การวินิจฉัยภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลว

มีการใช้วิธีการวิจัยสมัยใหม่หลายวิธีในการวินิจฉัยภาวะหายใจล้มเหลว ซึ่งช่วยให้สามารถระบุสาเหตุ กลไก และความรุนแรงของภาวะหายใจล้มเหลว การเปลี่ยนแปลงทางการทำงานและทางอินทรีย์ที่เกิดขึ้นพร้อมกันในอวัยวะภายใน สภาวะของการไหลเวียนโลหิต สมดุลของกรด-ด่าง ฯลฯ เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงต้องตรวจการทำงานของการหายใจภายนอก องค์ประกอบของก๊าซในเลือด ปริมาตรการหายใจและการระบายอากาศต่อนาที ระดับฮีโมโกลบินและฮีมาโตคริต ความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือด ความดันในหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำส่วนกลาง อัตราการเต้นของหัวใจ คลื่นไฟฟ้าหัวใจ และหากจำเป็น จะต้องกำหนดความดันลิ่มหลอดเลือดแดงปอด (PAWP) และทำการตรวจเอคโคคาร์ดิโอแกรม ฯลฯ (AP Zilber)

การประเมินการทำงานของระบบหายใจภายนอก

วิธีการที่สำคัญที่สุดในการวินิจฉัยภาวะหายใจล้มเหลวคือการประเมินการทำงานของการหายใจออกภายนอก (FVD) ซึ่งสามารถกำหนดหน้าที่หลักๆ ได้ดังนี้:

1. การวินิจฉัยความผิดปกติของการทำงานของระบบทางเดินหายใจและการประเมินความรุนแรงของภาวะหายใจล้มเหลวอย่างเป็นรูปธรรม
2. การวินิจฉัยแยกโรคของการอุดตันและจำกัดการระบายอากาศของปอด
3. เหตุผลในการบำบัดโรคทางระบบทางเดินหายใจล้มเหลว
4. การประเมินประสิทธิผลการรักษา

งานเหล่านี้ได้รับการแก้ไขโดยใช้เครื่องมือและวิธีการทางห้องปฏิบัติการจำนวนหนึ่ง ได้แก่ การตรวจวัดไพโรมิเตอร์ สไปโรกราฟี การวัดความดันลม การทดสอบความสามารถในการแพร่กระจายของปอด การละเมิดความสัมพันธ์ระหว่างการระบายอากาศและการไหลเวียนของเลือด ฯลฯ ขอบเขตของการตรวจจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงความรุนแรงของอาการของผู้ป่วย และความเป็นไปได้ (และความเหมาะสม!) ของการศึกษา FVD อย่างสมบูรณ์และครอบคลุม

วิธีที่ใช้กันมากที่สุดในการศึกษาการทำงานของการหายใจภายนอกคือ สไปโรมิเตอร์และสไปโรกราฟี สไปโรมิเตอร์ไม่เพียงแต่ให้การวัดเท่านั้น แต่ยังบันทึกภาพกราฟิกของตัวบ่งชี้การระบายอากาศหลักในระหว่างการหายใจที่สงบและหายใจเข้าปกติ การออกกำลังกาย และการทดสอบทางเภสัชวิทยา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้ระบบสไปโรกราฟีคอมพิวเตอร์ทำให้การตรวจง่ายขึ้นและเร็วขึ้นอย่างมาก และที่สำคัญที่สุดคือทำให้สามารถวัดความเร็วเชิงปริมาตรของการไหลของอากาศที่หายใจเข้าและหายใจออกได้เป็นฟังก์ชันของปริมาตรปอด กล่าวคือ วิเคราะห์ลูปการไหล-ปริมาตร ระบบคอมพิวเตอร์ดังกล่าวได้แก่ สไปโรกราฟจาก Fukuda (ญี่ปุ่น) และ Erich Eger (เยอรมนี) เป็นต้น

วิธีการวิจัย สไปโรกราฟแบบง่ายที่สุดประกอบด้วยกระบอกลมแบบเลื่อนที่บรรจุอากาศซึ่งจุ่มอยู่ในภาชนะใส่น้ำและเชื่อมต่อกับอุปกรณ์บันทึก (เช่น กลองที่ปรับเทียบแล้วซึ่งหมุนด้วยความเร็วที่กำหนด ซึ่งจะบันทึกค่าการอ่านของสไปโรกราฟ) ผู้ป่วยในท่านั่งจะหายใจผ่านท่อที่ต่อกับกระบอกลมที่มีอากาศ การเปลี่ยนแปลงปริมาตรปอดระหว่างการหายใจจะถูกบันทึกโดยการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของกระบอกลมที่ต่อกับกลองที่หมุนอยู่ การศึกษานี้มักดำเนินการในสองโหมด:

• ภายใต้สภาวะการเผาผลาญพื้นฐาน - ในช่วงเช้า ขณะท้องว่าง หลังจากพักผ่อนในท่านอนเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ควรหยุดยา 12-24 ชั่วโมงก่อนการศึกษา
• ในกรณีที่พักผ่อนเพียงพอ – ในตอนเช้าหรือตอนบ่าย ขณะท้องว่าง หรือไม่เกิน 2 ชั่วโมงหลังรับประทานอาหารเช้าเบาๆ ก่อนการตรวจ ควรพักในท่านั่งเป็นเวลา 15 นาที

การศึกษาจะดำเนินการในห้องแยกที่มีแสงสลัวซึ่งมีอุณหภูมิอากาศ 18-24 องศาเซลเซียส หลังจากที่ผู้ป่วยคุ้นเคยกับขั้นตอนดังกล่าวแล้ว เมื่อดำเนินการศึกษา สิ่งสำคัญคือต้องติดต่อกับผู้ป่วยอย่างเต็มที่ เนื่องจากทัศนคติเชิงลบต่อขั้นตอนดังกล่าวและการขาดทักษะที่จำเป็นอาจเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ได้อย่างมากและนำไปสู่การประเมินข้อมูลที่ไม่เพียงพอ

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

ตัวชี้วัดหลักของการระบายอากาศในปอด

สไปโรกราฟีแบบคลาสสิกช่วยให้สามารถระบุสิ่งต่อไปนี้ได้:

1. ขนาดของปริมาตรและความจุของปอดส่วนใหญ่
2. ตัวชี้วัดหลักของการระบายอากาศของปอด
3. ปริมาณการใช้ออกซิเจนของร่างกายและประสิทธิภาพการระบายอากาศ

มีปริมาตรปอดหลัก 4 ปริมาตรและความจุ 4 แบบ โดยแบบหลังนี้ประกอบด้วยปริมาตรหลัก 2 ปริมาตรขึ้นไป

ปริมาตรปอด

1. ปริมาตรลมหายใจออก (TV) คือ ปริมาตรของแก๊สที่หายใจเข้าและหายใจออกในขณะหายใจปกติ
2. ปริมาตรสำรองในการหายใจเข้า ( _IRV ) คือ ปริมาตรสูงสุดของแก๊สที่สามารถหายใจเข้าไปเพิ่มเติมได้หลังจากการหายใจเข้าอย่างสงบ
3. _{ปริมาตรสำรอง การหายใจออก} (ERV) คือ ปริมาตรสูงสุดของแก๊สที่สามารถหายใจออกเพิ่มเติมได้หลังจากการหายใจออกอย่างสงบ
4. ปริมาตรที่เหลืออยู่ของปอด (RV) คือปริมาตรของอากาศที่เหลืออยู่ในปอดหลังจากการหายใจออกสูงสุด

ความจุของปอด

1. ความจุปอด (VC) คือผลรวมของ VL, RO _เข้าและ RO _expหรือปริมาตรสูงสุดของแก๊สที่สามารถหายใจออกได้หลังจากหายใจเข้าลึกสูงสุด
2. ความสามารถในการหายใจเข้า (Inspiration Capacity: IC) คือผลรวมของ DI และ PO _ซึ่งก็คือปริมาตรสูงสุดของก๊าซที่สามารถหายใจเข้าได้หลังจากหายใจออกอย่างสงบ ความสามารถในการหายใจเข้านี้บ่งบอกถึงความสามารถในการยืดหยุ่นของเนื้อเยื่อปอด
3. ความจุคงเหลือตามการทำงาน (FRC) คือผลรวมของค่า FRC และค่า PO _expคือปริมาตรของแก๊สที่เหลืออยู่ในปอดหลังจากการหายใจออกอย่างสงบ
4. ความจุรวมของปอด (TLC) คือปริมาณก๊าซทั้งหมดที่มีอยู่ในปอดหลังจากหายใจเข้าสูงสุด

เครื่องสไปโรกราฟแบบธรรมดาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางคลินิกนั้นสามารถระบุปริมาตรและความจุของปอดได้เพียง 5 แบบเท่านั้น ได้แก่ RV, RO _in, RO exp, _VC, EVP (หรือ VT, IRV, ERV, VC และ VC ตามลำดับ) เพื่อค้นหาตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของการระบายอากาศของปอด ซึ่งก็คือ ความจุคงเหลือของการทำงาน (FRC) และคำนวณปริมาตรคงเหลือของปอด (RV) และความจุรวมของปอด (TLC) จำเป็นต้องใช้เทคนิคพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการเจือจางฮีเลียม การล้างไนโตรเจน หรือการตรวจพลีทิสโมกราฟีแบบทั้งตัว (ดูด้านล่าง)

ตัวบ่งชี้หลักในวิธีการตรวจสไปโรกราฟีแบบดั้งเดิมคือความจุปอด (VC) ในการวัด VC ผู้ป่วยจะต้องหายใจเข้าเต็มที่ก่อนหลังจากหายใจเข้าอย่างสงบ (CB) เป็นเวลาหนึ่งช่วง จากนั้นจึงหายใจออกเต็มที่ ในกรณีนี้ ขอแนะนำให้ประเมินไม่เพียงแต่ค่ารวมของ VC) และความจุปอดขณะหายใจเข้าและหายใจออก (VCin และ VCex ตามลำดับ) นั่นคือปริมาณอากาศสูงสุดที่สามารถหายใจเข้าหรือหายใจออกได้

เทคนิคบังคับอย่างที่สองที่ใช้ในการตรวจสไปโรกราฟีแบบดั้งเดิมคือการทดสอบเพื่อกำหนดความจุปอดสูงสุด (หายใจออก) ของปอด (FVC หรือความจุปอดสูงสุดในการหายใจออก) ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดตัวบ่งชี้ความเร็วการก่อตัวของการระบายอากาศในปอดได้มากที่สุดในระหว่างการหายใจออกแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบุระดับของการอุดตันของทางเดินหายใจในปอด เช่นเดียวกับการทดสอบเพื่อกำหนด VC ผู้ป่วยจะหายใจเข้าลึกที่สุดเท่าที่จะทำได้ จากนั้นจึงหายใจออกด้วยความเร็วสูงสุดเท่าที่จะทำได้ (หายใจออกแรงๆ) ซึ่งแตกต่างจากการกำหนด VC ในกรณีนี้ จะมีการบันทึกเส้นโค้งตามธรรมชาติที่ค่อยๆ แบนลง เมื่อประเมินสไปโรกราฟของการหายใจออกนี้ จะมีการคำนวณตัวบ่งชี้หลายอย่าง:

1. ปริมาตรการหายใจออกอย่างแรงหลังจาก 1 วินาที (FEV1) คือปริมาณอากาศที่หายใจออกจากปอดในวินาทีแรกของการหายใจออก ตัวบ่งชี้นี้จะลดลงทั้งในกรณีที่ทางเดินหายใจอุดตัน (เนื่องจากความต้านทานของหลอดลมเพิ่มขึ้น) และในกรณีที่มีภาวะผิดปกติที่จำกัดการหายใจ (เนื่องจากปริมาตรปอดทั้งหมดลดลง)
2. ดัชนี Tiffno (FEV1/FVC, %) คืออัตราส่วนของปริมาตรการหายใจออกแรงในวินาทีแรก (FEV1) ต่อความจุปอดสูงสุด (FVC) ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้หลักของการหายใจออกแรง ดัชนีนี้จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มอาการหลอดลมอุดตัน เนื่องจากการหายใจออกช้าซึ่งเกิดจากการอุดตันของหลอดลมจะมาพร้อมกับการลดลงของปริมาตรการหายใจออกแรงใน 1 วินาที (FEV1) ในกรณีที่ค่า FVC โดยรวมลดลงหรือไม่มีนัยสำคัญ ในภาวะที่จำกัดการหายใจ ดัชนี Tiffno แทบจะไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจาก FEV1 และ FVC ลดลงเกือบเท่าๆ กัน
3. อัตราการหายใจออกสูงสุดที่ 25%, 50% และ 75% ของความสามารถในการหายใจออกอย่างแรง (MEF25, MEF50, MEF75 หรือ MEF25, MEF50, MEF75) ค่าเหล่านี้คำนวณได้โดยการหารปริมาตรการหายใจออกอย่างแรงที่สอดคล้องกัน (เป็นลิตร) (ที่ 25%, 50% และ 75% ของ FVC ทั้งหมด) ด้วยเวลาที่ใช้ในการบรรลุปริมาตรเหล่านี้ระหว่างการหายใจออกอย่างแรง (เป็นวินาที)
4. อัตราการไหลของลมหายใจออกเฉลี่ยที่ระดับ 25~75% ของ FVC (AEF25-75) ตัวบ่งชี้นี้ขึ้นอยู่กับความพยายามโดยสมัครใจของผู้ป่วยน้อยลงและสะท้อนความสามารถในการเปิดของหลอดลมได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
5. อัตราการไหลสูงสุดในการหายใจออก (Peak expiratory flow: _PEF ) คืออัตราการไหลเชิงปริมาตรสูงสุดของการหายใจออกอย่างแรง

