Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

외래 환자 환경에서 호흡기 오실로메트리 수행

Published: April 8, 2022 doi: 10.3791/63243

Summary

우리는 호흡기 오실로메트리를 수행하기 위한 표준 작동 프로토콜을 시연하여 주요 품질 관리 및 보증 절차를 강조합니다.

Abstract

호흡 오실로메트리는 폐 역학에 관한 정보를 제공하기 위해 임상 및 연구 환경에서 점점 더 많이 사용되는 폐 기능 테스트의 다른 방식입니다. 호흡 오실로메트리는 조수 호흡에 대한 세 가지 허용 가능한 측정을 통해 수행되며 최소한의 금기 사항으로 수행 할 수 있습니다. 인지 또는 신체적 장애로 인해 폐활량 측정을 수행 할 수없는 어린 어린이와 환자는 일반적으로 오실로메트리를 완료 할 수 있습니다. 호흡기 오실로메트리의 주요 장점은 최소한의 환자 협력이 필요하며 기존의 폐 기능 검사보다 작은 기도의 변화를 감지하는 데 더 민감하다는 것입니다. 이제 상용 장치를 사용할 수 있습니다. 업데이트된 기술 지침, 표준 운영 프로토콜 및 품질 관리/보증 지침이 최근에 게시되었습니다. 참조 값도 사용할 수 있습니다.

우리는 공식적인 호흡기 오실로메트리 훈련 프로그램 및 표준 작동 프로토콜을 구현하기 전후에 오실로메트리 테스트 감사를 실시했습니다. 우리는 완료된 테스트의 품질이 향상되는 것을 관찰했으며, 수용 가능하고 재현 가능한 측정 횟수가 크게 증가했습니다.

현재 논문은 외래 환자 환경에서 호흡기 오실로메트리를 수행하기 위한 표준 작동 프로토콜을 간략하게 설명하고 시연합니다. 우리는 품질 관리가 측정 정확도에 중요하기 때문에 권장되는 유럽 호흡기 협회 (ERS) 지침에 따라 수용 가능하고 재현 가능한 품질 측정을 보장하기위한 주요 단계를 강조합니다. 잠재적 인 문제와 함정은 기술적 인 오류를 해결하기위한 제안과 함께 논의됩니다.

Introduction

호흡 오실로메트리는 폐의 임피던스를 측정하고 호흡 역학의 변화1, 특히 전통적인 폐 기능 검사에 의해 잘 평가되지 않는 말초 폐 및 소기도, 폐 영역에 절묘하게 민감합니다.

지난 몇 년 동안 상용 장치의 가용성과 업데이트 된 기술 및 품질 관리 / 보증 표준2,3으로 인해 임상 및 연구 목적으로 오실로메트리의 사용이 증가했습니다. 그러나 현재까지 폐 기능 양식의 레퍼토리에서 일상적인 테스트는 아니지만이 기술은 임상 적 유용성에 대한 인식이 높아짐에 따라 더 널리 사용될 것으로 예상됩니다. 호흡 오실로메트리의 전반적인 목표는 정상적인 호흡 및 폐 기능의 평가 중에 호흡 역학의 측정을 제공하는 것입니다, 즉 폐활량 측정 및 흉막 조영술의 현재 방법으로는 식별 할 수 없습니다. Oscillometry는 매우 젊은, 노인 또는 폐활량 측정에 필요한 강제 호기 기동이 불가능한인지 장애 환자에서 수행 할 수 있기 때문에 전통적인 폐 기능 검사보다 다른 이점을 제공합니다. 또한, 오실로메트리는 코 클립을 착용하는 동안 자발적으로 호흡 할 수있는 사람에게서 수행 될 수 있습니다. 표준 폐 기능 검사와 달리 백내장, 복강 내 또는 심흉부 수술 후 또는 급성 심근 경색 및 심부전 후 금기가 아닙니다. 마지막으로, 현재 사용 가능한 여러 오실로메트리 장치는 휴대가 가능하며 클리닉 및 사무실 설정, 침대 옆 또는 작업장을 포함하여 진단 실험실 외부의 환경에서 사용할 수 있습니다.

오실로메트리는 다중 주파수 진동 압력 1,2,4,5,6 에 대한 총 호흡 임피던스(Zrs)를 측정합니다. 임피던스는 호흡 저항(Rrs)과 리액턴스(Xrs)의 복잡한 합으로 구성된다. Rrs는 기도의 저항을 반영하며 건강에서 주파수 독립적입니다4,7,8. 작은 기도 질환에서 Rrs는 주파수 의존적이 되고 낮은 주파수에서 더 많이 증가하여5,9,10, 따라서 5 ~ 19 Hz (R5-19) 또는 5 및 20 Hz (R5-20) 사이의 주파수에서 Rrs의 차이는 폐의 다른 영역에서 작은 기도 폐쇄 및 환기의 이질성을 나타냅니다 10,11,12 . Xrs는 호흡기의 탄성 및 관성 임피던스의 균형을 측정합니다. 더 낮은 주파수(예를 들어, 5 내지 11Hz)에서, Xrs는 폐 및 흉벽 조직의 강성 또는 엘라스텐스를 반영한다13,14. 더 높은 주파수에서, Xrs는 전도 기도에서 공기 컬럼의 관성에 의해 지배된다. 공진 주파수(Fres)는 탄성과 관성 리액턴스의 크기가 동일한 지점입니다. AX는 Xrs의 적분 지수이며 5Hz와 Fres 사이의 Xrs 대 주파수 그래프 아래의 영역으로 계산됩니다. AX는 엘라스탄스 단위를 가지며 환기와 통신하는 폐의 부피와 반비례합니다. AX는 제한적인 공정과 주변 불균질성에 따라 증가합니다. X5는 점점 더 부정적으로 변하는 반면, AX와 Fres는 폐쇄성 및 제한성 폐 질환 모두에서 증가한다4,5. 이러한 메트릭을 보려면 그림 1을 참조하십시오.

