체적변동기록법 (Plethysmography)

한 줄 정의: 밀폐된 상자나 특수 장치 안에서 신체 일부(주로 폐나 사지)의 부피 변화를 압력이나 공기량 변화로 측정하는 검사법입니다.

쉽게 풀면

투명한 전화 부스처럼 생긴 밀폐 상자 안에 사람이 들어가 앉아 숨을 쉰다고 생각해 보세요. 상자는 완전히 밀폐되어 있어서, 사람이 숨을 들이쉬어 가슴과 폐가 부풀어 오르면 그만큼 상자 안 공기가 눌려 압력이 미세하게 변합니다. 체적변동기록법(플레티스모그래피)은 바로 이 압력 변화를 정밀하게 측정해서 폐의 부피 변화를 계산해내는 방법입니다. 숨을 내쉬는 힘으로 부피를 재는 폐활량검사와 달리, 아무리 힘껏 숨을 내쉬어도 폐 안에 남아 있는 공기의 양(잔기량)까지도 알아낼 수 있다는 것이 특징입니다.

왜 중요한가

체적변동기록법은 폐활량검사가 놓치는 잔기량과 기도 저항까지 직접 측정할 수 있어 만성폐쇄성폐질환(COPD), 천식 등 호흡기 질환의 정밀 진단과 중증도 평가에 필수적으로 쓰이는 검사이기 때문에 호흡기내과 논문에서 자주 인용됩니다. 사지의 혈류 변화를 재는 방식은 말초혈관 질환이나 심혈관 기능 평가에도 활용되어, 임상연구와 생체신호 계측 연구 양쪽에서 중요한 도구로 다뤄집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"폐활량검사만으로는 측정할 수 없는 잔기량과 총폐용량을 확인하기 위해 전신 체적변동기록법(body plethysmography)을 추가로 시행하였다."

이 문장은 일반적인 폐활량검사로는 알 수 없는, 숨을 다 내쉬어도 폐 속에 남아있는 공기량까지 포함한 전체 폐 부피를 측정하기 위해 이 검사를 사용했다는 뜻입니다.

"전신 체적변동기록법으로 측정한 기도저항 값은 천식 환자군에서 대조군보다 유의하게 높게 나타났다."

호흡기내과 임상연구에서 이 검사를 이용해 기도가 좁아진 정도를 정량적으로 비교했다는 뜻이다.

"하지의 정맥 기능을 평가하기 위해 정맥 체적변동기록법(venous plethysmography)을 이용하여 다리의 부피 변화를 측정하였다."

혈관학 연구에서 체적변동기록법이 폐가 아닌 사지 혈류량 변화를 측정하는 데도 응용될 수 있음을 보여준다.

조금 더 깊게 보면

전신 체적변동기록법은 보일의 법칙(일정 온도에서 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 원리)을 이용해, 밀폐 상자 안 압력 변화로부터 흉곽 내 기체의 부피를 역산합니다. 이를 통해 폐활량검사로는 알 수 없는 잔기량(RV), 기능적 잔기용량(FRC), 총폐용량(TLC) 같은 지표를 구할 수 있고, 동시에 기도저항(airway resistance)도 측정할 수 있어 폐쇄성 폐질환의 중증도를 평가하는 데 쓰입니다. 사지를 대상으로 하는 체적변동기록법은 원리가 다소 달라, 팔다리를 감싼 커프의 공기압이나 전기 저항 변화 등을 이용해 혈류량 변화를 간접적으로 추정하는 방식이 흔히 사용됩니다.

주의할 점

이름이 비슷해서 손가락 끝에 빛을 쏘아 혈액량 변화를 재는 광용적맥파측정법과 혼동하기 쉽지만, 둘은 원리가 전혀 다른 별개의 기법입니다. 체적변동기록법은 밀폐 공간의 압력 변화를 이용하고, 광용적맥파측정법은 빛의 흡수량 변화를 이용합니다.