จากผลการศึกษาสไปโรกราฟียังคำนวณได้ดังนี้:

1. จำนวนการเคลื่อนไหวของระบบหายใจระหว่างการหายใจเงียบ (RR หรือ BF - ความถี่การหายใจ) และ
2. ปริมาตรการหายใจต่อนาที (MV) คือ ปริมาณการหายใจทั้งหมดของปอดต่อนาทีขณะหายใจเข้าออกปกติ

[ 6 ], [ 7 ]

การตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างการไหลและปริมาตร

การตรวจร่างกายด้วยคอมพิวเตอร์

ระบบสไปโรกราฟีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ดัชนีสไปโรกราฟีข้างต้นได้โดยอัตโนมัติ รวมถึงอัตราส่วนการไหลต่อปริมาตรด้วย นั่นคือ ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลของอากาศเชิงปริมาตรระหว่างการหายใจเข้าและหายใจออกกับค่าปริมาตรปอด การวิเคราะห์อัตโนมัติด้วยคอมพิวเตอร์ของส่วนการหายใจเข้าและหายใจออกของลูปการไหลต่อปริมาตรเป็นวิธีที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการประเมินเชิงปริมาณของความผิดปกติของการระบายอากาศของปอด แม้ว่าลูปการไหลต่อปริมาตรจะมีข้อมูลพื้นฐานเหมือนกับสไปโรกราฟีธรรมดา แต่ความชัดเจนของความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลของอากาศเชิงปริมาตรและปริมาตรปอดทำให้สามารถศึกษาลักษณะการทำงานของทางเดินหายใจส่วนบนและส่วนล่างได้อย่างละเอียดมากขึ้น

องค์ประกอบหลักของระบบคอมพิวเตอร์สไปโรกราฟีสมัยใหม่ทั้งหมดคือเซ็นเซอร์นิวโมตาโชกราฟี ซึ่งบันทึกความเร็วเชิงปริมาตรของการไหลของอากาศ เซ็นเซอร์เป็นท่อขนาดกว้างที่ผู้ป่วยหายใจได้อย่างอิสระ ในเวลาเดียวกัน จากความต้านทานอากาศพลศาสตร์ของท่อระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดที่ทราบกันก่อนหน้านี้เพียงเล็กน้อย ทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันในระดับหนึ่ง ซึ่งแปรผันตรงกับความเร็วเชิงปริมาตรของการไหลของอากาศ ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถบันทึกการเปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงปริมาตรของการไหลของอากาศระหว่างการหายใจเข้าและหายใจออกได้ ซึ่งเรียกว่า นิวโมตาโชกราฟี

การบูรณาการสัญญาณนี้โดยอัตโนมัติยังช่วยให้ได้ดัชนีสไปโรกราฟีแบบดั้งเดิม - ค่าปริมาตรปอดเป็นลิตร ดังนั้น ในแต่ละช่วงเวลา ข้อมูลเกี่ยวกับอัตราการไหลของอากาศเชิงปริมาตรและปริมาตรปอดในช่วงเวลาที่กำหนดจะถูกส่งไปที่อุปกรณ์หน่วยความจำของคอมพิวเตอร์พร้อมๆ กัน วิธีนี้ช่วยให้สร้างกราฟการไหล-ปริมาตรบนหน้าจอมอนิเตอร์ได้ ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวิธีนี้คือ อุปกรณ์ทำงานในระบบเปิด กล่าวคือ ผู้เข้ารับการทดสอบจะหายใจผ่านท่อไปตามวงจรเปิด โดยไม่ต้องมีแรงต้านการหายใจเพิ่มเติม เช่นเดียวกับสไปโรกราฟีแบบธรรมดา

ขั้นตอนการทำการหายใจขณะบันทึกกราฟการไหล-ปริมาตรจะคล้ายกับการบันทึกกิจวัตรประจำวันทั่วไป หลังจากช่วงเวลาการหายใจที่ซับซ้อน ผู้ป่วยจะหายใจเข้าอย่างเต็มที่ ส่งผลให้ส่วนการหายใจเข้าของกราฟการไหล-ปริมาตรถูกบันทึกไว้ ปริมาตรปอดที่จุด "3" สอดคล้องกับความจุปอดทั้งหมด (TLC) หลังจากนั้น ผู้ป่วยจะหายใจออกแรงๆ และส่วนการหายใจออกของกราฟการไหล-ปริมาตร (กราฟ "3-4-5-1") จะถูกบันทึกบนหน้าจอมอนิเตอร์ ในช่วงเริ่มต้นของการหายใจออกแรงๆ ("3-4") อัตราการไหลของอากาศเชิงปริมาตรจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยจะถึงจุดสูงสุด (อัตราการไหลสูงสุดขณะหายใจออก - _PEF ) จากนั้นจะลดลงเป็นเส้นตรงจนกระทั่งสิ้นสุดการหายใจออกแรงๆ เมื่อกราฟการหายใจออกแรงๆ กลับสู่ตำแหน่งเดิม

ในบุคคลที่มีสุขภาพแข็งแรง รูปร่างของส่วนการหายใจเข้าและหายใจออกของเส้นโค้งการไหล-ปริมาตรจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ โดยอัตราการไหลปริมาตรสูงสุดระหว่างการหายใจเข้าจะสำเร็จที่ประมาณ 50% ของความจุปอด (MIF50) ในขณะที่การหายใจออกแรง อัตราการไหลสูงสุดขณะหายใจออก (PEF) จะเกิดขึ้นเร็วมาก อัตราการไหลสูงสุดขณะหายใจเข้า (MIF50) จะมากกว่าอัตราการไหลสูงสุดขณะหายใจออกที่ความจุปอดระดับกลาง (Vmax50%) ประมาณ 1.5 เท่า

การทดสอบการลงทะเบียนเส้นโค้งการไหล-ปริมาตรที่อธิบายไว้จะดำเนินการหลายครั้งจนกว่าผลลัพธ์จะตรงกัน ในอุปกรณ์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ ขั้นตอนการรวบรวมเส้นโค้งที่ดีที่สุดสำหรับการประมวลผลวัสดุเพิ่มเติมจะดำเนินการโดยอัตโนมัติ เส้นโค้งการไหล-ปริมาตรจะพิมพ์ออกมาพร้อมกับดัชนีการระบายอากาศของปอดจำนวนมาก

เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของอากาศแบบปริมาตรจะบันทึกกราฟของอัตราการไหลของอากาศแบบปริมาตร การผสานกราฟนี้โดยอัตโนมัติช่วยให้ได้กราฟของปริมาตรการหายใจ

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

การประเมินผลงานวิจัย

ปริมาตรและความจุของปอดส่วนใหญ่ทั้งในผู้ป่วยที่มีสุขภาพแข็งแรงและผู้ป่วยที่มีโรคปอดขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น อายุ เพศ ขนาดหน้าอก ตำแหน่งของร่างกาย ระดับการฝึก เป็นต้น ตัวอย่างเช่น ความจุปอด (VC) ในผู้ที่มีสุขภาพแข็งแรงจะลดลงตามอายุ ในขณะที่ปริมาตรคงเหลือ (RV) จะเพิ่มขึ้น และความจุปอดทั้งหมด (TLC) แทบจะไม่เปลี่ยนแปลง VC จะแปรผันตามขนาดหน้าอกและตามส่วนสูงของผู้ป่วย ในผู้หญิง VC ต่ำกว่าผู้ชายโดยเฉลี่ย 25%

ดังนั้น จากมุมมองเชิงปฏิบัติ การเปรียบเทียบค่าปริมาตรและความจุของปอดที่ได้จากการศึกษาสไปโรกราฟีด้วย "มาตรฐาน" ที่สม่ำเสมอจึงเป็นเรื่องที่ไม่สามารถปฏิบัติได้ เนื่องจากความผันผวนของค่าต่างๆ ค่อนข้างมีนัยสำคัญอันเนื่องมาจากอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้นและปัจจัยอื่นๆ (ตัวอย่างเช่น ความจุที่สำคัญโดยปกติจะผันผวนจาก 3 ถึง 6 ลิตร)

วิธีที่ยอมรับได้มากที่สุดในการประเมินตัวบ่งชี้สไปโรกราฟีที่ได้มาในระหว่างการศึกษาคือการเปรียบเทียบกับค่าปกติซึ่งได้มาระหว่างการตรวจกลุ่มคนสุขภาพดีจำนวนมากโดยคำนึงถึงอายุ เพศ และส่วนสูงของพวกเขา

ค่าที่ต้องการของพารามิเตอร์การระบายอากาศนั้นกำหนดโดยสูตรหรือตารางพิเศษ ในเครื่องสไปโรกราฟคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ค่าเหล่านี้จะถูกคำนวณโดยอัตโนมัติ สำหรับแต่ละพารามิเตอร์ ขีดจำกัดค่าปกติจะระบุเป็นเปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับค่าที่ต้องการที่คำนวณได้ ตัวอย่างเช่น VC หรือ FVC จะถือว่าลดลงหากค่าจริงมีค่าน้อยกว่า 85% ของค่าที่ต้องการที่คำนวณได้ ค่า FEV1 จะลดลงหากค่าจริงของพารามิเตอร์นี้มีค่าน้อยกว่า 75% ของค่าที่ต้องการ และค่า FEV1/FVC จะลดลงหากค่าจริงมีค่าน้อยกว่า 65% ของค่าที่ต้องการ

ขอบเขตของค่าปกติของตัวบ่งชี้สไปโรกราฟีหลัก (เป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าคาดหวังที่คำนวณได้)

ตัวบ่งชี้	บรรทัดฐาน	เงื่อนไขมาตรฐาน	การเบี่ยงเบน
			ปานกลาง	สำคัญ	คม
สีเหลือง	มากกว่า 90	85-89	70-84	50-69	<50
เอฟอีวี1	มากกว่า 85	75-84	55-74	35-54	<35
FEV1/FVC	มากกว่า 70	65-69	55-64	40-54	<40
โอแอล	90-125	126-140	141-175	176-225	>225
		85-89	70-84	50-69	<50
โออีแอล	90-110	110-115	116-125	126-140	> 140
		85-89	75-84	60-74	<60
โอแอล/โอแอล	<105	105-108	109-115	116-125	> 125

นอกจากนี้ เมื่อประเมินผลการตรวจสไปโรกราฟี จำเป็นต้องคำนึงถึงเงื่อนไขเพิ่มเติมบางประการที่ใช้ในการศึกษาด้วย ได้แก่ ความดันบรรยากาศ อุณหภูมิ และความชื้นของอากาศโดยรอบ แท้จริงแล้ว ปริมาณอากาศที่ผู้ป่วยหายใจออกมักจะน้อยกว่าปริมาณอากาศในปอดเล็กน้อย เนื่องจากอุณหภูมิและความชื้นของอากาศโดยทั่วไปจะสูงกว่าอากาศโดยรอบ เพื่อตัดความแตกต่างในค่าที่วัดได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับเงื่อนไขของการศึกษา ปริมาตรปอดทั้งหมด ทั้งที่คาดไว้ (คำนวณ) และจริง (วัดในผู้ป่วยรายหนึ่ง) จะได้รับสำหรับเงื่อนไขที่สอดคล้องกับค่าที่อุณหภูมิร่างกาย 37°C และอิ่มตัวเต็มที่ด้วยไอน้ำ (ระบบ BTPS - อุณหภูมิร่างกาย ความดัน อิ่มตัว) ในเครื่องตรวจสไปโรกราฟีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ การแก้ไขและคำนวณปริมาตรปอดใหม่ดังกล่าวในระบบ BTPS จะทำโดยอัตโนมัติ

การตีความผลลัพธ์

แพทย์ที่ประกอบวิชาชีพควรมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับความสามารถที่แท้จริงของวิธีการวิจัยแบบสไปโรกราฟี ซึ่งโดยทั่วไปมักจำกัดด้วยการขาดข้อมูลเกี่ยวกับค่าปริมาตรคงเหลือของปอด (RLV) ความจุคงเหลือของปอด (FRC) และความจุรวมของปอด (TLC) ซึ่งไม่เอื้อต่อการวิเคราะห์โครงสร้าง TLC อย่างครบถ้วน ในขณะเดียวกัน สไปโรกราฟียังช่วยให้สามารถสรุปแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับสถานะของการหายใจภายนอกได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

1. ระบุภาวะลดลงของความจุสำคัญของปอด (VC)
2. เพื่อระบุการละเมิดความสามารถในการเปิดของหลอดลมและหลอดลมฝอย และการใช้การวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ของวงจรการไหล-ปริมาตรในระยะเริ่มแรกของการพัฒนาของโรคการอุดตัน
3. เพื่อระบุการมีอยู่ของภาวะผิดปกติที่จำกัดของระบบระบายอากาศของปอดในกรณีที่ไม่ได้เกิดร่วมกับภาวะการเปิดของหลอดลมบกพร่อง

