चूंकि मजबूर दोलन तकनीक (एफओटी) का उपयोग श्वसन यांत्रिकी को चिह्नित करने के लिए तेजी से उपयोग किया जाता है, इसलिए नवजात तकनीकी दिशानिर्देशों और विभिन्न निर्माताओं की सिफारिशों के संबंध में तरीकों को मानकीकृत करने की आवश्यकता है। विधियों के मानकीकरण को सुविधाजनक बनाने के लिए दो मामलों के लिए एफओटी मूल्यांकन और व्याख्या सहित एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान किया जाता है।
स्वस्थ और रोगग्रस्त व्यक्तियों में श्वसन यांत्रिकी को चिह्नित करने के लिए मजबूर दोलन तकनीक (एफओटी) या ऑसिलोमेट्री के उपयोग में रुचि बढ़ रही है। एफओटी, पारंपरिक फुफ्फुसीय समारोह परीक्षण के लिए एक पूरक विधि, वायुमार्ग के दबाव और प्रवाह के बीच कार्यात्मक संबंध को मापने के लिए ज्वारीय श्वास पर अधिरोपित ऑस्सिलेटरी आवृत्तियों की एक श्रृंखला का उपयोग करती है। यह निष्क्रिय मूल्यांकन श्वसन प्रणाली प्रतिरोध (आरआरएस) और प्रतिक्रिया (एक्सआरएस) का अनुमान प्रदान करता है जो क्रमशः वायुमार्ग कैलिबर और ऊर्जा भंडारण और अपव्यय को दर्शाता है। लोकप्रियता और अद्यतन तकनीकी मानकों में हाल ही में वृद्धि के बावजूद, नैदानिक गोद लेना धीमा हो गया है, जो भाग में, एफओटी डेटा के अधिग्रहण और रिपोर्टिंग के बारे में मानकीकरण की कमी से संबंधित है। इस लेख का लक्ष्य एफओटी के लिए एक व्यापक लिखित प्रोटोकॉल और एक साथ वीडियो प्रदान करके प्रयोगशालाओं में मानकीकरण की कमी को संबोधित करना है। यह स्पष्ट करने के लिए कि इस प्रोटोकॉल का उपयोग किसी विशेष डिवाइस के बावजूद किया जा सकता है, तीन अलग-अलग एफओटी उपकरणों को मामले के उदाहरणों और वीडियो प्रदर्शन में नियोजित किया गया है। इस प्रयास का उद्देश्य एफओटी के उपयोग और व्याख्या को मानकीकृत करना, व्यावहारिक सुझाव प्रदान करना, साथ ही साथ भविष्य के प्रश्नों को उजागर करना है जिन्हें संबोधित करने की आवश्यकता है।
मजबूर दोलन तकनीक (एफओटी) या ऑसिलोमेट्री को पहली बार 60 साल पहले पेश किया गया था1 और ज्वारीय श्वास के दौरान बाहरी रूप से लागू दबाव दोलनों के माध्यम से श्वसन यांत्रिकी के माप को वहन करता है। संक्षेप में, दबाव और एयरफ्लो को आवृत्तियों की एक श्रृंखला में ट्रांसड्यूसर द्वारा मुंह पर मापा जाता है। वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग तब प्रतिबाधा (Zrs) या प्रत्येक आवृत्ति 2,3 पर दबाव और airflow के बीच आयाम और चरण अंतर निर्धारित करने के लिए किया जाता है। Zrs दबाव दोलनों का विरोध करने वाले बलों के योग का प्रतिनिधित्व करता है और आमतौर पर प्रतिरोध (Rrs) और reactance (Xrs) के घटकों की विशेषता है। आरआरएस श्वसन प्रणाली (ऊर्जा अपव्यय) के हासीय यांत्रिक गुणों को दर्शाता है, जबकि एक्सआरएस श्वसन प्रणाली (ऊर्जा भंडारण) की गतिशील इलास्टेंस और जड़ता को दर्शाता है। कई दोलन आवृत्तियों पर Zrs मूल्यांकन आगे airflow वितरण की एकरूपता के मूल्यांकन की अनुमति देता है। एफओटी सिग्नल प्रोसेसिंग, शारीरिक सिद्धांतों और अनुप्रयोगों की समीक्षा के लिए: कृपया यूरोपीय श्वसन सोसायटी (ईआरएस) टास्क फोर्स स्टेटमेंट 2,4 को देखें।
