유량-기량 곡선(Flow-volume curve)

유량-기량 곡선(Flow-volume curve)

최대날숨속도기량곡선(최대호기속도기량곡선, maximal expiratory flow volume)이라고도 하는 유량-기량곡선은 정상인에서 성별, 연령 및 체격에 따라 유량(허파 출입 공기의 속도) 및 기량의 절대치는 다를 수 있으나 그 곡선의 형태는 서로 비슷하므로 폐질환에 의한 형태변화를 시각적으로 진단할 수 있는 장점이 있다.
유량-기량곡선의 초기 부분은 노력성 폐활량의 처음 1/3에 해당하는 부분으로 급경사를 이루며 정점에 달하고 그 후 서서히 하강한다.

초기 부분은 노력을 하면 최대의 유량에 도달하나 노력하지 않으면 낮은 유량이 나타나는 노력의존성 부분이다(100~75% VC). 따라서 실제 환자에서 유량감소가 있을 때 장애에 의한 것인지 혹은 노력이 부족해서 나타난 것인지 감별이 힘들기 때문에 진단적 가치는 매우 적은 편이다.
정점 이후 잔기량까지의 완만한 경사는 매우 재현성이 높고 진단적 가치가 높은 부분으로서 환자의 노력과 관계없이 허파의 물리 역학적 특성에 의해서 결정되는 부분이다.
즉, 기량축의 각점에 따라 최대유량이 정해져 있다. 따라서 피검자가 아무리 노력을 한다 해도 유량이 더 이상 증가되지는 않는다. 다시 말해 사람이 할 수 있는 최대노력의 1/4만 발휘해도 최대 유량에 도달할 수 있다는 것이다. 따라서 노력보다는 폐질환에 의한 허파의 물리 역학적 특성 변화에 의해서 유량이 결정된다. 들숨시의 곡선은 노력 의존부로서 모양은 대칭형이며 정점은 중간부에 위치한다. 들숨시의 유량은 중앙부의 대기도(central large airway) 폐쇄 시에 감소하며, 말초기도(peripheral airway) 폐쇄나 폐실질 질환에 의해서는 별로 영향을 받지 않는다. 따라서 폐활량 측정법은 비특이적인 기도폐쇄를 진단하는데 유용한 반면, 유량(유속)-기량 곡선은 중심성 대기도의 폐쇄진단에 매우 유용하다.
 

폐쇄성 폐질환(obstructive lung disease)

정상인의 유량(유속)-기량곡선은 정점 이후 하강곡선이 비교적 직선을 이루며 간혹 위쪽으로 약간 오목(concave)할 뿐이다. 기도폐쇄의 경우 이러한 직선이 없어지고 곡선은 아래로 급격하게 하강하여 초기에는 스파이크 모양으로 기록되고, 후기에는 평탄 곡선이 기록된다.
이때 최대날숨유량(최대호기유량, peak expiratory flow)의 감소도 같이 나타나지만 보통 저 폐용적에서의 유량(유속) 감소가 더 심하다.
 

구속성 폐질환(restrictive lung disease)

구속성 환기장애에서는 폐활량이 주로 감소하고, 유량(유속)은 별로 감소하지 않기 때문에 유량(유속)-기량곡선은 키가 크고 폭이 좁은 모양의 직하강 곡선이 나타난다. 최대날숨유량(최대호기유량)은 비교적 일정하게 유지되며 하강곡선은 급격한 경사를 이루는 직하강곡선이 나타난다.
 

