기본 폐기능검사의 이해 이대 목동 병원 김 경 환.

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1 기본 폐기능검사의 이해 이대 목동 병원 김 경 환

2 최대 호기류 용적 곡선 ( Flow / Volume Loop )
측정법 노력성 폐활량 측정법(Forced Vital Capacity , FVC )은 가능한 힘껏 흡입한 후 가능한 세고 빠르게 숨을 내쉬게 하여 노력성 호기 곡선을 얻는 것이다. 사용 목적 폐쇄성 폐질환 환자의 환기 장애 시 천천히 숨을 내쉬는 경우 폐활량이 비교적 정상을 보일 때가 있으므로 폐활량 측정법만으로는 진단에 제약이 있다는 것을 알게 되어 그 후 최대 노력성 호기 시 유량의 감소가 임상적으로는 호흡장애와 더욱 상관관계가 깊다는 것을 알게 되어 피검자로 하여금 최대로 숨을 들이마시게 한 후 가능한 빠르게 내쉬게 하여 얻은 최대 노력성 호기 곡선을 이용하게 되었다.

3 기본 검사치 기관지의 직경이 2mm이상 되는 일부 소 기관지와 종말기관지에 대하여 환기기능의 이상 유무를 검사하게 된다. 기도가 폐쇄되거나 막혀서 일어나는 환기기능의 장애는 주로 이 부분에서 일어나게 된다. 기관과 주 기관지, 소 기관지는 연골로 싸여 있어 폐쇄되지 않기 때문에 폐활량측정에서 잘 나타나지 않는다. 호흡 기관지와 폐포관, 폐포의 이상 유무는 폐활량 측정으로 쉽게 확인 할 수 없으며, 이 부위에 이상이 있는 경우 제한적 환기기능 장애가 발생하게 된다. 측정치에 대한 기본적인 설명은 다음과 같다 가> 노력성 폐활량 ( Forced Vital Capacity, FVC ) 폐활량(VC)과 혼동하지 말아야 하며, 폐활량을 노력성 폐활량과 구분하기 위하여 느린 폐활량(Slow VC)이라고 한다. 느린 폐활량이란 최대한 공기를 흡입한 후 서서히 느리게 불어 낸 공기의 양을 말한다. 기도의 폐색이 없는 경우에 한하여 노력성 폐활량 = 느린 폐활량 이다. 나> 1초간 노력성 폐활량( Forced Expiratory Volume in One second , FEV1 ) 최대 노력성 호기를 시작한 후 1초간에 내쉰 기량을 지칭한다. 노력에 영향을 받는 곡선의 초반부가 포함되나 또한 노력에 관계없는 중간부분도 상당히 이에 속하기 때문에 임상 진단을 위하여 충분히 재현성이 있으며 예민한 지표이다. 폐쇄성 폐질환시 이 지표가 감소 하며 실제로 이 수치와 여러 호흡기 질환의 장애 정도 및 장 단기 예 후 사이에 상관관계가 상관 관계가 있다. 용적-시간 곡선에서 구할 수 있으나 유량-용적 곡선에서는 구할 수 없다. 호기의 시작점을 정확히 잡기 위해 시작점은 후 외삽법(extrapolated method)으로 시작점을 정하고 1초간의 호기량을 측정하여야 한다.

4 다> 1초율 , 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비 ( FEV1.0/FVC)
정상범위는 60~80%이며, 그 이하인 경우는 기도 폐쇄를 의미한다. 그러나 폐쇄성 폐질환의 경우 잔 기량의 증가로 노력성 폐활량이 감소할 수 있어 비율적으로 그다지 감소 하지 않을 수 있어 폐쇄정도의 판단에 중요한 지표이기도 하지만 정확한 지표라 할 수 는 없으며, 이 경우는 다른 지표를 참조 하여야 한다. 90% 이상일 경우는 노력성 폐활량이 잘못 측정된 경우가 대부분으로 특히 6초 이상 불어 내지 못하고 일찍 검사를 종결한 경우이다. 제한성 폐 질환에서는 노력성 폐활량이 감소 하므로 이 비율이 증가하고 혼합형인 경우는 정상수치를 유지한다. 용적-시간 곡선에서 구할 수 있으나 유량-용적 곡선에서는 구할 수 없다. 라> 노력성 호기 중간유량 ( Forced Mild-expiratory Flow 25-75% , FEF25-75% ) 노력성 호기 방법으로 최대한 세고 빨리 불어 낼 때 노력성 폐활량의 초기와 말기의 25%를 제외한 중간의 50%기량을 소요된 시간으로 나누어 구한 값으로 리 터/초(L/sec) 로 나타낸다. 이전에는 최대중간호기유량(MMEF , Maximal Mid-expiratory Flow)으로 불리웠다. 최대한 불어 내고 난 후 중간부위에서는 불어 내는 힘에 상관없이 호기유량이 결정되게 된다. 즉 환자의 노력에 별로 관계없이 말초 소기도 의 조기 병변 진단에 도움을 주고 있으나 여러 가지 제한 점이 있어 제한 점을 배제시키지 않는 한 사용하는데 조심하여야 한다. 유량-용적 곡선에서 쉽게 구할 수 있으나 용적-시간 곡선에서 구할 수 없다.

