호흡 인덕턴스 플리츠모그래피

Respiratory inductance plethysmography

RIP(호흡 인덕턴스 플레티스모그래피)는 흉벽과 복벽의 움직임을 측정하여 폐환기를 평가하는 방법입니다.

폐 환기 또는 호흡을 정확하게 측정하려면 종종 마스크나 마우스피스와 같은 장치를 기도 개구부에 연결해야 합니다.이러한 장치는 종종 방해가 되고 침습적이기 때문에 연속 측정이나 보행 측정에는 적합하지 않다.신체 표면에서 호흡 변위를 감지하는 대체 RIP 장치로 폐 환기를 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

콘노와 [1]미드의 논문에 따르면, "상자는 각각 1개의 자유도를 가진 2개의 칸으로 이루어진 시스템으로 볼 수 있다"고 한다.따라서 복부의 볼륨 변화는 갈비뼈의 볼륨 변화와 동일하고 반대여야 합니다.이 백서에서는 볼륨 변화가 전후(차체의 앞부분에서 뒷부분) 직경의 변화와 선형적으로 관련되어 있음을 시사하고 있습니다.알려진 공기량을 흡입하고 스피로미터로 측정하면 복부 및 늑골 케이지 변위의 합으로 체적-운동 관계를 설정할 수 있습니다.따라서 이 이론에 따르면 폐활량의 변화를 추정하기 위해서는 복부와 늑골의 전후 직경의 변화만 있으면 된다.

이 이론에 기초한 여러 센서 방법론이 개발되었습니다.RIP는 호흡 운동으로 인한 폐활량을 추정하기 위해 가장 자주 사용되고 확립된 정확한 플레티스모그래피 방법입니다.

RIP는 다원적(수면), 정신생리학, 정신의학 연구, 불안 및 스트레스 연구, 마취, 심장학 및 폐 연구(asthma, COPD, 호흡곤란)를 포함한 다양한 분야에서 많은 임상 및 학술 연구 연구에 사용되어 왔다.

RIP Bands
가슴과 복부의 RIP 밴드

테크놀로지

호흡 인덕턴스 플레티스모그래프는 절연된 두 개의 사인 와이어 코일로 구성되어 있으며, 2.5cm(약 1인치) 폭의 경량 탄성 및 접착 밴드 내에 배치되어 있습니다.변환기 밴드는 겨드랑이 아래 늑골 케이지 주변과 배꼽(배꼽) 높이에서 복부 주변에 배치됩니다.디지털 파형을 얻기 위해 발진기와 후속 주파수 복조 전자 장치에 연결됩니다.흡기 중에 리브 케이지와 복부의 단면적이 코일의 자기유도 및 진동 주파수를 변화시켜 폐활량에 비례하는 단면적이 증가합니다.전자 장치는 이 주파수 변화를 디지털 호흡 파형으로 변환합니다. 여기서 파형의 진폭은 흡기된 호흡량에 비례합니다.와이어 사인파의 일반적인 피치는 1-2cm 범위이며 벨트의 인덕턴스는 [2]벨트의 미터당 약 2-4마이크로헨리입니다.인덕턴스는 발진기의 튜닝된 회로의 일부로 만든 다음 발진 주파수를 측정하여 측정할 수 있습니다.

싱글과듀얼 밴드 호흡

듀얼 밴드 호흡

Konno와 Mead는 흉벽 운동의 자유도 2개 모델을 광범위하게 평가했으며, 여기서 환기는 늑골 케이지와 복부 변위 측정에서 도출할 수 있었다.이 모델에서 조수량(Vt)은 늑골 케이지와 복부의 전후방향 치수의 합으로 계산되었으며, 주어진 자세를 유지하는 한 실제 Vt의 10% 이내로 측정할 수 있었다.

싱글 밴드 호흡

흉강 부피의 변화는 늑골 케이지와 횡격막의 변위에서도 유추할 수 있다.늑골 케이지의 움직임을 직접 평가할 수 있는 반면 횡격막의 움직임은 외측 복벽의 바깥쪽으로의 움직임으로 간접적으로 평가된다.그러나 흉부, 복부 또는 중간선에 배치된 단일 호흡 밴드에서 정확한 호흡량을 평가하려고 할 때 정확도 문제가 발생합니다.자세와 흉부-복부 호흡 동기화의 차이로 인해 단일 밴드로 정확한 호흡량을 얻을 수 없습니다.또, 2개의 호흡 구획의 비정확한 코디네이션에 의해, 취득한 파형의 형상은 비선형인 경향이 있다.이는 많은 유용한 호흡 지수의 정량화를 더욱 제한하고 효용성을 호흡수와 기타 기본 타이밍 지수만으로 제한한다.따라서 체적 호흡 측정을 정확하게 수행하려면 이중 밴드 호흡 센서 시스템이 필요합니다.

RIP 데이터 분석

VivoSenseRIP
VivoSense 소프트웨어듀얼 밴드 측정

이중 밴드 호흡 인덕턴스 플레티스모그래피를 사용하여 복잡한 호흡 패턴의 다양한 측정을 설명할 수 있습니다.이미지에는 일반적으로 분석되는 파형과 측정값이 표시됩니다.

