Спирометр | |
---|---|
Тест спирометра | |
Цель | измерение объема воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого легкими |
A спирометр представляет собой устройство для измерения объема воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого легкими. Спирометр измеряет вентиляцию, движение воздуха в легкие и из них. Спирограмма идентифицирует два разных типа паттернов вентиляции: обструктивную и ограничительную. Существуют различные типы спирометров, в которых используется ряд различных методов измерения (датчики давления, ультразвуковые, водомеры).
Спирометр - это основное оборудование, используемое для основных тестов функции легких (PFT). Заболевания легких, такие как астма, бронхит и эмфизема, могут быть исключены из тестов. Кроме того, спирометр часто используется для определения причины одышки, оценки влияния загрязняющих веществ на функцию легких, эффекта лекарств и оценки прогресса в лечении заболеваний.
Самая ранняя попытка измерить объем легких датируется периодом 129 г. 200. Клавдий Гален, римский врач и философ, провел объемный эксперимент по искусственной вентиляции легких у человека. Он заставил ребенка вдыхать и выдыхать мочевой пузырь и обнаружил, что t громкость не изменилась. Эксперимент оказался безрезультатным.
. Даже с числовой точностью, которую может обеспечить спирометр, определение легочной функции основывается на дифференциации отклонения от нормы. Измерения функции легких могут варьироваться как внутри, так и между группами людей, отдельными лицами и спирометрами. Например, емкость легких может изменяться во времени, увеличиваясь, а затем уменьшаясь в течение жизни одного человека. В результате представления о том, что представляет собой «нормальное», основаны на понимании источников изменчивости и могут быть оставлены на усмотрение.
Традиционно источники вариации понимались в отдельных категориях, таких как возраст, рост, вес, пол, географический регион (высота) и раса или этническая принадлежность. В начале двадцатого века были предприняты глобальные усилия по стандартизации этих источников, чтобы обеспечить правильную диагностику и точную оценку легочной функции. Однако вместо того, чтобы стремиться к дальнейшему пониманию причин таких вариаций, основным подходом к устранению наблюдаемых различий в емкости легких было их «исправление». Используя результаты сравнительных популяционных исследований, атрибуты эмпирически объединяются в «поправочный коэффициент». Это число затем используется для формирования персонализированного «эталонного значения», которое определяет, что считается нормальным для одного человека. Таким образом, практикующие врачи могут найти процентное отклонение от этого прогнозируемого значения, известное как «процент от прогнозируемого», и определить, является ли у кого-то функция легких ненормально плохой или отличной.
В частности, «расовая коррекция» или «этническая адаптация». эффективно был запрограммирован на компьютере в современный спирометр. Предвзятое мнение о том, что «белые» люди обладают большей легочной функцией, встроено в интерпретацию измерений спирометром и только укрепилось благодаря этим медицинским стереотипам. В Соединенных Штатах спирометры используют поправочные коэффициенты 10-15% для тех, кто определен как «черный», и 4-6% для тех, кто определен как «азиатский».
В 1960 г., Европейское сообщество угля и стали (ECCS) впервые рекомендовало руководство по спирометрии. Затем организация опубликовала прогнозируемые значения для таких параметров, как спирометрические индексы, остаточный объем, общая емкость легких и функциональная остаточная емкость в 1971 году. Американское торакальное общество / Европейское респираторное общество также рекомендует справочные значения для конкретных рас, если они доступны. Даже сегодня в учебном руководстве по спирометрии Национального института охраны труда и здоровья, которое связано с веб-сайтом Центров по контролю и профилактике заболеваний, отмечается использование поправки на расу и эталонное значение для конкретной расы на четвертом шаге «нормальной» спирометрии.
Использование эталонных значений и дискретных категорий источников изменчивости было мотивировано идеями антропометрии и жизненной емкости. Исследования специально изучали взаимосвязь между антропометрическими переменными и параметрами функции легких.
Использование эталонных значений до сих пор не учитывало социальную маркировку расы и этнической принадлежности. Часто определения являются субъективными или безмолвно приписываются практикующим врачом. Еще одна проблема, связанная с использованием эталонных значений, - это неправильный диагноз. Это было важным фактором в управлении и контроле над компенсациями шахтеров в Великобритании в межвоенный период. В этом политически нагруженном контексте, в котором нельзя было полностью доверять новой рентгеновской технологии, спирометр представлял надежное свидетельство респираторного заболевания в числовом выражении, которое можно было использовать в сложной системе компенсации.
