Solunum mekaniğini karakterize etmek için zorunlu salınım tekniğinin (FOT) kullanımı giderek daha fazla kullanıldığı için, yöntemlerin yeni teknik yönergelere ve çeşitli üretici önerilerine göre standartlaştırılmasına ihtiyaç vardır. Yöntemlerin standardizasyonunu kolaylaştırmak için iki olgu için FOT değerlendirmesi ve yorumlanmasını içeren ayrıntılı bir protokol sağlanmaktadır.
Sağlıklı ve hastalıklı bireylerde solunum mekaniğini karakterize etmek için zorla salınım tekniği (FOT) veya osilometri kullanımına olan ilgi artmaktadır. Geleneksel pulmoner fonksiyon testine tamamlayıcı bir yöntem olan FOT, hava yolu basıncı ve akışı arasındaki fonksiyonel ilişkiyi ölçmek için gelgit solunumuna bindirilmiş bir dizi salınımlı frekans kullanır. Bu pasif değerlendirme, sırasıyla hava yolu kalibresini ve enerji depolama ve dağılımı yansıtan solunum sistemi direnci (Rrs) ve reaktans (Xrs) tahminini sağlar. Son zamanlarda popülerlik artışına ve güncellenen Teknik Standartlara rağmen, klinik benimseme yavaş olmuştur ve bu da kısmen FOT verilerinin alınması ve raporlanması ile ilgili standardizasyon eksikliği ile ilgilidir. Bu makalenin amacı, FOT için kapsamlı bir yazılı protokol ve beraberindeki bir video sağlayarak laboratuvarlar arasında standardizasyon eksikliğini gidermektir. Bu protokolün belirli bir cihazdan bağımsız olarak kullanılabileceğini göstermek için, durum örneklerinde ve video gösteriminde üç ayrı FOT cihazı kullanılmıştır. Bu çaba, FOT’un kullanımını ve yorumunu standartlaştırmayı, pratik öneriler sunmayı ve ele alınması gereken gelecekteki soruları vurgulamayı amaçlamaktadır.
Zorunlu salınım tekniği (FOT) veya osilometri ilk olarak 60 yıl önce tanıtıldı1 ve gelgit solunumu sırasında üst üste bindirilen dışarıdan uygulanan basınç salınımları yoluyla solunum mekaniğinin ölçümünü karşılar. Kısacası, basınç ve hava akışı ağızda çeşitli frekanslardaki dönüştürücüler tarafından ölçülür. Spektral analiz daha sonra empedansı (Zr) veya her frekansta basınç ve hava akışı arasındaki genlik ve faz farklarını belirlemek için kullanılır2,3. Zrs, basınç salınımlarına karşı çıkan kuvvetlerin toplamını temsil eder ve tipik olarak direnç (Rrs) ve reaktans (Xrs) bileşenleri ile karakterize edilir. RRS, solunum sisteminin dissipatif mekanik özelliklerini (enerji dağılımı) yansıtırken, Xrs solunum sisteminin dinamik elastance ve ataletini (enerji depolama) yansıtır. Birden fazla salınım frekanslarında Zrs değerlendirmesi, hava akışı dağılımının homojenliğinin değerlendirilmesini sağlar. FOT sinyal işleme, fizyolojik ilkeler ve uygulamaların gözden geçirilmesi için lütfen Avrupa Solunum Derneği (ERS) Görev Gücü ifadelerine bakın2,4.
FOT, spirometrinin yerine geçmez, aksine akciğer fonksiyonunun tamamlayıcı bir değerlendirmesidir. Bununla birlikte, gelgit solunum sırasında yapılan ölçümler (efordan bağımsız) ve spirometri ile mümkün olmayan distal veya küçük hava yollarını değerlendirme potansiyeli de dahil olmak üzere spirometrik testlere göre çeşitli avantajlar sunabilir5. Sonuç olarak, FOT pediatrik ortamda önemli bir popülerlik kazanmıştır6,7, ayrıca normal veya korunmuş spirometri ile semptomatik hastanın değerlendirilmesi için8,9,10,11. FOT ayrıca bronkoprovokasyon testi sırasında semptomların fot ile spirometri12’den daha güçlü bir şekilde ilişkili olduğu klinik fayda göstermiştir. Ayrıca, FOT solunum fonksiyonunda ölçülebilir farklılıklara neden olmak için daha düşük dozlarda bronkoprovocative ajanlar gerektirir13.