처음에는 어린이의 폐 기능 측정에 중점을 두었지만 새로운 데이터는 오실로메트리가 성인에게도 유용한 임상 정보를 제공한다는 것을 보여줍니다. 임상 환경에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31, 32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45. 오실로메트리는 천식 조절31,32,33,34,35, 증상과의 더 나은 상관관계23,34, 만성 폐쇄성 폐의 조기 발견 36,37,38과 관련하여 폐활량 측정법보다 더 나은 진단 정보를 제공하는 것으로 밝혀진 폐쇄성 폐 질환에서 가장 광범위하게 연구되어 왔습니다. 질병 (COPD). 우리 그룹은 폐 이식 후 이식편 손상을 추적하기위한 폐활량 측정보다 오실로메트리가 더 민감하다는 것을 보여주었습니다46. 여러 연구에 따르면 Xrs, 특히 5Hz에서의 평균 흡기 및 호기 반응의 차이는 간질성 폐 질환 (ILD)의 제한적인 결함을 천식 및 COPD47과 구별 할 수 있으며 결합 폐 섬유증과 폐기종을 ILD 전용48,49와 구별 할 수 있습니다. 그림 2는 정상, 제한적 및 폐쇄성 폐 질환에 대한 전형적인 오실로메트리 패턴을 보여줍니다. 폐 기능 모니터링을위한 현재의 테스트 방식 중 일부를 보완하고 잠재적으로 대체하기 위해 폐 기능 검사의 또 다른 일상적인 양식으로 오실로메트리를 구현하려는 관심이 증가하고 있습니다50,51.

우리는 오실로메트리가 폐 질환의 스크리닝, 알려진 폐쇄성 및 제한적인 폐 질환 환자의 추적 관찰 및 폐 이식 후 유용하다는 것을 제안합니다. 상업용 장치는 2 세 미만의 어린이에게 사용하기에 적합합니다. 더 젊은 인구에 대한 연구가 진행 중이며52, 분야가 성장함에 따라 유아와 신생아를 평가하는 것이 가능할 수 있습니다.

현재 원고의 목표는 국제 표준 운영 프로토콜 및 품질 관리 지침에 따라 임상의, 기술자 및 연구 인력을위한 오실로메트리의 적절한 수행에 대한 교육 매뉴얼을 제공하는 것입니다. 대부분의 상용 오실로미터의 설치 공간이 작기 때문에 오실로메트리는 여러 설정에서 구현할 수 있습니다. 설명 된 프로토콜은 폐 기능 실험실, 의사 사무실, 클리닉 설정 및 직장 직업 보건 단위와 같은 기타 외래 환자 설정에 적합합니다.

Protocol

호흡기 삼투압 측정법 연구는 대학 건강 네트워크 연구 윤리위원회 (REB # 17-5373, 17-5652 및 19-5582)의 승인을 받았습니다. 오실로메트리 검사 전에 참가자들로부터 서면 동의를 얻었습니다.

참고: 이 비디오에서는 오실로메트리의 표준 작동 절차를 간략하게 설명합니다. 우리 실험실은 Thorasys Thoracic Medical Systems Inc에서 제조 한 장치를 사용하지만 기술은 제조업체에 관계없이 동일합니다. 소프트웨어 프로그램은 서로 다른 상업용 폐활량계가 데이터 수집 및 디스플레이를위한 고유 한 독점 소프트웨어를 가지고있는 것과 같은 방식으로 제조업체마다 다릅니다. 아래의 프로토콜은 모든 호흡기 오실로메트리 장치에 적용 가능합니다. 독자는 상용 장치의 설명서로 이동하고 장치의 소프트웨어에 관한 특정 지침을 참조하십시오.

1. 사전 검사 환자 검진/준비

  1. 환자에게 코로나 바이러스 또는 결핵과 같은 전염성 호흡기 감염이 있거나 의심되는 감염이 없는지 확인하십시오.
  2. 환자가 치아 추출과 같은 최근 치과 또는 안면 수술을 받지 않았는지 확인하고 마우스 피스 주위에 적절한 타이트한 씰을 형성할 수 있는지 확인하십시오.
  3. 환자가 가능한 한 편안하고, 꽉 끼는 옷을 입지 않고, 검사 최소 1 시간 전에 담배 사용과 격렬한 운동을 보류하십시오.
  4. 주치의의 요청에 따라 폐활량 측정과 같은 기존 PFT 이전에 오실로메트리를 수행하십시오.
    참고: 폐활량측정/PFT에 대한 금기 사항은 보충 표 1 을 참조하십시오.
  5. 환자가 기관지 확장제 약물을 계속하도록 지시하지 않는 한 검사 전에 기관지 확장제를 보류했는지 확인하십시오.
    참고: PFT의 기관지 확장제 원천 징수 시간은 보충 표 2 를, 메타콜린 챌린지 테스트의 기관지 확장제 원천 징수 시간은 보충 표 3 을 참조하십시오.

2. 장비/재료 준비

  1. 장비 준비
    1. 환자 테스트 전에 유효한 공장 교정 기계 테스트 부하를 사용하여 오실로메트리 장치의 저항 부하를 확인합니다.
    2. 기계 테스트 부하의 양쪽 끝에 있는 먼지 캡을 제거하고 오실로메트리 장치에 부착합니다.
    3. 오실로메트리 소프트웨어 메뉴에서 교정을 선택하고 임피던스 테스트 부하 검증을 진행합니다.
      참고: 검증에 권장되는 허용 오차는 ≤ ±10% 또는 ±0.1cmH2O·s/L 중 먼저 충족되는 값입니다.
    4. 확인에 성공하면 저장하고 테스트를 진행하십시오.
  2. 재료 준비
    1. 여러 개의 '단일 환자 사용 박테리아 / 바이러스'필터와 코 클립을 쉽게 사용할 수 있습니다.
    2. 장갑과 마스크와 같은 개인 보호 장비 (PPE)와 소독제 물티슈를 사용할 수 있습니다.
      참고 : PPE의 기증 및 도핑에 대한 실험실 정책 및 감염 통제 지침을 참조하십시오.