Оценка жизненно важных функций дееспособность повлияла и на другие сферы жизни, помимо медицины, включая оценку кандидатов на страхование жизни и диагностику туберкулеза.
Что касается пола, некоторые исследования населения не выявили различий по признаку пола. Примечательно, что спирометры использовались для оценки жизненной емкости легких в Индии с 1929 года, фиксируя статистически значимую разницу между мужчинами (21,8 мл / см) и женщинами (18 мл / см). Кроме того, к 1990 году около половины программ тренировки легких как в Соединенных Штатах, так и в Канаде были скорректированы с учетом расы и этнической принадлежности.
Спирометр популяризировал понятия «расовые поправки» и «этнические приспособления», которые предполагали, что чернокожие люди имеют более слабые легкие, чем белые люди. Например, Томас Джефферсон отметил физические различия между разными расами, такие как «различие в строении легочного аппарата», из-за которого чернокожие люди «более терпимы к жаре и менее к холоду, чем белые». Теории Джефферсона поощряли предположения о естественной подготовке черных к сельскохозяйственному труду на южных плантациях в США. Сэмюэл Картрайт, апологет рабства и владелец плантации, использовал спирометр, чтобы заявить, что чернокожие потребляют меньше кислорода, чем белые, помимо расовой принадлежности особенности », который он изложил в New Orleans Medical and Surgical Journal, в котором описываются расовые различия в дыхательной системе и их влияние на роды.
В исследованиях в Южной Африке спирометр также использовался для определения расовых и классовых различий. Юстас Х. Клувер провел исследование по измерению жизненной емкости в Университете Витватерсранда и обнаружил, что бедные белые люди физически непригодны, но это связано с экологическими проблемами, а не с генетикой. Используя эти исследования, Клувер доказывал Южноафриканской ассоциации развития науки во время Второй мировой войны, что улучшение программ питания и физической подготовки может помочь увеличить богатство и выиграть войну за счет повышения работоспособности людей всех рас, поскольку их труд необходимо для достижения этих целей. Расизм и спирометр снова пересеклись в этих исследованиях, когда были проведены дальнейшие исследования воздействия физической подготовки на бедных белых новобранцев; Исследования жизненной способности показали, что «белые бедняки биологически здоровы и могут быть превращены в ценных граждан», но никаких комментариев по поводу результатов, полученных чернокожими южноафриканцами, сделано не было.
За пределами США и Южной Африки спирометр использовался в расовых исследованиях в Индии в 1920-х годах. Исследователи обнаружили, что жизненная емкость индейцев была меньше, чем у жителей Запада.
Многие сомневались, являются ли существующие стандарты достаточными и точными. По мере развития полиэтнического общества использование расового и этнического происхождения как фактора становится все более проблематичным. Идеи, связывающие этническую принадлежность с недостатком питания и местом рождения в бедной стране, становятся недействительными, поскольку люди иммигрируют или могут родиться в более богатых странах.
Этот тип спирометра дает более точное измерение компонентов объема легких по сравнению с другими стандартными спирометрами. Во время измерения человек заключен в небольшое пространство.
Этот спирометр измеряет скорость потока газов, определяя разницу давления на мелкой ячейке. Одним из преимуществ этого спирометра является то, что во время эксперимента испытуемый может дышать свежим воздухом.
Были разработаны электронные спирометры, которые вычисляют скорость воздушного потока в канале без необходимости использования мелких сеток. или движущиеся части. Они работают путем измерения скорости воздушного потока с помощью таких методов, как ультразвуковые преобразователи, или путем измерения разности давлений в канале. Эти спирометры обладают большей точностью, поскольку исключают ошибки импульса и сопротивления, связанные с движущимися частями, такими как ветряные мельницы или клапаны потока для измерения потока. Они также обеспечивают улучшенную гигиену за счет полностью одноразовых каналов для воздушного потока.
Этот спирометр специально разработан для улучшения функции легких.
Это устройство полезно для измерения того, насколько хорошо легкие человека удаляют воздух.
Этот тип спирометра используется, в частности, для измерения принудительной жизненной емкости легких без использования воды; он имеет широкий диапазон размеров от 1000 мл до 7000 мл. Он более портативный и легкий, чем традиционные спирометры с резервуаром для воды. Этот спирометр следует держать горизонтально во время измерения из-за наличия вращающегося диска.