Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Verification of the new 'all ages' spirometric reference values for use in young Polish children of Caucasian origin

Tomalak W., Radliński J., Bańka H., Myszkal B., Żarnowski K., Doniec Z., Fabry J.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2017

|

Vol. 37, no. 1

167--171

EN

Interpretation of the spirometric results in young children aged 3 years and onward was a difficult task, because existing reference values usually covered age range of 7–18 years. Recently two big studies concerning 'all ages' reference equations were published: the study of The Asthma UK Initiative (Stanojevic et al. AJRCCM 2009) and the so called GLI2012 values (Quanjer et al. ERJ 2012); both providing equations with LMS approach for spirometric reference values for age range of 3–95 years. The aim of the study was to test the applicability of the new sets of equations in a group of healthy Polish children of Caucasian descent. The analysis was performed on a data gathered from children admitted to outpatient department for diagnostic reasons. Children performed impulse oscillometry (IOS) measurements and spirometry. Elevated value of oscillometric resistance at 5 Hz (R5) eliminated children from analysis as well as forced expiratory time less than 1.5 s. Final analysis was performed on results obtained from 142 children aged 4–10 years. Z-scores and percent of predicted values were calculated for FEV1, FVC and FEV1/FVC using both sets; additionally z-score and percent predicted was also calculated for FEV0.75/ FVC using Stanojevic's equation. The distribution of all calculated z-scores was normal. For FEV1/FVC mean ± SD of z-score was 0.01 ± 0.80 using GLI2012 and -0.15 ± 0.79 using Stanojevic's set. Mean value of percent predicted values using GLI2012 was 100.2 ± 5.5% for FEV1/FVC, 107.4 ± 9.4% for FEV1 and 106.6 ± 10.1% for FVC. Our results confirm applica-bility of the new sets of reference values in young Caucasian children from Poland and point out the potential diagnostic value of FEV0.75/FVC.

2

Biological monitoring of glazers exposed to lead in the ceramics industry in Iran

Shouroki F. K., Shahtaheri S. J., Golbabaei F., Barkhordari A., Rahimi-Froushani A.

International Journal of Occupational Safety and Ergonomics

|

2015

|

Vol. 21, No. 3

359--364

EN

Exposure to heavy metals, particularly lead, takes place in the ceramics industry. Lead is used in glaze to produce smooth and brilliant surfaces; thus, there is a likelihood of occupational adverse effects on humans. Urine samples were collected from 49 glazers at the start and end of the work shifts (98 samples). Solid phase extraction was used for separation and pre-concentration of the analyte. Samples were analysed by inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-AES). Lung function tests were performed on both control and lead exposed subjects. Statistical analysis of covariance (ANCOVA) was used to evaluate the data obtained. The concentration of lead in glazers was 6.37 times higher than in the control group. Lung functions were significantly lower in the glazers compared to the control group (p < 0.001). Results showed that poor ventilation systems, overtime work and work history are effective determinants of high exposure levels.

3

Oscylometria impulsowa w ocenie stanu drobnych dróg oddechowych

Tomalak W., Radliński J., Czajkowska-Malinowska M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 5

157--159

PL

W pracy prezentowane są wyniki pomiarów własności układu oddechowego techniką oscylometrii impulsowej (IOS). Prezentujemy wyniki pomiarów uzyskanych u 555 osób dorosłych w wieku 45-96 lat (w tym 328 mężczyzn) oraz ich porównanie z klasycznie stosowanym badaniem spirometrycznym. Wyniki wskazują na wysoką korelację wskaźników spirometrycznych i oscylometrycznych, różnicowanie pomiędzy obturacją i jej brakiem oraz możliwość wykorzystania w ocenie stanu obwodowych dróg oddechowych.

EN

The paper presents the results of assessing respiratory system properties using impulse oscillometry. We present the results obtained in 555 adults aged 45-96 years (328 men) and the comparison with classic spirometry. The results show high correlation between oscillometric and spirometric indices, differentiating among obstructed and non-obstructed patients and possibility to use in evaluating the state of small airways.

4

Oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza pochodzenia komunikacyjnego na parametry sprawności wentylacyjnej mieszkańców Warszawy

Badyda A. J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska

|

2013

|

z. 65

5--182

PL

Ostatnie dekady przyniosły niezwykle dynamiczny wzrost roli transportu w każdej niemal dziedzinie życia społecznego i gospodarczego. Szczególnie znaczące zadania ma w tym zakresie transport drogowy, który w skali Unii Europejskiej, na tle wszystkich innych rodzajów transportu, ma obecnie 46% udział w przewozach towarowych i 74% udział w przewozach pasażerskich. Obok niezaprzeczalnie pozytywnej roli, jaką transport odegrał i odgrywa w generowaniu i wspieraniu rozwoju gospodarczego świata, nie można pomijać faktu, że jest on również źródłem szeregu problemów i uciążliwości, tak dla środowiska przyrodniczego, jak i społeczeństwa. Do najważniejszych zagrożeń wynikających z działalności transportu drogowego należy emisja zanieczyszczeń powietrza (w tym w szczególności tlenków azotu, zanieczyszczeń pyłowych, czy lotnych związków organicznych, jak również gazów cieplarnianych) oraz emisja hałasu. W wielu dużych ośrodkach miejskich transport drogowy jest znaczącym, a niekiedy wręcz dominującym źródłem emisji zanieczyszczeń, co stanowi ważną przyczynę niskiej jakości powietrza w miastach. Jest to zatem problem szczególnie istotny, zwłaszcza wziąwszy pod uwagę stale rosnącą liczbę mieszkańców miast i wzrastający wskaźnik motoryzacji, który w Polsce przekracza już średnią dla Unii Europejskiej i wynosi 628 pojazdów na 1000 mieszkańców. Problematyka znaczącej presji transportu drogowego na środowisko, zwłaszcza miejskie, jest jednym z ważnych elementów niniejszej pracy. Szczególny nacisk położony w niej jednak został na skutki oddziaływania tego transportu na zdrowie człowieka. Prezentując przegląd światowej literatury w tym zakresie skupiono się na oddziaływaniu zanieczyszczeń powietrza na układ oddechowy,sygnalizując jednakowoż inny ważny aspekt, jakim jest ich wpływ na układ sercowo-naczyniowy. Kluczowym elementem pracy jest zaprezentowanie rezultatów kilkuletnich badań nad wpływem czynników uwarunkowanych miejscem zamieszkania na występowanie obturacji (zwężenia) oskrzeli, będącej ważnym symptomem nieuleczalnej przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP). Przedstawione zostały przede wszystkim wyniki badań czynnościowych oddychania osób zamieszkujących w bezpośrednim sąsiedztwie wybranych ciągów komunikacyjnych Warszawy, charakteryzujących się wysokim natężeniem ruchu pojazdów. Wykorzystując narzędzia statystyki matematycznej (w tym wybrane testy statystyczne, generalizowaną regresję liniową, czy modele regresji logistycznej) wyniki te porównano z rezultatami badań grupy kontrolnej, którą stanowili mieszkańcy wybranych obszarów Polski, charakteryzujących się małymi stężeniami zanieczyszczeń powietrza. Szczególna uwaga poświęcona została osobom niepalącym, a więc pozbawionym narażenia na kluczowy czynnik upośledzający prawidłową czynność oddychania. Wśród mieszkańców miasta wykazano wyraźnie częstsze aniżeli w grupie kontrolnej występowanie ważnych objawów zaburzenia prawidłowego przepływu powietrza przez drogi oddechowe (duszności, kaszel z odkrztuszaniem, świszczący oddech), jak również statystycznie istotnie niższe odsetki wartości należnych najważniejszych parametrów spirometrycznych (FEV1, FEV1/FVC, czy FEF50). W grupie osób zamieszkujących w sąsiedztwie ruchliwych warszawskich ulic stwierdzono 4,1-krotnie więcej osób wykazujących cechy obturacji oskrzeli w odniesieniu do mieszkańców terenów wiejskich o generalnie niskich stężeniach zanieczyszczeń powietrza. Bardziej szczegółowa analiza wyników mieszkańców Warszawy wykazała, że najniższe wartości wskaźników spirometrycznych występują wśród osób zamieszkujących w sąsiedztwie tych ulic, przy których problemy transportowe okazują się być szczególnie silne, a tym samym cechują się one najwyższymi emisjami zanieczyszczeń powietrza. Odsetki osób z obturacją oskrzeli wahały się wśród mieszkańców miasta (w zależności od lokalizacji) w granicach od 5,1% do 12,3%, co stanowiło wyraźnie wyższe wartości na tle grupy kontrolnej, w której wynosiły one 2,0% do 2,6%. Na podstawie modeli generalizowanej regresji liniowej wykazano, że wśród najważniejszych czynników wpływających na zmienność kluczowych wskaźników spirometrycznych znajdują się: miejsce i okres zamieszkania, kondygnacja zamieszkania i przeważające położenie okien w mieszkaniu/ domu w stosunku do najbliższej ruchliwej ulicy, czy też obecność innych aniżeli ruch drogowy źródeł emisji zanieczyszczeń w pobliżu miejsca zamieszkania, jak również fizyczna aktywność badanych osób. Potwierdziły to wyniki modelu regresji logistycznej, wskazujące, iż wśród osób niepalących ryzyko obturacji oskrzeli jest ponad 6-krotnie wyższe w grupie osób zamieszkujących w pobliżu ruchliwych ulic Warszawy w porównaniu z grupą kontrolną. Uzyskane wyniki okazują się być zbieżne z rezultatami wcześniejszych prac, w których prezentowano analizę wyników podobnych badań. Dowodzą one, iż długotrwałe zamieszkiwanie w bezpośrednim sąsiedztwie miejskich ciągów komunikacyjnych o dużym natężeniu ruchu sprzyja wzrostowi odsetków osób wykazujących cechy przewlekłego upośledzenia funkcji układu oddechowego, obniżając sprawność oddychania i zwiększając ryzyko obturacji oskrzeli. Znaczący wpływ na zaobserwowany stan ma więc z pewnością intensywny ruch pojazdów i będące jego skutkiem wysokie emisje zanieczyszczeń, warunkujące niedostateczną jakość powietrza w mieście