폐질환 유량-기량 곡선

완전 흡기 상태에서부터 시작하여 노력성 호기 중 유량은 최대호기유량(peak expiratory flow)까지 상승하며, 이후 유량은 폐 안에 남아있는 공기의 용적이 감소함에 따라 감소한다.
정상인에서 유량은 폐 용적이 감소함에 따라 선상으로 감소하고, 유량-기량 곡선의 이 부분은 직선 또는 약간 볼록한 곡선으로 나타난다. 최대 호기 유량은 환자의 노력에 의존하는데 비해서 유량-기량 곡선의 뒷부분은 환자의 노력에 비의존적이다.
유량-기량 곡선에서 볼 수 있는 검사상의 오류로는 호기 초기의 정점이 없는 것인데, 이는 피검자의 노력이 부족한 경우이다. 너무 일찍 환자가 숨을 내쉬는 것을 멈추면 호기 곡선의 갑작스러운 잘림이 나타난다. 검사 중 기침을 하면 호기곡선 도중에 작은 산의 형태를 볼 수 있다. 검사가 다시 총 폐용량(TLC)까지 흡기하는 것으로 끝을 낼 경우 곡선의 시작과 끝이 만나지 못하면 검사 중 공기가 샌 것이다.

폐쇄성 유량-기량 곡선

기류 폐쇄가 있으며 최대 호기 유량은 감소하고, 곡선의 최대 높이가 감소한다.
천식과 같은 기도협착 시에 기도가 좁아지면 유량은 폐 용적이 감소함에 따라 빠르게 감소하고 곡선은 오목한 형태로 나타난다.
폐기종과 같이 폐조직이 파괴되는 경우에는 노력성 호기 중에 기도가 붕괴되어 dog-leg 모양을 보이는 낮은 폐용적에서 유량이 매우 감소된다.

구속성(제한성) 유량-기량 곡선

간질성 폐질환에 기인한 폐실질의 섬유화로 완전하게 폐가 팽창되지 않고 폐활량(VC)이 감소한다.
이때 섬유조직은 폐의 탄력반동을 증가시켜 폐 용적에서 유량을 증가시킨다.
유량-기량 곡선은 가파른 호기말 구간을 가지며 높고 좁은 형태로 나타난다.

 

상기도 폐쇄(upper airway obstruction)

상기도의 폐쇄는 고정폐쇄, 가변흉곽외폐쇄 및 가변흉곽 내 폐쇄로 나눌 수 있으며 각각 특정한 형태의 유량-기량곡선을 가진다. 상기도의 고정폐쇄는 폐쇄된 부위나 그 전후의 기관 내강의 직경이 관벽을 통한 압력 차이에 영향을 받지 않고 고정되어 있기 때문에 가슴우리내(흉곽 내) 혹은 가슴우리외(흉곽 외) 폐쇄와 관계없이 날숨 및 들숨 유량의 감소가 초래되어 날숨 및 들숨 시에 곡선에 고평부가 나타난다.
상기도의 가변흉곽외폐쇄란 폐쇄된 상기도 부위가 고정되어 있지 않기 때문에 날숨시에는 내경이 확장되지만 들숨시에는 대기압에 비해 상기도 압력이 낮아지기 때문에 상기도가 함몰되어 내경이 좁아진다. 따라서 유량이 더욱 감소하여 들숨시에만 고평부의 곡선이 나타난다. 상기도의 가변흉곽내 폐쇄란 기관이 폐쇄될 경우 호흡에 따른 가슴우리내(흉곽 내) 압력의 변화에 따라 들숨시에는 폐쇄부위의 기관내경이 확장되지만 날숨 시에는 가슴막공간(흉막강)의 압력 즉, 가슴우리내(흉곽) 압력이 증강되어 기관외벽을 압축하므로 폐쇄가 더욱 심해진다. 따라서 날숨곡선(호기곡선)의 정점 이후의 곡선이 고평부를 나타낸다.

 

유량-기량곡선의 유용성

폐활량(TV, FVC) 등을 알 수 있을 뿐만 아니라 곡선의 형태로부터 질환의 정보(환기장애의 병행, 변형 및 그 중증도, 대기도 및 소기도 기능의 분리평가, 중심기도 폐쇄 부위 및 가변성 여부, 환자의 검사에 대한 협조 정도)를 알 수 있다.
그리고 노력성 날숨곡선(노력성 호기곡선)과 동시에 기록이 가능하다.