Methodological aspects of lung function tests
Abstract
The issues of choosing criteria for evaluating the results of pulmonary function tests and the effectiveness of existing approaches to the interpretation of the data are examined in the literature review. The controversial issues related to functional studies of pulmonary mechanics and gas exchange such as spirometry, body plethysmography, diffusing capacity and lung compliance tests are covered as well.
About the Author
M. Yu. Kameneva
Pavlov First Saint Petersburg State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Айсанов, З.Р. Спирометрия в диагностике и оценке эффективности лечения пациентов с болезнями легких / З.Р. Айсанов, Е.Н. Калманова // Доктор.Ру. - 2009. - Т. 48, № 5. - С. 73-79.
2. Евфимьевский, В.П. Механика дыхания у больных саркоидозм легких 3 стадии и идиопатическим фиброзирующим альвеолитом: сходства и различия / В.П. Евфимьевский, Е.М. Богородская, С.Е. Борисов // Проблемы туберкулеза и болезней легких. - 2006. - № 4. - C. 41-45.
3. Инструкция по применению формул и таблиц должных величин основных спирографических показателей / Р.Ф. Клемент, А.А. Лаврушин, П.А. Тер-Погасян, Ю.М. Котегов. - Л.: Ленуприздат, 1986. - 79 с.
4. Каменева, М.Ю. Анализ согласованности некоторых референсных систем при интерпретации результатов спирометрии / М.Ю. Каменева, А.В. Тишков, A.В. Быхова, М.А. Похазникова, В.И. Трофимов // Российский семейный врач. - 2012. - Т. 16, № 2. - С. 23-28.
5. Каменева, М.Ю. Оценка эффективности различных способов определения нормальных значений параметров механики дыхания при диагностике рестриктивного типа вентиляционных нарушений / М.Ю. Каменева // Российский семейный врач. - 2014. - № 2. - С. 24-28.
6. Кольцун, С.С. Система интерпретации функционального состояния внешнего дыхания в пульмонологии: автореф. дис.. докт. мед. наук: 14.00.43 / Кольцун Сергей Сергеевич. - М., 1999. - 52 с.
7. Кольцун, С.С. Синдромологическая интерпретация бронхиальной проходимости в оценке состояния системы внешнего дыхания / С.С. Кольцун // Альманах клинической медицины. - 1999. - Т. 11. - С. 393-405.
8. Кузнецова, В.К. Оценка физических свойств легких человека на основе исследования сопротивления дыхательных путей / В.К. Кузнецова, А.Г. Любимов // Физиология человека. - 1985. - Т. 11, № 1. - С. 55-68.
9. Кузнецова, В.К. Оценка сопротивления дыхательных путей, определяемого методом плетизмографии всего тела / B.К. Кузнецова, А.Г. Любимов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1989. - № 4. - С. 392-395.
10. Любимов, Г.А. Об определении сопротивления дыхательных путей человека / Г.А. Любимов // Пульмонология. - 2003. - № 2. - С. 62-66.
11. Моногарова, Н.Е. Диффузионная способность легких у больных идиопатическими интерстициальными пневмониями / Н.Е. Моногарова, Н.В. Пендальчук // Украинский пульмонологический журнал. - 2009. - № 4. - С. 47-49.
12. Неклюдова, Г.В. Клиническое значение исследования диффузионной способности легких / Г.В. Неклюдова, А.В. Черняк // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. - 2013. - № 4. - С. 54-59.
13. Руководство по клинической физиологии дыхания / под. ред. Л. Л. Шика, Н. Н. Канаева. - Л.: Медицина, 1980. - 376 с.
14. Савушкина, О. И. Клиническое применение метода бодиплетизмографии / О. И. Савушкина, А.В. Черняк // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. - 2013. - № 2. - С. 38-41.
15. Стручков, П.В. Спирометрия: руководство для врачей / П.В. Стручков, Д.В. Дроздов, О. Ф. Лукина. - М.: ГЭОТАР-медиа, 2015. - 96 с.
16. Функциональная диагностика в пульмонологии: практическое руководство / под ред. А.Г. Чучалина. - М.: Издательский холдинг «Атмосфера», 2009. - 192 с.
17. Чучалин, А.Г. Федеральные клинические рекомендации российского респираторного общества по использованию метода спирометрии / А.Г. Чучалин, З. Р. Айсанов, С. Ю. Чикина, А.В. Черняк, Е.Н. Калманова / Пульмонология. - 2014. - № 6. - С. 11-24.
