Podstawową funkcją płuc jest wymiana tlenu i dwutlenku węgla między naczyniami krwionośnymi a atmosferą. Choroby płuc, takie jak dysplazja oskrzelowo-pęcherzykowa (BPD), przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) oraz ostre infekcje dróg oddechowych, prowadzą do zmniejszenia ISA2. Badacze zajmujący się chorobami płuc opracowali kilka metod ilościowych do oceny zmian morfologicznych w płucach, w tym MLI, ILV, liczbę jednostek wymiany gazowej, ISA oraz podatność tkanki płucnej2,3. Pionierskie badania Weibel et al.4 oraz Duguid et al.5 wspólnie wykazały, że ISA może służyć jako bezpośrednia miara wydajności wymiany gazowej w płucach człowieka i może być stosowana jako kryterium oceny stopnia zaawansowania rozedmy. W licznych badaniach opublikowanych w ciągu ostatnich pięciu lat wykorzystano parametry morfologiczne płuc (np. ISA i MLI) do oceny zmian morfologicznych i funkcjonalnych w płucach myszy podczas rozwoju6 oraz podczas rekonwalescencji po urazie PNX1,7. ISA oblicza się za pomocą Równania 18,9:

, gdzie ILV oznacza wewnętrzną objętość płuc, a MLI jest parametrem pośrednim reprezentującym rozmiar obwodowych przestrzeni powietrznych płuc10.
PNX, czyli chirurgiczne usunięcie jednego lub więcej płatów płuca, według licznych doniesień indukuje regenerację pęcherzyków płucnych u wielu gatunków, w tym u ludzi1, myszy1, psów12, szczurów13 i królików14,15. Badanie płuc myszy czternaście dni po PNX wykazało, że zarówno rozszerzanie istniejących pęcherzyków, jak i tworzenie nowych pęcherzyków de novo przyczyniają się do przywrócenia ISA, ILV oraz liczby pęcherzyków w pozostałych tkankach płuc1. My oraz inni badacze wykazaliśmy, że wprowadzenie do pustej jamy klatki piersiowej po PNX materiałów takich jak gąbka, wosk lub proteza o niestandardowym kształcie (tj. implantacja protezy) upośledza regenerację pęcherzyków płucnych. Obecnie jest ugruntowane, że siła mechaniczna pełni rolę jednego z najważniejszych czynników inicjujących regenerację pęcherzyków1,16,17. Takie badania podkreśliły skuteczność wykorzystania wartości ISA z płuc po PNX oraz po implantacji protezy jako kryterium do ilościowej oceny regeneracji pęcherzyków płucnych.
Znane jest, że błąd obserwatora znacząco wpływa na pomiarowe wartości parametrów morfologicznych płuc (np. MIL i ILV). Aby wyeliminować ten błąd przy określaniu zarówno ILV, jak i MLI — dwóch parametrów wykorzystywanych do obliczenia ISA — można zastosować ustandaryzowane protokoły. Przedstawiamy tutaj bardzo szczegółowe, ustandaryzowane protokoły pomiaru tych parametrów płucnych. Co istotne, możliwość dokładnego określenia ISA obiecuje poprawę wiarygodności i powtarzalności badań funkcji płuc w modelach regeneracji pęcherzyków płucnych indukowanej urazem i powinna ułatwić odkrycia mechanistyczne w wielu chorobach płuc.