5 마> 최고 호기 유속 ( Peak Expiratory Flow , PEF )
최대 호기 시 그 한 순간의 최고유속을 말한다. 유량-용적 곡선에서 쉽게 구할 수 있다. 대상자의 협조 상태를 판단 할 때 간접적으로 사용 할 수 있으며 얼마나 최대로 세게 불었나를 판단할 때 주로 사용된다. 주기관지나 기관의 폐쇄정도를 간접적으로 예측할 수 있다. 폐활량 측정의 제한 점 폐기 능 검사는 대상자가 협조하지 않으면 검사치의 오류가 발생하게 되므로 검사는 충분한 설명으로 이해를 도모 하고 협조를 유도 하여야 하며, 폐활량검사는 선별검사 방법으로 전체적 이상유무는 판단하지만 자세한 질병 명과 부위를 알 수 가 없다. 한 예로 FEV1이 감소 한 경우 천식인지, 다른 폐쇄성 폐 질환인지 확증활 수 없어 흉부 방사선 사진이나 직업력, 과거력, 다른 진단 검사를 실시하여 확진 할 수 밖에 없다. 폐쇄성질환은 초기에 발견 할 수 있으나 제한성질환은 조기에 발견하기 어려우므로 호흡성 폐질환에 대한 감시 프로그램에서 폐활량의 단독으로만 시행할 수 없고 다른 검사와 병행을 하여야 한다.

6 Flow volume을 도식화해 놓은 그림설명으로 1. 자연스럽게 호흡을 하다가 2
3. 아주 강하고 빠르게 폐를 다 비운다 생각하고 내 분다 더 이상 불 수 없으면 녹색 메시지가 뜨고 그 이후 깊게 들여 마신 후 검사를 끝낸다.

7 위 그림은 Flow(세로축)와 volume(가로축)을 도식하여 나타낸 그림으로
도식된 그림 속의 그래프가 각 위치별로 어떠한 수치의 도식을 알려 주는지 표현해 주고 있다.

8 검사 중 일어 날 수 있는 오류에 대한 도식 1. 검사 중 기침을 하거나 2. 너무 살살 불 거나 3. 시작점이 정확하지 못한 경우 4. 조기에 호기를 중단해 버리는 경우 이러한 경우를 한 그림 안에 다 도식하여 표현을 했으며, 하단은 실제 기침을 하거나 너무 느린 시작점의 경우 예를 보여줌

9 기류 용적곡선의 비정상적 수치 그래프 첫 그림은 고정형 상기도 폐쇄유형을 둘째는 폐쇄성 유형을 셋째는 제한성 유형을
나타내는 그림의 도식이며 위의 그림은 전형적인 비정상적 유형의 그래프 이므로 이와 사뭇 다른 여러 형태의 그래프가 있다.

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15 실제 검사실내에서 시행 하는 기류용적폐곡선의 검사 방법서술

16 폐활량측정 방법 폐활량 측정의 검사 순서 1) 사전준비 및 폐활량측정의 준비 2) 보 정 실시(구경 측정) 3) 폐활량측정의 목적 설명 4) 검사 전 설문조사 ( 흡연, 최근의 질병, 약물 복용 등등 ) 및 기기에 환자상황 입력 5) 대상자에게 시범을 보인다 ( 폐활량 측정 시 목과 자세에 대한 설명, 흡기 시 최대한 들어 마실 것, 마우스피스의 사용법 설명, 호시 최대한 세게, 바르게 불도록 교육 ) 6) 폐활량측정의 실시 ( 올바른 자세를 유지 하도록 유도, 코 마개를 할 것 / 최대한 흡입은 빠르게 힘주지 말도록 유도 / 마우스피스는 이빨로 물고, 입술은 공기가 새지 않도록 유도 / 호기는 빠르고 세게 불어 내도록 유도 / 검사자는 정열적으로, 최대의 노력으로 실시 / 잘못된 방법을 지적하여 그 다음 실시에는 개선 되도록 교육 / 적합한 검사가 3회 이상이 되도록 실시 ) 7) 검사 후 적합성과 재현성에 대한 검토와 재 실시의 여부 판단 8) 해 석 9) 결과 보고 및 임상적 조치