एफओटी स्पाइरोमेट्री के लिए एक विकल्प नहीं है, बल्कि फेफड़ों के कार्य का एक पूरक मूल्यांकन है। हालांकि, यह स्पिरोमेट्रिक परीक्षण पर कई फायदे प्रदान कर सकता है जिसमें ज्वारीय श्वास (प्रयास-स्वतंत्र) के दौरान किए गए माप और डिस्टल या छोटे वायुमार्ग का आकलन करने की क्षमता शामिल है जो स्पाइरोमेट्री 5 के साथ संभव नहीं हैं। नतीजतन, एफओटी ने बाल चिकित्सा सेटिंग 6,7 में काफी लोकप्रियता हासिल की है, साथ ही साथ सामान्य या संरक्षित स्पाइरोमेट्री 8,9,10,11 के साथ रोगसूचक रोगी के मूल्यांकन के लिए भी। एफओटी ने ब्रोन्कोप्रोवोकेशन परीक्षण के दौरान नैदानिक उपयोगिता का भी प्रदर्शन किया है जिससे लक्षण स्पाइरोमेट्री 12 की तुलना में एफओटी के साथ अधिक दृढ़ता से जुड़े होते हैं। इसके अलावा, एफओटी को श्वसन समारोह में औसत दर्जे के अंतर को प्रेरित करने के लिए ब्रोन्कोप्रोवेटिव एजेंटों की कम खुराक की आवश्यकता होती है13।
इन निष्कर्षों के प्रकाश में, नैदानिक अभ्यास और अनुसंधान के लिए एफओटी में रुचि हाल के वर्षों में बढ़ी है। वास्तव में, जुलाई 2021 में ‘मजबूर दोलन तकनीक’ या ‘आवेग ऑसिलोमेट्री’ शब्दों के लिए आयोजित स्कोपस खोज के अनुसार, एफओटी पर प्रकाशनों की औसत संख्या प्रति वर्ष (2000-2010) 35 से बढ़कर 94 प्रति वर्ष (2010-2020) हो गई। ब्याज की इस वृद्धि के बावजूद, एफओटी डेटा के अधिग्रहण और रिपोर्टिंग में मानकीकरण ने हाल ही में श्वसन दोलनमिति 4 के लिए हाल ही में ईआरएस तकनीकी मानकों के साथ अधिक ध्यान दिया है। वर्तमान में, कई एफओटी सिस्टम व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं जो दबाव संकेत प्रकार (जैसे, स्यूडोरैंडम, आवेगों की ट्रेन), रिकॉर्डिंग युग, आवृत्ति सीमा और रिज़ॉल्यूशन 14 द्वारा भिन्न होते हैं। इन मतभेदों के बावजूद, तकनीशियन द्वारा किए गए एफओटी डेटा का अधिग्रहण और रिपोर्टिंग एक सार्वभौमिक दृष्टिकोण का पालन कर सकती है जो वर्तमान पांडुलिपि का ध्यान केंद्रित करती है। यहां, एक मानकीकृत प्रोटोकॉल प्रदान किया गया है जो ईआरएस तकनीकी मानक 4 के अनुरूप है। इस प्रोटोकॉल को हमारी प्रयोगशाला में प्राप्त अनुसंधान और नैदानिक डेटा के साथ व्यावहारिक उदाहरणों के माध्यम से चित्रित किया गया है। विशेष रूप से, वयस्क डिस्पनिया के नैदानिक मूल्यांकन में एफओटी के आवेदन और व्याख्या पर ध्यान केंद्रित किया गया है।
FOT4 पर हाल ही में ईआरएस तकनीकी मानक अधिक कठोरता और माप के मानकीकरण की आवश्यकता पर जोर देता है। परीक्षण से पहले, दौरान और बाद में कई महत्वपूर्ण चरणों का करीबी पालन आवश्यक है। यह अनुशंसा की जाती है कि एफओटी को अधिक प्रयास-निर्भर युद्धाभ्यास से पहले किया जाना चाहिए, जिसमें शरीर की प्लेथिस्मोग्राफी और डिफ्यूसिंग क्षमता जैसे गहरी सांसों की आवश्यकता होती है। ज्ञात प्रतिबाधा के साथ परीक्षण लोड के अंतिम-उपयोगकर्ता सत्यापन को परीक्षण से कम से कम दैनिक या तुरंत पहले आवश्यक है। प्रशिक्षित कर्मियों द्वारा दिए गए स्पष्ट, सुसंगत और सटीक निर्देश डेटा संग्रह में बाहरी परिवर्तनशीलता को कम कर सकते हैं। प्रत्येक शोध या नैदानिक प्रयोगशाला को ईआरएस तकनीकी दिशानिर्देशों द्वारा अनुशंसित न्यूनतम कोचिंग तकनीकों को लागू करने के लिए अपना स्वयं का प्रोटोकॉल विकसित करना चाहिए। यह महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक पैंतरेबाज़ी के दौरान अंतिम उपयोगकर्ता संभावित त्रुटियों का निरीक्षण, पहचान और सुधार कर सकते हैं, जिनका सामना किया जा सकता है, जैसे कि मुंह के रिसाव, ग्लोटिक क्लोजर, खांसी और अस्थिर