3. Die Ganzkörperplethysmographie
In der Lungenfunktionsanalyse wird die Ganzkörperplethysmographie zur
Bestimmung des bronchialen Strömungswiderstandes ( Atemwegswiderstand,
Resistance R ) und des thorakalen Gasvolumens ( TGV ) eingesetzt.
Bild 0: Gesamtsystem eines Ganzkörperplethysmographen,
bestehend aus der Messkammer und dem Blockschaltbild
der Auswerte-Elektronik /21/
Dazu befindet sich der Patient in einer druckstabilen geschlossenen
Kammer und atmet durch ein beheiztes Mundstück die Kammerluft. Zur Ermittlung
der Resistance ist der Munddruck (Alveolardruck)PAlv und der Atemstrom V zu messen.
Die Definition für den Atemwegswiderstand lautet:
Alveolardruck PAlv
Resistance =
--------------------- = ---------- [ 1 hPa * s/l ]
Atemstrom V
Da der Alveolardruck nur mittelbar zugänglich ist, wird zunächst das
Druckströmungsdiagramm Pk/V
aufgenommen. Es stellt den Kammerdruck über dem Atemfluss dar. Der Atemstrom
wird über die Druckdifferenz an einem definierten Strömungswiderstand gemessen.
Der Kammerdruck stellt die proportionale Druckänderung dar.
Dann wird das Verschlussdruckdiagramm Pk/PAlv aufgenommen. Dazu wird das
luftzuführende Mundstück kurzzeitig verschlossen und der Patient muss gegen den
Widerstand aus- und einatmen. Die dabei auftretenden Druckänderungen in der
Lunge verursachen eine Kammerdruckschwankung.
Beide Diagramme werden bei der klassischen Methode auf einem X-Y-
Schreiber aufgezeichnet. Durch Winkelmessungen an den aufgenommen Kurven werden
alle benötigten Parameter zur anschließenden Auswertung ermittelt. Dabei lässt
sich dann aus dem Druckströmungsdiagramm und dem Verschlussdruckdiagramm der
Kammerdruck Pk als nicht benötigte Größe eliminieren und die Resistance R
berechnen.
Zusätzlich kann das thorakale Gasvolumen TGV bestimmt werden. Die
Definition lautet:
∆Vk
TGV =
--------- * ( PB - PH20 + ∆PAlv ) [ 1 l ]
∆PAlv
mit:
∆Vk =
Kammerluftvolumendifferenz
PB
= absoluter Barometerdruck
PH20
= Druck gesättigten Wasserdampfes
Für die Feuchten-Temperatur-Kompensation
ist neben den Signalen für Feuchte und Temperatur
das aktuelle Atemvolumen erforderlich. Dieses
lässt sich aus dem Atemstrom-Signal durch
Integration ermitteln. Das Korrektursignal
wird bei der Messung des Druckströmungsdiagramms
in einer Subtraktionsschaltung dem Kammerdrucksignal
hinzugefügt. ( s. Bild 0 ) /21/