폐기능 검사는 간단하면서도 안전한 검사로 호흡기 질환의 진단을 위해, 수술 전 검사로 자주 시행하는 검사입니다. 하지만 그만큼 검사과정 및 용어, 검사결과의 해석이 중요합니다. 폐기능 검사시 사용하는 용어 및 기류-용적 곡선 (Flow-volume curve) 에 대해 살펴보겠습니다.
폐기능 검사의 주요 용어
- FEV1 (Forced expiratory volume at 1 second)
- 1초노력호기량 : 최대 노력호기 중 첫 1초간의 배출된 호기량
- 폐쇄성 폐질환의 지표 (단, VC에 따라 변화할 수 있어 제한성 장애에서도 감소 가능)
- FVC (Forced vital capapcity)
- 노력폐활량 : 최대 노력호기 중 한 호흡으로 나간 호기량, VC를 반영
- FEV1/FVC
- 일초율, FEV1과 FVC 의 비율, %로도 표기 가능
- 폐쇄성 폐질환의 지표 (VC 변화에 의한 영향 배제가능)
- TV (Tidal volume)
- 일회호흡량 : 안정시 호흡주기 동안 들이쉬거나 내쉬는 공기량
- FRC (Functional residual capacity)
- 기능잔기용량 : 일회호흡량 호기 후 폐에 남아있는 공기량
- IC (Inspiratory capacity)
- 흡기용량 : 일회호흡량 호기 후 최대로 흡기될 수 있는 공기량
- RV (Residual volume)
- 잔기량 : 최대 호기 후 폐에 남아있는 공기량
- TLC (Total lung capacity)
- 총폐용량 : 최대 흡기 후 폐의 전체 공기량
- VC (Vital capacity)
- 폐활량 : 최대 흡기 후 호기될 수 있는 최대 공기량
- ERV (Expiratory reserve volume)
- 호기예비량 : 일회호흡량 호기 후 최대로 호기될 수 있는 공기량
- IRV (Inspiratory reserve volume)
- 흡기예비량 : 일회호흡량 흡기 후 최대로 흡기될 수 있는 공기량
- FEF25~75%
- Forced expiratory flow during the middle half of the FVC
- FVC 의 초기 및 말기 25%를 제외한 중간 50% 의 평균 노력호기 속도
- 노력성 호기 중간 유량
- 말초 소기도 폐쇄 조기 진단에 도움을 준다.
- 환자 노력과 관계 없으나, 많은 변이성을 보인다.
- FEF75%
- Instantaneous flow measured after 75% of the FVC has been exhaled
- PEF (Peak expiratory flow)
- 최고호기기류 : 노력 호기 중 최고 속도
- Volume 이 2~3개가 합쳐지면 Capacity
- Capacity is composed of two or more Volumes
노력 호기 시행방법
(1) Maximal inspiration : 가능한 최대로 깊게 들이마시도록 격려한다.
(2) Blast phase : 폐활량계에 공기를 쏟아 붓도록 큰소리로 유도한다.
(3) Continuation : 적어도 6초 동안 호기를 유지할 수 있도록 격려한다. (10세 미만 아동은 3초 이상)
기류-용적 곡선(Flow-Volume Curve) 와 용적-시간 곡선 (Volume-Time Curve)
기류-용적 곡선의 윗부분은 exhalation (호기) 이며, 아랫부분은 inhalation (흡기) 입니다. 가장 뾰족한 꼭대기 부분은 Peak flow (PEF) 입니다. X축의 RV 와 TLC 사이는 FVC 가 됩니다.
*적합한 방법의 폐기능 검사
적합한 방법이란 기류-용적 곡선에서 정점이 날카로워야 하고 용적-시간 곡선에서 호기 시간이 6초를 넘겨야 합니다. (10세 미만 아동은 3초 이상 그리고 10세 이상인 경우는 6초 이상 호기 상태를 유지하려고 노력)
용적-시간 곡선에서 1초 이상 용적 변화가 없는 상태(25 mL미만 변화)를 유지해야 합니다.
적합성 기준에 맞지 않았다고 하더라도 꼭 부적절한 검사라고 하기 어렵습니다. 왜냐하면 어떤 환자의 경우 이것이 최선의 상태를 표현한 것이기 때문입니다.
Airway obstruction in Flow-volume curve
기류-용적 곡선의 loop 는 나이가 든 환자일 수록, airway obstruction 이 심해질 수록 concave 해집니다. 이를 scooping 또는 coving 이라 표현합니다.
airway obstruction 이 매우 심한 경우 오목한 부분이 매우 심하게 꺽이는데 이를 airway collapse pattern 이라고 불리며, emphysema 와도 관련 있습니다.
chronic bronchitis 로 인해 airway obstruction 이 심한 경우 peak flow 는 심하게 감소하고 concavity 는 상대적으로 mild 해집니다.
Restriction in Flow-volume curve
restriction (제한성 장애) 에서는 lung volume 이 현저하게 줄어들기 전까지는 peak flow 가 비교젹 유지되는 편입니다. Vital capacity 는 감소되기 때문에 뾰족하게 높고 좁아지는 곡선 모양이 됩니다.
어떤 경우에서는 모양은 정상처럼 보이나, 전체적인 곡선 크기가 줄어드는 형태도 있습니다.
Other airway disorders in Flow-volume curve
intrathoracic flow limitation 은 호기시에만 발생합니다. (Expiratory pleteau) [가변의 흉곽 내 폐쇄] (흉강 내 기도 : 기관의 흉강 내 부분과 주기관지, 예 : 장기간의 인공 삽관
후 기도 협착, 주기관지 내에 발생한 기관지결핵, 폐암 또는 이물질 (한쪽 주기관지 폐쇄) 등)
extrathoracic flow limitation 은 흡기시에만 발생합니다. (Inspiratory pleteau) [가변의 흉곽 외 폐쇄] (흉강 외 기도 : 인두, 후두, 기관의 흉강 외 부분, 예 : 갑상선이나 림프 종양 등 기도 외 종양 형성 시)
Pleteau 가 inspiration 과 expiration 모두에서 발생한 경우 airway 상 fixed obstruction 이 있다는 의미입니다. (고정된 폐쇄) (예 : 산이나 염기로 인한 기도 화상 후의 협착 등)
왼쪽부터 (1) 정상 flow-volume curve, (2) 충분히 불지 못했을 때 (rounded peak flow), (3) 호기를 조기에 중단, (4) 호기 중 기침, (5) 시작할 때 주저함.
- 폐쇄성 장애 예시 (a, b)
- a) FEV1 38%, ratio 46%, PEF 48%, TLC 101%
- b) FEV1 57%, ratio 73%, PEF 43%, TLC 96%
- 제한성 장애 예시 (c, d)
- c) FEV1 66%, ratio 80%, PEF 79%, TLC 62%
- d) FEV1 64%, ratio 64%, PEF 82%, TLC 72%
- a) normal, b) mild-moderate obstruction, c) severe obstruction, d) variable extrathoracic obstruction
- e) fixed large/central airway obstruction, f) unilateral mainstem bronchial obstruction, g) restriction, h) mixed disorder
참고자료 : 만성 기침의 원인
참고자료 : 폐기능검사 적응증과 금기증 (https://sondoctor.co.kr/1358)
참고자료 : 폐기능 검사 전 피해야 할 약물 얼마나 중단해야할까?
참고자료 : 폐기능 검사의 주요 용어 및 기류-용적 곡선
참고자료 : 폐기능 검사의 해석