17 기기에 환자의 기본적인 사항을 입력 후 환자에게 검사에 대한 설명을 한 후 환자에게 마우스피스를 물게 하고
검사의 실시를 위한 기능키 F1을 누른다 ( 기기 마다 각각 기능키는 다를 수 있다)

18 가장 편한 한 자세로 평소 안정 시 정상적인 호흡을 유도 한다

19 안정 시 호흡 후 최대한 깊게 숨을 들여 마시게 한다 . 이때 어깨를 위로 들거나 머리를 뒤로 잡아 빼지 말고 가슴을 최대한
부풀린다고 생각하면서 어깨만 살짝 펴는 정도가 좋다.

20 최대한 들어 마신 후 바로 그 즉시 아주 폭발하듯이 강하고 세고 길게 6초 이상 호기를 한다

21 아주 빠르게 내쉰 뒤 들여 마시지 말고 계속 해서 더 내쉴 수 있도록 그리고 이를 유지 하도록 독려 하여야 하며
이때의 상태는 더 이상 낼 것이 없어 폐 안이 텅 빈 상태를 일정시간(약1초) 유지 한다고 생각이 들 정도로 하여야 하며 이때 더 이상 내 불 수 없을 때는 기기에서 검사가 적합하다는 메시지가 나타난다.

22 적합성에 대한 메시지를 확인 후 바로 최대한 깊게 흡입을 하여야 한다.

23 검사가 끝나면 END 키를 누르고 검사를 끝낸다. 이와 같을 검사를 1분단위로 휴식 후 반복하여
최소 3회 이상의 기준치에 맞는 검사를 취득 하여야 하며, 총검사는 한번에 8회 이상하지는 않는다.

24 적합성 판정기준 (Within-manoeuvre criteria) 허상(artifact)이 없어야 한다.
* 호기1초 이내에 기침을 하는 경우 * 측정결과의 영향을 주는 성대폐쇄 * 호기의 조기 중단 * 검사 시 흡기와 호기를 최대한도로 하지 않은 경우 (PEF) * 입가와 코로 새는 경우 * 마우스피스를 막는 경우 2. 시작을 잘 해야 한다. * 외삽 용적이 FVC의5%미만이거나 절대값으로 0.150L미만이어야 한다. 3. 충분한 호기를 해야 한다. * 호기시간은 6초 이상 (어린이는 3초) , 용량과-시간곡선에서 편평부가 존재하거나, 편평부가 존재하지 않더라도 더 호기를 할 수 없을때

25 재현성 판정 기준 ( Between-manoeuvre criteria )
허용 가능한 세 개의 폐 용량 곡선을 얻은 후, 아래내용이 적용되는지 확인 FVC의 최대값과 그 다음으로 큰FVC값의 차이가 0.15 Liter이하 FEV1의 최대값과 그 다음으로 큰FEV1값의 차이가 0.15Liter이하 (단 FVC가 1.0Liter 이하인 경우는 그 차이가 0.100Liter이하이어야 한다) * 기준을 만족 못 할 경우 최대 8회까지 더 이상 진행 못하면 8회 이전에 중단 * 최소한 적합한 3개의 검사 수치는 저장한다

26 폐활량 측정 결과의 해석 예측식 정상 예측치란 검사 대상자의 나이와 신장, 성별이 비슷한 건강한 인구집단( 폐 질환이 없고, 비흡연자이며, 유해물질에 폭로된 경험이 없는 집단)을 대상으로 조사하여 예측치 공식을 구한다. 검사 대상자의 예측치도 이러한 집단의 폐활량측정치와 비교하여 정상과 이상을 판단하게 된다. 기준이 되는 예측치 공식에 오류가 있다면 결과의 판정은 모두 오류가 있게 된다. 따라서 예측치 공식은 폐활량측정의 결과를 해석하는데 있어서 정확한 폐활량 측정 방법과 마찬가지로 매우 중요한 요소가 된다. 그러나 일부 인구는 평균치에 비하여 낮거나 높다. 1991년 ATS는 정상의 아래 한계 치(Lower Limit of Normal ; LIM)를 사용하여 이상과 정상을 구분하였는데 이는 보통 인구의 약5%정도를 이상자라고 구분한다는 통계적인 기본이 깔려 있다. 일반인에 대한 폐활량측정의 예측치는 일반인을 대상으로 구한 예측치를 사용하고, 근로자에 대한 예측치는 근로자를 대상으로 구한 예측치를 사용한다. 한 예로 VC나 FVC의 예측치(남자) Morris (20 ~ 80 age, 1971발표) “ *신장 – 0.025*나이 – “ , knudson(18 ~ 19세, 1983발표) “ 0.059*신장 *나이 – 6.89” , (20세~ , 발표) “ *신장 – *나이 – 8.78”

