Related Testing

Het volume lucht waaruit de TLC bestaat, kan worden berekend door de longvolumes in de verschillende fasen van de ademhalingscyclus rechtstreeks te meten en door het resterende volume lucht in de longen na maximale uitademing te meten. Deze relatie wordt berekend als de totale longcapaciteit gelijk aan de som van de functionele restcapaciteit en de inademingscapaciteit of als de vergelijking TLC = FRC + IC. De FRC kan alleen worden gemeten met behulp van plethysmografie, stikstofgaswashout- of heliumgasverdunningsmethoden, of met behulp van computertomografie (CT). Zodra het FRC-gasvolume is gemeten en de RV is bepaald, kunnen de volgende bijkomende vergelijkingen worden gebruikt om de TLC te berekenen; de som van de vier longvolumes: TLC = RV + ERV + IRV + TV of de som van de vitale capaciteit en het residuale volume: TLC = VC + RV.

Plethysmografie

Plethysmografie wordt gebruikt om de veranderingen van druk binnen een kamer met constante temperatuur en volume te meten. Bij deze test moet een patiënt verschillende ademhalingsmanoeuvres uitvoeren in een met lucht afgesloten kamer terwijl hij door een spirometer of een pneumotachograaf ademt. Tijdens de ademhalingsoefeningen veroorzaakt het uitzetten en inzakken van de borstkaswand veranderingen in de druk in de kamer en een transducer in de kamer meet deze veranderingen. Deze drukveranderingen in verschillende fasen van de ademhalingscyclus worden vervolgens geanalyseerd om de FRC te berekenen in vergelijking met de resultaten van de spirometrie. Het onderliggende principe voor de berekening van de FRC door middel van plethysmografie is gebaseerd op de Wet van Boyle, die stelt dat er een omgekeerd evenredig verband is tussen het volume en de druk van een gas wanneer de temperatuur van dat gas constant blijft. De gassenwet van Boyle vergelijkt: P1V1 = P2V2 wordt toegepast op plethysmografie omdat de begindruk in de kamer vermenigvuldigd met het begingebied in de kamer gelijk is aan de druk aan het einde van een borstkasverwijding vermenigvuldigd met het volume in de kamer aan het einde van de borstkasverwijding. Plethysmografie is de gouden standaard en de meest nauwkeurige test voor het meten van longvolumes. Bij gebruik van plethysmografie bij patiënten met obstructieve longziekte kan de TLC aan overschatting onderhevig zijn.

Heliumgasverdunning

De heliumgasverdunningsmethode maakt gebruik van heliumgas, een niet-absorbeerbaar gas door de alveoli van de longen, om het FRC longvolume bij patiënten te meten. Deze test begint met het inademen door de patiënt van een bekend volume en concentratie heliumgasmengsel uit een spirometriekamer via een slangetje dat aan de mond van de patiënt is bevestigd. Gedurende deze tijd wordt de heliumconcentratie in de kamer gelijk gemaakt aan de heliumconcentratie in de longen, en de test is afgelopen wanneer de verandering in gasconcentratie minder dan 0,02% bedraagt. De FRC wordt berekend door te weten dat de concentratie heliumgas bij het begin van de test gelijk zal zijn aan dezelfde gasconcentratie aan het einde van de test, gebaseerd op de wet van behoud van massa. De vergelijking die wordt gebruikt om de FRC bij verdunning met heliumgas op te lossen, luidt dan dat de FRC van heliumgas gelijk is aan het bekende volume gas dat in de test wordt gebruikt, vermenigvuldigd met het verschil tussen de beginfractie heliumgas en de eindfractie heliumgas aan het eind van de test. Dit resultaat wordt vervolgens gedeeld door de uiteindelijke fractie heliumgas aan het einde van de test of zoals beschreven in deze vergelijking: FRC = V1(FHe1-FHe2) / FHe2. Helium- en stikstofgasverdunningsmethoden kunnen lagere longvolumes of TLC meten bij patiënten met luchtstroomobstructie; dit komt omdat deze beide tests niet in staat zijn slecht geventileerde delen van de long te meten.

