendelkezik, a tüdőfunkció meghatározása azon alapul, hogy megkülönböztetik a normálist a normálistól. A tüdőfunkció mérése változhat mind az emberek, mind az egyének, mind a spirométerek csoportjain belül és között. A tüdőképesség például egy személy életében változhat, idővel növekedhet, majd csökkenhet. Ennek eredményeként a „normálisnak” minősülő elképzelések azon alapulnak, hogy valaki megérti a változások forrásait, és értelmezésre hagyható.
Hagyományosan a variációk forrásait diszkrét kategóriákban értik, mint például az életkor, magasság, súly, nem, földrajzi régió (magasság) és faj vagy etnikai hovatartozás. A huszadik század elején globális erőfeszítéseket tettek ezen források egységesítésére, hogy lehetővé tegyék a megfelelő diagnózist és a pulmonális funkció pontos értékelését. Azonban ahelyett, hogy tovább törekednénk az ilyen eltérések okainak megértésére, az elsődleges megközelítés a megfigyelt tüdőkapacitás -különbségek kezelésében az volt, hogy ezeket „korrigáljuk”. Az összehasonlító populációs vizsgálatok eredményeit felhasználva az attribútumokat empirikusan együttesen „korrekciós tényezővé” alakítják. Ezt a számot egy személyre szabott „referenciaérték” kialakítására használják, amely meghatározza, hogy mi tekinthető normálisnak egy egyén számára. A gyakorlók ezáltal megtalálhatják az előrejelzett érték százalékos eltérését, az úgynevezett „előre jelzett százalékot”, és megállapíthatják, hogy valakinek a tüdőfunkciója abnormálisan gyenge vagy kiváló.
Különösen a „faji korrekció” vagy az „etnikai kiigazítás” került hatékonyan számítógépes programozásba a modern spirométerbe. A spirométer mérési értelmezésébe beágyazódott az az előzetes elképzelés, miszerint a „fehér” embereknek nagyobb a tüdőfunkciójuk, és csak megerősítették ezt az orvosi sztereotípiát. Az Egyesült Államokban a spirométerek 10-15% korrekciós tényezőt alkalmaznak a „fekete” és 4–6% -os „ázsiai” korrekciós tényezőkkel.
Standard irányelvek
1960 -ban az Európai Szén- és Acélközösség (ECCS) javasolta a spirometriára vonatkozó irányelveket. A szervezet ezután 1971-ben közzétette az olyan paraméterekre vonatkozó előrejelzett értékeket, mint a spirometriai indexek, a maradék térfogat, a teljes tüdőkapacitás és a funkcionális maradék kapacitás. Az American Thoracic Society/European Respiratory Society szintén ajánlja a fajra vonatkozó referenciaértékeket, ha rendelkezésre állnak. A Nemzeti Munkavédelmi és Egészségügyi Intézet Spirometria Képzési Útmutatója, amely a Centers for Disease Control and Prevention weboldalához kapcsolódik, még ma is megjegyzi a faji korrekció és a fajspecifikus referenciaérték használatát a "normál" spirometria negyedik lépésében.
Motivációk
A referenciaértékek használatát és a variálhatósági források diszkrét kategorizálását az antropometria és az életképesség ötletei motiválták. A vizsgálatok kifejezetten az antropometriai változók és a tüdőfunkciós paraméterek közötti kapcsolatot vizsgálták.
Következmények
A referenciaértékek használata eddig nem vette figyelembe a faji és etnikai hovatartozás társadalmi címkézését. Gyakran a meghatározásokat szubjektív vagy csendben írja le a gyakorló. A referenciaértékek használatának másik gondja a téves diagnózis. Ez fontos tényező volt a Nagy -Britanniában bányászoknak járó kompenzációk kezelésében és ellenőrzésében a háborúk közötti időszakban. Ebben a politikailag terhelt kontextusban, amelyben az új röntgentechnológiában nem lehetett teljes mértékben megbízni, a spirométer számszerűen kifejezve a légúti megbetegedések biztonságos bizonyítékát jelentette, amely felhasználható a komplex kompenzációs hálózatban.
A létfontosságú kapacitás értékelése az orvostudományon kívül az élet más ágazataira is hatással volt, beleértve az életbiztosításra jelentkezők értékelését és a tuberkulózis diagnosztizálását.
Ami a nemet illeti, néhány populációs tanulmány nem mutatott különbséget a nemek alapján. Nevezetesen, a spirométereket 1929 óta használják Indiában a létfontosságú kapacitás felmérésére, statisztikailag szignifikáns különbséget rögzítve a férfiak (21,8 ml/cm) és a nők (18 ml/cm) között. Ezenkívül 1990 -re az Egyesült Államokban és Kanadában a tüdőedző programok mintegy fele faji és etnikai hovatartozáshoz igazodott.