EN

In the last decades dynamic growth of the role of transport in almost every area of social and economic life has been observed. Particularly road transport gained in importance with 46% share of the freight and 74% share of the passenger haulage in the European Union. Although transportation has played and plays undeniably positive role in generating and supporting the world’s economic development, it cannot be overlooked that it is also the source of many problems and inconvenience, both for the environment and for the society. The main risks arising from the activities of road transport are air pollutants emissions (in particular nitrogen oxides, particulate matter and volatile organic compounds, as well as greenhouse gases emissions) and noise. In a number of large urban areas, road transport is a significant and sometimes even dominant source of emissions, which is a major cause of poor air quality in cities. It is therefore particularly important issue, especially considering the growing number of urban population and the increasing rate of motorization, which in Poland is already above the average for the European Union and amounts 628 cars per 1000 inhabitants. The issue of significant road transport pressure on the environment, especially the municipal environment, is one of the essential problems considered in this dissertation. Particular emphasis, however, was placed on the effects of road transport influence on the urban environment, including primarily human health. Presenting an overview of world literature in this field author focused on impacts of air pollutants on the respiratory system, indicating, however, another important aspect, which are their effects on the cardiovascular system. An essential element of this dissertation is to present the results of several years of research on the impact of factors conditioned by place of residence in the occurrence of bronchial obstruction, which is a major symptom of an incurable Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). Primarily there were presented respiratory function tests results of people living in the immediate vicinity of selected roads in Warsaw, characterized by high traffic intensity. Using the tools of mathematical statistics (including selected statistical tests, generalized linear regression and logistic regression models), these results were compared with the outcomes of investigation made in the control group– the residents of selected areas in Poland with rather low air pollutants concentrations. Particular attention was focused on non-smoking individuals, deprived of exposure to the key factor which can severely impair proper respiratory function. Among the residents of the city there has been clearly shown more frequent occurrence of substantial symptoms of proper airflow disorder through the respiratory tract (dyspnoea, cough with expectoration, wheezing) in comparison to the control group. The rates of proper values of the most important spirometric parameters (FEV1, FEV1/FVC, and FEF50) were statistically significantly lower among city inhabitants. In the group of people living in the vicinity of the busy streets of Warsaw there were found 4.1 times more people showing evidence of airflow obstruction in relation to the inhabitants of rural areas with generally low levels of air pollutants. A more detailed analysis of the residents of Warsaw showed that the lowest values of spirometric parameters occur among people living in the vicinity of these streets where the transportation problems appear to be particularly strong, and thus they are characterized by the highest emissions of air pollutants. The proportion of patients with bronchial obstruction varied among the inhabitants of the city (depending on location) in the range of 5.1% to 12.3%, which was highly more frequent as compared with the control group in which they were at 2.0% to 2.6%. On the basis of generalized linear regression models it was demonstrated that among the most important factors affecting the variability of key spirometric indicators there are such as: the place and duration of residence, floor of residence and the prevailing location of the windows in the apartment/house in relation to the nearest busy street, or the presence of other than road transport emission sources close to the place of residence, as well as the physical activity of the investigated individuals. This was confirmed by the results of the logistic regression model, indicating that the risk of airway obstruction among non-smoking people is more than 6 times higher in the group of inhabitants living near busy streets in the city, compared with the control group. The obtained results appear to be consistent with the outcomes of previous work covering the analysis of similar studies. They show that long-term residence in the immediate vicinity of urban transportation routes with heavy traffic, promotes the growth of percentages of people showing evidence of chronic respiratory dysfunction, reducing the respiratory efficiency and increasing the risk of respiratory airflow obstruction. Significant influence on the observed state has certainly an intensive vehicular traffic and high air pollutants emissions being its result and conditioning insufficient air quality in the city.

5

Ocena jakości badań spirometrycznych - wymagania, automatyzacja, praktyka

Radliński J., Tomalak W., Czajkowska-Malinowska M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 3

250--253

PL

W pracy omówiono podstawy wykonywania badania spirometrycznego ze uwzględnieniem procedury pomiaru krzywej przepływ – objętość oraz kryteriów jakościowych oceny spirometrii na podstawie zaleceń standaryzacyjnych. Dokonano analizy jakości pomiaru krzywej przepływ objętość w trzech grupach: u dzieci, u osób w podeszłym wieku oraz uzyskanych w trakcie Światowego Dnia Spirometrii. Podkreślono rolę personelu wykonującego badania oraz sformułowano kilka postulatów dotyczących realizacji sprzętowo – programowych systemów spirometrycznych.