Bu bulgular ışığında, klinik uygulama ve araştırmalar için FOT’a olan ilgi son yıllarda artmıştır. Aslında, Temmuz 2021’de ‘zorla salınım tekniği’ veya ‘dürtü osilometrisi’ terimleri için yapılan bir Scopus aramasına göre, FOT’taki ortalama yayın sayısı yılda 35’ten (2000-2010) yılda 94’e (2010-2020) yükseldi. Bu ilgi artışına rağmen, FOT verilerinin elde edilmesi ve raporlanmasındaki standardizasyon, son zamanlarda Solunum Osilometrisi için ERS Teknik Standartları4 ile daha fazla ilgi gördü. Şu anda, basınç sinyali türüne (örneğin, psödorandom, impuls treni), kayıt çağına, frekans aralığına ve çözünürlüğe göre değişen çeşitli FOT sistemleri ticari olarak mevcuttur14. Bu farklılıklara rağmen, FOT verilerinin teknisyen tarafından elde edildiği şekilde alınması ve raporlanabilmesi, mevcut makalenin odak noktası olan evrensel bir yaklaşım izleyebilir. Burada, ERS Teknik Standartları ile uyumlu standartlaştırılmış bir protokol sağlanmaktadır4. Bu protokol, laboratuvarımızda elde edilen araştırma ve klinik verilerle pratik örneklerle gösterilmiştir. Özellikle, erişkin dispnesinin klinik değerlendirmesinde FOT’un uygulanması ve yorumlanması üzerinde durulamaktadır.
FOT4’teki son ERS Teknik Standardı, ölçümün daha fazla titizlik ve standardizasyon ihtiyacını vurgulamaktadır. Test öncesi, sırasında ve sonrasında birkaç kritik adıma yakın bağlılık gereklidir. FOT’un vücut pletirmagrafyası ve dağıtma kapasitesi gibi derin nefesler gerektiren daha fazla efora bağımlı manevralardan önce yapılması önerilir. Test yükünün bilinen empedans ile son kullanıcı doğrulaması, test edilmeden önce en az günlük veya hemen gereklidir. Eğitimli personel tarafından verilen açık, tutarlı ve kesin talimatlar, veri toplamadaki dışsal değişkenlikleri en aza indirebilir. Her araştırma veya klinik laboratuvar, ERS teknik yönergeleri tarafından önerilen minimum koçluk tekniklerini uygulayan kendi protokolünü geliştirmelidir. Her manevra sırasında son kullanıcıların ağız sızıntıları, glottik kapanma, öksürük ve dengesiz nefes alma düzenleri gibi karşılaşılabilecek olası hataları gözlemleyebilmesi, tanımlayabilmesi ve düzeltebilmesi önemlidir. Bazı hataların gerçek zamanlı olarak değerlendirilmesi zor olsa da, son kullanıcılar yalnızca kullanılan belirli cihazdan otomatik algılamaya bağlı olmamalıdır. Üretici tarafından belirlenen kabul edilebilir kriterler ayrıntılı olarak gözden geçirilmeli ve ek kriterler ERS ifadelerine uymalıdır. Her cihaz benzersiz bir rapor oluşturacak olsa da, FOT parametrelerinin standart olarak raporlanabilir ve laboratuvarlar ve çalışmalar arasında karşılaştırmayı kolaylaştırabilir. Son olarak, sağlıklı biyolojik kontrollerin rutin değerlendirmesi de dahil olmak üzere titiz kalite kontrol prosedürleri hem araştırma hem de klinik ortamlarda yapılmalıdır.
Standartlaştırılmış bir protokole sıkı sıkıya bağlı kalmak performanstaki değişkenliği en aza indirecektir. Bununla birlikte, %10’≤ bir CoV elde etmek hala zor olabilir ve belki de hava yolu hastalığı olanlarda her zaman mümkün olmayabilir. Değişkenliği en aza indirmek için çabalamak teknisyene görevdir ve bir CoV ≤10% elde edilemediğinde göz önünde bulundurulacak birkaç strateji vardır. Öncelikle, ölçümün her çoğaltma için benzer koşullar altında alındığından emin olun. Bu, bireyin duruşunu, el yerleşimini ve diğer talimatlara bağlılığını izlemeyi içerir. Teknisyen, ilk talimatları tekrarlamayı, ek görsel gösteri sağlamayı ve bireye uzun bir dinlenme aralığı sunmayı düşünebilir. Deneyime dayanarak, aşırı değişkenliğin yaygın bir nedeninin, bireylerin ağızlığa ulaşmak için daha rahat bir pozisyon elde etmek veya zorlanmak için kendilerini yeniden konumlandırabilecekleri çoğaltma ölçümleri arasında farklı bir oturma pozisyonu benimsemeyi içerdiği bulunmuştur. Bu, en yaygın olarak, ağızlığın konumunun sabit olmadığı teknisyen tarafından tutulacak şekilde tasarlanmış taşınabilir FOT cihazları kullanırken yaygındır. Bu sorunu gidermek için, kameralar gibi elektronik cihazları tutmak için tasarlanmış, hızlı bir şekilde bir masaya veya masaya sabitlenebilen ve bireysel konumlandırmaya uyum sağlayabilen esnek kol montajları satın alınabilir. Performansın çoğaltma ölçümleri arasında uygun ve tutarlı olmasını sağladıktan sonra, teknisyen ek çoğaltmalar almalıdır.