การตรวจด้วยเครื่องสไปโรกราฟีด้วยคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ช่วยให้ได้ข้อมูลที่เชื่อถือได้และครบถ้วนเกี่ยวกับการปรากฏตัวของกลุ่มอาการหลอดลมอุดตัน การตรวจจับความผิดปกติของการระบายอากาศที่จำกัดได้อย่างน่าเชื่อถือในระดับหนึ่งโดยใช้การตรวจด้วยเครื่องสไปโรกราฟี (โดยไม่ใช้วิธีการวิเคราะห์ก๊าซเพื่อประเมินโครงสร้างของ OEL) ทำได้เฉพาะในกรณีคลาสสิกที่ค่อนข้างเรียบง่ายของการยืดหยุ่นของปอดที่บกพร่องเท่านั้น เมื่อไม่ได้รวมกับความสามารถในการเปิดของหลอดลมที่บกพร่อง

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

การวินิจฉัยโรคอุดตัน

สัญญาณหลักของอาการอุดตันทางการหายใจคือการหายใจออกช้าเนื่องจากความต้านทานทางเดินหายใจเพิ่มขึ้น เมื่อบันทึกอาการอุดตันทางการหายใจแบบคลาสสิก กราฟการหายใจออกจะยืดออก และตัวบ่งชี้ เช่น FEV1 และดัชนี Tiffno (FEV1/FVC) จะลดลง VC จะไม่เปลี่ยนแปลงหรือลดลงเล็กน้อย

สัญญาณที่เชื่อถือได้มากกว่าของโรคหลอดลมอุดตัน คือ การลดลงของดัชนี Tiffeneau (FEV1/FVC) เนื่องจากค่าสัมบูรณ์ของ FEV1 สามารถลดลงได้ไม่เพียงแค่ในกรณีของหลอดลมอุดตันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอาการผิดปกติที่จำกัดการไหลเวียนของเลือดเนื่องจากการลดลงตามสัดส่วนของปริมาตรและความจุของปอดทั้งหมด รวมทั้ง FEV1 และ FVC

ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาของโรคอุดกั้น ตัวบ่งชี้ที่คำนวณได้ของความเร็วปริมาตรเฉลี่ยจะลดลงเหลือระดับ 25-75% ของ FVC (SOC25-75%) - O" เป็นตัวบ่งชี้สไปโรกราฟีที่ไวที่สุด ซึ่งบ่งชี้ถึงการเพิ่มขึ้นของความต้านทานทางเดินหายใจก่อนตัวบ่งชี้อื่น ๆ อย่างไรก็ตาม การคำนวณนั้นต้องใช้การวัดหัวเข่าลงของเส้นโค้ง FVC ด้วยมือที่ค่อนข้างแม่นยำ ซึ่งไม่สามารถทำได้เสมอไปโดยใช้สไปโรกราฟีแบบคลาสสิก

ข้อมูลที่แม่นยำและเชื่อถือได้มากขึ้นสามารถได้รับจากการวิเคราะห์ลูปการไหล-ปริมาตรโดยใช้ระบบสไปโรกราฟีคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัย ความผิดปกติของการอุดตันจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในส่วนที่เน้นการหายใจออกของลูปการไหล-ปริมาตร หากในคนสุขภาพดีส่วนใหญ่ ส่วนของลูปนี้มีลักษณะคล้ายสามเหลี่ยมโดยมีอัตราการไหลของอากาศเชิงปริมาตรลดลงเกือบเป็นเส้นตรงในระหว่างการหายใจออก ในกรณีดังกล่าว ในผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของการเปิดผ่านหลอดลม จะสังเกตเห็น "การหย่อน" ของส่วนการหายใจออกของลูปและอัตราการไหลของอากาศเชิงปริมาตรลดลงในทุกค่าปริมาตรปอด บ่อยครั้ง เนื่องจากปริมาตรปอดเพิ่มขึ้น ส่วนการหายใจออกของลูปจึงถูกเลื่อนไปทางซ้าย

ค่าพารามิเตอร์ทางสไปโรกราฟีลดลงดังนี้: FEV1, FEV1/FVC, อัตราการไหลสูงสุดขณะหายใจออก (PEF ₎, MEF25% (MEF25), MEF50% (MEF50), MEF75% (MEF75) และ FEF25-75%

ความจุปอด (VC) อาจยังคงเท่าเดิมหรือลดลงได้แม้จะไม่มีภาวะจำกัดการหายใจร่วมด้วยก็ตาม นอกจากนี้ ยังมีความสำคัญที่จะต้องประเมินค่าปริมาตรสำรองของการหายใจออก (ERV ₎ซึ่งจะลดลงตามธรรมชาติในโรคอุดกั้นทางเดินหายใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่หลอดลมปิดลงก่อนกำหนด (หลอดลมตีบ)

นักวิจัยบางคนระบุว่า การวิเคราะห์เชิงปริมาณของส่วนการหายใจออกของลูปการไหล-ปริมาตรยังช่วยให้เราทราบถึงการตีบแคบของหลอดลมขนาดใหญ่หรือขนาดเล็กเป็นหลัก เชื่อกันว่าการอุดตันของหลอดลมขนาดใหญ่มีลักษณะเฉพาะคืออัตราการไหลของปริมาตรที่ลดลงจากการหายใจออกแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนเริ่มต้นของลูป ซึ่งทำให้ตัวบ่งชี้ เช่น อัตราการไหลปริมาตรสูงสุด (PVF) และอัตราการไหลของปริมาตรสูงสุดที่ 25% ของ FVC (MEF25) ลดลงอย่างรวดเร็ว ในเวลาเดียวกัน อัตราการไหลของปริมาตรของอากาศในช่วงกลางและปลายการหายใจออก (MEF50% และ MEF75%) ลดลงเช่นกัน แต่ลดลงน้อยกว่า MEF _expและ MEF25% ในทางกลับกัน หากหลอดลมขนาดเล็กอุดตัน จะตรวจพบการลดลงของ MEF50% และ MEF75% เป็นหลัก ในขณะที่ MEF _expอยู่ในระดับปกติหรือลดลงเล็กน้อย และ MEF25% ลดลงในระดับปานกลาง

อย่างไรก็ตาม ควรเน้นย้ำว่าขณะนี้บทบัญญัติดังกล่าวค่อนข้างเป็นที่ถกเถียงกันและไม่สามารถแนะนำให้นำไปใช้ในทางคลินิกอย่างแพร่หลายได้ ไม่ว่าในกรณีใด มีเหตุผลเพิ่มเติมที่จะเชื่อได้ว่าความไม่สม่ำเสมอของอัตราการไหลของอากาศที่ลดลงระหว่างการหายใจออกแรงสะท้อนถึงระดับของการอุดตันของหลอดลมมากกว่าตำแหน่งที่เกิดการอุดตัน ระยะเริ่มแรกของการตีบของหลอดลมจะมาพร้อมกับการไหลของอากาศขณะหายใจออกที่ช้าลงในช่วงปลายและกลางของการหายใจออก (ค่า MEF ลดลง 50%, MEF75%, SEF25-75% โดยมีค่า MEF25%, FEV1/FVC และ PEF ที่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อย) ในขณะที่การอุดตันของหลอดลมอย่างรุนแรงจะสังเกตเห็นการลดลงตามสัดส่วนของดัชนีความเร็วทั้งหมด รวมถึงดัชนี Tiffeneau (FEV1/FVC), PEF และ MEF25%

สิ่งที่น่าสนใจคือการวินิจฉัยการอุดตันของทางเดินหายใจส่วนบน (กล่องเสียง หลอดลม) โดยใช้เครื่องตรวจสไปโรกราฟคอมพิวเตอร์ การอุดตันดังกล่าวมี 3 ประเภท ได้แก่

1. การอุดตันอย่างถาวร;
2. การอุดตันภายนอกทรวงอกที่แปรผัน
3. การอุดตันภายในช่องทรวงอกที่แปรผัน

ตัวอย่างของการอุดตันทางเดินหายใจส่วนบนแบบถาวรคือภาวะตีบแคบจากการเปิดช่องคอ ในกรณีเหล่านี้ การหายใจจะทำผ่านท่อที่มีความแข็งและค่อนข้างแคบ ซึ่งช่องว่างของท่อจะไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างการหายใจเข้าและหายใจออก การอุดตันแบบถาวรดังกล่าวจะจำกัดการไหลของอากาศทั้งในระหว่างการหายใจเข้าและหายใจออก ดังนั้น ส่วนหายใจออกของเส้นโค้งจึงมีรูปร่างคล้ายกับส่วนหายใจเข้า ความเร็วเชิงปริมาตรของการหายใจเข้าและหายใจออกลดลงอย่างเห็นได้ชัดและเกือบจะเท่ากัน

อย่างไรก็ตาม ในคลินิก มักพบการอุดตันทางเดินหายใจส่วนบนที่แตกต่างกัน 2 แบบ เมื่อช่องว่างของกล่องเสียงหรือหลอดลมเปลี่ยนแปลงในระหว่างการหายใจเข้าหรือหายใจออก ซึ่งนำไปสู่การจำกัดการไหลของอากาศในการหายใจเข้าหรือหายใจออกตามลำดับ

การอุดตันภายนอกทรวงอกที่ผันแปรพบได้ในโรคตีบของกล่องเสียงหลายประเภท (อาการบวมของสายเสียง เนื้องอก ฯลฯ) เป็นที่ทราบกันดีว่าในระหว่างการเคลื่อนไหวของระบบหายใจ ลูเมนของทางเดินหายใจภายนอกทรวงอก โดยเฉพาะทางเดินหายใจที่แคบลง จะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความดันภายในหลอดลมและความดันบรรยากาศ ในระหว่างการหายใจเข้า ความดันในหลอดลม (รวมถึงความดันภายในถุงลมและภายในเยื่อหุ้มปอด) จะกลายเป็นลบ กล่าวคือ ต่ำกว่าความดันบรรยากาศ สิ่งนี้ส่งผลให้ลูเมนของทางเดินหายใจภายนอกทรวงอกแคบลง และจำกัดการไหลของอากาศที่หายใจเข้าอย่างมีนัยสำคัญ และส่วนหายใจเข้าของห่วงปริมาตรการไหลลดลง (แบนราบ) ในระหว่างการหายใจออกแรงๆ ความดันภายในหลอดลมจะสูงกว่าความดันบรรยากาศอย่างมาก ส่งผลให้เส้นผ่านศูนย์กลางของทางเดินหายใจเข้าใกล้ระดับปกติ และส่วนหายใจออกของห่วงปริมาตรการไหลจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย การอุดตันทางเดินหายใจส่วนบนในช่องทรวงอกที่แปรผันพบได้ในเนื้องอกหลอดลมและอาการผิดปกติของส่วนเยื่อของหลอดลม เส้นผ่านศูนย์กลางของห้องโถงของทางเดินหายใจในช่องทรวงอกส่วนใหญ่กำหนดโดยอัตราส่วนของความดันภายในหลอดลมและภายในเยื่อหุ้มปอด ในระหว่างการหายใจออกแรง เมื่อความดันภายในเยื่อหุ้มปอดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเกินความดันในหลอดลม ทางเดินหายใจในช่องทรวงอกจะแคบลงและเกิดการอุดตัน ในระหว่างการหายใจเข้า ความดันในหลอดลมจะเกินความดันภายในเยื่อหุ้มปอดที่เป็นลบเล็กน้อย และระดับของการตีบของหลอดลมจะลดลง

ดังนั้น เมื่อมีการอุดตันทางเดินหายใจส่วนบนในช่องทรวงอกที่เปลี่ยนแปลงไป การไหลเวียนของอากาศระหว่างการหายใจออกจะถูกจำกัดบางส่วน และส่วนหายใจเข้าของห่วงจะแบนราบลง ส่วนหายใจเข้าของห่วงจะแทบไม่เปลี่ยนแปลง

ในกรณีที่มีการอุดตันทางเดินหายใจส่วนบนบริเวณนอกทรวงอกที่เปลี่ยนแปลงบ่อย การไหลของอากาศในปริมาณอากาศจะถูกจำกัดเฉพาะบางส่วน โดยเฉพาะในช่วงการหายใจเข้า และในกรณีที่มีการอุดตันภายในทรวงอก จะจำกัดเฉพาะในช่วงการหายใจออก

นอกจากนี้ ควรสังเกตว่าในทางปฏิบัติทางคลินิก มักพบกรณีที่ท่อทางเดินหายใจส่วนบนแคบลงพร้อมกับส่วนที่หายใจเข้าหรือหายใจออกของห่วงแบนราบลงเท่านั้น โดยปกติ การไหลเวียนของอากาศจะถูกจำกัดในทั้งสองช่วงของการหายใจ แม้ว่าในช่วงหนึ่ง กระบวนการนี้จะเด่นชัดกว่ามาก

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

การวินิจฉัยโรคจำกัดการทำกิจกรรม

ความผิดปกติของการระบายอากาศในปอดที่จำกัดมักมาพร้อมกับการจำกัดการเติมอากาศเข้าไปในปอดเนื่องจากพื้นผิวการหายใจของปอดลดลง ปอดไม่สามารถหายใจได้บางส่วน คุณสมบัติการยืดหยุ่นของปอดและทรวงอกลดลง รวมถึงความสามารถในการยืดของเนื้อเยื่อปอด (อาการบวมน้ำในปอดจากการอักเสบหรือจากการไหลเวียนของเลือด ปอดบวมรุนแรง โรคฝุ่นในปอด โรคปอดแข็ง เป็นต้น) ในขณะเดียวกัน หากความผิดปกติของการระบายอากาศไม่รวมกับความผิดปกติของการเปิดของหลอดลมที่อธิบายไว้ข้างต้น ความต้านทานของทางเดินหายใจมักจะไม่เพิ่มขึ้น

