Related Testing

Luftvolymen som utgör TLC kan beräknas genom att direkt mäta lungvolymerna i olika faser av andningscykeln och genom att mäta den återstående luftvolymen i lungorna efter maximal utandning. Detta förhållande beräknas som den totala lungkapaciteten som är lika med summan av den funktionella residualkapaciteten och den inspiratoriska kapaciteten eller som ekvationen: TLC = FRC + IC. FRC kan endast mätas med pletysmografi, kvävegasutspolning eller heliumgasutspädningsmetoder eller med hjälp av datortomografi (CT). När FRC-gasvolymen har mätts och RV har bestämts kan följande ytterligare ekvationer användas för att beräkna TLC, dvs. summan av de fyra lungvolymerna: TLC = RV + ERV + IRV + TV eller summan av vitalkapacitet och restvolym: TLC = VC + RV.

Plethysmografi

Plethysmografi används för att mäta tryckförändringar i en kammare med konstant temperatur och volym. Detta test kräver att patienten utför olika andningsmanövrer inuti en lufttät kammare medan han eller hon andas genom en spirometer eller en pneumotachograf. Under andningsövningarna orsakar bröstväggens expansion och kollaps förändringar i trycket i kammaren och en givare i kammaren mäter dessa förändringar. Dessa tryckförändringar i olika faser av andningscykeln analyseras sedan för att beräkna FRC jämfört med resultaten från spirometrin. Den underliggande principen för att beräkna FRC med hjälp av pletysmografi bygger på Boyles lag som anger att det finns ett omvänt förhållande mellan volymen och trycket hos en gas när gasens temperatur är konstant. Boyles lag för gaser ekvation: P1V1 = P2V2 tillämpas på pletysmografi eftersom initialt tryck i kammaren multiplicerat med den initiala volymen i kammaren är lika med trycket i slutet av en bröstkorgsexpansion multiplicerat med volymen i kammaren i slutet av bröstkorgsexpansionen. Pletysmografi är den gyllene standarden och det mest exakta testet för att mäta lungvolymer. Om pletysmografi används på patienter med obstruktiv lungsjukdom kan TLC överskattas.

Heliumgasutspädning

Heliumgasutspädningsmetoden använder heliumgas, en gas som inte kan absorberas av lungornas alveoler, för att mäta FRC-lungvolymen hos patienter. Testet inleds med att patienten andas in en känd volym och koncentration av en heliumgasblandning från en spirometrikammar genom ett rör som är fäst vid patientens mun. Under denna tid jämnas heliumkoncentrationen i kammaren ut med heliumkoncentrationen i lungorna, och testet avslutas när förändringen i gaskoncentrationen är mindre än 0,02 %. FRC beräknas genom att veta att koncentrationen av heliumgas vid testets början kommer att motsvara samma koncentration av gas vid testets slut, baserat på massans bevarandelag. Den ekvation som används för att lösa FRC vid utspädning av heliumgas anger då att FRC för heliumgas är lika med den kända volymen gas som används i testet multiplicerat med skillnaden mellan den ursprungliga fraktionen heliumgas och den slutliga fraktionen heliumgas i slutet av testet. Detta resultat divideras sedan med den slutliga fraktionen heliumgas i slutet av provningen eller enligt beskrivningen i denna ekvation: FRC = V1(FHe1-FHe2) / FHe2. Helium- och kvävegasutspädningsmetoder kan mäta lägre lungvolymer eller TLC hos patienter med luftflödesobstruktion; detta beror på att båda dessa tester inte kan mäta dåligt ventilerade områden i lungan.

Nitrogen Gas Washout

En kvävegasutspädningsmetod är också en form av en gasutspädningsteknik som används för att mäta FRC för att beräkna TLC genom att ge patienten 100 % syre för att avlägsna kvävgas från lungorna. Detta test kräver att patienten andas genom ett munstycke som har två envägsventiler, en ventil som gör det möjligt för patienten att andas in 100 % syre och en andra ventil som gör det möjligt för patienten att andas ut andetag i en pneumotachograf som mäter kvävegaskoncentrationen och volymen av utandningsluften. Testet inleds med att patientens näsborrar stängs, följt av tidalandningar i 1 minut. Därefter får patienten 100 % syrgas vid expirationen. Testet varar i cirka 7 minuter eftersom detta är den uppskattade tiden för att kväve ska kunna sköljas ut från lungorna, eller så avbryts testet när kvävekoncentrationen sjunker till mindre än 1,5 %. Kväveavskiljningen fungerar av följande två anledningar: 1) Kvävgas utgör cirka 78 % av gaserna i vår atmosfär, och mycket små mängder kvävegas kan diffundera genom lungornas alveoler och lösas upp i blodet. 2) Volymen kvävegas som sköljs ut ur lungorna är lika stor som den ursprungliga volymen kväve i lungorna. FRC kan således beräknas genom att lösa skillnaden mellan volymen kväve som sköljs ut och kvävegasvävens utsöndring dividerat med skillnaden mellan initial och slutlig kvävegaskoncentration eller ekvationen: FRC kvävegas = (kvävegas som tvättas ut) – (kvävegasvävnadsexkretion) / initial – slutlig koncentration av kvävegas i lungorna. Testning av kvävegas som tvättas ut förblir ett enklare och lättare test för patienter som kan ha svårt att utföra pletysmografi. Patienter med obstruktiva lungsjukdomar som genomgår kvävegasutspolning har visat sig ha en underskattning av mätningar av lungvolym och TLC till

Computed Tomography (CT)

Computed tomography scan of the thorax är en metod som kräver användning av radiologisk avbildning för att beräkna lungvolymer. Detta test kräver att patienten håller andan vid full inandning medan han eller hon ligger på rygg i processen för att få en datortomografi av bröstkorgen. Efter avslutad CT av bröstkorgen beräknas TLC genom att lösa den totala summan av varje bilds axiella tvärsnittsarea multiplicerad med skivans tjocklek. Användningen av CT för att mäta lungvolymer hos patienter med normala lungfunktionsundersökningar och restriktiva lungsjukdomar (orsakade av bröstväggsdefekter, lungdefekter eller pleurasjukdomar) visade sig ha liknande FRC-, RV- och TLC-värden jämfört med lungvolymer som mättes med pletysmografi och för både helium- och kväveutspädningstekniker. Hos patienter med obstruktiv lungsjukdom ger plethysmografi och CT liknande mätningar av lungvolymer, medan gasutspädningstekniker med heliumgas vid obstruktiv lungsjukdom underskattar lungvolymerna jämfört med CT-mätningar. CT-metoden för att mäta lungvolymer används inte i stor utsträckning i klinisk miljö eftersom metoden fortfarande är dyr och utsätter patienterna för onödig strålning.

Spirometri

Spirometri är ett vanligt test som används i den kliniska miljön för att bedöma lungfunktionen och diagnostisera lungsjukdomar genom att mäta forcerad expiratorisk volym i en sekund (FEV1) och forcerad vitalkapacitet (FVC). Användningen av enbart spirometri missuppfattas ofta som ett test som används för att beräkna TLC, när detta test i själva verket inte kan mäta RV, den återstående luftvolymen i lungorna efter maximal utandning. För att använda spirometri för att beräkna TLC bör det dessutom kombineras med pletysmografi, gasutspädning, gasutspolning eller radiografisk avbildning för att uppskatta RV.