Relateret testning

Den mængde luft, der udgør TLC, kan beregnes ved direkte måling af lungevolumenerne i forskellige faser af åndedrætscyklussen og ved at måle den resterende mængde luft i lungerne efter maksimal udånding. Dette forhold beregnes som den samlede lungekapacitet, der er lig med summen af den funktionelle residualkapacitet og den inspiratoriske kapacitet eller som ligningen: TLC = FRC + IC. FRC kan kun måles ved hjælp af plethysmografi, nitrogengasudvaskning eller heliumgasfortyndingsmetoder eller ved hjælp af computertomografi (CT). Når FRC-gasvolumenet er målt, og RV er bestemt, kan følgende yderligere ligninger anvendes til at beregne TLC, dvs. summen af de fire lungevolumener: TLC = RV + ERV + IRV + TV eller summen af vitalkapacitet og residualvolumen: TLC = VC + RV.

Plethysmografi

Plethysmografi anvendes til at måle ændringer i trykket i et kammer med konstant temperatur og volumen. Denne test kræver, at patienten udfører forskellige åndedrætsmanøvrer i et lufttæt kammer, mens han/hun trækker vejret gennem et spirometer eller en pneumotachograf. Under åndedrætsøvelserne forårsager brystvæggen ekspansion og kollaps ændringer i trykket i kammeret, og en transducer i kammeret måler disse ændringer. Disse trykændringer i forskellige faser af åndedrætscyklussen analyseres derefter for at beregne FRC, når de sammenlignes med resultaterne af spirometrien. Det underliggende princip for beregning af FRC ved hjælp af plethysmografi er baseret på Boyles lov, som fastslår, at der er en omvendt sammenhæng mellem volumen og tryk af en gas, når gassens temperatur er konstant. Boyle’s lov om gasser ligning: P1V1 = P2V2 anvendes på plethysmografi, idet begyndelsestrykket i kammeret multipliceret med det oprindelige volumen i kammeret er lig med trykket ved slutningen af en brystudvidelse multipliceret med volumenet i kammeret ved slutningen af brystudvidelsen. Plethysmografi er den gyldne standard og den mest nøjagtige test til måling af lungevolumener. Ved anvendelse af plethysmografi på patienter med obstruktiv lungesygdom kan TLC overvurderes.

Heliumgasfortynding

Heliumgasfortyndingsmetoden anvender heliumgas, en gas, der ikke kan absorberes af lungernes alveoler, til at måle FRC-lungevolumenet hos patienter. Denne test begynder med at lade patienten indånde en kendt mængde og koncentration af en heliumgasblanding fra et spirometrikammer gennem et rør, der er fastgjort til patientens mund. I løbet af denne tid udlignes heliumkoncentrationen i kammeret med heliumkoncentrationen i lungerne, og testen afsluttes, når en ændring i gaskoncentrationerne er mindre end 0,02 %. FRC beregnes ved at vide, at koncentrationen af heliumgas ved testens begyndelse vil svare til den samme koncentration af gas ved testens afslutning baseret på loven om massens bevarelse. Den ligning, der anvendes til at løse FRC ved fortynding af heliumgas, siger, at FRC for heliumgas er lig med den kendte mængde gas, der er anvendt i testen, multipliceret med forskellen mellem den indledende fraktion af heliumgas og den endelige fraktion af heliumgas ved testens afslutning. Dette resultat divideres derefter med den endelige fraktion af heliumgas ved afslutningen af testen eller som beskrevet i denne ligning: FRC = V1(FHe1-FHe2) / FHe2. Helium- og kvælstofgasfortyndingsmetoder kan måle lavere lungevolumener eller TLC hos patienter med luftvejsobstruktion; dette skyldes, at begge disse test ikke er i stand til at måle dårligt ventilerede områder af lungen.

Nitrogengasudvaskning

En nitrogenudvaskningsmetode er også en form for gasfortyndingsteknik, der anvendes til at måle FRC for at beregne TLC ved at give en patient 100 % ilt for at fjerne kvælstofgas fra lungerne. Denne test kræver, at patienten trækker vejret gennem et mundstykke, der har to envejsventiler, en ventil, der giver patienten mulighed for at indånde 100 % ilt, og en anden ventil, der giver patienten mulighed for at udånde åndedrag i en pneumotachograf, der måler kvælstofgaskoncentrationen og mængden af udåndingsluft. Testen begynder med at klippe patientens næsebor til, efterfulgt af tidevandsindåndinger i 1 minut, hvorefter patienten får 100 % iltgas tilført i slutningen af udåndingen. Testen varer ca. 7 minutter, da dette er den anslåede tid til at afslutte udvaskningen af kvælstof fra lungerne, eller testen afbrydes, når kvælstofgaskoncentrationen er faldet til under 1,5 %. Kvælstofudvaskning fungerer af følgende to årsager: 1) Kvælstofgas udgør ca. 78 % af gasserne i vores atmosfære, og meget små mængder kvælstofgas kan diffundere gennem lungernes alveoler og opløses i blodet. 2) Mængden af kvælstofgas, der vaskes ud af lungerne, er lig med den oprindelige kvælstofmængde i lungerne. FRC kan således beregnes ved at løse forskellen mellem den mængde kvælstof, der skylles ud, og den mængde kvælstofgas, der udskilles fra vævet, divideret med forskellen mellem den oprindelige og den endelige kvælstofgaskoncentration eller ligningen: FRC nitrogengas = (kvælstofgas udvasket) – (kvælstofgasvævsudskillelse) / initial – endelig koncentration af nitrogengas i lungerne. Nitrogengasudvaskningstest er fortsat en mere enkel og let test for patienter, som kan have svært ved at udføre plethysmografi. Patienter med obstruktiv lungesygdom, der gennemgår nitrogengasudvaskning, har vist sig at have en undervurdering af målinger af lungevolumen og TLC til

Computertomografi (CT)

Computertomografisk scanning af thorax er en metode, der kræver brug af radiologisk billeddannelse til beregning af lungevolumener. Denne test kræver, at patienten holder vejret ved fuld indånding, mens han/hun ligger på ryggen i forbindelse med modtagelse af en CT-scanning af brystkassen. Når CT-scanningen af brystkassen er afsluttet, beregnes TLC ved at løse den samlede sum af det samlede aksiale tværsnitsareal af hvert billede multipliceret med skivens tykkelse. Ved brug af CT til måling af lungevolumener hos patienter med normal lungefunktionstest og restriktiv lungesygdom (forårsaget af brystvægsdefekter, lungedefekter eller pleurasygdom) blev det konstateret, at FRC-, RV- og TLC-værdierne var ens, når de blev sammenlignet med lungevolumener målt ved plethysmografi og for både helium- og nitrogenfortyndingsteknikker. Hos patienter med obstruktiv lungesygdom giver plethysmografi og CT lignende målinger af lungevolumener, mens gasfortyndingsteknikker med heliumgas ved obstruktiv lungesygdom undervurderer lungevolumenerne sammenlignet med CT-målinger. CT-scanningsmetoden til måling af lungevolumener anvendes ikke i vid udstrækning i klinisk sammenhæng, da denne metode fortsat er dyr og udsætter patienterne for unødvendig stråling.

Spirometri

Spirometri er en almindelig test, der anvendes i kliniske omgivelser til vurdering af lungefunktion og diagnosticering af lungesygdomme ved at måle forceret ekspiratorisk volumen i et sekund (FEV1) og forceret vitalkapacitet (FVC). Anvendelse af spirometri alene misforstås ofte som en test, der anvendes til at beregne TLC, når denne test faktisk ikke kan måle RV, det resterende luftvolumen i lungerne efter maksimal udånding. Hvis spirometri skal bruges til at beregne TLC, skal den desuden kombineres med plethysmografi, gasfortynding, gasudvaskning eller radiografisk billeddannelse for at estimere RV.