3. 환자 준비

  1. 인류학
    1. 해당되는 경우 이름과 성, 생년월일, 생년월일, 성별, 키, 체중 및 성별 정체성과 같은 환자 정보를 확인합니다.
    2. 신발없이 환자의 높이를 측정하고, 발을 모으고, 눈높이로 가능한 한 높이 서서 똑바로 앞을 바라보고, 뒤쪽이 벽이나 평평한 표면에 플러시됩니다.
      참고: 직립 할 수없는 환자의 경우 팔 길이를 사용하여 높이를 추정 할 수 있습니다. 이전에 동일한 실험실에서 높이 측정이 이루어진 25 세 이상의 환자의 경우 1 년 이내에 후속 방문시 높이를 다시 측정 할 필요가 없을 수 있습니다.
    3. 방문 할 때마다 체중 측정을 업데이트하십시오.
    4. 환자의 기관지 확장제 사용, 복용량, 마지막 투여 시간 / 날짜 및 살부타몰과 같은 약물 알레르기를 기록하십시오.
  2. 오실로메트리 시험 준비
    1. 환자에게 시험장에 들어가기 전에 손을 소독하도록 요청하십시오.
    2. 30초의 테스트 기간과 세 번의 시험의 최소 요구 사항을 간략하게 설명합니다.
    3. '진동' 또는 '펄럭이는 것'과 같은 진동에 의해 생성 된 감각을 설명하십시오.
    4. 환자가 바닥에 두 발로 약간의 '턱 업'위치에 제대로 앉아 있는지 확인하십시오. 의자 뒤쪽이나 다리 횡단에 부딪히지 마십시오.
    5. 환자에게 손바닥과 손가락으로 뺨을 잡고 엄지 손가락을 사용하여 측정 중에 턱의 연조직을 지탱하면서 정상적으로 호흡하도록 지시하십시오.
      참고 : 뺨과 입 바닥은 상기도 션트를 피하기 위해 시행됩니다. 입의 뺨과 연조직이 지지되지 않으면 입에서 측정된 흐름이 상부 기도 벽의 움직임으로 손실됩니다.
    6. 환자에게 삼키는 것은 피해야 하며 혀는 시험 중에 마우스 피스 아래에 있어야한다고 설명하십시오.
      참고: 위의 지침은 어린이와 성인 모두에게 적용됩니다. 아이의 나이에 따라, 아이 앞에서 사진이나 다른 형태의 시각적 산만 함을 들고있는 것은 오실로메트리 기록 기간 동안 머리 자세가 유지되도록하는 데 도움이 될 수 있습니다. 인지 장애가있는 성인의 경우, 동반 한 사람을 근처에 두어 코치하고 환자가 정상적으로 호흡하도록 진정시키는 것을 고려하십시오. 신체적 장애가있는 환자의 경우 일부 오실로메트리 장치는 휴대가 가능하며 환자 침대 옆이나 휠체어로 가져올 수 있습니다. 또한 동반 또는 다른 사람에게 검사 중에 뺨과 턱 지원을 제공하도록 요청하는 것을 고려하십시오.

4. 소프트웨어 설정

주: 개별 지침은 제조업체의 사용 설명서를 참조하십시오.

  1. 새로운 환자 설정
    1. 새 환자를 선택하고 이름과 성, 생년월일, 생년월일, 성별, 키, 체중, 민족(해당하는 경우) 및 흡연 기록과 같은 환자의 정보를 입력합니다.
    2. 표준 테스트를 선택하기 전에 입력한 모든 정보가 올바른지 확인하십시오.
    3. 올바른 파장 설정이 선택되어 있는지 확인하십시오. 이 데모에서는 템플릿 드롭다운 메뉴에서 Airwave Oscillometry를 선택합니다. 특정 파장과 파장 조합의 선택은 제조업체마다 다를 수 있습니다. 특정 장치에 대한 소프트웨어 사용 설명서를 따르십시오.
    4. 적절한 참조 값 집합이 선택되었는지 확인하십시오 : 성인의 경우 Oostveen et al.56 또는 Brown et al.57, 3 세에서 17 세 사이의 어린이에게는 Nowowiejska et al.58.
      참고: 참조 값의 기본 설정 및 가용성은 각 실험실의 정책 및 오실로메트리 장치 제조업체에 따라 다를 수 있습니다.
  2. 기존 환자 설정
    1. 환자 선택을 클릭하고 이름과 성 및 생년월일과 같은 정보를 확인하여 올바른 환자의 파일을 선택하십시오.
    2. 검사 시작 전에 환자의 체중과 높이(해당되는 경우)가 업데이트되었는지 확인하십시오.
    3. 표준 테스트를 선택하고 템플릿 드롭다운 메뉴에서 Airwave 오실로메트리 선택합니다. 또한 섹션 4.1.3을 참조하십시오.