Yorgunluğu önlemek için en fazla sekiz denemenin önerildiği spirometrinin aksine, çabadan bağımsız yaklaşımı nedeniyle FOT için önerilen maksimum çoğaltma sayısı yoktur. Uygulamada, bazı araştırmacılar sekiz adede kadar çoğaltma ölçümü alır18 ve laboratuvarımızda 10 ölçüme kadar benzer bir kural kullanılır. Bir üst sınır oluşturmak, bir test oturumunun sonunu tanımlamak için pratik olarak önemlidir. Bunu yapmak özellikle solunum yolu hastalığı olan bireyler için geçerlidir, böylece CoV% 10’dan fazla zayıf çaba yerine alttaki hastalık süreçlerini yansıtabilir. Harkness ve ark.18 yakın zamanda bu hasta popülasyonları ile deneyimlerini açıkladı ve daha liberal bir kesintinin (%20’ye kadar CoV) klinik yorumlama için hala rapor edilebilir olabileceğini öne sürdü. Her klinik ve araştırma laboratuvarı, zaman kısıtlaması, inceleme yeteneği ve yorgunluk seviyesi gibi pratik kararlar ile CoV kesintisine ulaşma olasılığı arasında dengelenmelidir. Dikkate alınması gereken bir yaklaşım, not verme sisteminin uygulanmasıdır. Örneğin, en fazla 10 denemeden en az üç yapıt içermeyen çoğaltma ölçümü elde edildikten sonra, CoV seviyelerine karşılık gelen bir harf notu uygulayın – yani, ‘A’ ≤10%; ‘B’ %10 ve %≤15 >; ‘C’ %15 ve %≤20 >; ve ‘D’ %20 >. Dikkate alınması gereken ek stratejiler, daha eksiksiz nefes almak için yazılım ve donanım edinme parametrelerinin değiştirilmesini içerebilir. Örneğin, bazı üreticiler, ERS tarafından önerilen en az üç tam nefesten daha fazlasını elde etmek için daha fazla kayıt süresine ve/veya genişletilmiş kayıt dönemlerine uyum sağlayacak ayarlara sahiptir. FOT sonuçlarını bildirirken, yayınlanan diğer literatürle yorumlamayı ve karşılaştırmayı kolaylaştırmak için tüm edinme parametrelerini açıklamak zorunludur. FOT alım parametreleri aktif olarak araştırılmaya devam eder ve büyük olasılıkla FOT performansı ve ölçümünde gelecekte değişikliklere neden olacaktır.
Bu makalede, amaç FOT’un en son teknolojisini ve uygulamasını vurgulamak ve yetişkinlerde test için standartlaştırılmış bir protokol sağlamaktır. Bununla birlikte, FOT’un ilişkili sınırlamalarını tanımak önemlidir. İlk olarak, empedans ölçümleri özellikle torasik etkiler gibi eserler için şüphelidir4. Bu nedenle, mevcut protokol, satın alma sırasında uygun yanak desteğini sağlamak gibi bu etkiyi en aza indirmeye odaklanır. Ek olarak, akıştaki kesintiler (örneğin, ağızlığı kaplayan dil, yutma, hatalı nefesler) doğru ölçümü önler ve Zrs hesaplamaları için daha az geçerli nefesle sonuçlanır19. İkincisi, FOT’un hastanın bakış açısından gerçekleştirilmesi kolay olsa da, bu eserleri tanımlamak ve çıktıyı yorumlamak teknisyen ve klinisyen20 için zordur. Örneğin, mevcut FOT cihazları, bireyin solunum mekaniğini karakterize etmek için önemli miktarda veri üretir; bununla birlikte, referans değerlerinin azlığı ve anahtar değişkenler etrafındaki fikir birliği klinik benimsemesini yavaşlatan faktörlerdir. Benzer şekilde, en az üç yapıtsız deneme elde etmek önerilir4, üçten fazla deneme yapılırsa ve kabul edilebilir bulunursa, bu denemelerden hangisinin test oturumunu temsil etmek için kullanılacağını seçmek için önerilen yöntemler üzerinde mevcut bir fikir birliği yoktur. Bu nedenle, FOT’un çeşitli hava yolu hastalıklarındaki klinik faydası aktif olarak araştırılmaya devam edilmektedir. Son olarak, teknik açıdan, FOT üreticileri arasında aşağıdakilere göre heterojenlik vardır: i) frekans dalga şekilleri, ii) hata algılama algoritmaları ve iii) ara ve nefes içi analizler2,21,22,23,24. Yukarıda belirtilen sınırlamaların çoğu, standartlaştırılmış bir protokolün yanı sıra çıktı ve kayıt parametrelerinin şeffaf bir şekilde raporlanmasıyla ele alınabilir.