Stikstofgaswasout

Een stikstofwasout-methode is ook een vorm van een gasverdunningstechniek die wordt gebruikt om de FRC te meten om de TLC te berekenen door een patiënt 100% zuurstof te geven om stikstofgas uit de longen te verwijderen. Bij deze test moet een patiënt ademen door een mondstuk met twee eenrichtingskleppen, een klep waarmee de patiënt 100% zuurstof kan inademen en een tweede klep waarmee de patiënt kan uitademen in een pneumotachograaf die de stikstofgasconcentratie en het volume uitgeademde lucht meet. De test begint met het dichtknijpen van de neusgaten van de patiënt, gevolgd door een ademhalingscyclus van 1 minuut; vervolgens krijgt de patiënt 100% zuurstof toegediend bij het einde van de uitademing. Deze test duurt ongeveer 7 minuten aangezien dit de geschatte tijd is voor de voltooiing van de stikstofuitspoeling uit de longen of de test wordt gestaakt nadat de stikstofgasconcentratie is gedaald tot minder dan 1,5%. Stikstofopspoeling werkt om de volgende twee redenen: 1) Stikstofgas maakt ongeveer 78% uit van de gassen in onze atmosfeer, en zeer minimale hoeveelheden stikstofgas kunnen door de longblaasjes diffunderen en in het bloed oplossen 2) Het volume stikstofgas dat uit de longen wordt gespoeld, is gelijk aan het oorspronkelijke volume stikstof in de longen. De FRC kan dus worden berekend door het verschil op te lossen tussen het volume van het uitgespoelde stikstofgas en de stikstofgasweefseluitscheiding, gedeeld door het verschil tussen de oorspronkelijke en de uiteindelijke stikstofgasconcentratie, met behulp van de volgende vergelijking FRC stikstofgas = (uitgewassen stikstofgas) – (stikstofgasweefselexcretie) / initiële – uiteindelijke stikstofgasconcentratie in de longen. Stikstofgas uitwasproef blijft een meer eenvoudige en gemakkelijke test voor patiënten die moeite hebben met het uitvoeren van plethysmografie. Bij patiënten met obstructieve longziekte die stikstofgaswassingstests ondergaan, is een onderschatting van de longvolumemetingen en TLC tot

Computed Tomography (CT)

Computed Tomography (CT)-scan van de thorax is een methode waarbij gebruik wordt gemaakt van radiologische beeldvorming om de longvolumes te berekenen. Bij deze test moet een patiënt zijn adem volledig inhouden terwijl hij op zijn rug ligt en een CT-scan van de borstkas wordt gemaakt. Na voltooiing van de CT van de borstkas wordt het TLC berekend door de totale som op te lossen van elke axiale dwarsdoorsnede van het beeld, vermenigvuldigd met de dikte van de doorsnede. Bij gebruik van CT voor het meten van longvolumes bij patiënten met normale longfunctietests en restrictieve longaandoeningen (veroorzaakt door defecten aan de borstwand, longafwijkingen of pleuraaandoeningen) werden vergelijkbare FRC-, RV- en TLC-waarden gevonden in vergelijking met longvolumes gemeten met plethysmografie en voor zowel helium- als stikstofverdunningstechnieken. Bij patiënten met obstructieve longziekte leveren plethysmografie en CT vergelijkbare metingen van longvolumes op, terwijl gasverdunningstechnieken met heliumgas bij obstructieve longziekte een onderschatting van de longvolumes geven in vergelijking met CT-metingen. De CT-scanmethode voor het meten van longvolumes wordt in de klinische setting niet veel gebruikt, omdat deze methode duur blijft en patiënten aan onnodige straling blootstelt.

Spirometrie

Spirometrie is een veel gebruikte test in de klinische setting voor de beoordeling van de longfunctie en de diagnose van longziekten door het meten van het geforceerde expiratoire volume in één seconde (FEV1) en de geforceerde vitale capaciteit (FVC). Het gebruik van spirometrie alleen wordt vaak ten onrechte beschouwd als een test om de TLC te berekenen, terwijl deze test in feite niet het RV kan meten, het resterende volume lucht in de longen na maximale uitademing. Bovendien, om spirometrie te gebruiken om de TLC te berekenen, moet het worden gecombineerd met plethysmografie, gasverdunning, gaswashout, of radiografische beeldvorming om de RV te schatten.