5. 시험 절차

  1. 오실로메트리 장치 설정
    1. '단일 환자 사용 박테리아/바이러스' 필터를 오실로메트리 장치에 부착합니다.
    2. 오실로메트리 장치가 테스트 모드에서 준비되었는지 확인합니다.
  2. 스펙트럼 측정
    참고: 비디오에 표시된 장치의 전파 오실로메트리 5-37Hz.
    1. 환자에게 30 초 테스트 기간과 세 가지 측정의 최소 요구 사항을 상기시킵니다.
    2. 환자에게 코 클립을 착용하도록 지시하고 3.2.4 단계 및 3.2.5 단계에 설명 된 지침을 제공하십시오.
    3. 오실로메트리 장치를 환자의 머리 높이로 조정합니다.
    4. 환자에게 입술을 적시고 마우스 피스 주위에 감싸서 적절하고 단단한 씰을 형성하도록 지시하십시오. 환자에게 정상적으로 호흡을 시작하도록 지시하십시오.
      참고: 마우스피스와 코 클립 주위에 공기 누출이 있는지 검사하십시오. 오실로메트리 장치로의 드리프트를 피하기 위해 측정 중에 보조 산소를 꺼야 합니다.
    5. 환자의 호흡 패턴을 관찰하고 최소 세 번의 안정적인 갯벌 호흡 후에 기록을 시작하십시오.
      참고: (선택 사항): 검사 중에 각 측정 중에 남은 시간을 환자에게 알립니다.
    6. 각 측정 사이에 적절한 휴식 시간을 제공하고 환자에 따라 적절하게 조정하십시오.
      참고: 보충 산소를 사용하는 환자는 더 긴 휴식 간격이 필요할 수 있습니다. 휴식 간격 동안 필요에 따라 보충 산소를 제공하십시오.
    7. 최소 세 번의 측정 후 단계 6으로 진행하여 수용성 및 재현성을 평가합니다.
  3. 기관지 확장제 후 반응 - 선택 사항
    1. 스페이서를 통해 기관지 확장제 (살부타몰 또는 이프라트로피움 브로마이드)를 투여하십시오.
    2. 투여 방법 및 투여 된 복용량의 수를 기록하십시오.
    3. 살부타몰 / 알부테롤 후 10 분, 이프라트로퓸 브로마이드 흡입 후 20 분 동안 기다리십시오.
    4. 5.2단계를 반복하여 기관지 확장기 후 반응을 평가합니다.
  4. 10Hz(호흡 내) 측정 - 선택 사항
    1. 환자에게 각 검사 기간은 30초이며 최소 세 가지 측정값을 얻을 수 있음을 상기시킵니다.
    2. 호흡 내 측정을 위한 올바른 파장 설정이 선택되었는지 확인하십시오.
    3. 5.2.2~5.2.6단계를 반복합니다.

6. 접근 수용 가능성 및 재현성

  1. 용인성
    1. 측정값의 유효성이 70%보다 큰지 확인합니다.
    2. 측정 옆의 기호가 체크 표시를 얻었는지 확인합니다.
      참고: '주의' 기호가 있는 경우 측정은 허용되지 않습니다.
    3. 기침, 혀 막힘, 글로티스 폐쇄, 마우스 피스 주변의 공기 누출, 말하기 시도, 삼키기 및 심호흡으로 인해 발생할 수있는 이상 또는 인공물이 있는지 각 측정을 검사하십시오.
      참고: 환자가 심호흡을 하는 것을 관찰하는 경우, 강제 호흡으로 인해 모터와 후속 측정의 품질이 저하되므로 오실로메트리 장치를 재설정하십시오. 재설정하려면 테스트를 중지하고 채널 제로를 클릭합니다.
    4. 소프트웨어에 의해 자동으로 제외된 측정값을 검토합니다. 여기에는 기침이나 글로티스 폐쇄와 같은 이상 또는 인공물이 포함됩니다.
    5. 단계 6.1.3에 설명된 이상 징후가 있는 허용되지 않는 측정을 제외하고 단계 5.2를 반복하여 추가 측정을 얻습니다.
  2. 재현성
    1. 허용되는 최소 세 개의 측정값이 기록되었는지 확인합니다.
    2. Rrs의 분산 계수 (CoV) (호흡기 시스템의 저항)가 성인의 경우 ≤10 %, 어린이의 경우 ≤15 %인지 확인하십시오.
    3. 5.2단계를 반복하여 허용 가능한 3개의 측정치에 CoV가 성인에서 >10%, 어린이에서 >15%인 경우 추가 측정값을 얻습니다.
    4. 6.1을 반복하여 수용성을 확인하고 CoV가 성인의 경우 ≤10%, 어린이의 경우 ≤15%로 세 가지 허용 가능한 측정값을 보고합니다.

7. 소독

  1. 환자의 마우스 피스와 코 클립을 쓰레기통에 버리십시오.
  2. 소독제 물티슈를 사용하여 오실로메트리 장치와 환자의 의자를 청소하십시오.
  3. 장갑을 끼고 손을 소독하십시오.
  4. 오염을 방지하기 위해 적색 먼지 캡을 오실로메트리 장치에 다시 놓습니다.
    참고: 각 실험실의 감염 통제 정책은 다를 수 있습니다.

8. 결과 보고

참고: 자세한 내용은 그림 3을 참조하십시오.

  1. 환자의 이름과 성, 키, 체중, 나이, 출생 성별, BMI 및 흡연 기록을 포함합니다.
  2. 장치 이름, 모델, 소프트웨어 버전 및 제조업체를 포함합니다.
  3. 입력 신호 주파수와 개별 레코딩의 지속 시간을 포함합니다.
  4. 이러한 보고된 측정에 대해 허용 가능하고 재현 가능한 측정치와 CoV의 평균을 보고합니다.
    참고: CoV가 지정된 상한보다 높은 경우 통역 의사가 결과를 신중하게 해석할 수 있도록 결과에 플래그를 지정해야 합니다.
  5. 참조 방정식을 선택합니다.
  6. Rrs 및 Xrs 대 발진 주파수를 보여주는 임피던스 그래프를 포함합니다.
  7. z-점수 및 절대 백분율 변화를 포함하는 투여량 및 투여 방법을 사용한 기관지 확장제 후 반응을 포함시키십시오 - 선택 사항

9. 품질 관리/품질 보증

  1. 실험실에서 오실로메트리 테스트의 양에 따라 정기적 인 감사 (매주 또는 매월)를 수행하십시오.
  2. 표준화된 체크리스트를 사용하여 각 작업자를 평가하여 오실로메트리 테스트가 정확하고 전문적으로 수행되는지 확인합니다.
  3. 운영자에게 정기적 인 피드백을 제공하고 분기 별 품질 보증 회의를 개최하여 실험실 문제를 반영합니다.
  4. 생물학적 품질 관리가 적어도 두 명의 건강한 금연 피험자와 함께 매주 실시되고 측정이 평균 기준선의 ±2SD 내에 있는지 확인하십시오.
    참고: 이는 실험실에 여러 개의 오실로메트리 장치가 있는 경우 테스트 장비 및 절차를 검증하는 데 매우 중요합니다.
  5. 교정 및 품질 검사를 위해 오실로메트리 장치의 분기별 자체 검사 및 연간 공장 유지 보수를 수행합니다.

Representative Results

2017년 10월 17일부터 2018년 4월 6일까지 197개의 오실로메트리 테스트3에 대한 최초의 품질 보증/품질 관리(QA/QC) 감사를 실시했습니다. 모든 작업자가 1 시간 세미나 및 현장 테스트로 환자를 테스트하기 전에 교육을 받았지만 10 (5.08 %)은 받아 들일 수 없거나 재현 할 수없는 측정이 확인되었습니다. 이러한 측정은 기침, 혀 폐쇄 및 CoV가 처음 제안된 ERS 지침52에 따라 15% 초과로 인해 제외되었습니다. 생물학적 품질 관리(BioQC)는 정기적으로 수행되지 않았다. 연구 인력은 추가적인 오실로메트리 교육을 받았고 적절한 ERS 지침과 의료 전문성을 보장하기 위해 표준 운영 프로토콜을 개발했습니다. 테스트 장비 및 절차를 검증하는 도구인 BioQC의 중요성은 정기적인 BioQC 검사를 수행하도록 상기시킨 연구 인력에게 강조되었습니다. 3 후속 QA/QC 감사에서 개선 사항이 발견되었습니다. 2018년 4월 9일부터 2019년 6월 30일까지 실시된 총 1930건의 오실로메트리 검사 중 단 3건(0.0016%)의 검사만이 유효하지 않은 측정이었다. 이들은 CoV가 15 % 이상이었습니다. 2019년 7월 2일부터 2020년 3월 12일까지 1779건의 오실로메트리 검사가 수행되었으며 로티스 폐쇄, 공기 누출 및 CoV가 15% 이상인 측정을 포함하여 9건(0.005%)이 허용되지 않는 것으로 간주되었습니다. 자세한 내용은 표 1을 참조하십시오.

2018년 4월 BioQC가 강화된 이후 연구진은 BioQC를 정기적으로 실시했습니다. 우리 센터에서는 네 명의 건강한 금연 개인이 초기 2 주 동안 매일 오실로메 메트리를 실시하여 실험실의 두 오실로메트리 장치에서 Rrs 간의 변동 계수 ±10 %의 상한 및 하한 (≤2SD 또는 표준 편차)이있는 평균으로 최소 10 개의 측정을 수집했습니다. 2021년 8월 30일, 우리는 개인의 평균 ±2SD를 벗어나는 BioQC 측정을 관찰했습니다. 개인이 관찰 한 R5는 3.36cmH2O · / L (열린 원)이었고 가장 최근의 20 개의 녹음 중 R5 평균은 4.95cmH2O.s / L ±2SD (하한선이 4.03이고 상한이 5.86 인 점선; 그림 4). 두 번째 개인은 동일한 오실로메트리 장치로 같은 날 BioQC 오실로메메트리를 수행했으며, 관찰된 R5 측정도 평균 ±2SD를 벗어났습니다. 이러한 발견은 절차보다는 기기와 관련된 문제를 나타냅니다. 그 후, 제조업체에 연락하고 수리를 위해 장치를 보냈습니다. 장치가 반환되면 BioQC는 2021 년 10 월 15 일에 실험실에 장치를 재배치하기 전에 개인의 R5 측정 범위 내에 있는지 확인하기 위해 반복되었습니다.

Figure 1
그림 1: 저항 곡선(실선) 및 리액턴스 곡선(점선)을 갖는 임피던스 대 주파수 오실로그램 및 측정이 수행되는 주파수(각 곡선의 실선 및 개방 원)가 표시됩니다. 리액턴스 영역(AX, 부화 영역), 공진 주파수(Fres. X) 및 5 Hz 내지 19 Hz 사이의 저항(R5-19; 양면 화살표)이 예시된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 2
그림 2: 정상 (A), 제한적 (B) 및 폐쇄성 (C) 폐 질환 간의 전형적인 오실로메트리 패턴 차이. 제한 질환(B)에서 리액턴스 곡선(개방 원, 점선)의 우측 이동을 주목하고, 저항 곡선(실선 및 선)의 상향 이동을 갖는 폐쇄성 오실로그램(C)의 트럼펫 형상 패턴, R5-19 증가, 및 저항 곡선의 하향 및 우측 이동(파선; 열린 원)을 주목한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 3
그림 3: 우리 기관의 오실로메트리를 보고하기 위한 표준 템플릿입니다. 표준화된 X-Y 축을 사용하여 오실로그램을 표시하고 결과의 해석을 용이하게 하기 위해 관련 기관지 확장기 전후 측정을 다양한 색상으로 강조 표시합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 4
그림 4: 2020년 5월부터 2021년 11월까지 한 개인의 R5 측정치에 대한 생물학적 품질 관리(BioQC) 요약. 개인의 평균 (실선 회색 선) ±2SD (점선)를 벗어나는 측정 값은 2021 년 8 월 30 일에 관찰되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

첫 번째 감사 두 번째 감사 세 번째 감사
2017년 10월 17일 ~ 2018년 4월 6일 2018년 4월 9일 ~ 2019년 6월 30일 2019년 7월 2일 ~ 2020년 3월 12일
유효한 187 1927 1770
올바르지 않음 10 3 9

표 1: 세 시점에서의 오실로메트리 시험 수용도 비교

직원들은 첫 번째 감사 후 오실로메트리를 실시하기 위해 재교육 교육을 받았습니다. 우리는 또한 폐 기능 실험실에서 오실로메트리 수행을위한 표준 운영 프로토콜을 구현했습니다. 수용 가능한 품질 관리를 충족하는 테스트 비율의 상당한 개선이 발생했으며 시간이 지남에 따라 지속되었습니다. 이러한 결과는 표준 운영 프로토콜 및 품질 관리 지침을 개발하고 준수하는 효과를 보여줍니다.