Pulmoner fonksiyon testleri geleneksel olarak akciğer hacimlerinin ve kapasitelerinin ölçümlerini ve hem sınav görevlilerinden hem de incelemelerden önemli talimatlar, işbirliği ve çaba gerektiren gaz değişiminin etkinliğini içerir. Ek olarak, çeşitli konsantrasyonlarda gazların bir karışımı genellikle manevralar sırasında solunur, bu da bazılarının istilacı teknikleri düşünebileceği. Bunlar, akciğerlerin Rrs, elastance ve inertance gibi mekanik özelliklerinin daha az invaziv salınım frekansları kullanılarak incelendiği FOT ile kontrast oluşturur. Böylece FOT, kapsamlı bir akciğer fonksiyon değerlendirmesine yararlı bir ek olarak hizmet edebilir. Örneğin FOT, semptomların mesleki maruziyeti olanlar ve/veya açıklanamayan dispne9,11 gibi geleneksel pulmoner fonksiyon testlerine orantısız olduğu senaryolarda benzersiz klinik içgörü sağlayabilir. Ek olarak, FOT, asemptomatik sigara içenler25 ve çevresel maruziyetleri olanlar gibi gelecekteki akciğer hastalıkları için daha yüksek risk altında olanların taranılması için de önemli olabilir26. Son olarak, daha yeni veriler FOT’un egzersize bağlı bronkokonstriksiyon27 ve romatoid artrite bağlı akciğer semptomları28 gibi bazı hastalık durumlarının günlük izlenmesi için de benzersiz bir şekilde yardımcı olabileceğini tanımlamıştır. Bu makale FOT’un yetişkin popülasyondaki uygulamasına odaklanmaktadır, ancak FOT’un klinik ve araştırma programı pediatrik popülasyonlarda da iyi tanımlanmıştır29,30.
Araştırma için gelecekteki talimatlar, FOT’un veri sunum ve raporlamayı standartlaştırmanın yanı sıra ilişkili değişkenlik ve tekrarlanabilirliği karakterize etmek gibi teknik ve performans yönlerine daha fazla odaklanmalıdır. Klinik ortamlarda FOT, dispnenin değerlendirilmesi ve kronik hava yolu hastalıklarının erken teşhisi veya tüm yaş gruplarında sistemik hastalıkla ilişkili pulmoner belirtiler için yaygın olarak kullanılabilir.
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma kısmen Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsü’nden #10010115CN2 sözleşme ödülü ile desteklendi. İçerikler ABD Gazi İşleri Bakanlığı veya Abd Hükümeti’nin görüşlerini temsil etmez.
Quark i2M | Cosmed | n/a | https://www.cosmed.com/en/products/pulmonary-function/quark-i2m Software (version): PFTSuite (10.0e) Signal Type: Pseudo-random Frequencies (Hz): 4, 6, 8, …, 48 |
Resmon Pro | MGC Diagnostics | n/a | https://mgcdiagnostics.com/products/resmon-pro-v3-forced-oscillation-technique Software (version): Pro Full (v3) Signal Type: Pseudorandom, relative primes Frequencies (Hz): 5, 11, 19 |
Tremoflo C-100 | Thorasys | n/a | https://www.thorasys.com/ Software (version): tremfolo (1.0.43) Signal Type: Pseudo-random, relative primes Frequencies (Hz): 5, 11, 14, 17, 19, 23, 29, 31, 37 |