호흡수는 분당 호흡수이다.호흡기 장애의 비특이적 측정값입니다.

조수량(VT)은 숨을 쉴 때마다 흡입되고 만료되는 양입니다.파형의 가변성은 급성 불안뿐만 아니라 제한적(낮은) 폐질환과 폐쇄성 폐질환을 구별하는 데 사용될 수 있다.

미세 환기는 조수량에 호흡수를 곱한 것과 같으며 대사 활동을 평가하는 데 사용됩니다.

피크 흡기 흐름(PifVt)은 호흡 구동력을 반영하는 측정치이며, 그 값이 높을수록 흉부-복부 조정 또는 중간 정도 조정된 흉부-복부 운동이 있을 때 호흡 구동력이 커진다.

부분 흡기 시간(Ti/Tt)은 "듀티 사이클"(Ti/Tt, 총 호흡 시간에 대한 흡기 시간의 비율)입니다.낮은 값은 심각한 기도 폐색을 반영할 수 있으며 연설 중에 발생할 수도 있습니다.코골이를 할 때 더 높은 값이 관찰됩니다.

호흡 작업은 "빠른 얕은 호흡 지수"의 척도입니다.

피크/평균 흡기호기 흐름은 흡기 및 호기 중에 상부 기도 흐름 제한의 존재 여부를 측정합니다.

%RCi는 조수량 Vt에 대한 리브 케이지의 이탈의 기여율이다.조수 체적에 대한 %RCI 기여도는 RC 대역에서 영감을 받은 체적을 흡기 조수 체적의 피크 지점에서 RC + AB의 대수적 합계로 나누어 구한다.이 가치는 남성보다 여성에게 더 높다.또한 일반적으로 급성 과호흡 시 값이 더 높습니다.

Phase Angle - Phi - 정상 호흡은 흉부 및 복부(확장) 움직임의 조합을 포함합니다.흡입하는 동안 흉강과 복강 모두 부피가 동시에 확장되며, 따라서 둘레도 확장됩니다.기관이나 비인두에 막힘이 있는 경우, 이러한 움직임의 위상은 폐색 정도에 따라 변화합니다.완전한 폐색의 경우, 강한 가슴 근육은 흉곽을 확장시키고, 소위 말하는 "기생식" 호흡에서 횡격막을 위로 당깁니다. 이는 흉부와 복부 운동의 정상적인 단계가 역전된다는 점에서 역설적입니다.이를 일반적으로 [4]위상각이라고 합니다.

무호흡 저호흡 감지 - 수면 무호흡/저호흡 증후군 및 주기적 호흡의 진단 구성요소.

무호흡 저호흡 분류 - 흉부와 복부의 위상관계는 무호흡/저호흡 사건을 중심, 혼합, 폐쇄형으로 분류한다.

qDEEL의 호기말 폐량 양적 차이는 호기말 폐량 수준의 변화이며, Cheyne-Stokes 호흡 및 주기적 호흡에서 증가할 수 있다.

정확성.

이중 밴드 호흡 인덕턴스 플레티스모그래피는 운동 중 조수량을 결정하는 데 검증되었으며 정확한 것으로 나타났다.LifeShirt라고 불리는 의류에 내장된 RIP 버전이 이러한 검증 [5][6]연구에 사용되었습니다.

레퍼런스

  1. ^ Konno K, and Mead J.(1967)는 호흡 중 늑골 케이지와 복부의 별도 체적 변화를 측정했다.J Apl Physol 22: 407-422.
  2. ^ H. T. Ngo; C. V. Nguyen; T. M. H. Nguyen; Toi Van Vo (2013). "A Portable Respiratory Monitor Using Respiratory Inductive Plethysmography". In Vo Van Toi; Nguyen Bao Toan; Truong Quang Dang Khoa; Tran Ha Lien Phuong (eds.). 4th International Conference on Biomedical Engineering in Vietnam. Springer. doi:10.1007/978-3-642-32183-2_57.
  3. ^ Konno K, and Mead J.(1967)는 호흡 중 늑골 케이지와 복부의 별도 체적 변화를 측정했다.J Apl Physol 22: 407-422.
  4. ^ Hammer J, MD, Newth C.J.L, MB, FRCP 및 Deakers T.W, MD, PhD(1995), 상기도폐쇄의 객관적 측정으로서의 위상각기법의 검증, 소아과 Pulmonology 19:167-173
  5. ^ 클라렌바흐 C.F., 센오, 브랙T, 콜러 맨드 블로흐 C.E(2005) 휴대용 호흡 유도성 플리티스모그래프*, 흉부 2005;128;128-1290에 의한 운동 중 환기 모니터링
  6. ^ Kent L, O'Neill B, Davison G, Nevill A, Elbornd J.S, Bradley J.M(2009) 운동 테스트 중 라이프셔츠가 기록한 심폐 측정의 유효성과 신뢰성, 호흡 생리학 및 신경생물학 167, 162–167

외부 링크

자유롭게 움직이는 동물의 임상연구에 RIP 사용: