健康な被験者の気道直径、抵抗、および気流分布に対する姿勢の影響

多くの呼吸器疾患には、気道からの過剰な粘液の除去に焦点を当てた理学療法が必要です。

これらの粘液クリアランス技術が効果的である理由の根底にある生理学的仮説は、気道の内面で粘液にせん断力を加える最適な呼気流速度の開発に基づいています。 これらのせん断力は、最終的には、粘液を排出できたとしても、中枢気道への粘液の移動につながります。同じ呼気気流で最適な速度を達成するには、気道の直径を小さくして、気流速度を増加させる必要があります。 言い換えれば、気道の直径と抵抗は、粘液除去技術において考慮すべき重要な要素です。

多くの粘液除去技術では、この除去を容易にするために姿勢が使用されます。 慢性閉塞性肺疾患 (COPD) および嚢胞性線維症の患者を対象に、クリアランス技術とさまざまな姿勢を組み合わせた臨床試験では、効果的であることが示されました。

姿勢の影響は、側臥位で評価され、依存する肺の粘液のより大きなクリアランスをもたらしました。 著者らは、これは、重力、縦隔の重量、および下側肺に対する腹部内臓の圧力という 3 つの力によって支持される、依存する肺のより良い収縮による可能性があることを示唆しています。 この肺が収縮すると、肺容量が減少するだけでなく、気道の直径も減少します。 それにもかかわらず、横位置でこの直径の減少がどの程度まで起こるかは知られていない。 さらに、最適な呼気流は、より低い肺容量の下にある肺に保持されなければなりません。 これらのテストは感度が十分でないため、下にある肺のこれらの局所的な変化は、たとえば従来の肺機能テストでは測定できません。 確かに、Washko et。 アル。健康な被験者のさまざまな位置間で、全体的な残気量（RV）、総肺気量（TLC）、および肺活量（VC）に有意な変化は見られませんでした。

ただし、機能的呼吸イメージング (FRI) は、健康な被験者の局所的な変化を評価することができます。 計算流体力学 (CFD) と組み合わせたこの 3D イメージング技術は、気道の直径、容積、抵抗などの局所的な変化を正確に計算します。 さらに、反復的な FRI 測定は、肺の特定の部分における気流分布の間接的な測定である葉の拡張を評価することができます。