ผลที่ตามมาหลักของความผิดปกติของการระบายอากาศที่จำกัดซึ่งเปิดเผยโดยการตรวจสไปโรกราฟีแบบคลาสสิกคือการลดลงของปริมาตรและความจุของปอดส่วนใหญ่อย่างแทบจะเป็นสัดส่วน ได้แก่ RV, VC, RO _in, RO _exp, FEV, FEV1 เป็นต้น สิ่งสำคัญคือ ซึ่งแตกต่างจากกลุ่มอาการอุดตัน การลดลงของ FEV1 จะไม่มาพร้อมกับการลดลงของอัตราส่วน FEV1/FVC ตัวบ่งชี้นี้ยังคงอยู่ในช่วงปกติหรือเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเนื่องจาก VC ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

ในการตรวจสไปโรกราฟีด้วยคอมพิวเตอร์ กราฟการไหล-ปริมาตรเป็นกราฟที่คัดลอกมาจากกราฟปกติที่ลดลง โดยจะเลื่อนไปทางขวาเนื่องจากปริมาตรปอดโดยรวมลดลง อัตราปริมาตรสูงสุด (PVR) ของ FEV1 ของการไหลของอากาศขณะหายใจออกจะลดลง แม้ว่าอัตราส่วน FEV1/FVC จะปกติหรือเพิ่มขึ้นก็ตาม เนื่องจากปอดขยายตัวได้จำกัด และแรงดึงยืดหยุ่นของปอดลดลง ในบางกรณี ตัวบ่งชี้การไหล (เช่น PVR25-75%, MVR50%, MVR75%) อาจลดลงได้แม้จะไม่มีการอุดตันทางเดินหายใจก็ตาม

เกณฑ์การวินิจฉัยที่สำคัญที่สุดสำหรับความผิดปกติของการระบายอากาศที่จำกัด ซึ่งช่วยให้สามารถแยกแยะจากความผิดปกติของการอุดตันได้อย่างน่าเชื่อถือ ได้แก่:

1. การลดลงอย่างเกือบเป็นสัดส่วนของปริมาตรและความจุของปอดที่วัดโดยการตรวจร่างกายด้วยเครื่องสไปโรกราฟี ตลอดจนตัวบ่งชี้การไหล และด้วยเหตุนี้ รูปร่างปกติหรือที่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของเส้นโค้งวงการไหล-ปริมาตรจึงถูกเลื่อนไปทางขวา
2. ค่าดัชนี Tiffeneau (FEV1/FVC) ปกติหรือเพิ่มขึ้น
3. การลดลงของปริมาตรสำรองในการหายใจเข้า (IRV ₎ เกือบ จะเป็นสัดส่วนกับปริมาตรสำรองในการหายใจออก (ERV ₎

ควรเน้นย้ำอีกครั้งว่าสำหรับการวินิจฉัยโรคระบบทางเดินหายใจที่จำกัดแม้กระทั่ง "แบบบริสุทธิ์" เราไม่สามารถพึ่งพาการลดลงของ VCF เพียงอย่างเดียวได้ เนื่องจากตัวบ่งชี้ในกลุ่มอาการอุดกั้นทางเดินหายใจรุนแรงนี้อาจลดลงอย่างมากได้เช่นกัน สัญญาณการวินิจฉัยที่แตกต่างกันที่เชื่อถือได้มากขึ้น ได้แก่ การไม่มีการเปลี่ยนแปลงในรูปร่างของส่วนการหายใจออกของเส้นโค้งการไหล-ปริมาตร (โดยเฉพาะอย่างยิ่งค่า FEV1/FVC ที่ปกติหรือเพิ่มขึ้น) เช่นเดียวกับการลดลงของ PO _เข้าและ PO _{ออกตาม}สัดส่วน

[ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]

การกำหนดโครงสร้างความจุปอดรวม (TLC)

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น วิธีการของการตรวจด้วยเครื่องสไปโรกราฟีแบบคลาสสิก รวมถึงการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ของเส้นโค้งการไหล-ปริมาตร ทำให้เราสามารถสร้างแนวคิดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในปริมาตรและความจุของปอดเพียง 5 ใน 8 ปริมาตร (VO, ROin, ROout, VC, Evd หรือ VT, IRV, ERV, VC และ 1C ตามลำดับ) ซึ่งทำให้สามารถประเมินระดับของความผิดปกติที่เกิดจากการอุดตันของระบบระบายอากาศของปอดได้เป็นส่วนใหญ่ ความผิดปกติที่จำกัดสามารถวินิจฉัยได้อย่างน่าเชื่อถือก็ต่อเมื่อไม่ได้รวมกับความสามารถในการเปิดของหลอดลมที่บกพร่อง กล่าวคือ ในกรณีที่ไม่มีความผิดปกติแบบผสมของระบบระบายอากาศของปอด อย่างไรก็ตาม ในทางการแพทย์ ความผิดปกติแบบผสมดังกล่าวมักพบบ่อยที่สุด (ตัวอย่างเช่น ในหลอดลมอักเสบเรื้อรังหรือหอบหืดหลอดลมที่มีภาวะแทรกซ้อนจากถุงลมโป่งพองและโรคปอดบวม เป็นต้น) ในกรณีเหล่านี้ กลไกของความผิดปกติของระบบระบายอากาศของปอดสามารถระบุได้โดยการวิเคราะห์โครงสร้างของ OEL เท่านั้น

เพื่อแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องใช้วิธีการเพิ่มเติมในการกำหนดความจุคงเหลือของการทำงาน (FRC) และคำนวณปริมาตรปอดคงเหลือ (RV) และความจุรวมของปอด (TLC) เนื่องจาก FRC คือปริมาณอากาศที่เหลืออยู่ในปอดหลังจากหายใจออกสูงสุด จึงวัดได้โดยใช้เฉพาะวิธีทางอ้อมเท่านั้น (การวิเคราะห์ก๊าซหรือการตรวจพลีทิสโมกราฟีทั้งตัว)

หลักการของวิธีการวิเคราะห์ก๊าซคือ การนำก๊าซเฉื่อยฮีเลียมเข้าไปในปอด (วิธีการเจือจาง) หรือล้างไนโตรเจนที่มีอยู่ในอากาศในถุงลมออก ทำให้ผู้ป่วยต้องหายใจเอาออกซิเจนบริสุทธิ์เข้าไป ในทั้งสองกรณี จะคำนวณ FRC โดยอิงตามความเข้มข้นสุดท้ายของก๊าซ (RF Schmidt, G. Thews)

วิธีการเจือจางฮีเลียม ฮีเลียมเป็นก๊าซเฉื่อยที่ไม่เป็นอันตรายต่อร่างกาย ซึ่งแทบจะไม่ผ่านเยื่อถุงลมและหลอดเลือดฝอย และไม่มีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนก๊าซ

วิธีการเจือจางนั้นใช้หลักการวัดความเข้มข้นของฮีเลียมในภาชนะสไปโรมิเตอร์แบบปิดก่อนและหลังการผสมก๊าซกับปริมาตรของปอด สไปโรมิเตอร์แบบปิดที่มีปริมาตรที่ทราบ (Vsp ₎จะเต็มไปด้วยส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยออกซิเจนและฮีเลียม ปริมาตรที่ฮีเลียมครอบครอง (Vsp ₎และความเข้มข้นเริ่มต้น (FHe1) ก็ทราบเช่นกัน หลังจากหายใจออกอย่างสงบ ผู้ป่วยจะเริ่มหายใจจากสไปโรมิเตอร์ และฮีเลียมจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างปริมาตรปอด (FRC) และปริมาตรสไปโรมิเตอร์ (Vsp ₎หลังจากนั้นไม่กี่นาที ความเข้มข้นของฮีเลียมในระบบทั่วไป ("สไปโรมิเตอร์-ปอด") จะลดลง ( FHe2 ₎

วิธีการล้างไนโตรเจน ในวิธีนี้ เครื่องวัดการหายใจจะเติมออกซิเจนเข้าไปในเครื่อง ผู้ป่วยจะหายใจเข้าไปในวงจรปิดของเครื่องเป็นเวลาหลายนาที จากนั้นจะวัดปริมาตรของอากาศที่หายใจออก (ก๊าซ) ปริมาณไนโตรเจนเริ่มต้นในปอด และปริมาณสุดท้ายในเครื่อง เครื่องวัดการหายใจจะคำนวณ FRC โดยใช้สมการที่คล้ายกับสมการของวิธีการเจือจางฮีเลียม

ความแม่นยำของทั้งสองวิธีข้างต้นในการกำหนด FRC (ดัชนีการสั่นพ้องของฟลูออเรสเซนต์) ขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของการผสมก๊าซในปอด ซึ่งในคนปกติจะเกิดขึ้นภายในไม่กี่นาที อย่างไรก็ตาม ในโรคบางโรคที่มาพร้อมกับการระบายอากาศที่ไม่สม่ำเสมออย่างเห็นได้ชัด (เช่น ในพยาธิวิทยาปอดอุดตัน) การปรับสมดุลความเข้มข้นของก๊าซใช้เวลานาน ในกรณีเหล่านี้ การวัด FRC (ดัชนีการสั่นพ้องของฟลูออเรสเซนต์) โดยใช้เทคนิคที่อธิบายไว้อาจไม่แม่นยำ วิธีการตรวจพลีทิสโมกราฟีแบบทั้งตัวซึ่งมีความซับซ้อนทางเทคนิคมากกว่านั้นไม่มีข้อบกพร่องเหล่านี้

การตรวจพลีทิสโมกราฟีแบบทั้งตัว การตรวจพลีทิสโมกราฟีแบบทั้งตัวเป็นวิธีการวิจัยที่ให้ข้อมูลและซับซ้อนที่สุดวิธีหนึ่งที่ใช้ในทางปอดเพื่อกำหนดปริมาตรปอด ความต้านทานของหลอดลมและหลอดลมฝอย คุณสมบัติความยืดหยุ่นของเนื้อเยื่อปอดและทรวงอก และเพื่อประเมินพารามิเตอร์อื่นๆ ของการระบายอากาศของปอด

เครื่องวัดความดันแบบรวมเป็นห้องปิดสนิทที่มีปริมาตร 800 ลิตร โดยผู้ป่วยจะนอนในท่าอิสระ ผู้ป่วยจะหายใจผ่านท่อวัดความดันอากาศที่ต่อกับท่อที่เปิดออกสู่บรรยากาศ ท่อมีวาล์วที่ช่วยให้การไหลของอากาศปิดโดยอัตโนมัติในเวลาที่เหมาะสม เซ็นเซอร์วัดความกดอากาศพิเศษจะวัดความดันในห้อง (Pcam) และในช่องปาก (Pmouth) โดยที่วาล์วท่อจะเท่ากับความดันภายในถุงลม เมื่อปิดวาล์วท่อแล้ว เครื่องวัดความดันอากาศจะช่วยให้สามารถกำหนดการไหลของอากาศ (V) ได้

หลักการทำงานของเพลทิสโมกราฟอินทิกรัลนั้นอิงตามกฎของบอยล์-มอริออสต์ ซึ่งระบุว่า ที่อุณหภูมิคงที่ อัตราส่วนระหว่างความดัน (P) และปริมาตรของก๊าซ (V) จะยังคงคงที่:

P1xV1 = P2xV2 โดยที่ P1 คือความดันแก๊สเริ่มต้น V1 คือปริมาตรแก๊สเริ่มต้น P2 คือความดันหลังจากเปลี่ยนปริมาตรแก๊ส V2 คือปริมาตรหลังจากเปลี่ยนความดันแก๊ส

ผู้ป่วยซึ่งอยู่ภายในห้องตรวจพลีทิสโมกราฟ หายใจเข้าและหายใจออกอย่างสงบ หลังจากนั้น (ที่ระดับ FRC) วาล์วท่อจะถูกปิด และผู้เข้ารับการทดสอบจะพยายาม "หายใจเข้า" และ "หายใจออก" (ท่า "หายใจ") ในระหว่างการ "หายใจ" นี้ ความดันภายในถุงลมจะเปลี่ยนไป และความดันในห้องปิดของพลีทิสโมกราฟจะเปลี่ยนแปลงในสัดส่วนผกผัน ระหว่างการพยายาม "หายใจเข้า" ในขณะที่วาล์วปิด ปริมาตรของทรวงอกจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความดันภายในถุงลมลดลงในแง่หนึ่ง และส่งผลให้ความดันในห้องพลีทิสโมกราฟ (Pcam ₎ เพิ่มขึ้นตามมา ใน ทางกลับกัน ในระหว่างความพยายามที่จะ "หายใจออก" ความดันถุงลมจะเพิ่มขึ้น และปริมาตรของทรวงอกและความดันในห้องจะลดลง

ดังนั้นวิธีการตรวจพลีทิสโมกราฟีแบบทั้งตัวจึงช่วยให้คำนวณปริมาตรก๊าซในช่องทรวงอก (ITG) ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งในบุคคลที่มีสุขภาพแข็งแรงจะสอดคล้องกับค่าความจุคงเหลือของปอด (FRC หรือ CS) ได้อย่างแม่นยำ โดยความแตกต่างระหว่าง ITG และ FRC มักจะไม่เกิน 200 มล. อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่าในกรณีที่ความสามารถในการเปิดของหลอดลมบกพร่องและสภาวะทางพยาธิวิทยาอื่นๆ ITG อาจเกินค่า FRC ที่แท้จริงได้อย่างมากเนื่องจากจำนวนถุงลมที่ไม่ได้รับการระบายอากาศและมีการระบายอากาศไม่ดีเพิ่มขึ้น ในกรณีเหล่านี้ แนะนำให้ใช้การศึกษาร่วมกันโดยใช้วิธีการวิเคราะห์ก๊าซของวิธีการตรวจพลีทิสโมกราฟีแบบทั้งตัว อนึ่ง ความแตกต่างระหว่าง ITG และ FRC เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญของการระบายอากาศที่ไม่สม่ำเสมอของปอด