18. American Thoracic society. Single-breath carbon monoxide diffusing capacity (transfer factor). Recommendations for a standard technique: 1995 update // Am.J. Respir. Crit. Care Med. - 1995. - Vol. 152. - P. 2185-2198.
19. Ayers L.N. Diffusing capacity, specific diffusing capacity and interpretation of diffusing defects / L.N. Ayers, M.L. Ginsberg, J. Fein, K. Wasserman // West. J. Med. - 1975. - Vol. 123. - P. 255-264.
20. Barros, A.R. Importance of slow vital capacity in the detection of airway obstruction / A.R. Barros, M.B. Pires, N.M. Raposo // J. Bras. Pneumol. - 2013. - Vol. 39, № 3. - P. 317-322.
21. Boros, P.W. Impaired lung compliance and DL, CO but no restrictive ventilatory defect in sarcoidosis / P.W. Boros, P.L. Enright, P.H. Quanjer, G.J.J.M. Borsboom, S.P. Wesolowski, R.E. Hyatt // Eur. Respir. J. - 2010. - Vol. 36. - P. 1315-1322.
22. Boros, P.W. Value of spirometry in detecting volume restriction in interstitial lung disease patients. Spirometry in interstitial lung diseases / Boros P.W., M. Franczuk, S. Wesolowski / Respiration. - 2004. - Vol. 71, № 4. - P. 374-379.
23. Cazzola, M. A pilot comparison of helium dilution and plethysmographic lung volumes to assess the impact of a long-acting bronchodilator on lung hyperinflation in COPD / M. Cazzola, P. Rogliani, G. Curradi, F. Segreti, C. Ciaprini, G. Pezzuto, C. Saltini // Pulm. Pharmacol. Ther. - 2009. - Vol. 22, № 6. - P. 522-525.
24. Chevalier-Bidaud, B. Non specific pattern of lung function in a respiratory physiology unit: causes and prevalence: results of an observational cross-sectional and longitudinal study / B. Chevalier-Bidaud, K. Gillet-Juvin, E. Callens, R. Chenu, S. Graba, M. Essalhi, C. Delclaux // BMC Pulm. Med. - 2014. - Vol. 14. - P. 148-155.
25. Coates, A.L. Role of spirometry in primary care / A.L. Coates, I.E. Tamari, B.L. Graham // Can. Fam. Physician. - 2014. - Vol. 60, № 12. - P. 1069-1070.
26. Cotes, J.E. Standardization of the measurement of transfer factor (diffusing capacity). Report Working party standardization of lung function tests, European community for steel and coal. Official statement of the European respiratory society / J.E. Cotes, D.J. Chinn, P.H. Quanjer, J. Roca, J.C. Yernault // Eur. Respir. J. - 1993. - Vol. 6, Suppl.16. - P. 41-52.
27. Cotton, D.J. The usefulness of KCO is questionable / D.J. Cotton, B.L. Graham // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2013. - Vol. 187. - P. 660.
28. Dykstra, B.J. Lung volumes in 4,774 patients with obstructive lung disease / B.J. Dykstra, P.D. Scanlon, M.M. Kester, K.C. Beck, P.L. Enright // Chest. - 1999. - Vol. 115. - P. 68-74.
29. Ford, E.S. Elevated cardiovascular risk among adults with obstructive and restrictive airway functioning in the United States: a cross-sectional study of the National Health and Nutrition Examination Survey from 2007-2010 / E.S. Ford, A.G. Wheaton, D.M. Mannino, L. Presley-Cantrell, C. Li, J.B. Croft // Respir. Res. - 2012. - Vol. 13, № 1. - P. 115-127.
30. Gardner, C.Z. Grading the severity of obstruction in mixed obstructive-restrictive lung diseases / C.Z. Gardner, G.L. Ruppel, D.A. Kaminsky // Chest. - 2011. - Vol. 140, № 3. - P. 598-603.
31. Goldman, M.D. Whole-body plethysmography / M.D. Goldman, H.J. Smith, W.T. Ulmer // Eur. Respir. Mon. - 2005. - Vol. 31. - P. 15-43.
32. Güider, G. GOLD or lower limit of normal definition? A comparison with expert-based diagnosis of chronic obstructive pulmonary disease in a prospective cohort-study / G. Güider, S. Brenner, C.E. Angermann, G. Ertl, M. Held, A.P. Sachs, J.-W. Lammers, P. Zanen, A.W. Hoes, S. Störk, F.H. Rutten // Respir. Res. - 2012. - Vol. 13, № 1. - P. 13-22.