श्वास पैटर्न। यद्यपि कुछ त्रुटियों का वास्तविक समय में मूल्यांकन करना मुश्किल हो सकता है, अंत-उपयोगकर्ताओं को केवल उपयोग किए गए विशिष्ट डिवाइस से स्वचालित पहचान पर निर्भर नहीं होना चाहिए। निर्माता द्वारा निर्धारित स्वीकार्य मानदंडों की पूरी तरह से समीक्षा की जानी चाहिए, और अतिरिक्त मानदंडों को ईआरएस बयानों का पालन करना चाहिए। यद्यपि प्रत्येक उपकरण एक अद्वितीय रिपोर्ट उत्पन्न करेगा, एफओटी मापदंडों की मानकीकृत रिपोर्टिंग संभव है और प्रयोगशालाओं और अध्ययनों में तुलना की सुविधा प्रदान कर सकती है। अंत में, कठोर गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाओं, स्वस्थ जैविक नियंत्रण (ओं) के नियमित मूल्यांकन सहित, अनुसंधान और नैदानिक सेटिंग्स दोनों में किया जाना चाहिए।
एक मानकीकृत प्रोटोकॉल का सख्त पालन प्रदर्शन में परिवर्तनशीलता को कम करेगा। हालांकि, एक सीओवी ≤10% प्राप्त करना अभी भी मुश्किल हो सकता है, और शायद वायुमार्ग की बीमारी वाले लोगों में हमेशा संभव नहीं है। परिवर्तनशीलता को कम करने की दिशा में प्रयास करने के लिए तकनीशियन पर निर्भर है और जब सीओवी ≤10% प्राप्त नहीं किया जा सकता है तो विचार करने के लिए कई रणनीतियां हैं। सबसे पहले, सुनिश्चित करें कि माप प्रत्येक प्रतिकृति के लिए समान परिस्थितियों में अधिग्रहित किया गया है। इसमें व्यक्ति की मुद्रा की निगरानी, हाथ प्लेसमेंट और अन्य निर्देशों का पालन शामिल है। तकनीशियन प्रारंभिक निर्देशों को दोहराने, अतिरिक्त दृश्य प्रदर्शन प्रदान करने और व्यक्ति को लंबे समय तक आराम अंतराल की पेशकश करने पर विचार कर सकता है। अनुभव के आधार पर, यह पाया गया है कि अत्यधिक परिवर्तनशीलता के लिए एक सामान्य कारण में प्रतिकृति माप के बीच एक अलग बैठने की स्थिति को अपनाना शामिल है जिससे व्यक्ति मुखपत्र तक पहुंचने के लिए अधिक आरामदायक स्थिति या तनाव प्राप्त करने के लिए खुद को फिर से स्थिति में रख सकते हैं। तकनीशियन द्वारा आयोजित किए जाने के लिए डिज़ाइन किए गए पोर्टेबल एफओटी उपकरणों का उपयोग करते समय यह सबसे आम है जहां मुखपत्र की स्थिति तय नहीं है। इस समस्या को हल करने के लिए, लचीले हाथ माउंट खरीदे जा सकते हैं, जो कैमरों जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को पकड़ने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिन्हें डेस्क या टेबल पर जल्दी से सुरक्षित किया जा सकता है और व्यक्तिगत स्थिति को समायोजित किया जा सकता है। यह सुनिश्चित करने के बाद कि प्रदर्शन उपयुक्त है और प्रतिकृति माप के बीच संगत है, तकनीशियन को अतिरिक्त प्रतिकृति प्राप्त करनी चाहिए।
स्पाइरोमेट्री के विपरीत, जिससे थकान से बचने के लिए अधिकतम आठ प्रयासों की सिफारिश की जाती है, एफओटी के लिए अनुशंसित प्रतिकृतियों की कोई अधिकतम संख्या नहीं है, इसकी संभावना इसके प्रयास-स्वतंत्र दृष्टिकोण के कारण है। व्यवहार में, कुछ जांचकर्ता आठ प्रतिकृति माप 18 तक प्राप्त करते हैं, और हमारी प्रयोगशाला में 10 मापों तक के अंगूठे के समान नियम का उपयोग किया जाता है। एक परीक्षण सत्र के अंत को परिभाषित करने के लिए एक ऊपरी सीमा स्थापित करना व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण है। ऐसा करना श्वसन रोग वाले व्यक्तियों के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है