Bodypletysmografie

Z WikiSkript

Funkční vyšetření plic je soubor neinvazivních vyšetřovacích metod, mezi které patří také bodypletysmografie. Bodypletysmografie je v oboru pneumologie významnou metodou pro diagnostiku plicních onemocnění. Zatímco metoda Spirometrie pracuje s vitální kapacitou plic (to, co pacient po maximálním nádechu maximálně vydechne), v bodypletysmografii je k posouzení případné plicní poruchy nutné znát celkovou kapacitu plic (to je vitální kapacita plic a reziduální objem). Vyšetřovací metoda je prováděna pomocí přístroje bodypletysmografu, jehož součástí je uzavíratelná vzduchotěsná kabina.

Princip metody[upravit | editovat zdroj]

Princip tohoto přístroje je založen na Boylově- Maryottově zákonu, který říká, že součin tlaku a objemu je konstantní, za podmínky stejné teploty (p.V= konstantní, T = konstantní). Měření objemu vzduchu v plicích můžeme tudíž převézt na měření tlakových výchylek uvnitř kabiny (boxu), které jsou vyvolány dechovým cyklem (nádech – výdech), pohybem hrudního koše. Bodypletysmografií lze stanovit tak zvané nepřímo měřitelné ventilační parametry, mezi které patří - nitrohrudního objemu plynu (TGV), odpor kladený proudícímu vzduchu v dýchacích cestách (Raw). Dále lze také změřit funkční reziduální kapacitu plic, reziduální objem a celkovou plicní kapacitu.

Princip měření ITGV[upravit | editovat zdroj]

ITGV/TGV (intrathoracic gas volume, intratorakální objem) je plicní objem, při kterém je záklapka uzavřena, tzv. nitrohrudní objem plynu. Je to veškerý objem stlačitelného plynu, který se nachází v hrudníku a patří do něj i stlačitelný vzduch, nacházející se v žaludku a břišní dutině. Za normálních okolností je u pacienta o něco vyšší, než pravá funkční reziduální kapacita.  

Po normálním výdechu (exhalaci) je tlak v plicích, v dutině ústní a v boxu roven barometrickému (atmosférickému) tlaku PB. Odpovídající plicní objem se označuje VL. Pokud je záklapka uzavřena a je proveden dech, dojde ke vzrůstu objemu v plicích (ΔV), zatímco tlak klesá (ΔP). Boylův-Mariottův zákon tvrdí, že za konstantní teploty pro neměnící se množství vzduchu platí[math]P*V = konst[/math].

Platí tedy následující:

[math]P_B * V_L = (P_B - \Delta P) * (V_L + \Delta V) [/math]

[math]P_B * V_L = P_B * V_L + P_B * \Delta V - \Delta P * V_L - \Delta P * \Delta V [/math]

Jelikož ΔV a ΔP je oproti PB a VL velmi malá, lze jejich součin v předchozí rovnici zanedbat a po následné úpravě dojdeme ke tvaru: 

[math]V_L = P_B * \frac{\Delta V}{\Delta P}[/math]

Tento výraz umožňuje výpočet plicního objemu (VL), při kterém je záklapka uzavřena. ΔP reprezentuje změnu v alveolárním tlaku (ΔPalv) při výdechu proti záklapce. Jelikož zde není žádné proudění vzduchu, které by vedlo k rozdílným tlakům mezi bronchy, dá se předpokládat, že změna v alveolárním tlaku je rovna změně tlaku v dutině ústní (ΔPD). Tudíž ΔP = ΔPalv= ΔPD. Změna objemu ΔV se v tomto případě rovná změně celkového objemu v plicích (díky pohybu hrudní stěny), neboli ΔV = ΔVL.

ITGV lze tedy změřit výpočtem jako součin barometrického tlaku a podílu změny plicního objemu a změny tlaku v dutině ústní

[math]V_L = P_B * \frac{\Delta V_L}{\Delta P_D}[/math]

Role pletysmografického boxu[upravit | editovat zdroj]

Dalším krokem je zjistit ΔVL použitím boxu. K tomuto účelu je znovu použit Boylův-Mariottův zákon vztažený na objem boxu.