보충 표 1. Spirometry에 대한 금기 사항53,54이 테이블을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 표 2. 기관지 확장제 폐 기능 검사를위한 보류 시간53,54이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 표 3. 기관지 확장자 기관지 챌린지 테스트53,55에 대한 보류 시간 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

Discussion

고품질 오실로메트리 측정의 중요한 단계는 환자, 장비 및 운영자의 영역으로 분류할 수 있습니다. 수집된 측정치가 기능적 잔류 부피가 휴식 중이 되도록 환자가 편안하고 편안하게 지낼 수 있도록 하는 것이 핵심입니다. 환자의 자세는 매우 중요합니다. 환자가 다리를 건너지 않고 두 발로 똑바로 앉아 있는지 확인하십시오. 뺨과 턱 지지대의 시행, 코 클립의 양호한 배치, 마우스 피스 주위에 입술을 밀봉하면 션트와 공기 누출이 제거됩니다1,2,3. 장비는 사용 전에 교정 및 검증을 받아야 합니다. 작업자는 허용 가능한 기록과 허용되지 않는 기록을 인식할 수 있어야 하며, 보고된 측정값이 CoV ≤10%1,2,3이 되도록 허용할 수 없는 판독값 또는 인공물의 근본 원인을 해결할 수 있어야 합니다. 품질 관리 및 보증은 오실로메트리 장치의 유효성을 검사할 뿐만 아니라 테스트 품질도 보장하기 위해 유지되어야 합니다.

삼키기, 누출 및 션트와 같은 일반적인 인공물에 의해 생성 된 패턴을 인식하도록 작업자를 교육하면 적시에 반복되는 측정을 통해 품질 테스트를 얻을 수 있습니다. 오실로메트리가 상이한 폐 부피에서(예를 들어, 수핀 위치에서) 수행되는 경우가 있다. 이러한 상황에서는 프로토콜에 설명된 모든 단계가 여전히 적용될 수 있습니다.

오실로메트리는 폐 기능 테스트의 더 쉽고 신속한 양식이지만, 표준화 된 프로토콜 및 품질 관리 단계와의 편차가 발생하면 측정 오류와 해석이 발생합니다. 우리의 프로토콜은 우리 센터에서 사용되는 장치를 기반으로합니다. 오실로메트리의 수행은 장치 간에 동일합니다. 그러나 교정 및 소프트웨어 응용 프로그램의 기술적 측면에는 차이가 있습니다. 독자는 다른 악기에 대한 설명서를 따르는 것이 좋습니다.

오실로메트리는 폐활량측정보다 더 빠르고 쉽게 수행할 수 있습니다. 또한, 폐활량 측정에 필요한 강제 호기 기동을 수행하는 능력을 방해하는 언어, 신체적 및/또는인지 장애를 가진 어린 어린이와 성인은 정상적인 호흡 중에 수행되는 오실로메트리를 여전히 수행 할 수 있습니다. 일부 센터에서는 오실로메트리가 폐활량 측정법을 폐 질환의 초기 검사 도구로 대체했습니다. 오실로메트리 수행에 대한 교육을 강화하면 진단 도구로서의 광범위한 적용을 용이하게하고 수행 된 테스트의 품질 관리를 보장합니다.

오실로메트리는 빠르고 쉬운 기술이지만 정확하고 재현 가능한 측정을 보장하기 위해서는 품질 관리가 필요합니다. 국제 지침을 따르면 연구 및 임상 오실로메트리 데이터를 적절하게 해석하여 연구 결과를 다양한 환자 집단에 적용 할 수 있습니다.

Disclosures

CWC는 Thorasys Thoracic Medical Systems Inc.가 지원하는 웨비나에 대한 연설 비용과 Theravance Biopharma, Inc.의 컨설팅 비용을 받았습니다.