जिससे 10% से अधिक सीओवी खराब प्रयास के बजाय अंतर्निहित रोग प्रक्रियाओं को प्रतिबिंबित कर सकता है। Harkness et al.18 ने हाल ही में इन रोगी आबादी के साथ अपने अनुभव का वर्णन किया और सुझाव दिया कि एक अधिक उदार कट-ऑफ (20% तक सीओवी) अभी भी नैदानिक व्याख्या के लिए रिपोर्ट करने योग्य हो सकता है। प्रत्येक क्लिनिक और अनुसंधान प्रयोगशाला को व्यावहारिक निर्णयों जैसे समय की बाधा, परीक्षार्थी की क्षमता और थकान के स्तर के साथ-साथ सीओवी कटऑफ प्राप्त करने की संभावना के बीच संतुलन बनाना चाहिए। विचार करने के लिए एक दृष्टिकोण एक ग्रेडिंग प्रणाली का कार्यान्वयन है। उदाहरण के लिए, एक बार जब अधिकतम 10 प्रयासों से कम से कम तीन आर्टिफैक्ट-मुक्त प्रतिकृति माप प्राप्त किए जाते हैं, तो सीओवी स्तरों के अनुरूप एक पत्र ग्रेड लागू करें – यानी, ‘ए’ ≤10%); ‘बी’ > 10% और ≤15% है; ‘C’ 15% और ≤20% >; और ‘D’ 20% >। विचार की जाने वाली अतिरिक्त रणनीतियों में अधिक पूर्ण सांस प्राप्त करने के लिए सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर अधिग्रहण मापदंडों का संशोधन शामिल हो सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ निर्माताओं के पास अधिक रिकॉर्डिंग अवधि और / या विस्तारित रिकॉर्डिंग युगों को समायोजित करने के लिए सेटिंग्स होती हैं ताकि ईआरएस-अनुशंसित न्यूनतम तीन पूर्ण सांसों से अधिक प्राप्त किया जा सके। एफओटी परिणामों की रिपोर्ट करते समय, अन्य प्रकाशित साहित्य के साथ व्याख्या और तुलना को सुविधाजनक बनाने के लिए सभी अधिग्रहण मापदंडों का खुलासा करना आवश्यक है। एफओटी अधिग्रहण मापदंडों की सक्रिय रूप से जांच की जा रही है और संभवतः एफओटी प्रदर्शन और माप के लिए भविष्य के संशोधनों में परिणाम होगा।
इस पेपर में, उद्देश्य एफओटी की नवीनतम तकनीक और अनुप्रयोग को उजागर करने के साथ-साथ वयस्कों में परीक्षण के लिए एक मानकीकृत प्रोटोकॉल प्रदान करना है। हालांकि, एफओटी की संबंधित सीमाओं को पहचानना महत्वपूर्ण है। सबसे पहले, प्रतिबाधा माप विशेष रूप से अतिरिक्त-वक्षीय प्रभावों जैसी कलाकृतियों के लिए संदिग्ध हैं4। इसलिए, वर्तमान प्रोटोकॉल इस प्रभाव को कम करने पर केंद्रित है, जैसे कि अधिग्रहण के दौरान उचित गाल समर्थन सुनिश्चित करना। इसके अतिरिक्त, प्रवाह में रुकावट (उदाहरण के लिए, मुखपत्र को कवर करने वाली जीभ, निगलने, गलत सांस) सटीक माप को रोकती है और परिणामस्वरूप Zrs गणना 19 के लिए कम वैध सांसें होती हैं। दूसरा, हालांकि एफओटी रोगी के परिप्रेक्ष्य से प्रदर्शन करना आसान है, इन कलाकृतियों की पहचान करने के साथ-साथ आउटपुट की व्याख्या करना तकनीशियन और चिकित्सक 20 के लिए चुनौतीपूर्ण है। उदाहरण के लिए, वर्तमान एफओटी उपकरण किसी व्यक्ति के श्वसन यांत्रिकी को चिह्नित करने के लिए काफी मात्रा में डेटा का उत्पादन करते हैं; हालांकि, संदर्भ मूल्यों की कमी और प्रमुख चर के आसपास आम सहमति ऐसे कारक हैं जो इसके नैदानिक गोद लेने को धीमा करते हैं। इसी तरह, जबकि कम से कम तीन आर्टिफैक्ट-मुक्त परीक्षण 4 प्राप्त करने की सिफारिश की जाती है, यदि तीन से अधिक परीक्षण किए जाते हैं और स्वीकार्य पाए जाते हैं, तो यह चुनने के लिए अनुशंसित तरीकों पर कोई वर्तमान सहमति नहीं है कि इनमें से कौन से परीक्षण का उपयोग परीक्षण सत्र