EN

The authors present description of the spirometry focusing on forced flow volume loop measurements and corresponding requirements according to ERS/ATS 2005 [2,3] and PTChP [4] 2006 statements. The introduction to actually applied solutions in supporting automatic assessment of quality assurance (QA)criteria is also presented. The quality analysis of spirometric measurements was performed for three different groups: children younger than 10 years, the group of elderly people and the spirometry obtained during the World Spirometry Day. All the three groups expressed different quality problems: the main problem in children group was too restrictive value of the demanded time of forced expiration (especially regarding significant correlation between the age and the forced expiratory time) – only 23.9% children fulfilled this re-quirements, in the group of elderly people lack of plateau on the expiratory end was the mostly registered error – 60,2%. In the spirometries obtained during the World Spirometry Day the significant number of non-repetitive measurements and the small number of properly performed measurements (only 28%) was the most interesting aspect. The authors concluded that competence and qualifications of the laboratory staff played the most important role in ensuring the quality of spirometry. However, some demands could be addressed to manufacturers of spirometry equipment.

6

A method for quantification of lung resistive and compliant properties for spirometry interpretation support -Tests on a virtual patient

Gólczewski T., Pałko K. J.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2013

|

Vol. 33, no. 3

136--144

EN

The forced expiratory volume in one second (FEV1), the fundamental index in obstructive lung disease diagnosis, depends on both resistive (RP) and compliant (CP) properties of the respiratory system (RS). The study aim was to test initially a method that could differentiate their influence to aid spirometry interpretation during screening examinations. Tests were done on a virtual RS elaborated previously. After respiratory muscle relaxation, a part of air was exhaled passively to an added compliance (Cad) or through an added resistance (Rad). The CP and RP were estimated from mouth pressure changes under different conditions of RS and measurement (different obstruction severities, various Cad and Rad values, etc.). Measurements had to be performed after maximal inspiration to avoid dependence of results on the lung volume. The Cad maneuver enabled to estimate the CP properly. Inertances and bronchi collapse caused pressure fluctuations, whereas bronchi reopening modified pressure rise after airflow interruption. Rad > 0.8 kPa s/L eliminated these problems and made the RP estimation independent from the Rad value and the CP. The calculated value of resistance depended on both airway resistance and parenchyma viscosity (like FEV1) and viscosity of other tissues. Since collapse instantaneous observation in real patients is impossible, initial but extensive tests illustrating influence of the collapse on measurement could be done only on a virtual RS.

7

Zastosowanie freeflowmetrii w ocenie parametrów oddechowych młodych pływaków

Podolec Z., Kozłowska D., Panek D.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2013

|

z. 7

143--146

PL

Badanie freeflowmetryczne (FFM) pozwala na ocenę wpływu techniki wydechu na wartości parametrów oddechowych. W niniejszym projekcie wykorzystano badanie FFM w celu zbadania mechanizmów zmian zachodzących w układzie oddechowym na skutek treningu pływackiego. Stwierdzono, że zastosowanie wydechu przez zasznurowane usta i przez nos istotnie redukuje pułapkę powietrzną. Pozwala to przypuszczać, że przyczyną występowania pułapki powietrznej u pływaków może być wiotkość dróg oddechowych.

EN

Freeflowmetry allows to evaluate influence of exhalation technique on spirometric parameters. This project uses freeflowmetric examination to explore the changes occurring in respiratory tract of young swimmers. We found that pursed lips breathing and nose breathing significantly reduces air trapping. Therefore, it is possible that air trapping in swimmers may be caused by limpness of respiratory tract.

8

Aktywność fizyczna na stołach rehabilitacyjno-rekondycyjnych i jej wpływ na wybrane parametry oddechowe

Wojciechowski J., Krawczyk J., Leszczyński R., Błaszczyk J., Błaszczyk-Suszyńska J.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2011

|

Vol. 17, nr 1

10-15

PL

Specyfika reakcji organizmu człowieka, a w szczególności jego układu oddechowego, układu krążenia, aparatu ruchu i przemian metabolicznych podczas wysiłków o różnym charakterze – krótkotrwałych o submaksymalnej i maksymalnej intensywności oraz długich o intensywności od umiarkowanej do wysokiej – jest punktem wyjścia do planowania metod i środków treningowych. W pracy dokonano oceny wybranych parametrów oddechowych, jako reakcji na wytrzymałościowy trening o lekkiej intensywności i długim czasie trwania, przeprowadzony na stołach rehabilitacyjno-rekondycyjnych Slender-Life. Badaniami objęto 50-osobową grupę pacjenów przebywających na leczeniu sanatoryjnym w Sanatorium MSWiA w Koło-brzegu. Podczas 19-dniowego cyklu treningowego pacjenci poddani zostali 3-krotnemu badaniu wybranych parametrów oddechowych, takich jak: ruchomość klatki piersiowej i badanie spirometryczne, uwzględniające wykonanie pomiarów statycznych i dynamicznych. Wykazano statystycznie istotną poprawę większości badanych parametrów, co świadczy o poprawie wydolności fizycznej organizmu i zwiększonej adaptacji układu oddechowego do wysiłku. Jednocześnie pozytywne przyjęcie przez pacjentów zastosowanej formy aktywności zachęca do propagowania i korzystania z tego rodzaju treningu zdrowotnego.

EN

The specific nature of human body reactions, especially in the respiratory, circulatory and locomotor system, as well as the metabolism during physical excerises – from shorttime with submaximum and maximum intensity to longterm with moderate to high intensity – is a starting point for planning the training methods. In the paper, selected respiratory parameters as a response to the low intensity and long-time training carried out on Slender-Life rehabilitation-reconditioning tables, were evaluated. The research involved a group of 50 patients of the Health Resort of the Ministry of Internal Affairs and Administration in Kołobrzeg. During the 19-days training cycle, the patients were subjected to a triple examination of selected respiratory parameters, such as: chest mobility and spirometric examination including statistical and dynamic measurements. The statistically significant improvement of most examined parameters was observed, what implies the improvement of physical fitness of patients and better adaptation of their respiratory systems to the training. Furthermore, the patients' positive reaction to the applied form of activity was observed, what may help to promote such type of the health-related training method.

9

Wpływ pobytu w warunkach podwyższonego ciśnienia na sprawność strzelecką nurka

Samołyk A., Wiązek W., Jethon Z.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki

|

2009

|

Nr 4

116-124

PL

W czasie nurkowania na układ oddechowy nurka zaczyna oddziaływać szereg czynników mogących modyfikować pracę płuc. Te czynniki są wskazywane jako zaburzające prawidłową pracę płuc w czasie nurkowania, a także po wynurzeniu. Nieprawidłowości utrzymujące się po pobycie w warunkach podwyższonego ciśnienia i działania pozostałych czynników stresowych, mogą przyczyniać się do zmniejszenia efektywności działania nurka po powrocie do warunków normobarii. Istotne jest więc określenie czy, i ewentualnie jak długo takie zmiany się utrzymują oraz jakie są możliwości ich minimalizowania. W badaniach uczestniczyło 19 osób w wieku 22,1š1,3 lat. Wszystkie ekspozycje hiperbaryczne odbywały się w komorze hiperbarycznej Zakładu Technologii Nurkowania i Prac Podwodnych Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni. Badane osoby były sprężane w komorze hiperbarycznej dwukrotnie: do ciśnienia 2 atmosfer (10 metrów) oraz do ciśnienia 3 atmosfer (20 metrów). Czas pobytu na zadanych głębokościach wynosił 20 minut. W przypadku obu ekspozycji jako mieszaninę oddechową wykorzystano sprężone powietrze. Sprawność układu oddechowego, określano wykonując badanie spirometryczne z wykorzystaniem spirometru MicroLab ML3500 (Micro Medical, Wielka Brytania). Przed każdym pobytem w komorze hiperbarycznej wykonywano badanie spoczynkowe oraz badanie po ekspozycji hiperbarycznej. Analizując wyniki, można zauważyć, że wyższe wartości prawie wszystkich parametrów zostały uzyskane w pomiarach wykonanych po pobycie w komorze hiperbarycznej. Potwierdza to brak negatywnych zmian w funkcji płuc po jednorazowej ekspozycji hiperbarycznej. Porównanie wartości badanych parametrów spirometrycznych z wartościami należnymi wskazuje, że pozostają one poniżej lub na granicy norm, co świadczy o występowaniu umiarkowanych zmian obturacyjnych w obrębie średnich i małych oskrzeli. Potwierdza to, że nieistotne zmiany w pracy płuc obserwowane po jednorazowym nurkowaniu, mogą w wyniku częstych i wielokrotnych nurkowań ulegać pogłębianiu i utrwalaniu, prowadząc do uszkodzeń obturacyjnych dolnych dróg oddechowych

EN

During diving a number of factors capable of affecting pulmonary function begin to influence a diver's respiratory system. These factors are shown as disrupting the proper functioning of lungs during diving as well as after surfacing. The negative effects that extend their influence beyond the stay in an increased pressure environment and other stress factors may contribute to lowering the effectiveness of a diver's functioning after that person returns to normal pressure conditions. It is, therefore, imperative to determine whether and for how long such changes endure, and to seek ways to minimize their effects. Nineteen subjects participated in the study, with a mean age of 22.1 š 1.3 years. All of the hyperbaric exposures took place in a hyperbaric chamber at The Department of Diving Technology and Underwater Works at the Naval Academy in Gdynia, Poland. The subjects were exposed to increased pressure twice: in one session to the pressure of 2 atmospheres (10 meters), and in the other session to the pressure of 3 atmospheres (20 meters). The stay lasted 20 minutes. In both cases, compressed air was used as respiratory substance. The efficiency of the respiratory system was evaluated through a spirometric examination with a MicroLab ML3500 (Micro Medical, Great Britain) spirometer. Before each session in the hyperbaric chamber, a control examination was performed. Another examination was conducted after an increased pressure exposure. It can be observed from the results that the higher values of virtually every parameter were obtained during the examination performed after the hyperbaric chamber sessions. This confirms the fact that there are no negative changes in pulmonary function after a single hyperbaric exposure. The juxtaposition of the examined spirometric parameters with the due values indicates that they remain below or at normal level. This, in turn, suggests the presence of moderate constrictions in the medium and small bronchi. These results confirm that insignificant changes in pulmonary function observed after a single diving may increase and become more permanent as a result of frequent divings, leading to constriction damage of the lower respiratory tract.

10

Study and influence of exercise program on respiratory function of adults with kyphosis

Ghanbarzadeh M., Mehdipour A.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2009

|

Vol. 11, nr 1

11-17

EN

Adolescent idiopathic kyphosis causes not only spinal deformities but also rib cage abnormalities that lead to abnormal residual volume and pulmonary capacity revealed in pulmonary function testing (PFT). The objective of this study was to analyze the impact of a physical activity program on respiratory function in surgical patients with kyphosis. From October 2006 to October 2007, a total of 34 patients (age range, 22-42 years) with kyphosis and a thoracic curvature between 45° and 88° were examined prospectively at a sports medicine clinic belonging to National Iranian Oil Company (N.I.O.C.). The patients underwent clinical and radiographic examinations of the vertebral deformity, chest radiography, PFT, evaluation of peak expiratory flow rate, and 6-min walk tests (6MWTs) before and after joining a physical activity program for 4 months. The improvements in FVC, inspiratory capacity, FEV1, expiratory reserve volume, and performance assessed by 6MWT were observed after activity. General condition of patients improved after the exerscise program. This was reflected by both PFT and 6MWT results.

11

Model pomiaru spirometrycznego - zastosowanie w diagnostyce pulmonologicznej

Kalicka R., Słomiński W., Kuziemski K.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2008

|

T. 15

171-176

PL

Badanie spirometryczne określa jakość wentylacji płuc. Funkcjonowanie układu oddechowego oparte jest na mechanizmie wentylacji. Podstawowymi zaburzeniami układu oddechowego są zmiany o charakterze obturacyjnym, restrykcyjnym oraz mieszanym. W pracy zaprezentowano nowy model badania spirometrycznego. Estymaty parametrów modelu wyliczane są na podstawie wyników spirometrii. Parametry modelu dostarczają nowych informacji na temat kondycji układu oddechowego. Pozwalają również na jednoznaczne rozróżnienie zdrowego i chorego pacjenta. Weryfikacja, przeprowadzona za pomocą symulacji zaburzenia funkcji płuc, potwierdziła diagnostyczną przydatność parametrów modelu uzyskanych na podstawie wyniku pomiaru spirometrycznego.

EN

The spirometry measurements assess the efficiency of the pulmonary ventilation. The respiratory system functioning is based on the ventilation mechanism. The basic degradation of the patient's breathing condition are obstructive, restrictive and mixed pulmonary diseases. In this paper, a new model of the spirometry measurement is presented. The model parameter estimates are obtained on the basis of spirometry measurements. The model parameters allow obtaining the new information concerning breathing conditions. They allow distinguishing between healthy and diseased subjects. The verification, based on the disease simulation, revealed the diagnostic usefulness or model parameters obtained on the basis of spirometry measurements.

12

Modelowanie pomiaru spirometrycznego - wartości referencyjne parametrów modelu

Kalicka R., Słomiński W., Kuziemski K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 3

122-125

PL

W pracy przedstawiono propozycję wykorzystania wyników modelowania pomiaru spirometrycznego do celów diagnostycznych. Zastosowanie praktyczne modelu wymaga określenia wartości referencyjnych parametrów modelu w zależności od cech antropologicznych pacjenta. Zaprezentowano liniowy i nieliniowy opis wyznaczania tych wartości. Błąd aproksymacji wartości referencyjnych parametrów, wyznaczonych z wykorzystaniem nieliniowego równania referencyjnego, umożliwia obliczenie wartości referencyjnej badanego parametru (w zależności od płci, wieku i wzrostu) z dobrą dokładnością, wystarczającą do różnicowania stanów zdrowia. Daje to możliwość wsparcia procesu diagnostycznego nowymi informacjami uzyskanymi dzięki zastosowaniu modelu pomiaru spirometrycznego.

EN

The paper presents the application of model respiratory mechanism based on the spirometry measurement. The model parameter estimates are obtained based on the spirometry test results. The model parameters enable to obtain the new information concerning breathing conditions. The diagnostic practice requires the reference values of model parameters, which depended on anthropometric data of the subject. The linear and non-linear reference equations are presented. The Mean Squared Error obtained for the non-linear reference equation, in comparison to quantitative change in parameter value on different state of health condition, allows us to postulate that the spirometry respiratory model parameter estimates could be successfully applied for diagnostic purposes.

13

Spirometry: quantification of the shape of the maximal expiratory flow-volume curve

Gólczewski T., Lubiński W.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2008

|

Vol. 28, no. 3

17-25

EN

The relationship between Forced Expiratory Volume in one second (FEV1) and the Forced Vital Capacity (FVC) is intensively used in diagnosing because of its quantitative description with the index FEV1/FVC. There is not such index for the relationship between airflows (Peak Expiratory Flow (PEF) and Maximal Expiratory Flow at xx% of FVC (MEFxx, where xx = 75, 50, 25%)). Our aim was to describe that relationship quantitatively with the angle alfa between the 4-dimensional vector F = [PEF, MEF75, MEF50, MEF25] and the plane determined by two reference vectors: the mean of such vectors for the young and elderly. The reference vectors were found with data for 1,120 males and 1,625 females - Polish (white) population, healthy, never-smoking, aged 18 - 85 yrs, who performed a technically adequate spirometry maneuver. Upper Limit of Normal (ULN) was determined with the linear regression of the 5th percentiles of alfa on age (0.074*age + 2.76). Such an ULN seems to well indicate both improper examination and non-healthy persons.

14

Spirometry measurement model - the diagnostic purpose support

Kalicka R., Słomiński W., Kuziemski K.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2008

|

Vol. 28, no. 3

3-15

EN

The paper presents a new model of respiratory mechanism based on the spirometry measurements. The spirometry test assesses efficiency of the lung ventilation. The respiratory system functioning is based on the ventilation mechanism. Thus the quality of the lung depends on the quality of lung ventilation. Respiratory system modelling supports a diagnostic process. The model parameter estimates are obtained on the basis of the spirometry test results. The model parameters enable us to obtain the new information concerning breathing conditions. These parameters make it also possible to distinguish between healthy and diseased subjects. The spirometry measurement model presents itself as a new diagnostically helpful aid.

15

A model-based approach to the forward and inverse problems in spirometry

Polak A. G.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2008

|

Vol. 28, no. 1

41-57

EN

The respiratory system is one of the most essential systems sustaining human life. Its complexity raises, however, serious difficulties when one is trying to analyse the lung structure or function experimentally. An alternative approach consists in conducting research via mathematical modelling. This paper reviews the most essential model-based approaches to the so-called forward and inverse problems in spirometry, focusing on research the author has been involved in. A few selected results achieved with the aid of the mathematical models of the forced expiration illustrate the state of the art, and current challenging issues in modelling the respiratory system are depicted.

16

A multi-method approach to measurement of respiratory system mechanics

Polak A. G., Wysoczański D., Mroczka J.

Metrology and Measurement Systems

|

2006

|

Vol. 13, nr 1

3-17

EN

A multi-method system developed for complex investigations of lung mechanics is described. The system includes complementary measurement techniques such as forced oscillations, interrupter technique, methods for measurement of pulmonary mechanics during artificial ventilation and spirometry. These techniques are completed by computational models enabling an analysis of the relation between the lung structure, function, pathology and measurement results. This set-up is a first step towards a new-quality approach to research into the respiratory system via multi-method fusion.

PL

Układ oddechowy jest podstawowym systemem podtrzymującym funkcje życiowe organizmu człowieka. Wysoce złożona budowa płuc i wielorakość zachodzących w nich procesów powodują, że opracowano wiele metod badania układu oddechowego. Obejmują one zarówno techniki pomiarowe jak i modelowanie matematyczne. Każda z metod dostarcza innego zasobu informacji o płucach. Wydaje się, że ich połączenie może stanowić podstawę jakościowo nowego podejścia w badaniach nad układem oddechowym. Z tego też powodu zbudowano system łączący kilka uzupełniających się technik pomiarowych, takich jak wymuszone oscylacje, przerywanie przepływu powietrza, pomiar właściwości mechanicznych płuc podczas sztucznej wentylacji i spirometria. Techniki te wzbogacone zostały o zaimplementowane modele komputerowe płuc działających w różnych warunkach, pozwalające analizować związki pomiędzy ich strukturą, funkcjonowaniem, zachodzącymi procesami patologicznymi i wynikami pomiarów Skonstruowany system stanowi pierwszy krok w kierunku bardziej szczegółowego, wiarygodnego i wyczerpującego zrozumienia funkcjonowania układu oddechowego, bazującego na fuzji wyników wielu metod badawczych.

17

Evaluation of Workers’ Exposure to Methylene Diphenyl Diisocyanate (MDI) in an Automobile Manufacturing Company, Iran

Kakooei H., Shahtaheri S. J., Karbasi H.- A.

International Journal of Occupational Safety and Ergonomics

|

2006

|

Vol. 12, No. 4

443--449

EN

Evaluation of personal inhalation exposure to methylene diphenyl diisocyanate (MDI) among 39 employees, working in the window fixation and window glue processes in an automobile manufacturing company was performed. This study was conducted for both case and control groups. After sampling and sample preparation processes, MDI was determined with a UV-VIS spectrophotometer at 590 nm; the lung function was assessed with a digital spirometer, too. The average concentration of MDI in the window fixation, and window glue workplaces were 34.53 and 27.37 μg/m3, respectively, which was lower than the threshold limit value (TLV) recommended by the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) (51 μg/m3). Respiratory symptoms in the exposed group were significantly different compared to the unexposed group (p < .05). Lung capacities in the case group were lower than in the control group (p < .05). Therefore, MDI can be easily measured making it possible to evaluate the adverse effects caused by occupational exposure.