การตีความผลลัพธ์

เกณฑ์หลักสำหรับการมีอยู่ของความผิดปกติของการระบายอากาศในปอดที่จำกัดคือการลดลงของ OLC อย่างมีนัยสำคัญ ด้วยการจำกัด "แบบบริสุทธิ์" (ไม่รวมกับการอุดตันของหลอดลม) โครงสร้างของ OLC จะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ หรือพบว่าอัตราส่วน OLC/OLC ลดลงบ้าง หากความผิดปกติที่จำกัดเกิดขึ้นโดยมีพื้นหลังเป็นความผิดปกติของการเปิดผ่านของหลอดลม (ความผิดปกติของการระบายอากาศแบบผสม) ร่วมกับการลดลงอย่างชัดเจนของ OLC จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในโครงสร้าง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของกลุ่มอาการการอุดตันของหลอดลม: การเพิ่มขึ้นของ OLC/OLC (มากกว่า 35%) และ FRC/OLC (มากกว่า 50%) สำหรับความผิดปกติที่จำกัดทั้งสองประเภท VC จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

ดังนั้น การวิเคราะห์โครงสร้างของ VC ช่วยให้สามารถแยกความแตกต่างระหว่างความผิดปกติของระบบระบายอากาศทั้งสามแบบได้ (แบบอุดตัน แบบจำกัด และแบบผสม) ในขณะที่การประเมินเฉพาะตัวบ่งชี้ทางสไปโรกราฟิกเพียงอย่างเดียวไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างแบบผสมจากแบบอุดตันได้อย่างน่าเชื่อถือ ซึ่งรวมถึงการลดลงของ VC ด้วย)

เกณฑ์หลักของอาการอุดตันคือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของ OEL โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มขึ้นของ OEL/OEL (มากกว่า 35%) และ FRC/OEL (มากกว่า 50%) สำหรับอาการผิดปกติของการจำกัดการหายใจแบบ "บริสุทธิ์" (โดยไม่มีการอุดตันร่วมด้วย) การลดลงของ OEL โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างถือเป็นเรื่องปกติที่สุด อาการผิดปกติของระบบระบายอากาศแบบผสมมีลักษณะเฉพาะคือ OEL ลดลงอย่างมีนัยสำคัญและอัตราส่วน OEL/OEL และ FRC/OEL เพิ่มขึ้น

[ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]

การตรวจวินิจฉัยภาวะการระบายอากาศไม่เท่ากันของปอด

ในคนที่มีสุขภาพแข็งแรง การระบายอากาศของส่วนต่างๆ ของปอดจะไม่สมดุลกัน เนื่องจากคุณสมบัติทางกลของทางเดินหายใจและเนื้อเยื่อปอดแตกต่างกัน รวมทั้งการมีอยู่ของแรงดันเยื่อหุ้มปอดในแนวตั้ง หากผู้ป่วยอยู่ในท่าตั้งตรง ในตอนท้ายของการหายใจออก แรงดันเยื่อหุ้มปอดในส่วนบนของปอดจะเป็นลบมากกว่าในส่วนล่าง (ฐาน) ความแตกต่างอาจถึง 8 ซม. ของคอลัมน์น้ำ ดังนั้น ก่อนที่จะเริ่มการหายใจเข้าครั้งต่อไป ถุงลมปอดของส่วนปลายสุดของปอดจะยืดออกมากกว่าถุงลมปอดของส่วนล่างฐาน ในเรื่องนี้ ในระหว่างการหายใจเข้า ปริมาณอากาศที่มากขึ้นจะเข้าสู่ถุงลมปอดของส่วนฐาน

โดยปกติแล้ว ถุงลมปอดบริเวณฐานล่างของปอดจะมีการระบายอากาศได้ดีกว่าบริเวณยอดปอด ซึ่งสัมพันธ์กับการมีแรงดันภายในเยื่อหุ้มปอดที่ไล่ระดับในแนวตั้ง อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้ว การระบายอากาศที่ไม่เท่ากันดังกล่าวจะไม่มาพร้อมกับการหยุดชะงักของการแลกเปลี่ยนก๊าซที่เห็นได้ชัด เนื่องจากการไหลเวียนของเลือดในปอดก็ไม่สม่ำเสมอเช่นกัน โดยส่วนฐานมีการหมุนเวียนของเลือดได้ดีกว่าส่วนยอดปอด

ในโรคทางเดินหายใจบางชนิด ระดับความไม่สม่ำเสมอของการระบายอากาศอาจเพิ่มขึ้นอย่างมาก สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความไม่สม่ำเสมอของการระบายอากาศทางพยาธิวิทยา ได้แก่:

• โรคที่เกิดร่วมกับการต้านทานทางเดินหายใจเพิ่มขึ้นไม่เท่ากัน (หลอดลมอักเสบเรื้อรัง หอบหืด)
• โรคที่มีความยืดหยุ่นของเนื้อปอดไม่เท่ากันในแต่ละภูมิภาค (ถุงลมโป่งพองในปอด, โรคปอดเคลื่อนที่แบบนิ่ม)
• ภาวะอักเสบของเนื้อปอด (ปอดอักเสบเฉพาะที่)
• โรคและกลุ่มอาการที่รวมกับการจำกัดการขยายของถุงลมเฉพาะที่ (จำกัด) เช่น เยื่อหุ้มปอดอักเสบมีของเหลวไหลออก, ทรวงอกบวม, โรคปอดบวมจากการเคลื่อนไหวผิดปกติ ฯลฯ

มักมีสาเหตุต่างๆ ร่วมกัน เช่น ในหลอดลมอักเสบเรื้อรังที่มีภาวะถุงลมโป่งพองและปอดแข็งร่วมด้วย ความผิดปกติเฉพาะที่ของความสามารถในการเปิดของหลอดลมและความยืดหยุ่นของเนื้อเยื่อปอดก็จะเกิดขึ้น

การระบายอากาศที่ไม่สม่ำเสมอทำให้ช่องว่างในร่างกายเพิ่มขึ้นอย่างมาก การแลกเปลี่ยนก๊าซจะไม่เกิดขึ้นหรือลดลง นี่เป็นหนึ่งในสาเหตุของภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลว

วิธีวิเคราะห์ก๊าซและความกดอากาศมักใช้ในการประเมินความไม่สม่ำเสมอของการระบายอากาศในปอด ดังนั้น แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับความไม่สม่ำเสมอของการระบายอากาศในปอดจึงสามารถทำได้ เช่น การวิเคราะห์เส้นโค้งการผสมฮีเลียม (การเจือจาง) หรือการชะล้างไนโตรเจน ซึ่งใช้ในการวัด FRC

ในคนที่มีสุขภาพแข็งแรง ฮีเลียมจะผสมกับอากาศในถุงลมหรือชะล้างไนโตรเจนออกไปภายใน 3 นาที ในกรณีที่หลอดลมอุดตัน จำนวน (ปริมาตร) ของถุงลมที่ระบายอากาศไม่ดีจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เวลาในการผสม (หรือล้าง) เพิ่มขึ้นอย่างมาก (นานถึง 10-15 นาที) ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้การระบายอากาศในปอดที่ไม่สม่ำเสมอ

สามารถรับข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้นได้โดยใช้การทดสอบการชะล้างไนโตรเจนด้วยลมหายใจเดียว ผู้ป่วยจะหายใจออกให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ จากนั้นจึงหายใจเข้าออกซิเจนบริสุทธิ์ให้ลึกที่สุดเท่าที่จะทำได้ จากนั้นจึงหายใจออกช้าๆ เข้าไปในระบบปิดของสไปโรกราฟซึ่งมีอุปกรณ์สำหรับตรวจวัดความเข้มข้นของไนโตรเจน (อะโซโทกราฟ) ตลอดการหายใจออก จะวัดปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซที่หายใจออกอย่างต่อเนื่อง และตรวจวัดความเข้มข้นที่เปลี่ยนแปลงไปของไนโตรเจนในส่วนผสมของก๊าซที่หายใจออกซึ่งมีไนโตรเจนในถุงลม

กราฟการชะล้างไนโตรเจนประกอบด้วย 4 เฟส ในช่วงเริ่มต้นของการหายใจออก อากาศจากทางเดินหายใจส่วนบนจะเข้าสู่สไปโรกราฟ โดยประกอบด้วยออกซิเจน 100% ที่เติมเข้าไปในทางเดินหายใจระหว่างการหายใจเข้าครั้งก่อน ปริมาณไนโตรเจนในก๊าซที่หายใจออกส่วนนี้เป็นศูนย์

ระยะที่ 2 มีลักษณะคือมีความเข้มข้นของไนโตรเจนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเกิดจากการละลายของก๊าซนี้จากช่องว่างทางกายวิภาค

ในระยะที่สามซึ่งเป็นช่วงที่ยาวนาน จะมีการบันทึกความเข้มข้นของไนโตรเจนในอากาศในถุงลม ในคนที่มีสุขภาพแข็งแรง ระยะนี้ของกราฟจะมีลักษณะแบนราบ (alveolar plateau) ในกรณีที่มีการระบายอากาศที่ไม่สม่ำเสมอในระยะนี้ ความเข้มข้นของไนโตรเจนจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากก๊าซที่ถูกชะล้างออกจากถุงลมที่ระบายอากาศไม่ดี ซึ่งจะถูกระบายออกในตอนท้าย ดังนั้น ยิ่งกราฟการชะล้างไนโตรเจนเพิ่มขึ้นมากในตอนท้ายของระยะที่สาม ความไม่สม่ำเสมอของการระบายอากาศในปอดก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้น

ระยะที่สี่ของเส้นโค้งการชะล้างไนโตรเจนสัมพันธ์กับการปิดกั้นทางเดินหายใจขนาดเล็กในส่วนฐานของปอดขณะหายใจออก และการไหลของอากาศส่วนใหญ่มาจากส่วนยอดของปอด ซึ่งเป็นอากาศในถุงลมที่มีไนโตรเจนที่มีความเข้มข้นสูง

[ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ]

การประเมินอัตราส่วนการระบายอากาศต่อการไหลเวียนของเลือด

การแลกเปลี่ยนก๊าซในปอดไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับระดับของการระบายอากาศทั่วไปและระดับความไม่สม่ำเสมอของการไหลเวียนของอากาศในส่วนต่างๆ ของอวัยวะเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของการระบายอากาศและการไหลเวียนของอากาศที่ระดับถุงลมด้วย ดังนั้นค่าอัตราส่วนการระบายอากาศและการไหลเวียนของอากาศ (VPR) จึงเป็นลักษณะการทำงานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของอวัยวะระบบทางเดินหายใจ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะกำหนดระดับการแลกเปลี่ยนก๊าซ

โดยปกติ VPO สำหรับปอดโดยรวมจะอยู่ที่ 0.8-1.0 เมื่อ VPO ลดลงต่ำกว่า 1.0 การไหลเวียนของเลือดไปยังบริเวณที่อากาศถ่ายเทไม่สะดวกในปอดจะนำไปสู่ภาวะพร่องออกซิเจนในเลือดแดง (เลือดแดงมีออกซิเจนน้อยลง) โดยพบว่า VPO มีค่าเพิ่มขึ้นมากกว่า 1.0 หากบริเวณที่มีการระบายอากาศปกติหรือมากเกินไปมีการระบายอากาศที่ลดลงอย่างมาก ซึ่งอาจทำให้การขจัด CO2 ออกได้ไม่ดี หรือที่เรียกว่าภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูง

สาเหตุของการละเมิด พ.ร.บ.คอมพิวเตอร์ฯ:

1. โรคและกลุ่มอาการทุกชนิดที่ทำให้การหายใจของปอดไม่เท่ากัน
2. การมีช่องทางเชื่อมต่อทางกายวิภาคและสรีรวิทยา
3. ภาวะลิ่มเลือดอุดตันในหลอดเลือดแดงปอดส่วนแขนงเล็ก
4. ความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิตและการเกิดลิ่มเลือดในหลอดเลือดของระบบไหลเวียนเลือดปอด

แคปโนกราฟี มีการเสนอวิธีการหลายวิธีเพื่อตรวจจับการละเมิด VPO โดยหนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุดและเข้าถึงได้มากที่สุดคือวิธีแคปโนกราฟี ซึ่งอาศัยการบันทึกปริมาณ CO2 ในส่วนผสมของก๊าซที่หายใจออกอย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซพิเศษ อุปกรณ์เหล่านี้จะวัดการดูดซับรังสีอินฟราเรดโดยคาร์บอนไดออกไซด์ที่ส่งผ่านคิวเวตต์ที่มีก๊าซที่หายใจออก

เมื่อวิเคราะห์แคปโนแกรม โดยปกติจะคำนวณตัวบ่งชี้สามตัวดังนี้:

1. ความชันของเส้นโค้งเฟสถุงลม (ส่วน BC)
2. ค่าความเข้มข้นของ CO2 ณ จุดสิ้นสุดของการหายใจออก (ที่จุด C)
3. อัตราส่วนของช่องว่างการทำงานที่ตายแล้ว (FDS) ต่อปริมาตรกระแสน้ำขึ้นน้ำลง (TV) - FDS/TV

[ 37 ], [ 38 ], [ 39 ], [ 40 ], [ 41 ], [ 42 ]

การกำหนดการแพร่กระจายของก๊าซ

การแพร่ของก๊าซผ่านเยื่อถุงลม-หลอดเลือดฝอยเป็นไปตามกฎของ Fick ซึ่งระบุว่าอัตราการแพร่จะแปรผันตรงกับ:

1. ความชันของความดันบางส่วนของก๊าซ (O2 และ CO2) ทั้งสองด้านของเมมเบรน (P1 - P2) และ
2. ความสามารถในการแพร่กระจายของเยื่อบุถุงลม-หลอดเลือดฝอย (Dm):

VG = Dm x (P1 - P2) โดยที่ VG คืออัตราการถ่ายโอนก๊าซ (C) ผ่านเยื่อถุงลม-หลอดเลือดฝอย Dm คือความสามารถในการแพร่กระจายของเยื่อ P1 - P2 คือความชันของความดันบางส่วนของก๊าซทั้งสองด้านของเยื่อ

ในการคำนวณความสามารถในการแพร่ของออกซิเจนในปอด จำเป็นต้องวัดการดูดซับ 62 (VO ₂ ) และค่าเฉลี่ยของความชันของความดันย่อยของ O ₂ ค่า VO ₂วัดได้โดยใช้เครื่องสไปโรกราฟแบบเปิดหรือแบบปิด วิธีการวิเคราะห์ก๊าซที่ซับซ้อนกว่านั้นใช้เพื่อกำหนดความชันของความดันย่อยของออกซิเจน (P ₁ - P _{2 ) เนื่องจากการวัดความดันย่อยของ O2}ในหลอดเลือดฝอยในปอดเป็นเรื่องยากในสภาวะทางคลินิก

คำจำกัดความของความสามารถในการแพร่กระจายของปอดมักใช้กับ O2 _แต่ใช้กับคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เนื่องจาก CO จับกับฮีโมโกลบินได้มากกว่าออกซิเจน 200 เท่า จึงสามารถละเลยความเข้มข้นของ CO ในเลือดของหลอดเลือดฝอยในปอดได้ จากนั้น เพื่อกำหนด DlCO ก็เพียงพอที่จะวัดอัตราการผ่านของ CO ผ่านเยื่อถุงลม-หลอดเลือดฝอยและความดันก๊าซในอากาศในถุงลม

วิธีการหายใจครั้งเดียวเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในคลินิก ผู้ป่วยจะสูดก๊าซผสมที่มีปริมาณ CO และฮีเลียมเพียงเล็กน้อย และกลั้นหายใจขณะหายใจเข้าลึกๆ เป็นเวลา 10 วินาที หลังจากนั้น จะทำการกำหนดองค์ประกอบของก๊าซที่หายใจออกโดยวัดความเข้มข้นของ CO และฮีเลียม จากนั้นจึงคำนวณความสามารถในการแพร่ของ CO ในปอด

โดยปกติ DlСО ซึ่งปรับตามพื้นที่ร่างกายแล้ว คือ 18 มล./นาที/มม.ปรอท/ม.2 ความสามารถในการแพร่ออกซิเจนของปอด (DlО2) คำนวณได้โดยการคูณ DlСО ด้วยค่าสัมประสิทธิ์ 1.23

โรคที่พบบ่อยที่สุดซึ่งทำให้ความสามารถในการแพร่กระจายของปอดลดลง ได้แก่:

• โรคถุงลมโป่งพองในปอด (เนื่องจากพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างถุงลมกับเส้นเลือดฝอยลดลง และปริมาณเลือดในเส้นเลือดฝอยลดลง)
• โรคและกลุ่มอาการที่เกิดร่วมกับความเสียหายแบบกระจายของเนื้อปอดและการหนาตัวของเยื่อบุถุงลมและหลอดเลือดฝอย (ปอดบวมรุนแรง ภาวะอักเสบหรือภาวะเลือดออกในปอดจากการไหลเวียนเลือด โรคปอดแข็งแบบกระจาย โรคถุงลมโป่งพอง โรคฝุ่นจับปอด โรคซีสต์ไฟบรซีส เป็นต้น)
• โรคที่มักเกิดร่วมกับการถูกทำลายของหลอดเลือดฝอยในปอด (หลอดเลือดอักเสบ เส้นเลือดอุดตันของกิ่งเล็กของหลอดเลือดแดงปอด เป็นต้น)

เพื่อการตีความการเปลี่ยนแปลงของความสามารถในการแพร่กระจายของปอดอย่างถูกต้อง จำเป็นต้องคำนึงถึงดัชนีฮีมาโตคริต การเพิ่มขึ้นของฮีมาโตคริตในภาวะเม็ดเลือดแดงมากและเม็ดเลือดแดงแตกทุติยภูมิจะมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้น และการลดลงของภาวะโลหิตจาง - การลดลงของความสามารถในการแพร่กระจายของปอด

[ 43 ], [ 44 ]

การวัดความต้านทานทางเดินหายใจ

การวัดความต้านทานของทางเดินหายใจเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการวินิจฉัยของการระบายอากาศในปอด ในระหว่างการหายใจเข้า อากาศจะเคลื่อนที่ผ่านทางเดินหายใจภายใต้การกระทำของการไล่ระดับความดันระหว่างช่องปากและถุงลม ในระหว่างการหายใจเข้า การขยายตัวของหน้าอกทำให้ความดันในเยื่อบุตาลดลงและความดันภายในถุงลมจะลดลงซึ่งต่ำกว่าความดันในช่องปาก (บรรยากาศ) เป็นผลให้การไหลของอากาศมุ่งเป้าไปที่ปอด ในระหว่างการหายใจออก การกระทำของการดึงยืดหยุ่นของปอดและหน้าอกมีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มความดันภายในถุงลมซึ่งจะสูงกว่าความดันในช่องปาก ส่งผลให้การไหลของอากาศย้อนกลับ ดังนั้น การไล่ระดับความดัน (∆P) จึงเป็นแรงหลักที่ทำให้มั่นใจได้ว่าอากาศจะถ่ายเทผ่านทางเดินหายใจ

ปัจจัยที่สองที่กำหนดปริมาณการไหลของก๊าซผ่านทางเดินหายใจคือความต้านทานอากาศพลศาสตร์ (Raw) ซึ่งขึ้นอยู่กับระยะห่างและความยาวของทางเดินหายใจ รวมถึงความหนืดของก๊าซด้วย

ขนาดของความเร็วการไหลของอากาศเชิงปริมาตรเป็นไปตามกฎของปัวเซย: V = ∆P / Raw โดยที่

• V - ความเร็วเชิงปริมาตรของอัตราการไหลของอากาศแบบลามินาร์
• ∆P - ความแตกต่างของความดันในช่องปากและถุงลม
• ดิบ - ความต้านทานอากาศพลศาสตร์ของทางเดินหายใจ

ดังนั้น ในการคำนวณความต้านทานอากาศพลศาสตร์ของทางเดินหายใจ จึงจำเป็นต้องวัดความแตกต่างระหว่างความดันในช่องปากและถุงลม (∆P) และอัตราการไหลของอากาศเชิงปริมาตรพร้อมกัน

มีหลายวิธีในการกำหนด Raw ตามหลักการนี้:

• วิธีการตรวจปริมาตรด้วยเครื่องพลีทิสโมกราฟีแบบทั้งร่างกาย
• วิธีการปิดกั้นการไหลของอากาศ

การกำหนดปริมาณก๊าซในเลือดและสมดุลกรด-ด่าง

วิธีหลักในการวินิจฉัยภาวะหายใจล้มเหลวเฉียบพลันคือการศึกษาก๊าซในเลือดแดง ซึ่งรวมถึงการวัดค่า PaO2, PaCO2 และค่า pH นอกจากนี้ ยังสามารถวัดความอิ่มตัวของฮีโมโกลบินกับออกซิเจน (ค่าความอิ่มตัวของออกซิเจน) และพารามิเตอร์อื่นๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณเบสบัฟเฟอร์ (BB) ไบคาร์บอเนตมาตรฐาน (SB) และค่าเบสส่วนเกิน (ขาด) (BE)

ตัวบ่งชี้ PaO2 และ PaCO2 เป็นตัวระบุความสามารถของปอดในการทำให้เลือดอิ่มตัวด้วยออกซิเจน (ออกซิเจน) และกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ (การระบายอากาศ) ได้แม่นยำที่สุด ฟังก์ชันหลังนี้ยังถูกกำหนดโดยค่า pH และ BE อีกด้วย

การตรวจองค์ประกอบของก๊าซในเลือดในผู้ป่วยที่ระบบทางเดินหายใจล้มเหลวเฉียบพลันในหน่วยดูแลผู้ป่วยหนัก จะใช้เทคนิครุกรานที่ซับซ้อนเพื่อเก็บเลือดจากหลอดเลือดแดงโดยการเจาะหลอดเลือดแดงขนาดใหญ่ หลอดเลือดแดงเรเดียลจะถูกเจาะบ่อยขึ้นเนื่องจากมีความเสี่ยงต่อภาวะแทรกซ้อนน้อยลง มือมีการไหลเวียนของเลือดข้างเคียงที่ดี ซึ่งดำเนินการโดยหลอดเลือดแดงอัลนา ดังนั้น แม้ว่าหลอดเลือดแดงเรเดียลจะได้รับความเสียหายระหว่างการเจาะหรือใช้สายสวนหลอดเลือดแดง เลือดที่ส่งไปยังมือก็ยังคงมีอยู่

ข้อบ่งชี้ในการเจาะหลอดเลือดแดงเรเดียลและการติดตั้งสายสวนหลอดเลือดแดง ได้แก่:

• ความจำเป็นในการวัดองค์ประกอบก๊าซในเลือดแดงบ่อยครั้ง
• ความไม่เสถียรของระบบไหลเวียนเลือดอย่างรุนแรงร่วมกับภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน และความจำเป็นในการตรวจติดตามพารามิเตอร์ของระบบไหลเวียนเลือดอย่างต่อเนื่อง

ผลการทดสอบอัลเลนเป็นลบถือเป็นข้อห้ามในการใส่สายสวน ในการทำการทดสอบ หลอดเลือดแดงอัลนาและเรเดียลจะถูกกดด้วยนิ้วเพื่อปิดการไหลเวียนเลือดของหลอดเลือดแดง มือจะซีดลงหลังจากนั้นไม่นาน หลังจากนั้น หลอดเลือดแดงอัลนาจะถูกปล่อยออกมาในขณะที่ยังคงกดหลอดเลือดแดงเรเดียลต่อไป โดยปกติแล้ว สีมือจะกลับคืนมาอย่างรวดเร็ว (ภายใน 5 วินาที) หากไม่เป็นเช่นนั้น มือจะยังคงซีด หลอดเลือดแดงอัลนาถูกวินิจฉัยว่าอุดตัน ผลการทดสอบจะถือว่าเป็นลบ และจะไม่ทำการเจาะหลอดเลือดแดงเรเดียล

หากผลการทดสอบเป็นบวก ผู้ป่วยจะต้องหยุดการเคลื่อนไหวฝ่ามือและปลายแขน หลังจากเตรียมบริเวณผ่าตัดในส่วนปลายของหลอดเลือดแดงเรเดียลแล้ว ให้คลำชีพจรที่หลอดเลือดแดงเรเดียล จากนั้นให้ยาสลบที่บริเวณดังกล่าว แล้วเจาะหลอดเลือดแดงในมุม 45 องศา สอดสายสวนขึ้นไปจนมีเลือดไหลเข้าไปในเข็ม จากนั้นจึงนำเข็มออก โดยปล่อยให้สายสวนอยู่ในหลอดเลือดแดง เพื่อป้องกันเลือดออกมากเกินไป ให้กดส่วนปลายของหลอดเลือดแดงเรเดียลด้วยนิ้วเป็นเวลา 5 นาที จากนั้นจึงเย็บสายสวนเข้ากับผิวหนังด้วยไหม และปิดด้วยผ้าพันแผลปลอดเชื้อ

ภาวะแทรกซ้อน (เลือดออก หลอดเลือดแดงอุดตันจากลิ่มเลือด และการติดเชื้อ) ในระหว่างการใส่สายสวนนั้นพบได้ค่อนข้างน้อย

การเก็บตัวอย่างเลือดเพื่อทดสอบควรเก็บในกระบอกฉีดยาแก้วมากกว่ากระบอกฉีดยาพลาสติก สิ่งสำคัญคือตัวอย่างเลือดจะต้องไม่สัมผัสกับอากาศโดยรอบ กล่าวคือ การเก็บตัวอย่างและการขนส่งเลือดจะต้องดำเนินการภายใต้สภาวะที่ไม่มีอากาศ มิฉะนั้น การที่อากาศภายนอกเข้าไปในตัวอย่างเลือดจะทำให้สามารถระบุระดับ PaO2 ได้