A spirométer népszerűsítette a „faji korrekciók” és az „etnikai kiigazítások” fogalmait, amelyek azt sugallták, hogy a fekete egyéneknek gyengébb a tüdejük, mint a fehér egyéneknek. Például Thomas Jefferson fizikai különbségeket észlelt a különböző fajok között, mint például „a tüdőberendezés szerkezetének különbsége”, ami miatt a fekete egyedek „jobban tűrték a meleget és kevésbé a hideget, mint a fehérek”. Jefferson elméletei arra ösztönöztek spekulációkat, hogy a feketék természetes módon kondicionálják -e a mezőgazdasági munkát a déli ültetvényeken az Egyesült Államokban. Samuel Cartwright, a rabszolgaság elnézése és ültetvénytulajdonos a spirométert használva azt állította, hogy a fekete emberek a faji mellett kevesebb oxigént fogyasztanak, mint a fehérek. sajátosságait ” - fogalmazta meg a New Orleans Medical and Surgical Journal folyóiratban, amely leírta a légzőrendszer faji különbségeit és azoknak a munkaerőre gyakorolt hatását.
Dél -afrikai tanulmányok a spirométert is használták a faji és osztálykülönbségek kezelésére. Eustace H. Cluver létfontosságú kapacitásmérési kutatásokat végzett a Witwatersrandi Egyetemen, és megállapította, hogy a szegény fehér emberek fizikai alkalmatlansággal rendelkeznek, de ez inkább környezeti problémáknak tulajdonítható, mint genetikának. E tanulmányok felhasználásával Cluver azzal érvelt a Dél -afrikai Tudományos Fejlesztési Szövetséggel a második világháború alatt, hogy mind a táplálkozási, mind a fizikai edzésprogramok javítása elősegítheti a gazdagságot és megnyerheti a háborút azáltal, hogy növeli az egyének munkaképességét minden rasszon. e célok eléréséhez szükséges. A rasszizmus és a spirométer ismét keresztezte egymást ezekben a tanulmányokban, amikor további kutatásokat végeztek a fizikai edzés hatásáról a rossz fehér újoncokra; A létfontosságú kapacitásvizsgálatok kimutatták, hogy „a szegény-fehér biológiailag egészséges, és értékes állampolgárrá alakítható”, de nem tettek megjegyzést a fekete dél-afrikaiak eredményéről.
Az Egyesült Államokon és Dél -Afrikán kívül a spirométert az 1920 -as években indiai faji tanulmányokban használták. A kutatók azt találták, hogy az indiánok életképessége kisebb, mint a nyugatiaké.
Az értelmezések megváltoztatása
Sokan megkérdőjelezték, hogy a jelenlegi szabványok elegendőek és pontosak -e. A multietnikus társadalom fejlődésével a faji és etnikai származás mint tényező egyre problematikusabbá válik. Az etnikai hovatartozást a táplálkozás hiányával és a szülőfölddel szegény országban összekötő ötletek érvénytelenné válnak, mivel az emberek bevándorolnak vagy gazdagabb nemzetekbe születnek.
A spirométer típusai
Egész test plethysmograph
Ez a fajta spirométer pontosabb mérést ad a tüdő térfogatának összetevőihez, mint más hagyományos spirométerek. A mérés során egy személy kis térbe van zárva.
Pneumotachométer
Ez a spirométer méri a gázok áramlási sebességét azáltal, hogy érzékeli a finom szemek közötti nyomáskülönbségeket. Ennek a spirométernek az egyik előnye, hogy az alany friss levegőt lélegezhet a kísérlet során.
Teljesen elektronikus spirométer
Elektronikus spirométereket fejlesztettek ki, amelyek kiszámítják a légáramlást egy csatornában, finom szemek vagy mozgó alkatrészek nélkül. Működésük a légáramlás sebességének mérése olyan technikákkal, mint például ultrahangos jelátalakítók, vagy a csatorna nyomáskülönbségének mérése. Ezek a spirométerek nagyobb pontossággal rendelkeznek, mivel kiküszöbölik a mozgó alkatrészekkel, például szélmalmokkal vagy áramlásmérő szelepekkel kapcsolatos lendület- és ellenállási hibákat. Továbbá lehetővé teszik a jobb higiéniát, mivel lehetővé teszik a teljesen eldobható légáramlási csatornákat.
Ösztönző spirométer
Ezt a spirométert kifejezetten a tüdőfunkció javítására ösztönzik.
Csúcs áramlásmérő
Ez az eszköz hasznos annak mérésére, hogy egy személy tüdeje mennyire engedi ki a levegőt.
Szélmalom típusú spirométer
Ezt a fajta spirométert különösen a kényszerített életképesség mérésére használják víz nélkül; széles méretei 1000 ml -től 7000 ml -ig terjednek. Hordozhatóbb és könnyebb, mint a hagyományos víztartály típusú spirométerek. Ezt a spirométert vízszintesen kell tartani mérés közben, mivel forgó tárcsa van.
Lásd még
Lábjegyzetek
További irodalom
- Lundy Braun, Breathing Race in the Machine: A spirométer meglepő karrierje az ültetvénytől a genetikáig. Minneapolis, MN: University of Minnesota Press, 2014.