폐활량계(spirometer)는 폐에서 흡기 및 호기되는 공기의 부피와 유속을 측정하는 의료 기기이다. 폐활량계를 사용하여 폐의 환기 기능을 평가하는 검사법을 폐활량 측정법(spirometry)이라고 하며, 이는 폐기능 검사(pulmonary function test, PFT) 중 가장 기본적이고 널리 시행되는 검사이다.
측정 원리 및 방식
폐활량계는 피검자가 마우스피스를 통해 최대한 숨을 들이마신 후 가능한 한 빠르고 세게 오랫동안 내쉬는 과정에서 공기의 양과 유속을 측정한다. 측정된 주요 지표로는 노력성 폐활량(FVC, forced vital capacity)과 1초간 노력성 호기량(FEV1, forced expiratory volume in one second)이 있으며, 이 두 값의 비율(FEV1/FVC)을 통해 폐쇄성 환기장애와 제한성 환기장애를 구분하는 데 활용된다.
종류
폐활량계는 측정 방식에 따라 여러 유형으로 나뉜다. 터빈(turbine) 방식은 내쉬는 공기의 흐름으로 터빈을 회전시켜 유속을 측정한다. 폐속도계(pneumotachometer) 방식은 미세한 그물망(fine mesh) 또는 라멜라 구조 양단의 압력 차이를 감지하여 유량을 산출한다. 초음파 방식은 초음파 펄스가 기류를 따라 이동하는 시간 차이를 이용하여 유속을 계산하며, 정확도가 높은 것으로 알려져 있다. 이 외에도 수위계 방식의 기계식 폐활량계와 휴대용 최대 유량계(peak flow meter) 등이 있다.
임상적 용도
폐활량계는 만성폐쇄성폐질환(COPD), 천식, 기관지 확장증, 간질성 폐질환 등 호흡기 질환의 진단 및 중증도 평가, 치료 효과 판정, 질병 경과 관찰에 사용된다. 또한 수술 전 폐 합병증 위험도 평가, 직업성 폐질환 및 호흡기 장애 판정, 건강검진 등 다양한 목적으로 활용된다. 기관지확장제 흡입 전후의 폐활량 변화를 비교하는 기관지확장제 검사(bronchodilator test)를 통해 기류 제한의 가역성 여부를 평가할 수도 있다.
역사
폐활량계의 초기 개발은 19세기로 거슬러 올라간다. 초기에는 수조(water seal) 방식의 기계식 장치가 사용되었으며, 이후 전자식 센서와 컴퓨터 기술의 발달로 현재는 디지털 방식의 폐활량계가 주로 사용된다. 현대의 폐활량계는 검사 결과를 실시간 그래프(기류-용적 곡선, 용적-시간 곡선)로 표시하고, 성별·연령·신장을 고려한 정상 예측치와의 비교를 자동으로 제공한다.