33. Hamakawa, H. Structure-function relations in an elastase-induced mouse model of emphysema / H. Hamakawa, E. Bartolak-Suki, H. Parameswaran, A. Majumdar, K.R. Lutchen, B. Suki // Am. J. Respir. Cell and Molecular Biology. - 2011. - Vol. 45, № 3 - P. 517-524.
34. Hughes, J.M. In defence of the carbon monoxide transfer coefficient KCO (TL/ VA) / J.M. Hughes, N.B. Pride // Eur. Respir. J. - 2001. - Vol. 17. - P. 168-174.
35. Hughes, J.M. Examination of the carbon monoxide diffusing capacity (DLCO) in relation to its KCO and VA components / J.M. Hughes, N.B. Pride // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2012. - Vol. 186. - P. 132-139.
36. Hyatt, R.E. Conditions associated with an abnormal nonspecific pattern of pulmonary function tests / R.E. Hyatt, T.C. Cowl, J.A. Bjoraker, P.D. Scanlon // Chest. - 2009. - Vol. 135. - P. 419-424.
37. Iyer, V.N. The nonspecific pulmonary function test. Longitudinal follow-up and outcomes / V.N. Iyer, D.R. Schroeder, K.O. Parker, R.E. Hyatt, P.D. Scanlon // Chest. - 2011. - Vol. 139, № 4. - P. 878-886.
38. Kaminsky, D.A. Relationship between the baseline alveolar volume-to-total lung capacity ratio and airway responsiveness / D.A. Kaminsky, A. Daud, D.G. Chapman // Respirology. - 2014. - Vol. 19, № 7. - P. 1046-1051.
39. Krogh, M. The diffusion of gases through the lungs of man / M. Krogh // J. Phsiol. - 1915. - Vol. 49. - P. 271-296.
40. Lee, J.Y. Prevalence of spirometrically-de-fined restrictive ventilatory defect in Korea: The Fourth-2, 3, and Fifth Korean National Health and Nutrition Examination Survey, 2008-2012 / J.Y. Lee, Y.I. Hwang, Y.B. Park, J.Y. Park, K.U. Kim, Y.-M. Oh, H.K. Yoon, H.I. Yoon, S.S. Sheen, S.Y. Lee, C.-H. Lee, H.B. Lee, S.C. Lim, S.S. Jung, K.Oh, Y. Kim, C. Chun, K.H. Yoo // J. Korean Med. Sci. - 2015. - Vol. 30, № 6. - P. 725-732.
41. Levy, M.L. Diagnostic spirometry in primary care. Proposed standards for general practice compliant with American Thoracic Society and European Respiratory Society recommendations / M.L. Levy, P. H. Quanjer, R. Booker, B.G. Cooper, S. Holmes, I.R. Small // Prim. Care Respir. J. - 2009. - Vol. 18, № 3. - P. 130-147.
42. Lutchmedial, S.M. How common is airflow limitation in patients with emphysema on computerized tomography of the chest? / W.G. Creed, A.J. More, R.R. Walsh, G.E. Gentchos, D.A. Kaminsky // Chest. - 2015. - Vol. 148, № 1. - P. 176-184.
43. MacIntyre, N. Standardisation of the single-breath determination of carbon monoxide uptake in the lung / N. MacIntyre, R. O. Crapo, G. Viegi, D. C. Johnson, C.P.M. van der Grinten, V. Brusasco, F. Burgos, R. Casaburi, A. Coates, P. Enright, P. Gus-tafsson, J. Hankinson, R. Jensen, R. McKay, M. R. Miller, D. Navajas, O. F. Pedersen, R. Pellegrino, J. Wanger // Eur. Respir. J. - 2005. - Vol. 26. - P. 720-735.
44. Mahut, B. Relationships between respiratory and airway resistances and activity-related dyspnea in patients with chronic obstructive pulmonary disease / B. Mahut, A. Caumont-Prim, L. Plantier, K. Gillet-Juvin, E. Callens, O. Sanchez, B. Chevalier-Bidaud, P. Bokov, C. Delclaux // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. - 2012. - Vol. 7. - P. 165-171.
45. Miller, M.R. Debating the definition of airflow obstruction: time to move on? / M.R. Miller, O.F. Pedersen, R. Pellegrino, V. Brusasco // Eur. Respir. J. - 2009. - Vol. 34, № 3. - P. 527-528.