27 환기기능 장애의 유형 정상 ( Normal type ) : 폐활량측정에서 정상이란 성별, 연령, 신장을 고려한 예측 치에서 ± 20% 이내의 범위에 속하는 경우 정상으로 판단한다. 이는 인구 95%가 그 범위에 속한다고 보기 때문이다. 폐쇄성 환기기능 장애 ( Obstructive type ) 폐쇄성 환기장애의 진단은 첫째 기도 폐쇄 때문에 힘(압력)이 더 필요하다는 것을 증명하는 기도 저항측정과, 둘째 최대 호기 시 기도폐쇄로 인해서 숨쉬기 것이 늦게 된다는 사실을 증명하는 1초간노력성 호기량과 같은 호기유량을 측정하는 방법. 폐활량 측정법상 폐쇄성 폐질환의 소견은 1초간노력성 호기량이 주로 감소하고 폐활량도 감소 할 수 있으나 1초간노력성 호기량의 감소보다 훨씬 덜하여 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비가 정상이하로 감소한다. 폐쇄성 폐질환의 소견을 보이는 경우는 만성기관지염, 폐기종 및 천식 등이며, 대기도의 폐쇄는 기관이나 주기관지의 종양 등이다. 제한성 환기기능 장애 ( Restrictive type ) 제한성 환기장애의 소견은 주로 폐활량의 감소이며, 1초간 노력성 호기량은 폐활량의 감소에 따라 2차적으로 다소 감소 할 수 있으나 비교적 정상을 유지한다. 따라서 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비가 정상보다 높아진다. 제한성 환기장애의 소견을 보이는 경우는 미만성 간질성 폐렴, 폐부종, 간질성 육아종 및 간질성 섬유조직증식 등의 간질성 폐질환이며 그 외 흉막 강 삼출액, 기흉 및 흉막유착 등과 각종 신경 및 근육 질환도 흉곽 운동에 제한을 주어 제한적 환기장애에 소견을 보인다. 이외 복수나 임신 등에 의한 횡 경막의 운동제한도 제한적 환기장애에 포함된다. 혼합성 환기기능 장애 ( Combined type ) 실재로 환기장애 환자는 다소간 폐활량 감소와 1초간 노력성 호기량 감소를 동시에 보이나 자세히 관찰하면 둘 중 한 지표가 우세하게 감소하는 경우가 흔하다. 이에 두 지표가 둘 다 감소하여도 그 차이가 15% 이내이며 1초간노력성 호기량의 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비가 정상을 유지하면 혼합형 환기 장애의 기준이 된다.

28 폐활량 검사의 실제 결과 해석 폐활량검사의 해석은 임상상을 철저히 고려하여야 하며, 기관마다 차이가 있다.

29 * Criteria for Severity of Ventilatory Defact
FEV1, FVC Degree 65%-79% of predicted value Mild 50%-64% of predicted value Moderate 35%-49% of predicted value Severe < 35% of predicted value Very severe * Criteria for Reversibility of Airways Obstruction FVC, FEV1, FEF 25-75% Degree 15% - 25% Change(increased) Slight 25% - 50% Change(increased) Moderate > 50% Change ( increased) Marked * BD : FEV1 – 12% 이상일때 (+) , FEV/FEF25%-75% 15%이상일때 (+) * FEV1/FVC <70% Minimal , FEF < 65% Small Significant improvement in two of three parameters /(FVC, FEV1, FEF 25-75%) indicates reversibility * Criteria for Severity of Airway resistance Degree Raw ( cm H20/LPS ) Raw ( KPa*s/L) Mild (200%) Moderate (400%) Severe > 8.0 (800%) > 0.7 6.25 KPa = vapour pressure of water at 37’C / 1 KPa = cm H2O * Arbitrary Assignments of Degrees of severity for lung volume Volume Normal Mild Moderate Severe TLC % % % < 60% % % > 150% FRC % % % < 45% % % > 200% RV % % % < 45% % % > 250% * Criteria for Severity of DLco DLco Degree 60-79% Mild 40-59% Moderate 20-39% Severe <20% Very severe