18

Lung volumes, airflow limitations, and the level of arterial oxygen saturation during sleep in obstructive sleep apnea patients

Brzecka A., Piesiak P., Kosacka M., Jankowska R.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2006

|

Vol. 26, no. 2

39-51

EN

The aim of the study was to find out whether the level of arterial oxygen saturation (Sa02) during sleep in obstructive sleep apnea (OSA) patients can be predicted on the basis of the static or dynamic lung volumes measurements or respiratory resistance measurements performed during wakefulness in the sitting and supine positions. Nineteen OSA patients were divided into 2 groups depending on the high and low Sa02 during sleep apneas (85:3% vs 78:9%). In the patients with the high Sa02 there was a bigger vital capacity (both in the sitting and supine positions), a lower residual volume/ total lung capacity ratio in the supine position and a smaller decrease of the expiratory reserve volume on adopting the supine posture, a higher mid-expiratory-flow, both in the sitting and supine positions, and a higher peak-expiratory-flow in the supine position as compared with patients with the low Sa02 during sleep apneas. The respiratory resistance and forced-expiratory-volume 1sec/vital capacity ratio were similar in both groups. Conclusion: the measurements of the lung volumes and capacities in the both the sitting and supine position allow predicting the level of the arterial oxygen desaturation during the episodes of sleep apnea in the OSA patients. Small-airways disease (that can be detected in the sitting and especially, in the supine position) leads to a more severe arterial oxygen desaturation during sleep in the OSA patients. The respiratory resistance does not influence the arterial oxygen desaturation in the OSA patients.

19

Weryfikacja użyteczności neuronowych klasyfikatorów wyników badań spirometrycznych

Grabska-Chrząstowska J., Libuszowski W., Tomalak W.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2005

|

T. 9, z. 3

655-662

PL

Badanie spirometryczne jest jednym z najpowszechniej wykonywanych badań diagnostycznych w chorobach układu oddechowego. W przypadku astmy i przewlekłej obturacyjnej choroby płuc stanowi istotny element w procesie stawiania diagnozy. Zależności pomiędzy przepływem wydechowym i objętością wydychanego powietrza podczas manewru forsownego wydechu pozwalają na ewentualne stwierdzenie nieprawidłowości w układzie oddechowym. Niniejsza praca ma na celu weryfikację dotychczas stworzonych modeli neuronowych poprzez ocenę działania klasyfikatora neuronowego na nowej grupie danych i sprawdzenia czułości i swoistości wybranej metody klasyfikacji. Dodatkowo, do analiz i porównań zastosowano model oparty na metodzie k-NN (k-nearest neighbours). Okazało się, że we wszystkich modelach po wprowadzeniu nowych danych pogorszyła się wartość parametru swoistości, a co za tym idzie, również jakość klasyfikacji, ale polepszyła się czułość metod.

EN

Spirometric examination is one of the most common tests performed in diagnosing respiratory system disorders. In case of asthma and obstructive pulmonary disease (COPD) it is crucial element of the diagnosing. The analysis of the relationship between forced flows and volumes make possible the identification of the disorders. This work is aimed at the verification of the classifiers based on neural networks, which were evaluated earlier. The evaluation concentrates on specificity and sensitivity of the classification applied to the new set of data. In addition, the k-NN (nearest neighbours) classifier was incorporated in the analysis. The results show worsening of specificity (resulting in poorer quality of classification), but better sensitivity of the methods used.

20

Analiza wpływu parametrów wejściowych na klasyfikację wyników badania spirometrycznego za pomocą sieci neuronowych

Grabska-Chrząstowska J., Libuszowski W., Tomalak W.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2004

|

T. 8, z. 3

469-475

PL

Badanie spirometryczne, polegające na pomiarze objętości i przepływów w układzie oddechowym, jest najczęściej wykonywanym badaniem przy podejrzeniu jakichkolwiek zmian w układzie oddechowym spowodowanych przez proces chorobowy. Interpretacja wyniku badania polega najczęściej na porównaniu wyników pomiarów z wartościami należnymi (normami) i ewentualnym rozpoznaniu zaburzenia. Praca przedstawia próbę zastosowania sieci neuronowych z algorytmem wstecznej propagacji do klasyfikacji wyników badania spirometrycznego. Eksperymenty przeprowadzono na podstawie 1803 wyników badań spirometrycznych wykonanych w Zakładzie Fizjopatologii Układu Oddychania Instytutu Gruźlicy i Chorób Płuc w Rabce. Dla sieci o różnej liczbie wejść (zawierających wyniki pomiarów spirometrycznych i parametry antropometryczne badanych) uzyskano zgodność z klasyfikacją przeprowadzoną przez eksperta rzędu 85,4-89,1%.

EN

Spirometric test, during which flows and volumes of respiratory system are measured is one of the most common diagnostic procedures performed to evaluate any changes in the respiratory system. The interpretation of the results is based on the comparison with predicted values and on recognition of eventual disturbance. The paper presents an attempt to use artificial neural networks with back-propagation algorithm to the classification of spirometric examination. The study was performed on the results of 1803 spirometric tests made in Department of Physiopathology of the Respiratory System, Institute for TBC and Lung Diseases, Rabka Branch. For networks of different numbers of inputs (including spirometric parameters and anthropological measurements) the agreement with expert classification ranged 85.4—89.1%.