46. O’Donnell, C.R. Comparison of plethysmographic and helium dilution lung volumes: which is best for COPD? / C.R. O’Donnell, A.A. Bankier, L. Stiebellehner, J.J. Reilly, R. Brown, S.H. Loring // Chest. - 2010. - Vol. 137. - P. 1108-1115.
47. Pellegrino, R. Interpretative strategies for lung function tests / R. Pellegrino, G. Viegri, V. Brusasco,, R.O. Grapo, F. Burgos, R. Casaburi, F. Coates, van der Grinten C.P., P. Gustafsson, J. Hankinson, R. Jensen, D.C. Johnson,, N. MacIntyre, R. McKay, M.R. Miller, D. Navajas, O.F. Pedersen, J. Wanger // Eur. Respir. J. - 2005. - Vol. 26. - P. 948-968.
48. Quanjer, P.H. Lung volumes and forced ventilatory flows. Report Working party standardization of lung function tests, European community for steel and coal. Official statement of the European respiratory society / P.H. Quanjer, C.J. Tammeling, J.E. Cotes, O.F. Pedersen, R. Peslin, J.C. Yernault // Eur. Respir. J. - 1993. - Vol. 6, Suppl. 16. - P. 5-40.
49. Quanjer, P.H. Measurement of FEF25-75% and FEF75% does not contribute to clinical decision making / P.H. Quanjer, D.J. Weiner, J.J. Pretto, D.J. Brazzale, P.W. Boros, // Eur. Respir. J. - 2014. - Vol. 43. - P. 1051-1058.
50. Quanjer, P.H. Multi-ethnic reference values for spirometry for the 3-95 year age range: the global lung function 2012 equations / P.H. Quanjer, S. Stanojevic, T.J. Cole, X. Baur, G.L. Hall, B.H. Culver, P.L. Enright, J.L. Hankinson, M.S. Ip, J. Zheng, J. Stocks // Eur. Respir. J. - 2012. - Vol. 40, № 6. - P. 1324-1343.
51. Ruppel, G.L. What is the clinical value of lung volume? / G.L. Ruppel // Respir. Care. - 2012. - Vol. 57, № 1. - P. 25-35.
52. Schlueter, D.P. Relationship between maximal inspiratory pressure and total lung capacity (coefficient of retraction) in normal subjects and in patients with emphysema, asthma and diffuse pulmonary infiltration / D.P. Schlueter, J. Immekus, W.W. Stead // Am. Rev. Respir. Dis. - 1967. - Vol. 96, № 4. - P. 656-665.
53. Smith, B.M. Not all measures of hyperinflation are created equal lung structure and clinical correlates of gas trapping and hyperexpansion in COPD: The multi-ethnic study of atherosclerosis (MESA) COPD study / B.M. Smith, E.A. Hoffman, R.C. Basner, S.M. Kawut, R. Kalhan, R.G. Barr // Chest. - 2014. - Vol. 145, № 6. - P. 1305-1315.
54. Soriano, J.B. Spirometrically-defined restrictive ventilatory defect: population variability and individual determinants / J.B. Soriano, M. Miravitlles, F. Garcia-Rio, L. Munoz, G. Sanchez, V. Sobradillo, E. Duran, D. Guerrero, J. Ancochea // Prim. Care Respir. J. - 2012. - Vol. 21, № 2. - P. 187-193.
55. Stam, H. Evaluation of diffusing capacity in restrictive lung disease / H. Stam, T.A.W. Splinter, A. Versprille // Chest. - 2000. - Vol. 117. - P. 752-757.
56. Stanojevic, S. Global lung function initiative: Reference equations for the transfer factor for carbon monoxide (TLCO) / S. Stanojevic, B. Grham, B. Cooper, B. Thompson, K. Carter, G. Hall // Eur. Respir. J. - 2016. - Vol. 48, Suppl. 60. - PA4407.
57. van der Lee, I. Pattern of diffusion disturbance related to clinical diagnosis: The KCO has no diagnostic value next to DLCO / I. Van der Lee, P. Zanen, J.M.M. van den Bosch, J-W. J. Lammers // Respiratory Medicine. - 2006. - Vol. 100, № 1. - P. 101-109.
58. Wade, J.F. Physiologic evaluation of bullous emphysema / J.F. Wade, R. Mortenson, C.G. Irvin // Chest. - 1991. - Vol. 100. - P. 1151-1154.
Review
For citations:
Kameneva M.Yu. Methodological aspects of lung function tests. Medical alphabet. 2017;2(22):26-31. (In Russ.)
Views:
287
Email this article 