Pletyzmografia so vzduchovým posunom sa v medicíne používa ako neinvazívny diagnostický nástroj na stanovenie objem alebo objemové zmeny tela alebo konkrétnych častí tela. V uzavretej kapsule alebo brokovej dutine, ktorá je vzduchotesne utesnená manžetou, sa zmeny uskutočnia v objem tela alebo jeho častí spôsobiť zmeny tlaku vzduchu. Počítačové programy vypočítajú zodpovedajúce objem zmeny tlaku vzduchu, ktoré kompenzujú akékoľvek zmeny teploty vzduchu.
Čo je pletyzmografia s výtlakom vzduchu?
Vyšetrovacia metóda poskytuje rýchle a spoľahlivé informácie na rozlíšenie astma a chronické obštrukčné ochorenie pľúc. Pľúcny emfyzém sa dá aj diagnostikovať. V medicíne sa pletyzmografia týka neinvazívnych metód merania na meranie objemu alebo zmien objemu celého tela alebo jeho častí. Postupy merania sú pomenované buď podľa účelu postupu merania, ako napr occlusion pletysmografia na meranie a detekciu venóznej oklúzie a venózna chlopňa dysfunkcia, alebo sú pomenované podľa média použitého na postup merania. Pletysmografia výtlaku vzduchu je preto názov metódy založenej na výtlaku vzduchu alebo na generovaní zmien tlaku pri objemových zmenách ako princíp merania. Pletyzmografia so vzduchovým posunom sa zvyčajne používa ako pletysmografia tela, pri ktorej je vyšetrovaná osoba v hermeticky uzavretej kabíne a sú do nej zahrnuté objemové zmeny celého tela. Alternatívne sa môže použiť pletyzmografia so vzduchovým posunom, napríklad na testovanie venóznej funkcie v čiastočných oblastiach tela. V tomto prípade slúžia vzduchotesné manžety ako funkčné jednotky, ktoré reagujú na objemové zmeny v žilách zodpovedajúcimi zmenami tlaku. Bodypletysmografia, čo je trochu porovnateľné s Archimedovým princípom voda posun, pri ktorom sa objem tela meria ponorením do vody. Množstvo voda posunutý sa rovná objemu ponoreného tela a celkovému hmota (hmotnosť) možno určiť a vyvážiť. Týmto spôsobom konkrétne hmota možno tiež vypočítať na jednotku objemu. Pretože vzduch, na rozdiel od voda, je stlačiteľné médium, vzduch vytlačený z tela sa nemusí merať priamo v pletyzmografii posunu vzduchu; namiesto toho sa to robí nepriamo v utesnenej kabíne meraním zmien tlaku. Používa sa rovnaký princíp zmien tlaku analogický s objemovými zmenami skúmanej časti tela occlusion pletysmografia na rukách a nohách. V zásade ide tiež o pletysmografiu s výtlakom vzduchu, pri ktorej je vyšetrovaná časť tela uzavretá vo vzduchotesnej manžete.
Funkcia, účinok a ciele
Často používanou aplikáciou pletyzmografie s výtlakom vzduchu vo forme pletyzmografie tela je stanovenie špecifickej hmota tela a z neho odvodené zloženie tela. Môže sa použiť najmä na stanovenie percenta tuku v tele. V porovnaní s metódou vytesnenia vody má táto vyšetrovacia metóda výhodu v tom, že je vhodná aj pre osoby s fyzickými problémami, pretože testované osoby nemusia byť niekoľkokrát úplne ponorené do vody. Metóda vyžaduje málo času a je do značnej miery automatizovaná. Na vyšetrenie novorodencov existujú špeciálne (malé) komory. Ďalšou dôležitou oblasťou vyšetrenia pre telesnú pletysmografiu je komplexné testovanie pľúcnych funkcií. Petyzmografia so vzduchovým posunom sa môže použiť na špecifickú analýzu pľúca a respiračné parametre, ktoré nie sú prístupné jednoduchej spirometrii. Najmä dýchanie možno merať rezistenciu, dôležitý parameter v diagnostike respiračných chorôb. Vyšetrovacia metóda ďalej poskytuje rýchle a spoľahlivé indikácie na rozlíšenie medzi astma a chronické obštrukčné ochorenie pľúc. Pľúcny emfyzém sa dá aj diagnostikovať. Spirometrické výsledky možno použiť aj ako a doplnok a odlišná diagnóza. Za tzv occlusion pletysmografia pre funkčné testovanie žíl a artérií na končatinách, plethysmografia s výtlakom vzduchu je k dispozícii ako jedna z niekoľkých možných metód. Ponúka výhodu v tom, že sa merajú skutočné zmeny objemu, a preto sú k dispozícii diagnosticky hodnotnejšie a diferencovanejšie údaje ako napríklad pletysmografia pomocou tenzometrov. Pri okluzívnej pletysmografii výtlakom vzduchu jednotlivé končatiny, napríklad dolné noha alebo paže sa zvyčajne vyšetrujú osobitne. Potrebný uzavretý vzduchový priestor vytvára vzduchotesná manžeta. Zmeny objemu spôsobené rôznym stupňom plnenia žíl alebo tepien majú proporcionálny vplyv na zmeny tlaku v manžete a je možné ich vyhodnotiť priamo špecializovaným počítačovým programom. Meranie zmien objemu na prst (pletysmografia prstov) slúžia na demonštráciu funkčnosti tepien. Rovnaká metóda sa môže použiť na meranie erekcie penisu (pletisymografia penisu).
Riziká, vedľajšie účinky a nebezpečenstvá
Hlavným problémom pletyzmografie s výtlakom vzduchu je, že v uzavretom systéme sú zmeny tlaku úmerné zmenám objemu iba vtedy, ak je plyn (alebo vzduch) v uzavretom systéme udržiavaný izotermický, to znamená pri rovnakej teplote (zákon Boyle-Mariott o plyne ). Prakticky sa to dá ťažko dosiahnuť primeraným úsilím. S rozvojom výpočtovej techniky a zložitých algoritmov bolo možné uchýliť sa k adiabatickým meraniam od konca 1990. rokov. V takom prípade nedochádza k tepelnej výmene s prostredím. Teplota a tlak sa však súčasne v uzavretom systéme menia, keď sa zvýši objem tela alebo časti tela, ktorá sa meria. Výpočet adiabatickej zmeny stavu v zásade už dnes nepredstavuje žiadny problém, ale adiabatický stav nie je možné bez ďalších podrobností znázorniť, pretože napríklad telesné teplo alebo tepelné žiarenie zvonka môžu falšovať výsledky merania. Na jednej strane použitie izolačných materiálov môže minimalizovať falošné vplyvy a vývoj zložitých algoritmov môže vypočítať a kompenzovať nie celkom vyhnúť sa falšovaniu spôsobenému dodávkou tepelnej energie zvonka do uzavretého systému.
