Плетизмограф | |
---|---|
Плетизмограф или «корпус тела», используемый при измерениях легких | |
MeSH | D010991 |
MedlinePlus | 003771 |
A плетизмограф - это прибор для измерения изменений объема внутри органа или всего тела (обычно в результате колебаний количества крови или воздуха, которое он содержит). Слово происходит от греческого «плетизмос» (увеличение, увеличение, становление) и «графос» (писать).
Легочные плетизмографы обычно используются для измерения функциональной остаточной емкости (FRC) легких - объем легких, когда дыхательные мышцы расслаблены - и общая емкость легких.
В традиционном плетизмографе (или «корпусе тела») Испытуемый или пациент помещается в герметичную камеру размером с небольшую телефонную будку с одним мундштуком. По окончании обычного выдоха мундштук закрывают. Затем пациента просят сделать вдох. Когда пациент пытается вдохнуть (маневр, который выглядит и ощущается как одышка), легкие расширяются, уменьшая давление в легких и увеличивая объем легких. Это, в свою очередь, увеличивает давление внутри бокса, поскольку это закрытая система, и объем отделения бокса уменьшился, чтобы приспособиться к новому объему объекта.
При плетизмографии без кабины пациента усаживают рядом с настольным тестовым устройством и вставляют мундштук в рот. Пациент делает серию обычных приливных вдохов в течение примерно одной минуты. Во время этого приливного дыхания происходит серия быстрых перерывов с открытием и закрытием заслонки, измерением давления и объема.
Закон Бойля используется для вычисления неизвестного объема в легких. Сначала вычисляется изменение объема грудной клетки. Начальное давление коробки, умноженное на ее объем, считается равным известному давлению после расширения, умноженному на неизвестный новый объем. Как только новый объем найден, исходный объем минус новый объем представляет собой изменение объема в поле, а также изменение объема в сундуке. С этой информацией снова используется закон Бойля для определения исходного объема газа в грудной клетке: начальный объем (неизвестный), умноженный на начальное давление, равен конечному объему, умноженному на конечное давление. Исходя из этого принципа, можно показать, что функциональная остаточная емкость является функцией изменений объема и давления следующим образом:
Разницу между полными и пустыми легкими можно использовать для оценки заболевания и ограничения прохождения дыхательных путей. Обструктивное заболевание покажет повышенный FRC, потому что некоторые дыхательные пути не опорожняются нормально, тогда как рестриктивное заболевание покажет снижение FRC. Плетизмография тела особенно подходит для пациентов, у которых есть воздушные пространства, которые не сообщаются с бронхиальным деревом; у таких пациентов гелиевое разведение дало бы неверно низкие значения.
Еще одним важным параметром, который можно рассчитать с помощью бодиплетизмографа, является сопротивление дыхательных путей. Во время вдоха грудь расширяется, что увеличивает давление внутри коробки. Наблюдая так называемую петлю сопротивления (давление и поток в кабине), можно легко распознать заболевания. Если петля сопротивления становится плоской, это свидетельствует о плохой податливости легкого. ХОБЛ, например, можно легко обнаружить благодаря уникальной форме соответствующей петли сопротивления.
Некоторые плетизмографы прикреплены к рукам, ноги или другие конечности и используются для определения кровообращения. В водной плетизмографии конечность, например рука заключена в камеру, заполненную водой, где можно обнаружить изменения объема. Воздушная плетизмография использует аналогичный принцип, но на основе длинной манжеты, заполненной воздухом, что более удобно, но менее точно. Другое практическое устройство - тензодатчики с ртутным наполнением, используемые для непрерывного измерения окружности конечности, например в середине икры. Импедансная плетизмография - это неинвазивный метод, используемый для выявления венозного тромбоза в этих областях тела.
Другой распространенный тип плетизмографа - это плетизмограф полового члена. Это устройство используется для измерения изменений кровотока в половом члене. Хотя некоторые исследователи используют это устройство для оценки сексуального возбуждения и сексуальной ориентации, «суды, которые рассматривали плетизмографию полового члена, обычно постановляют, что метод недостаточно надежен для использования в суде». Примерный женский эквивалент плетизмографии полового члена - вагинальная фотоплетизмография, которая оптически измеряет кровоток во влагалище.
Плетизмография - широко используемый метод в основных и доклинические исследования для изучения дыхания. Используются несколько методов:
Плетизмография всего тела используется для измерения респираторных параметров у находящихся в сознании необузданных субъектов, включая количественную оценку бронхоспазм.
Стандартные размеры плетизмографа предназначены для исследования мышей, крыс и морских свинок. По запросу могут быть изготовлены более крупные плетизмографы для других животных, таких как кролики, собаки, свиньи или приматы.
Плетизмограф имеет две камеры, каждая из которых оснащена пневмотахографом. Субъект помещается в одну из них (камера объекта), а другая остается пустой (камера ссылки).
Изменение давления измеряется датчиком перепада давления, один порт которого открыт для камеры пациента, а другой - в эталонной камере.
Двухкамерный плетизмограф (dcp) измеряет параметры дыхания у ограниченного в сознании субъекта, включая сопротивление дыхательных путей и проводимость. Существуют плетизмографы разных размеров для изучения мышей, крыс или морских свинок.
Конфигурация головной части идентична стандартной конфигурации, описанной выше, за исключением того, что здесь нет верхней камеры.
Конечно, уплотнение манжеты все еще применяется, так что камера корпуса остается герметичной. С помощью только торакального сигнала можно получить все параметры, за исключением удельного сопротивления дыхательных путей (SRaw) и удельной проводимости дыхательных путей (Sgaw).
При плетизмографии под наркозом сопротивление легких и динамическое податливость измеряются непосредственно, поскольку субъект находится под наркозом.
В зависимости от уровня седативного эффекта субъект может дышать спонтанно (конфигурация SB) или находиться на механической вентиляции (конфигурация MV). Для расчета податливости и сопротивления требуются сигнал расхода и сигнал давления.
Церебральный венозный кровоток недавно был изучен с целью установить связь между хронической цереброспинальной венозной недостаточностью и рассеянным склерозом. Небольшое исследование недостаточно большое, чтобы сделать вывод, но некоторая связь была показана.
На Викискладе есть материалы, связанные с Плетизмография. |
Информация о плетизмографии без кабины для тестирования функции легких