का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार, विभिन्न प्रकार के वायुमार्ग रोगों में एफओटी की नैदानिक उपयोगिता की सक्रिय रूप से जांच की जा रही है। अंत में, एक तकनीकी परिप्रेक्ष्य से, निम्नलिखित के संबंध में एफओटी निर्माताओं में विषमता है: i) आवृत्ति waveforms, ii) त्रुटि का पता लगाने के लिए एल्गोरिदम, और iii) अंतर-और इंट्रा-सांस विश्लेषण2,21,22,23,24। उपर्युक्त सीमाओं में से अधिकांश को एक मानकीकृत प्रोटोकॉल के साथ-साथ आउटपुट और रिकॉर्डिंग मापदंडों की पारदर्शी रिपोर्टिंग का पालन करके संबोधित किया जा सकता है।
फुफ्फुसीय कार्य परीक्षणों में पारंपरिक रूप से फेफड़ों की मात्रा और क्षमताओं के माप, और गैस विनिमय की प्रभावशीलता शामिल है, जिसके लिए परीक्षकों और परीक्षार्थियों दोनों से महत्वपूर्ण निर्देशों, सहयोग और प्रयास की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, विभिन्न सांद्रता में गैसों का मिश्रण अक्सर युद्धाभ्यास के दौरान साँस लिया जाता है, जिसे कुछ आक्रामक तकनीकों पर विचार कर सकते हैं। ये एफओटी के विपरीत हैं, जिसमें फेफड़ों के यांत्रिक गुणों जैसे कि आरआरएस, इलास्टेंस और निष्क्रियता की जांच कम आक्रामक ऑस्सिलेटरी आवृत्तियों का उपयोग करके की जाती है। इस प्रकार, एफओटी एक व्यापक फुफ्फुसीय कार्य मूल्यांकन के लिए एक उपयोगी अतिरिक्त के रूप में काम कर सकता है। उदाहरण के लिए, एफओटी उन परिदृश्यों में अद्वितीय नैदानिक अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है जहां लक्षण पारंपरिक फुफ्फुसीय कार्य परीक्षण के लिए असमान हैं जैसे कि व्यावसायिक जोखिम और / या अस्पष्टीकृत डिस्पनिया 9,11 के साथ। इसके अतिरिक्त, एफओटी भविष्य के फेफड़ों की बीमारियों के लिए उच्च जोखिम वाले लोगों की स्क्रीनिंग के लिए भी महत्वपूर्ण हो सकता है जैसे कि स्पर्शोन्मुख धूम्रपान करने वाले 25 और पर्यावरणीय जोखिम वाले लोग। अंत में, हाल के आंकड़ों ने पहचान की है कि एफओटी कुछ रोग स्थितियों जैसे व्यायाम-प्रेरित ब्रोन्कोकंस्ट्रिक्शन 27 और संधिशोथ से संबंधित फुफ्फुसीय लक्षणों की दिन-प्रतिदिन की निगरानी के लिए भी विशिष्ट रूप से सहायक हो सकता है। वर्तमान लेख वयस्क आबादी में एफओटी के आवेदन पर केंद्रित है, हालांकि एफओटी की नैदानिक और अनुसंधान उपयोगिता को बाल चिकित्सा आबादी में भी अच्छी तरह से वर्णित किया गया है29,30।
अनुसंधान के लिए भविष्य की दिशाओं को एफओटी के तकनीकी और प्रदर्शन पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए, जैसे कि डेटा प्रस्तुति और रिपोर्टिंग को मानकीकृत करना, साथ ही साथ संबंधित परिवर्तनशीलता और पुनरावृत्ति की विशेषता। नैदानिक सेटिंग्स में, एफओटी का उपयोग व्यापक रूप से डिस्पेनिया के मूल्यांकन और सभी आयु समूहों में पुरानी वायुमार्ग की बीमारियों या प्रणालीगत रोग से जुड़े फुफ्फुसीय अभिव्यक्तियों का जल्दी पता लगाने के लिए किया जा सकता है।
The authors have nothing to disclose.
इस काम को, भाग में, इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट से अनुबंध पुरस्कार #10010115CN2 द्वारा समर्थित किया गया था। सामग्री अमेरिकी दिग्गजों के मामलों के विभाग या संयुक्त राज्य अमेरिका की सरकार के विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करती है।
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 |