Acknowledgments

이 연구는 CIHR-NSERC Collaborative Health Research Projects (CWC), Pettit Block Term grant (CWC), The Lung Health Foundation 및 Canadian Lung Association - Breatheas One : Allied Health Grant (JW)가 자금을 지원했습니다. 우리는 오실로메트리 연구에 대한 전문 지식을 개발할 수있게 해준 오실로메트리 연구 연구의 많은 참가자들에게 감사드립니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Accel Prevention Disinfectant wipes - 160/canister Diversey Care 100906721 https://diversey.com/en/
clearFlo F-100 - 100 Airwave Oscillometry filters Thorasys 101635 https://www.thorasys.com/
Noseclip w/cushions, "Snuffer", bx/1000 McArthur Medical Sales Inc. 785-1008BULK https://mcarthurmedical.com/
Tremoflo C-100 Airwave Oscillometry System Thorasys 101969 https://www.thorasys.com/
Software verison: 1.0.43 build 43
Signal Type: Pseudo-random, relative primes
Frequencies (Hz): 5, 10, 11, 14, 17, 19, 23, 29, 31, 37
Tremoflo C-100 Calibrated Reference Load 15 cm H2O. s/L Thorasys 101059 https://www.thorasys.com/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bates, J. H., Irvin, C. G., Farre, R., Hanto, sZ. Oscillation mechanics of the respiratory system. Comprehensive Physiology. 1 (3), 1233-1272 (2011).
  2. King, G. G., et al. Technical standards for respiratory oscillometry. European Respiratory Journal. 55 (2), 1900753 (2020).
  3. Wu, J., et al. Development of quality assurance and quality control guidelines for respiratory oscillometry in clinical studies. Respiratory Care. 65 (11), 1687-1693 (2020).
  4. Pride, N. B. Forced oscillation techniques for measuring mechanical properties of the respiratory system. Thorax. 47 (4), 317-320 (1920).
  5. Clement, J., Landser, F. J., Van de Woestijne, K. P. Total resistance and reactance in patients with respiratory complaints with and without airways obstruction. Chest. 83 (2), 215-220 (1983).
  6. Leary, D., Bhatawadekar, S. A., Parraga, G., Maksym, G. N. Modeling stochastic and spatial heterogeneity in a human airway tree to determine variation in respiratory system resistance. Journal of Applied Physiology. 112 (1), 167-175 (2012).
  7. Landser, F. J., Clement, J., Van de Woestijne, K. P. Normal values of total respiratory resistance and reactance determined by forced oscillations: influence of smoking. Chest. 81 (5), 586-591 (1982).
  8. Wouters, E. F., Polko, A. H., Schouten, H. J., Visser, B. F. Contribution of impedance measurement of the respiratory system to bronchial challenge tests. Journal of Asthma. 25 (5), 259-267 (1988).
  9. Wouters, E. F., Landser, F. J., Polko, A. H., Visser, B. F. Impedance measurement during air and helium-oxygen breathing before and after salbutamol in COPD patients. Clinical and Experimental Pharmacology & Physiology. 19 (2), 95-101 (1992).
  10. Grimby, G., Takishima, T., Graham, W., Macklem, P., Mead, J. Frequency dependence of flow resistance in patients with obstructive lung disease. The Journal of Clinical Investigation. 47 (6), 1455-1465 (1968).
  11. Cavalcanti, J. V., Lopes, A. J., Jansen, J. M., de Melo, P. L. Using the forced oscillation technique to evaluate bronchodilator response in healthy volunteers and in asthma patients presenting a verified positive response. Journal Brasileiro de Pneumologia. 32 (2), 91-98 (2006).
  12. Cavalcanti, J. V., Lopes, A. J., Jansen, J. M., Melo, P. L. Detection of changes in respiratory mechanics due to increasing degrees of airway obstruction in asthma by the forced oscillation technique. Respiratory Medicine. 100 (12), 2207-2219 (2006).
  13. Bates, J. H., Maksym, G. N. Mechanical determinants of airways hyperresponsiveness. Critical Reviews in Biomedical Engineering. 39 (4), 281-296 (2011).
  14. Dellaca, R. L., Aliverti, A., Lutchen, K. R., Pedotti, A. Spatial distribution of human respiratory system transfer impedance. Annals of Biomedical Engineering. 31 (2), 121-131 (2003).
  15. Dandurand, R., Li, P., Mancino, P., Bourbeau, J. Oscillometry from the CanCOLD Cohort: correlation with spirometry and patient reported outcomes. European Respiratory Society International Congress. , Paris. (2018).
  16. Jabbal, S., Manoharan, A., Lipworth, J., Lipworth, B. Utility of impulse oscillometry in patients with moderate to severe persistent asthma. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 138 (2), 601-603 (2016).
  17. Lipworth, B. J., Jabbal, S. What can we learn about COPD from impulse oscillometry. Respiratory Medicine. 139, 106-109 (2018).
  18. Manoharan, A., Anderson, W. J., Lipworth, J., Lipworth, B. J. Assessment of spirometry and impulse oscillometry in relation to asthma control. Lung. 193 (1), 47-51 (2015).
  19. Manoharan, A., Morrison, A. E., Lipworth, B. J. Effects of adding tiotropium or aclidinium as triple therapy using impulse oscillometry in COPD. Lung. 194 (2), 259-266 (2016).
  20. Manoharan, A., von Wilamowitz-Moellendorff, A., Morrison, A., Lipworth, B. J. Effects of formoterol or salmeterol on impulse oscillometry in patients with persistent asthma. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 137 (3), 727-733 (2016).
  21. Wei, X., et al. Impulse oscillometry system as an alternative diagnostic method for chronic obstructive pulmonary disease. Medicine. 96 (46), 8543 (2017).
  22. Tse, H. N., Tseng, C. Z., Wong, K. Y., Yee, K. S., Ng, L. Y. Accuracy of forced oscillation technique to assess lung function in geriatric COPD population. International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 11, 1105-1118 (2016).
  23. Eddy, R. L., Westcott, A., Maksym, G. N., Parraga, G., Dandurand, R. J. Oscillometry and pulmonary magnetic resonance imaging in asthma and COPD. Physiological Reports. 7 (1), 13955 (2019).
  24. Yamagami, H., et al. Association between respiratory impedance measured by forced oscillation technique and exacerbations in patients with COPD. International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 13, 79-89 (2018).
  25. Kitaguchi, Y., Yasuo, M., Hanaoka, M. Comparison of pulmonary function in patients with COPD, asthma-COPD overlap syndrome, and asthma with airflow limitation. International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 11, 991-997 (2016).
  26. Jetmalani, K., et al. Peripheral airway dysfunction and relationship with symptoms in smokers with preserved spirometry. Respirology. 23 (5), 512-518 (2018).
