Спирометр — прибор для измерения объёма лёгких¶
Спирометр — медицинский измерительный прибор, предназначенный для количественной оценки функции внешнего дыхания (ФВД) путём регистрации объёма и скорости воздуха, выдыхаемого человеком. Спирометрия является основным неинвазивным методом диагностики обструктивных и рестриктивных заболеваний лёгких, а также одним из стандартных инструментов мониторинга профессиональных вредностей.
¶Принцип работы
Принцип действия спирометра основан на измерении объёма воздуха, проходящего через измерительный датчик (пневмотахограф) при спокойном и форсированном дыхании. Современные приборы регистрируют не только суммарный объём, но и мгновенную скорость потока, что позволяет строить кривые «объём — время» и «скорость — объём» (флоу-волюметрия). По полученным кривым рассчитываются ключевые спирометрические показатели.
¶Основные измеряемые параметры
| Параметр | Обозначение | Описание |
|---|---|---|
| Жизненная ёмкость лёгких | ЖЕЛ (FVC) | Максимальный объём воздуха, который может быть выдохнут после максимального вдоха |
| Форсированная жизненная ёмкость | ФЖЕЛ (FEV1) | Объём воздуха, выдохнутого за первую секунду форсированного выдоха |
| Объём форсированного выдоха за 1 с | ОФВ1 (FEV1) | Синоним ФЖЕЛ, используемый в российской клинической практике |
| Максимальная минутная вентиляция | МВЛ | Максимальный объём воздуха, прокачиваемый через лёгкие за минуту |
| Пиковая скорость выдоха | ПСВ (PEF) | Максимальная скорость потока на форсированном выдохе |
| Средняя скорость форсированного выдоха | ОФВ1/ЖЕЛ | Отношение, характеризующее степень бронхиальной обструкции |
Наибольшее клиническое значение имеет соотношение ОФВ1/ЖЕЛ: снижение его ниже 0,7 (по рекомендациям GOLD — ниже нижней границы нормы по номограммам) указывает на наличие бронхиальной обструкции.
¶Классификация
По принципу измерения спирометры делятся на:
- Водные (жидкостные) — исторически первые приборы, в которых объём выдыхаемого воздуха измерялся по уровню воды в цилиндре, переворачиваемом в водяной ванне. Принцип описан немецким физиологом Карлом Генрихом Тиффно в 1846 году. Водные спирометры до сих пор используются как эталонные лабораторные приборы.
- Сухие (мембранные, турбинные) — объём определяется по перемещению мембраны или вращению миниатюрной турбины в потоке воздуха.
- Электронные (датчиковые) — оснащены датчиками давления, ультразвуковыми, сетчатыми или турбинными сенсорами, сигнал с которых обрабатывается микропроцессором. К этой группе относится большинство современных портативных спирометров, в том числе устройства, подключаемые к смартфону.
По назначению приборы подразделяются на стационарные клинические (для кабинетов функциональной диагностики) и портативные (для домашнего мониторинга, например у пациентов с бронхиальной астмой).
¶Методика исследования
Спирометрия выполняется в положении сидя, с использованием носового зажима. Пациент плотно обхватывает мундштук губами, выполняет максимальный вдох, затем с максимальным усилием и как можно быстрее выдыхает до полного опустошения лёгких (обычно не менее 6 секунд, при ХОБЛ — до 15 секунд). Манёвр повторяется не менее трёх раз, из результатов выбирается наилучший по ФЖЕЛ и ОФВ1. Результаты интерпретируются с учётом пола, возраста, роста и этнической принадлежности пациента с использованием референсных (предсказанных) значений.
¶Клиническое применение
Спирометрия показана при подозрении на ХОБЛ, бронхиальную астму, интерстициальные заболевания лёгких, муковисцидоз, а также для оценки эффективности бронходилататоров. В России спирометрия включена в перечень обязательных обследований при первичном медицинском осмотре работников вредных производств (профосмотры по приказу Минздрава). Снижение ОФВ1 используется для классификации тяжести ХОБЛ по международной классификации GOLD.
¶Ограничения метода
Спирометрия не даёт информации о газообмене, эластичности лёгочной ткани и состоянии плевральной полости. Для этих задач применяются смежные методы: пневмотахография (оценка сопротивления дыхательных путей), диффузионная способность лёгких (метод однократного вдоха инертного газа), плетизмография (измерение остаточного объёма лёгких). Результаты спирометрии также зависят от мотивации и понимания манёвра пациентом, что требует квалифицированного сопровождения исследования медицинским персоналом.
¶История
Первый спирометр сконструировал в 1846 году Карл Генрих Тиффно для измерения жизненной ёмкости лёгких. В 1950-х годах британские исследователи Тодд и Комри стандартизировали методику форсированной спирометрии, что заложило основу современной клинической практики. В 1980-е годы с появлением электронных датчиков и микропроцессоров спирометрия стала массовым рутинным исследованием. В 2010-е годы на рынке появились портативные спирометры, подключаемые к мобильным устройствам, что расширило возможности домашнего мониторинга респираторных заболеваний.
¶Источники
- Гледсон Р. Функциональные пробы в пульмонологии. — М.: Медицина.
- Приказ Минздрава России о порядке проведения предварительных и периодических медицинских осмотров.
- Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD): Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of COPD.
- Комри А. Дж. Клиническая физиология лёгких. — М.: Медицина.