[math]V_{boxu} = P_B * \frac{\Delta V_{boxu}}{\Delta P_{boxu} }[/math]

Považujeme-li tkáň za nestlačitelnou, lze dát změnu objemu v plicích do vztahu se změnou objemu v boxu s opačným znaménkem (ΔVboxu= - ΔVL).

[math]\Delta V_L = - \Delta P_{boxu} * \frac{V_{boxu}}{P_B}[/math]

Pokud předchozí rovnici dosadíme do rovnice pro výpočet ITGV, dostaneme následující tvar:

[math]V_L = - V_{boxu} * \frac{\Delta P_{boxu}}{\Delta P_D}[/math]

Nitrohrudní plicní objem lze tedy odhadnout na základě měřitelných hodnot, jimiž jsou změny tlaků v dutině ústní a změně tlaku v boxu. Tento objem se dá považovat za funkční residuální kapacitu. Ze vztahu (ΔVboxu= - ΔVL) dále lze odvodit jiný výpočet a zavést kalibrační faktor Kv , který zastoupí barometrický tlak.

[math]FRC = K_V * \frac{\Delta V_{boxu}}{\Delta P_D} (K_V = P_B) [/math]

Kalibračním faktorem je objem babinyoxu, který je znám po odečtení tělesného objemu pacienta. Pro přesnou kalibraci je dále využita motorově řízená pumpa.

Měření rezistence plic[upravit | editovat zdroj]

Rezistence (sRaw) nebo-li odpor, patří do mechanických vlastností plic. Rezistence dýchacích cest je definována poměrem tlakového spádu mezi alveolami  a průtokem vzduchu dýchacími cestami (od míst s vyšším tlakem do míst s nižším tlakem).  Velikost průtoku lze definovat z tlakového spádu a odporu, daného prouděním. Odpor měříme v KPa.l-1. Touto metodou měření zároveň zjistíme objem plynu v hrudníku (TGV).

Toto vyšetření je prováděno ke zjištění průchodnosti dýchacích cest, ke změření dynamických změn odporů při bronchomotorických testech.

Vyšetření probíhá v tzv. bodypletysmografické kabině. Pacientovo dýchaní je měřeno při normální frekvenci dýchání či při mělkém rychlém dýchaní („panting“). Změříme s tím závislost průtoku dýchacích cest na změně intraalveorálního tlaku. 

[math]sRaw = P_{boxu} * \frac{\Delta V_{boxu}}{\ V }[/math]

Průběh vyšetření[upravit | editovat zdroj]

Vyšetření zahrnuje několik úkonů. Na začátku je třeba pacienta odvážit a změřit, aby se mohl přístroj správně nakalibrovat. Po usazení pacienta na sedadlo dovnitř prosklené vzduchotěsné kabiny, jsou dveře uzavřeny. Po následujících 0,5-2 min. je vzduch v kabině zahřát tělesným teplem pacienta. Následkem zvýšené teploty vzduchu se plyn rozpíná a tím nastávají i tlakové změny. Ty jsou následně srovnány odčerpáním přebytečného vzduchu ventilem uvnitř kabiny. Po dovršení equilibria, může být uplatnen při výpočtech Boylův-Mariottův zákon. Sondu si vloží pacient do úst, aby zabránil úniku vzduchu nosem, použije klip. Přesvědčíme se, že všechno těsní a požádáme pacienta, aby měl dlaně obou rukou na tváři. Vlastní vyšetření začíná klidným dýcháním. Naměříme hodnoty při klidném dechu, pak požádáme pacienta, aby provedl, co největší hluboký nádech a následný hluboký výdech a pak normálně dýchal. Tento proces se opakuje 3x, aby byly naměřené výsledky spolehlivé. Následně probíhá kontrola plicního odporu, během níž pacient dýchá mělce a rychle (tzv. vláček).Výsledok se vyhodnocuje počítačovým programem, který přehledně zobrazí jednotlivé plicní objemy v podobě grafů i v tabulce.


Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Použitá literatura[upravit | editovat zdroj]

  • Criée C. P. et al.: Body plethysmography – Its principles and clinical use. February 28, 2011
  • Hughes J.M.B, Pride, N.B. Lung function tests. Edinburgh: W.B. Sounders, 2000.H