การตรวจก๊าซในเลือดควรทำไม่เกิน 10 นาทีหลังจากเจาะเลือดจากหลอดเลือดแดง มิฉะนั้น กระบวนการเผาผลาญที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในตัวอย่างเลือด (ซึ่งเริ่มต้นจากกิจกรรมของเม็ดเลือดขาวเป็นหลัก) จะทำให้ผลการตรวจก๊าซในเลือดเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ โดยทำให้ระดับ PaO2 และ pH ลดลง และเพิ่ม PaCO2 โดยจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนเป็นพิเศษในมะเร็งเม็ดเลือดขาวและเม็ดเลือดขาวชนิดเม็ดเลือดขาวสูง

[ 45 ], [ 46 ], [ 47 ]

วิธีการประเมินสมดุลกรด-ด่าง

การวัดค่า pH ของเลือด

ค่า pH ของพลาสมาในเลือดสามารถตรวจสอบได้ 2 วิธี:

• วิธีการตัวบ่งชี้นั้นอาศัยคุณสมบัติของกรดหรือเบสอ่อนบางชนิดที่ใช้เป็นตัวบ่งชี้ในการแตกตัวที่ค่า pH บางค่า จึงทำให้สีเปลี่ยนไป
• วิธีการวัดค่า pH ช่วยให้สามารถระบุความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนได้แม่นยำยิ่งขึ้นและรวดเร็วยิ่งขึ้น โดยใช้ขั้วไฟฟ้าโพลาโรกราฟิกพิเศษ ซึ่งเมื่อจุ่มลงในสารละลาย จะเกิดความต่างศักย์ขึ้นบนพื้นผิว ขึ้นอยู่กับค่า pH ของตัวกลางที่กำลังศึกษา

อิเล็กโทรดตัวหนึ่งเป็นอิเล็กโทรดแบบแอ็คทีฟหรือแบบวัด ทำจากโลหะมีค่า (แพลตตินัมหรือทองคำ) อีกตัวหนึ่ง (อ้างอิง) ทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดเปรียบเทียบ อิเล็กโทรดแพลตตินัมจะแยกจากระบบส่วนที่เหลือด้วยเมมเบรนแก้วที่ซึมผ่านได้เฉพาะไอออนไฮโดรเจน (H ⁺ ) ภายในอิเล็กโทรดจะเต็มไปด้วยสารละลายบัฟเฟอร์

อิเล็กโทรดจะจุ่มลงในสารละลายที่กำลังศึกษา (เช่น เลือด) และโพลาไรซ์โดยแหล่งกระแสไฟฟ้า เป็นผลให้เกิดกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าแบบปิด เนื่องจากอิเล็กโทรดแพลตตินัม (แอคทีฟ) ยังถูกแยกออกจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ด้วยเมมเบรนแก้วที่ซึมผ่านได้เฉพาะไอออน H ⁺เท่านั้น ความดันบนพื้นผิวทั้งสองของเมมเบรนนี้จึงเป็นสัดส่วนกับค่า pH ของเลือด

ส่วนใหญ่มักจะใช้การประเมินสมดุลกรด-เบสโดยใช้วิธี Astrup บนอุปกรณ์ microAstrup ดัชนี BB, BE และ PaCO2 จะถูกกำหนด เลือดแดง 2 ส่วนที่ถูกตรวจสอบจะถูกทำให้สมดุลกับส่วนผสมของก๊าซ 2 ชนิดที่มีองค์ประกอบที่ทราบกันดี ซึ่งมีความดันบางส่วนของ CO2 แตกต่างกัน ค่า pH จะถูกวัดในเลือดแต่ละส่วน ค่า pH และ PaCO2 ในเลือดแต่ละส่วนจะถูกวาดเป็นจุด 2 จุดบนโนโมแกรม เส้นตรงจะถูกวาดผ่านจุด 2 จุดที่ทำเครื่องหมายไว้บนโนโมแกรมจนกระทั่งตัดกับกราฟ BB และ BE มาตรฐาน จากนั้นค่าจริงของดัชนีเหล่านี้จะถูกกำหนด จากนั้นจะวัดค่า pH ของเลือดที่ถูกตรวจสอบ และจุดที่สอดคล้องกับค่า pH ที่วัดได้จะพบบนเส้นตรงที่ได้ ความดันที่แท้จริงของ CO2 ในเลือด (PaCO2) จะถูกกำหนดโดยการฉายจุดนี้บนแกนตั้ง

การวัดความดัน CO2 โดยตรง (PaCO2)

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้มีการดัดแปลงอิเล็กโทรดโพลาโรกราฟีที่ออกแบบมาเพื่อวัดค่า pH เพื่อวัด PaCO2 โดยตรงในปริมาณเล็กน้อย อิเล็กโทรดทั้งสอง (แบบแอคทีฟและแบบอ้างอิง) จะถูกจุ่มลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งจะถูกแยกออกจากเลือดด้วยเมมเบรนอื่นที่ซึมผ่านได้เฉพาะสำหรับก๊าซเท่านั้น แต่ไม่ซึมผ่านได้สำหรับไอออนไฮโดรเจน โมเลกุลของ CO2 ที่แพร่กระจายผ่านเมมเบรนนี้จากเลือดจะเปลี่ยนค่า pH ของสารละลาย ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น อิเล็กโทรดแอคทีฟจะถูกแยกออกจากสารละลาย NaHCO3 ด้วยเมมเบรนแก้วที่ซึมผ่านได้เฉพาะสำหรับไอออน H ⁺หลังจากจุ่มอิเล็กโทรดในสารละลายทดสอบ (เช่น เลือด) ความดันบนพื้นผิวทั้งสองของเมมเบรนนี้จะแปรผันตามค่า pH ของอิเล็กโทรไลต์ (NaHCO3) ในทางกลับกัน ค่า pH ของสารละลาย NaHCO3 ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ CO2 ในเลือด ดังนั้น ความดันในวงจรจึงแปรผันตามค่า PaCO2 ในเลือด

วิธีโพลาโรกราฟียังใช้เพื่อตรวจสอบ PaO2 ในเลือดแดงด้วย

[ 48 ], [ 49 ], [ 50 ]

การกำหนด BE จากการวัดค่า pH และ PaCO2 โดยตรง

การกำหนดค่า pH และ PaCO2 ของเลือดโดยตรงทำให้กระบวนการกำหนดค่าตัวบ่งชี้ที่สามของความสมดุลกรด-เบส ซึ่งก็คือเบสส่วนเกิน (BE) ง่ายขึ้นอย่างมาก ตัวบ่งชี้สุดท้ายสามารถกำหนดค่าได้โดยใช้โนโมแกรมพิเศษ หลังจากวัดค่า pH และ PaCO2 โดยตรงแล้ว ค่าจริงของตัวบ่งชี้เหล่านี้จะถูกวาดลงบนมาตราส่วนที่สอดคล้องกันของโนโมแกรม จุดต่างๆ จะเชื่อมต่อกันด้วยเส้นตรงและต่อเนื่องกันจนกระทั่งตัดกับมาตราส่วน BE

วิธีการตรวจสอบตัวบ่งชี้หลักสมดุลกรด-เบสนี้ไม่จำเป็นต้องปรับสมดุลเลือดด้วยส่วนผสมของก๊าซ เช่นเดียวกับการใช้กรรมวิธี Astrup แบบคลาสสิก

การตีความผลลัพธ์

ความดันบางส่วนของ O2 และ CO2 ในเลือดแดง

ค่า PaO2 และ PaCO2 ใช้เป็นตัวบ่งชี้ภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวหลัก ในอากาศในห้องหายใจของผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพแข็งแรงซึ่งมีความเข้มข้นของออกซิเจน 21% (FiO2 ₌ 0.21) และความดันบรรยากาศปกติ (760 มม. ปรอท) PaO2 จะอยู่ที่ 90-95 มม. ปรอท เมื่อความดันบรรยากาศ อุณหภูมิแวดล้อม และสภาวะอื่นๆ เปลี่ยนแปลงไป PaO2 ในผู้ที่มีสุขภาพแข็งแรงอาจสูงถึง 80 มม. ปรอท

ค่า PaO2 ที่ต่ำลง (น้อยกว่า 80 มม. ปรอท) ถือเป็นอาการเริ่มต้นของภาวะขาดออกซิเจนในเลือด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความเสียหายเฉียบพลันหรือเรื้อรังต่อปอด หน้าอก กล้ามเนื้อทางเดินหายใจ หรือระบบควบคุมการหายใจส่วนกลาง การลดลงของค่า PaO2 เหลือ 70 มม. ปรอทในกรณีส่วนใหญ่บ่งชี้ถึงภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวที่ชดเชยได้ และมักมาพร้อมกับอาการทางคลินิกของความสามารถในการทำงานที่ลดลงของระบบทางเดินหายใจภายนอก:

• หัวใจเต้นเร็วเล็กน้อย;
• หายใจถี่ หายใจไม่สะดวก โดยมักเกิดขึ้นขณะออกแรง แม้ว่าขณะพักอัตราการหายใจจะไม่เกิน 20-22 ครั้งต่อนาทีก็ตาม
• การลดลงอย่างเห็นได้ชัดของความทนทานต่อการออกกำลังกาย
• การมีส่วนร่วมของกล้ามเนื้อช่วยหายใจ ฯลฯ

เมื่อมองดูครั้งแรก เกณฑ์ของภาวะขาดออกซิเจนในหลอดเลือดแดงเหล่านี้ขัดแย้งกับคำจำกัดความของภาวะหายใจล้มเหลวของ E. Campbell ที่ว่า "ภาวะหายใจล้มเหลวมีลักษณะเฉพาะคือมี PaO2 ลดลงต่ำกว่า 60 mmHg..." อย่างไรก็ตาม ดังที่กล่าวไปแล้ว คำจำกัดความนี้หมายถึงภาวะหายใจล้มเหลวที่สูญเสียการชดเชย ซึ่งแสดงออกมาด้วยอาการทางคลินิกและทางเครื่องมือจำนวนมาก อันที่จริงแล้ว การลดลงของ PaO2 ต่ำกว่า 60 mmHg มักบ่งบอกถึงภาวะหายใจล้มเหลวที่สูญเสียการชดเชยอย่างรุนแรง และมาพร้อมกับอาการหายใจลำบากขณะพักผ่อน จำนวนการเคลื่อนไหวของการหายใจเพิ่มขึ้นเป็น 24 - 30 ครั้งต่อนาที ตัวเขียว หัวใจเต้นเร็ว แรงกดของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจอย่างมาก เป็นต้น ความผิดปกติทางระบบประสาทและสัญญาณของภาวะขาดออกซิเจนของอวัยวะอื่น ๆ มักเกิดขึ้นเมื่อ PaO2 ต่ำกว่า 40-45 mmHg

ค่า PaO2 80-61 mmHg โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีภาวะปอดและระบบทางเดินหายใจภายนอกได้รับความเสียหายเฉียบพลันหรือเรื้อรัง ควรพิจารณาว่าเป็นอาการเริ่มต้นของภาวะขาดออกซิเจนในเลือดแดง ในกรณีส่วนใหญ่ บ่งชี้ถึงการเกิดภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวแบบชดเชยเล็กน้อย การลดลงของค่า PaO2 _{ต่ำกว่า} 60 mmHg บ่งชี้ถึงภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวแบบชดเชยปานกลางหรือรุนแรง ซึ่งอาการทางคลินิกแสดงออกมาอย่างชัดเจน

โดยปกติ ความดันของ CO2 ในเลือดแดง (PaCO2 ₎จะอยู่ที่ 35-45 mmHg ภาวะไฮเปอร์คาเปียจะวินิจฉัยได้เมื่อค่า PaCO2 เพิ่มขึ้นเกิน 45 mmHg ค่า PaCO2 ที่สูงกว่า 50 mmHg มักสอดคล้องกับภาพทางคลินิกของการระบายอากาศที่รุนแรง (หรือภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวแบบผสม) และค่าที่สูงกว่า 60 mmHg ถือเป็นข้อบ่งชี้สำหรับการระบายอากาศด้วยเครื่องช่วยหายใจเพื่อฟื้นฟูปริมาตรการหายใจเล็กน้อย

การวินิจฉัยภาวะหายใจล้มเหลวในรูปแบบต่างๆ (การหายใจล้มเหลว เนื้อปอด ฯลฯ) อาศัยผลการตรวจร่างกายผู้ป่วยอย่างครอบคลุม ซึ่งได้แก่ ภาพทางคลินิกของโรค ผลการตรวจการทำงานของการหายใจภายนอก การเอกซเรย์ทรวงอก การทดสอบในห้องปฏิบัติการ รวมทั้งการประเมินองค์ประกอบของก๊าซในเลือด

_{การเปลี่ยนแปลงของ PaO2}และ PaCO2 _ในภาวะหายใจล้มเหลวและภาวะเนื้อปอดถูกกล่าวถึงข้างต้นแล้ว ให้เราจำไว้ว่าภาวะหายใจล้มเหลวซึ่งกระบวนการปลดปล่อย CO2 _จากร่างกายถูกหยุดชะงักในปอดเป็นหลักนั้นมีลักษณะเฉพาะคือภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูง (PaCO2 _{มากกว่า} 45-50 mmHg) มักมาพร้อมกับภาวะกรดในทางเดินหายใจที่ชดเชยหรือชดเชย ในเวลาเดียวกัน ภาวะหายใจล้มเหลวแบบค่อยเป็นค่อยไปของถุงลมจะนำไปสู่การลดลงของออกซิเจนในอากาศในถุงลมและความดันของ O2 _ในเลือดแดง (PaO2 ₎ส่งผลให้เกิดภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ ดังนั้น ภาพโดยละเอียดของภาวะหายใจล้มเหลวจึงมาพร้อมกับภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูงและภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำที่เพิ่มขึ้น

ระยะเริ่มต้นของภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวแบบเนื้อปอดมีลักษณะเฉพาะคือระดับ PaO2 ลดลง₍ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ) โดยส่วนใหญ่มักเกิดร่วมกับภาวะหายใจเร็วเกินไปของถุงลม (หายใจเร็ว) และเกิดภาวะเลือดคั่งในเลือดต่ำและภาวะเลือดเป็นด่างในเลือด หากไม่สามารถบรรเทาอาการนี้ได้ อาการต่างๆ ของภาวะการระบายอากาศโดยรวมลดลงอย่างต่อเนื่อง ปริมาตรการหายใจลดลงเล็กน้อย และภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูง (PaCO2 _{มากกว่า} 45-50 มม.ปรอท) จะปรากฏให้เห็นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งบ่งชี้ถึงภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวที่เกิดจากความเมื่อยล้าของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจ การอุดตันของทางเดินหายใจอย่างรุนแรง หรือปริมาตรการทำงานของถุงลมลดลงอย่างร้ายแรง ดังนั้น ระยะต่อมาของภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวแบบเนื้อปอดจะมีลักษณะเฉพาะคือระดับ PaO2 ลดลงอย่างต่อเนื่อง₍ภาวะออกซิเจนในเลือดต่ำ) ร่วมกับภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูง

ภาวะขาดออกซิเจนในเลือดและภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูงอาจเกิดขึ้นได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของแต่ละบุคคลในการพัฒนาของโรคและความโดดเด่นของกลไกทางพยาธิสรีรวิทยาบางประการของภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลว ซึ่งจะกล่าวถึงในบทต่อไป

ความไม่สมดุลของกรด-เบส

ในกรณีส่วนใหญ่ การวินิจฉัยภาวะกรดเกินและด่างในเลือดและภาวะอื่นๆ ในระบบทางเดินหายใจและนอกระบบทางเดินหายใจที่แม่นยำ รวมถึงการประเมินระดับการชดเชยความผิดปกติเหล่านี้ ก็เพียงแค่การกำหนดค่า pH ของเลือด, pCO2, BE และ SB เท่านั้น

ในช่วงที่มีภาวะสมดุลของกรด-ด่าง พบว่าค่า pH ของเลือดลดลง และในภาวะด่างในเลือด สมดุลกรด-ด่างจะถูกกำหนดอย่างง่าย ๆ โดยในภาวะกรด สมดุลจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ยังสามารถระบุโรคทางเดินหายใจและโรคอื่นๆ ได้ง่ายโดยใช้ตัวบ่งชี้ทางห้องปฏิบัติการ โดยการเปลี่ยนแปลงของ pCO ₂และ BE ในแต่ละประเภทจะแตกต่างกันไป

สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อต้องประเมินพารามิเตอร์ของสมดุลกรด-เบสในช่วงที่ชดเชยความผิดปกติ เมื่อค่า pH ของเลือดไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น จึงสามารถสังเกตการลดลงของ pCO ₂และ BE ได้ทั้งในภาวะกรดเกินที่ไม่เกี่ยวกับทางเดินหายใจ (เมตาบอลิก) และภาวะด่างเกินในระบบทางเดินหายใจ ในกรณีเหล่านี้ การประเมินสถานการณ์ทางคลินิกทั่วไปจะช่วยได้ ทำให้เราเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันของ pCO ₂หรือ BE เป็นแบบปฐมภูมิหรือทุติยภูมิ (ชดเชย)

ภาวะกรด-ด่างในเลือดจากการชดเชยมีลักษณะเฉพาะคือ PaCO2 เพิ่มขึ้นเป็นหลัก ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการรบกวนสมดุลกรด-ด่าง ในกรณีดังกล่าว การเปลี่ยนแปลง BE ที่เกี่ยวข้องจะถือเป็นผลรอง กล่าวคือ สะท้อนถึงการรวมกลไกชดเชยต่างๆ ที่มุ่งลดความเข้มข้นของเบส ในทางตรงกันข้าม สำหรับภาวะกรด-ด่างในเลือดจากการชดเชย การเปลี่ยนแปลง BE จะถือเป็นผลหลัก และการเปลี่ยนแปลง pCO2 จะสะท้อนถึงการหายใจเร็วเกินปกติของปอดเพื่อชดเชย (หากเป็นไปได้)

ดังนั้น การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ของความไม่สมดุลของกรด-เบสกับภาพทางคลินิกของโรคในกรณีส่วนใหญ่ ช่วยให้สามารถวินิจฉัยลักษณะของความไม่สมดุลเหล่านี้ได้อย่างน่าเชื่อถือพอสมควร แม้จะอยู่ในช่วงที่อาการเหล่านี้ได้รับการชดเชย การประเมินการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ในเลือดยังช่วยให้วินิจฉัยโรคได้อย่างถูกต้องในกรณีเหล่านี้ด้วย ภาวะโซเดียมในเลือดสูง (หรือความเข้มข้นของโซเดียมปกติ) และภาวะโพแทสเซียมในเลือดสูงมักพบในภาวะกรดเกินในระบบทางเดินหายใจและภาวะกรดเกินในระบบเผาผลาญ ในขณะที่ภาวะโซเดียมในเลือดต่ำ (หรือปกติ⁾และภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำพบในภาวะด่างในเลือดของระบบทางเดินหายใจ

การวัดออกซิเจนในเลือด

การส่งออกซิเจนไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อส่วนปลายนั้นไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับค่าสัมบูรณ์ของความดัน D2 _ในเลือดแดงเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความสามารถของฮีโมโกลบินในการจับกับออกซิเจนในปอดและปล่อยออกสู่เนื้อเยื่ออีกด้วย ความสามารถนี้ได้รับการอธิบายด้วยเส้นโค้งการแยกตัวของออกซีฮีโมโกลบินที่เป็นรูปตัว S ความหมายทางชีววิทยาของเส้นโค้งการแยกตัวในรูปแบบนี้คือบริเวณที่มีค่าความดัน O2 สูงนั้นสอดคล้องกับส่วนแนวนอนของเส้นโค้งนี้ ดังนั้น แม้ว่าความดันออกซิเจนในเลือดแดงจะผันผวนตั้งแต่ 95 ถึง 60-70 มม. ปรอท แต่ความอิ่มตัวของฮีโมโกลบินกับออกซิเจน (SaO2 ₎ก็ยังคงอยู่ในระดับที่สูงเพียงพอ ดังนั้นในคนหนุ่มสาวที่มีสุขภาพแข็งแรงที่มีค่า PaO2 ₌ 95 มม. ปรอท ความอิ่มตัวของฮีโมโกลบินกับออกซิเจนจะอยู่ที่ 97% และหาก PaO2 ₌ 60 มม. ปรอท เท่ากับ 90% ความลาดชันที่ลาดชันของส่วนกลางของเส้นโค้งการแยกตัวของออกซีฮีโมโกลบินบ่งชี้ถึงเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยมากต่อการปล่อยออกซิเจนในเนื้อเยื่อ

ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยบางประการ (อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูง กรดเกิน) เส้นโค้งการแยกตัวจะเลื่อนไปทางขวา ซึ่งบ่งชี้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างฮีโมโกลบินกับออกซิเจนลดลง และมีความเป็นไปได้ที่จะปล่อยออกซิเจนเข้าสู่เนื้อเยื่อได้ง่ายขึ้น รูปภาพแสดงให้เห็นว่าในกรณีเหล่านี้ จำเป็นต้องมี PaO2 มากขึ้นเพื่อรักษา_{ระดับ} ออกซิเจนอิ่มตัวของฮีโมโกลบินให้เท่า เดิม

การเลื่อนไปทางซ้ายของเส้นโค้งการแยกตัวของออกซีฮีโมโกลบินบ่งชี้ว่าฮีโมโกลบินมีความสัมพันธ์เพิ่มขึ้นกับ_{ออกซิเจน}และปลดปล่อยออกซิเจนลงในเนื้อเยื่อน้อยลง การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดต่ำ ภาวะด่างในเลือดสูง และอุณหภูมิที่ต่ำลง ในกรณีเหล่านี้ ความอิ่มตัวของออกซิเจนของฮีโมโกลบินที่สูงจะคงอยู่แม้ในค่า PaO _{2 ที่ต่ำกว่า}

ดังนั้นค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนของเฮโมโกลบินในภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลวจึงมีค่าอิสระสำหรับการกำหนดลักษณะของการให้ออกซิเจนแก่เนื้อเยื่อส่วนปลาย วิธีการที่ไม่รุกรานที่ใช้กันมากที่สุดในการกำหนดตัวบ่งชี้นี้คือการวัดออกซิเจนในเลือด

เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพัลส์สมัยใหม่ประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ที่มีไดโอดเปล่งแสงและเซ็นเซอร์ที่ไวต่อแสงซึ่งอยู่ตรงข้ามกับไดโอดเปล่งแสง โดยทั่วไปจะใช้รังสีที่มีความยาวคลื่น 2 แบบ ได้แก่ 660 นาโนเมตร (แสงสีแดง) และ 940 นาโนเมตร (อินฟราเรด) ความอิ่มตัวของออกซิเจนถูกกำหนดโดยการดูดซับแสงสีแดงและอินฟราเรดตามลำดับ โดยฮีโมโกลบินที่ลดลง (Hb) และออกซีฮีโมโกลบิน (HbJ ₂ ) ผลลัพธ์จะแสดงเป็น SaO2 (ความอิ่มตัวที่ได้จากการวัดออกซิเจนในเลือดแบบพัลส์)

โดยปกติค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนจะเกิน 90% ตัวบ่งชี้นี้จะลดลงเมื่อระดับออกซิเจนในเลือดต่ำและค่า PaO2 ลดลง_{ต่ำกว่า} 60 มม.ปรอท

เมื่อประเมินผลการวัดออกซิเจนในเลือด ควรคำนึงถึงข้อผิดพลาดของวิธีนี้ที่ค่อนข้างมาก โดยอยู่ที่ ±4-5% นอกจากนี้ ควรจำไว้ว่าผลลัพธ์ของการกำหนดความอิ่มตัวของออกซิเจนทางอ้อมนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ อีกหลายประการ ตัวอย่างเช่น การมีน้ำยาทาเล็บบนเล็บของผู้รับการทดสอบ น้ำยาทาเล็บจะดูดซับรังสีแอโนดบางส่วนที่มีความยาวคลื่น 660 นาโนเมตร จึงประเมินค่าตัวบ่งชี้_{SaO2 ต่ำเกินไป}

การอ่านค่าออกซิเจนในเลือดได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของเส้นโค้งการแยกตัวของฮีโมโกลบิน ซึ่งเกิดขึ้นจากอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ (อุณหภูมิ, ค่า pH ในเลือด, ระดับ PaCO2), สีผิว, โรคโลหิตจางที่ระดับฮีโมโกลบินต่ำกว่า 50-60 g/l เป็นต้น ตัวอย่างเช่น ความผันผวนของค่า pH เพียงเล็กน้อยทำให้ค่า SaO2 เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ในภาวะด่างในเลือด (เช่น ระบบทางเดินหายใจ ซึ่งเกิดขึ้นจากภาวะหายใจเร็วเกินไป) ค่า SaO2 จะถูกประเมินสูงเกินไป และในภาวะกรดเกิน ค่า SaO2 จะถูกประเมินต่ำเกินไป

นอกจากนี้ เทคนิคนี้ยังไม่อนุญาตให้มีการปรากฏตัวของฮีโมโกลบินชนิดผิดปกติในเลือดส่วนปลาย เช่น คาร์บอกซีฮีโมโกลบินและเมทฮีโมโกลบิน ซึ่งดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่นเดียวกับออกซีฮีโมโกลบิน ซึ่งทำให้ค่า SaO2 สูงเกินไป

อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันการตรวจวัดออกซิเจนในเลือดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในทางคลินิก โดยเฉพาะในหน่วยดูแลผู้ป่วยหนักและแผนกกู้ชีพเพื่อการติดตามแบบไดนามิกอย่างง่ายที่บ่งชี้สถานะของออกซิเจนในเฮโมโกลบิน

การประเมินพารามิเตอร์เฮโมไดนามิก

สำหรับการวิเคราะห์ที่สมบูรณ์ของสถานการณ์ทางคลินิกในภาวะหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน จำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์เฮโมไดนามิกจำนวนหนึ่งแบบไดนามิก:

• ความดันโลหิต;
• อัตราการเต้นของหัวใจ (HR);
• ความดันหลอดเลือดดำส่วนกลาง (CVP)
• ความดันลิ่มหลอดเลือดแดงปอด (PAWP)
• ปริมาณเลือดออกจากหัวใจ;
• การตรวจติดตามคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (รวมถึงการตรวจจับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะอย่างทันท่วงที)

พารามิเตอร์เหล่านี้หลายรายการ (BP, HR, SaO2, ECG ฯลฯ) สามารถกำหนดได้โดยใช้เครื่องตรวจวัดที่ทันสมัยในแผนกผู้ป่วยหนักและแผนกกู้ชีพ สำหรับผู้ป่วยหนัก แนะนำให้ใส่สายสวนหัวใจด้านขวาโดยติดตั้งสายสวนหัวใจชั่วคราวเพื่อตรวจ CVP และ PAOP

[ 51 ], [ 52 ], [ 53 ], [ 54 ], [ 55 ], [ 56 ]