  27. Robinson, P. D., King, G. G., Sears, M. R., Hong, C. Y., Hancox, R. J. Determinants of peripheral airway function in adults with and without asthma. Respirology. 22 (6), 1110-1117 (2017).
  28. Short, P. M., Anderson, W. J., Manoharan, A., Lipworth, B. J. Usefulness of impulse oscillometry for the assessment of airway hyperresponsiveness in mild-to-moderate adult asthma. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 115 (1), 17-20 (2015).
  29. Zimmermann, S. C., Tonga, K. O., Thamrin, C. Dismantling airway disease with the use of new pulmonary function indices. European Respiratory Review. 28 (151), (2019).
  30. Lundblad, L. K. A., Siddiqui, S., Bossé, Y., Dandurand, R. J. Applications of oscillometry in clinical research and practice. Canadian Journal of Respiratory, Critical Care, and Sleep Medicine. 5 (1), 1-15 (2019).
  31. Shi, Y., et al. Relating small airways to asthma control by using impulse oscillometry in children. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 129 (3), 671-678 (2012).
  32. Pisi, R., et al. Small airway dysfunction by impulse oscillometry in asthmatic patients with normal forced expiratory volume in the 1st second values. Allergy & Asthma Proceedings. 34 (1), 14-20 (2013).
  33. Saadeh, C., Saadeh, C., Cross, B., Gaylor, M., Griffith, M. Advantage of impulse oscillometry over spirometry to diagnose chronic obstructive pulmonary disease and monitor pulmonary responses to bronchodilators: An observational study. SAGE Open Medicine. 3, (2015).
  34. Foy, B. H., et al. Lung computational models and the role of the small airways in asthma. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 200 (8), 982-991 (2019).
  35. Tang, F. S. M., et al. Ventilation heterogeneity and oscillometry predict asthma control improvement following step-up inhaled therapy in uncontrolled asthma. Respirology. 25 (8), 827-835 (2020).
  36. Frantz, S., et al. Impulse oscillometry may be of value in detecting early manifestations of COPD. Respiratory Medicine. 106 (8), 1116-1123 (2012).
  37. Aarli, B. B., et al. Variability of within-breath reactance in COPD patients and its association with dyspnoea. European Respiratory Journal. 45 (3), 625-634 (2015).
  38. Dean, J., Kolsum, U., Hitchen, P., Gupta, V., Singh, D. Clinical characteristics of COPD patients with tidal expiratory flow limitation. International journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 12, 1503-1506 (2017).
  39. Kotoulas, S. C., et al. Acute effects of e-cigarette vaping on pulmonary function and airway inflammation in healthy individuals and in patients with asthma. Respirology. 25 (10), 1037-1045 (2020).
  40. Berger, K. I., Goldring, R. M., Oppenheimer, B. W. POINT: Should oscillometry be used to screen for airway disease? Yes. Chest. 148 (5), 1131-1135 (2015).
  41. Berger, K. I., et al. Distal airway dysfunction identifies pulmonary inflammation in asymptomatic smokers. ERJ Open Research. 2 (4), (2016).
  42. Oppenheimer, B. W., et al. Distal airway function in symptomatic subjects with normal spirometry following World Trade Center dust exposure. Chest. 132 (4), 1275-1282 (2007).
  43. Lappas, A. S., et al. Short-term respiratory effects of e-cigarettes in healthy individuals and smokers with asthma. Respirology. 23 (3), 291-297 (2018).
  44. Vardavas, C. I., et al. Short-term pulmonary effects of using an electronic cigarette: impact on respiratory flow resistance, impedance, and exhaled nitric oxide. Chest. 141 (6), 1400-1406 (2012).
  45. Antoniewicz, L., Brynedal, A., Hedman, L., Lundback, M., Bosson, J. A. Acute effects of electronic cigarette inhalation on the vasculature and the conducting airways. Cardiovascular Toxicology. 19 (5), 441-450 (2019).
  46. Cho, E., et al. Airway oscillometry detects spirometric-silent episodes of acute cellular rejection. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 201 (12), 1536-1544 (2020).
  47. Sugiyama, A., et al. Characteristics of inspiratory and expiratory reactance in interstitial lung disease. Respiratory Medicine. 107 (6), 875-882 (2013).
  48. Mori, K., et al. Respiratory mechanics measured by forced oscillation technique in combined pulmonary fibrosis and emphysema. Respiratory Physiology & Neurobiology. 185 (2), 235-240 (2013).
  49. Mori, Y., et al. Respiratory reactance in forced oscillation technique reflects disease stage and predicts lung physiology deterioration in idiopathic pulmonary fibrosis. Respiratory Physiology and Neurobiology. 275, 103386 (2020).
  50. Usmani, O. S. Calling time on spirometry: unlocking the silent zone in acute rejection after lung transplantation. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 201 (12), 1468-1470 (2020).
  51. Calverley, P. M. A., Farré, R. Oscillometry: old physiology with a bright future. European Respiratory Journal. 56 (3), 2001815 (2020).
  52. Radics, B. L., et al. Effect of nasal airway nonlinearities on oscillometric resistance measurements in infants. Journal of Applied Physiology. 129 (3), 591-598 (2020).
  53. Toronto General Pulmonary Function Laboratory. Toronto General Pulmonary Function Laboratory Policies and Procedures Manual. , (2022).
  54. Graham, B. L., et al. Standardization of Spirometry 2019 Update. American Journal of Respiratory and Critica Care Medicine. 200, 70-88 (2019).
  55. Coates, A. L., et al. ERS technical standard on bronchial challenge testing: general considerations and performance of methacholine challenge tests. European Respiratory Journal. 49, 1601526 (2017).
  56. Oostveen, E., et al. Respiratory impedance in healthy subjects: baseline values and bronchodilator response. European Respiratory Journal. 42 (6), 1513-1523 (2013).
  57. Brown, N. J., et al. Reference equations for respiratory system resistance and reactance in adults. Respiratory Physiology and Neurobiology. 172 (3), 162-168 (2010).
  58. Nowowiejska, B., et al. Transient reference values for impulse oscillometry for children aged 3-18 years. Pediatric Pulmonology. 43 (12), 1193-1197 (2008).

Tags

의학 문제 182 호흡기 오실로메트리 표준 작동 프로토콜 품질 관리 보증
외래 환자 환경에서 호흡기 오실로메트리 수행
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chang, E., Vasileva, A., Nohra, C.,More

Chang, E., Vasileva, A., Nohra, C., Ryan, C. M., Chow, C. W., Wu, J. K. Y. Conducting Respiratory Oscillometry in an Outpatient Setting. J. Vis. Exp. (182), e63243, doi:10.3791/63243 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter