Tests associés

Le volume d’air qui compose la CLT peut être calculé en mesurant directement les volumes pulmonaires à différentes phases du cycle respiratoire et en mesurant le volume d’air restant dans les poumons après une expiration maximale. Cette relation se calcule comme la capacité pulmonaire totale égale à la somme de la capacité résiduelle fonctionnelle et de la capacité inspiratoire ou comme l’équation suivante TLC = FRC + IC. La CRF ne peut être mesurée que par pléthysmographie, par les méthodes de lavage à l’azote gazeux ou de dilution à l’hélium gazeux, ou par tomographie assistée par ordinateur (TAO). Une fois que le volume gazeux de la CRF est mesuré et que le VR est déterminé, les équations supplémentaires suivantes peuvent être utilisées pour calculer le TLC, c’est-à-dire la somme des quatre volumes pulmonaires : TLC = RV + VRE + VRI + TV ou la somme de la capacité vitale et du volume résiduel : TLC = VC + RV.

Pléthysmographie

La pléthysmographie est utilisée pour mesurer les changements de pression à l’intérieur d’une chambre à température et volume constants. Ce test demande au patient d’exercer diverses manœuvres respiratoires à l’intérieur d’une chambre étanche à l’air tout en respirant à travers un spiromètre ou un pneumotachographe. Au cours des exercices respiratoires, l’expansion et l’affaissement de la paroi thoracique provoquent des changements de pression à l’intérieur de la chambre et un transducteur situé dans la chambre mesure ces changements. Ces changements de pression à différentes phases du cycle respiratoire sont ensuite analysés pour calculer la CRF par rapport aux résultats de la spirométrie. Le principe sous-jacent du calcul de la CRF par pléthysmographie repose sur la loi de Boyle, selon laquelle il existe une relation inverse entre le volume et la pression d’un gaz lorsque la température de ce gaz reste constante. L’équation de la loi de Boyle des gaz : P1V1 = P2V2 est appliquée à la pléthysmographie car la pression initiale dans la chambre multipliée par le volume initial dans la chambre est égale à la pression à la fin d’une expansion thoracique multipliée par le volume dans la chambre à la fin de l’expansion thoracique. La pléthysmographie est le test de référence et le plus précis pour mesurer les volumes pulmonaires. Si l’on utilise la pléthysmographie sur des patients souffrant d’une maladie pulmonaire obstructive, le TLC peut être sujet à une surestimation.

Dilution du gaz hélium

La méthode de dilution du gaz hélium utilise le gaz hélium, un gaz non absorbable par les alvéoles pulmonaires, pour mesurer le volume pulmonaire FRC chez les patients. Ce test commence par faire respirer au patient un volume et une concentration connus d’un mélange gazeux d’hélium provenant d’une chambre de spirométrie par un tube fixé à la bouche du patient. Pendant ce temps, la concentration d’hélium dans la chambre s’égalise avec la concentration d’hélium dans les poumons, et le test se termine lorsque la variation des concentrations de gaz est inférieure à 0,02 %. La FRC est calculée en sachant que la concentration d’hélium au début du test sera égale à la même concentration de gaz à la fin du test, selon la loi de la conservation de la masse. L’équation utilisée pour résoudre la FRC dans la dilution de l’hélium gazeux indique alors que la FRC de l’hélium gazeux est égale au volume connu de gaz utilisé dans l’essai multiplié par la différence entre la fraction initiale d’hélium gazeux et la fraction finale d’hélium gazeux à la fin de l’essai. Ce résultat est ensuite divisé par la fraction finale d’hélium gazeux à la fin de l’essai ou comme décrit dans cette équation : FRC = V1(FHe1-FHe2) / FHe2. Les méthodes de dilution de l’hélium et de l’azote gazeux peuvent mesurer des volumes pulmonaires ou des TLC plus faibles chez les patients souffrant d’obstruction des flux d’air ; cela est dû au fait que ces deux tests ne peuvent pas mesurer les zones mal ventilées du poumon.

La méthode de lavage à l’azote est également une forme de technique de dilution des gaz utilisée pour mesurer la CRF afin de calculer le TLC en donnant à un patient 100 % d’oxygène pour éliminer l’azote gazeux des poumons. Pour ce test, le patient doit respirer à travers un embout buccal muni de deux valves à sens unique, une valve permettant au patient d’inhaler de l’oxygène à 100 % et une seconde valve permettant au patient d’expirer dans un pneumotachographe qui mesure la concentration de gaz azoté et le volume d’air expiré. Le test commence par la fermeture des narines du patient, suivie de respirations tidales pendant 1 minute ; le patient reçoit ensuite 100 % d’oxygène en fin d’expiration. Ce test dure environ 7 minutes, car c’est le temps estimé pour l’achèvement de l’élimination de l’azote des poumons. Le test est interrompu lorsque la concentration d’azote gazeux tombe à moins de 1,5 %. L’élimination de l’azote fonctionne pour les deux raisons suivantes : 1) L’azote gazeux constitue environ 78 % des gaz présents dans notre atmosphère, et des quantités très minimes d’azote gazeux peuvent diffuser à travers les alvéoles des poumons et se dissoudre dans le sang 2) Le volume d’azote gazeux éliminé par lavage des poumons est égal au volume initial d’azote dans les poumons. Ainsi, la CRF peut être calculée en résolvant la différence entre le volume d’azote éliminé et l’excrétion tissulaire d’azote gazeux, divisée par la différence entre la concentration initiale et la concentration finale d’azote gazeux : FRC azote gazeux = (azote gazeux éliminé par lavage) – (excrétion tissulaire d’azote gazeux) / concentration pulmonaire initiale – finale d’azote gazeux. Le test de lavage des gaz azotés reste un test plus simple et plus facile pour les patients qui peuvent avoir des difficultés à réaliser une pléthysmographie. On a constaté que les patients atteints d’une maladie pulmonaire obstructive qui subissent un lavage au gaz azoté ont une sous-estimation des mesures du volume pulmonaire et de la TLC à

Tomographie informatisée (CT)

La tomographie informatisée du thorax est une méthode qui nécessite l’utilisation de l’imagerie radiologique pour calculer les volumes pulmonaires. Ce test exige que le patient retienne sa respiration à l’inspiration complète en position couchée sur le dos dans le processus de réception d’une tomographie du thorax. Une fois le scanner du thorax terminé, le TLC est calculé en résolvant la somme totale de la surface de la section axiale de chaque image multipliée par l’épaisseur de la tranche. L’utilisation de la tomodensitométrie pour mesurer les volumes pulmonaires chez les patients ayant une fonction pulmonaire normale et une maladie pulmonaire restrictive (causée par des défauts de la paroi thoracique, des défauts pulmonaires ou une maladie pleurale) a permis d’obtenir des valeurs de CRF, de VR et de TLC similaires à celles des volumes pulmonaires mesurés par pléthysmographie et pour les techniques de dilution à l’hélium et à l’azote. Chez les patients souffrant d’une maladie pulmonaire obstructive, la pléthysmographie et la tomodensitométrie donnent des mesures similaires des volumes pulmonaires, tandis que les techniques de dilution gazeuse à l’hélium en cas de maladie pulmonaire obstructive sous-estiment les volumes pulmonaires par rapport aux mesures de la tomodensitométrie. La méthode de tomodensitométrie pour mesurer les volumes pulmonaires n’est pas largement utilisée en milieu clinique car cette méthode reste coûteuse et expose les patients à des radiations inutiles.

Spirométrie

La spirométrie est un test commun utilisé dans le cadre clinique pour évaluer la fonction pulmonaire et le diagnostic des maladies pulmonaires en mesurant le volume expiratoire forcé en une seconde (VEMS) et la capacité vitale forcée (CVF). L’utilisation de la spirométrie seule est souvent interprétée à tort comme un test utilisé pour calculer la CVF alors qu’en fait, ce test ne peut pas mesurer le VR, le volume d’air restant dans les poumons après une expiration maximale. De plus, pour utiliser la spirométrie afin de calculer le TLC, il faut l’associer à une pléthysmographie, une dilution gazeuse, un lavage gazeux ou une imagerie radiographique pour estimer le VR.