폐 크기는 사람마다 원래 다르다
키가 큰 사람은 흉곽이 커서 폐용적도 크고, 나이가 들면 폐의 탄성이 줄어 FEV1과 FEV1/FVC가 서서히 낮아진다. 그래서 측정값 하나만으로는 정상인지 알 수 없다. 많은 건강한 사람을 측정해 나이·키·성별에 따라 기대되는 값을 계산하는 식을 예측식이라 하고, 그 식으로 구한 평균값을 예측치라 한다. 2022 ERS/ATS 판독 표준은 국제 공동 자료로 만든 GLI(Global Lung Function Initiative) 예측식 사용을 권한다.

정상하한(LLN): 건강한 사람의 아래쪽 5%
건강한 사람의 값도 예측치 주위로 넓게 퍼진다. 이 분포에서 아래쪽 5%가 시작되는 값을 정상하한(LLN)이라 하고, 표준점수로는 z = −1.645에 해당한다. 측정값이 LLN보다 낮으면 “건강한 같은 조건의 사람 가운데 이보다 낮은 사람은 5%뿐”이라는 뜻이어서 비정상 가능성이 높다고 본다.

z점수는 예측치에서 몇 표준편차 떨어졌는지다
z점수는 (측정값 − 예측치)를 건강한 사람들의 흩어진 정도로 나눈 값이다. 0이면 딱 평균이고, 음수가 클수록 평균보다 많이 낮다. %예측치(측정값 ÷ 예측치 × 100)와 달리 나이·키에 따라 흩어진 정도가 달라지는 것까지 반영한다.

흔한 오해: LLN보다 낮으면 병이다
LLN은 통계적 경계다. 건강한 사람의 5%도 LLN 아래에 있고, LLN 바로 위의 값이 반드시 정상인 것도 아니다. 그래서 경계 근처의 결과는 증상·영상·다른 검사와 함께 의사가 판단한다.

첫 질문: FEV1/FVC가 LLN보다 낮은가
기도가 좁아지면 공기가 나오는 속도가 느려진다. 처음 1초 동안 내쉰 양(FEV1)이 전체(FVC)에 비해 줄어드므로 비율이 낮아진다. 이것이 폐쇄성 장애의 핵심 소견이다. 천식·만성폐쇄성폐질환·기관지확장증이 대표적이다.

두 번째 질문: FVC가 줄었는가
폐가 충분히 펴지지 못하면 들이쉴 수 있는 양 자체가 줄어 FVC가 낮다. 이때 기도는 정상이라 FEV1도 함께 줄어 비율은 정상이거나 오히려 높다. 그러나 FVC 감소만으로 제한성이라고 단정할 수 없다. 폐쇄성 환자도 공기가 폐에 갇혀(공기 걸림) 다 내쉬지 못하면 FVC가 작게 나오기 때문이다.

세 번째 질문: TLC가 LLN보다 낮은가
제한성 장애의 정의는 폐 전체 용적이 줄어든 것, 즉 TLC가 LLN 미만인 것이다. TLC에는 폐활량계로 재지 못하는 잔기량이 포함되므로 체적변동기록이나 기체 희석법으로 재야 확정할 수 있다. 폐섬유증 같은 폐 실질 질환, 흉벽 변형, 신경근 질환, 비만이 원인이 된다.

폐활량검사만 있을 때의 표현
TLC를 재지 않았는데 FEV1/FVC는 정상이고 FVC만 낮으면 “제한성”이라고 쓰지 않는다. 2022 표준은 이런 경우 제한이 의심된다고만 하고 폐용적 측정으로 확인하도록 한다. FEV1/FVC가 정상인데 FEV1이 낮은 경우를 PRISm(비율이 보존된 폐활량 이상)이라 부르기도 한다.

상기도 폐쇄는 곡선 모양으로 먼저 의심한다
기관이나 후두가 좁아지면 수치보다 유량-용적 곡선의 모양이 먼저 변한다. 최고 유량이 깎여 납작해진 모양이 대표적이다(2-2). 검사자는 이런 모양이 반복해서 나오면 판독 의사가 볼 수 있도록 곡선을 함께 보고한다.

2022 기준: 예측치에 대한 변화량
2022 ERS/ATS 표준은 기관지확장제 투여 후 FEV1 또는 FVC가 그 사람 예측치의 10%를 넘게 변하면 유의한 반응으로 본다. 예를 들어 FEV1 예측치가 3.0L이면 0.3L를 넘게 늘어나야 한다. 이전 2005 기준은 투약 전 값에서 12% 이상이면서 200mL 이상 늘어나는 것이었다.

왜 기준을 바꾸었나
투약 전 값에 대한 %변화는 출발점이 낮을수록 커진다. 폐기능이 매우 나쁜 사람은 같은 양이 늘어도 %가 크게 나와 반응이 과장되고, 키·성별에 따라서도 기준이 달라진다. 예측치를 분모로 쓰면 출발점의 영향을 줄일 수 있다. 판독 보고서에 어느 기준을 썼는지 적어야 이전 결과와 비교할 수 있다.

반응이 없다고 천식이 아닌 것은 아니다
검사 당일 기도가 이미 넓게 열려 있으면 더 넓어질 여지가 없다. 반대로 만성폐쇄성폐질환에서도 반응이 나올 수 있다. 그래서 기관지확장제 반응은 진단을 정하는 값이 아니라 판단 재료의 하나다.

중증도는 z점수 구간으로 나눈다
2022 표준은 중증도를 %예측치 대신 z점수로 표현하도록 바꾸고 단계를 세 개로 줄였다. 일반적으로 정리되는 구간은 다음과 같다. 중증도 구간 수치는 표준 원문을 구현한 2차 자료로 확인했으므로, 실제 보고 양식은 기관 판독 지침을 따른다.

폐활량계로는 잔기량을 잴 수 없다
끝까지 내쉬어도 폐에 남는 공기인 잔기량(RV)은 입 밖으로 나오지 않으므로 폐활량계가 기록하지 못한다(2-1). RV를 포함하는 FRC와 TLC도 마찬가지다. 그래서 다른 원리로 FRC를 먼저 구하고, 여기에 폐활량계로 잰 용적을 더하거나 빼서 RV와 TLC를 계산한다.

체적변동기록(체적변동기록법): 보일의 법칙
환자는 밀폐된 상자(체적변동기록기) 안에 앉아 입구가 닫힌 관을 대고 가볍게 숨쉬려는 동작을 한다. 입구가 닫혀 있으므로 폐 속 공기는 압축되고 늘어나기만 한다. 일정 온도에서 기체의 압력과 부피의 곱은 일정하다는 보일의 법칙에 따라, 입 안 압력 변화와 상자 압력 변화로 폐 속 기체의 부피를 계산한다. 이렇게 구한 값을 흉곽 내 기체량이라 하며, 공기가 갇혀 있어도 모두 셈에 들어간다.

기체 희석·세척법: 섞이는 기체만 잰다
질소세척법은 100% 산소를 여러 번 숨 쉬게 해 폐 속 질소를 씻어 내고, 나온 질소의 총량으로 처음 폐 속 공기의 부피를 거꾸로 계산한다. 헬륨 희석법은 농도를 아는 헬륨을 들이마셔 폐 속 공기와 섞인 뒤 묽어진 정도로 부피를 계산한다. 두 방법 모두 환기되는 공기와 섞이는 부분만 잴 수 있다.

두 방법의 차이가 정보가 된다
심한 폐기종처럼 공기가 갇힌 곳이 많으면 체적변동기록으로 잰 값이 희석·세척법보다 크다. 차이만큼이 환기에 참여하지 못하는 갇힌 공기다. 폐쇄성 환자에서 RV/TLC가 늘어난 것은 공기 걸림의 증거가 된다.

폐포에서 혈액으로 기체가 건너가는 능력
환기가 정상이어도 폐포의 산소가 모세혈관 혈액으로 넘어가지 못하면 저산소증이 생긴다. 이 건너가는 능력을 재는 검사가 확산능 검사다. 산소 대신 일산화탄소(CO)를 아주 낮은 농도로 쓴다. CO는 헤모글로빈과 매우 강하게 결합해 혈액 안에 거의 쌓이지 않으므로, 폐포에서 사라진 양이 곧 건너간 양이 되어 계산이 단순해지기 때문이다.

단회호흡법의 흐름
끝까지 내쉰 뒤 소량의 CO와 함께 추적 기체(헬륨이나 메탄)를 섞은 공기를 최대로 들이쉬고, 숨을 일정 시간 참은 다음 내쉰다. 내쉰 공기에서 추적 기체가 얼마나 묽어졌는지로 폐포 용적(VA)을 구하고, CO가 얼마나 줄었는지로 확산능을 계산한다. 숨 참는 동안 힘을 주지 않도록 미리 설명한다.

결과를 흔드는 요인
CO는 헤모글로빈에 붙어야 건너간 것으로 잡히므로 빈혈이면 DLCO가 낮게, 적혈구증가증이면 높게 나온다. 그래서 헤모글로빈 값으로 보정한다. 흡연 직후에는 혈액 속에 이미 CO가 있어 값이 낮아진다.

폐활량검사와 함께 보면 감별이 쉬워진다
같은 폐쇄성 패턴이어도 DLCO가 낮으면 폐기종 쪽, 보존되면 천식 쪽을 생각하게 한다. 같은 제한성 패턴이어도 DLCO가 낮으면 폐 실질 질환, 보존되면 흉벽·신경근 원인 쪽을 생각하게 한다. 해석은 의사가 하며, 검사자는 헤모글로빈 값과 흡연 여부, 검사 품질을 함께 기록한다.

일부러 기도를 좁혀 과민성을 확인한다
천식이 의심되는데 폐활량검사가 정상이면, 기도가 작은 자극에도 쉽게 좁아지는지(기도 과민성)를 확인한다. 메타콜린처럼 기관지 평활근을 수축시키는 물질을 낮은 용량부터 단계적으로 흡입시키며 매 단계 FEV1을 잰다. FEV1을 20% 떨어뜨린 누적 용량(PD20) 또는 농도(PC20)가 낮을수록 과민성이 크다. 운동이나 고장성 식염수·만니톨처럼 간접적으로 기도를 수축시키는 유발 방법도 있다.

음성 결과가 더 쓸모 있는 검사다
메타콜린 검사에 반응이 없으면 현재 증상이 있는 사람에게서 천식일 가능성이 낮다고 판단하는 데 도움이 된다. 반면 양성은 천식 외에도 알레르기비염, 최근 호흡기 감염, 만성폐쇄성폐질환 등에서 나올 수 있다.

안전: 기도를 좁히는 검사라는 점을 잊지 않는다
이 검사는 의도적으로 기관지 수축을 일으키므로 중증 수축이 생길 수 있다. 기준 FEV1이 이미 많이 낮거나, 최근 심근경색·뇌졸중이 있었거나, 혈압이 조절되지 않거나, 대동맥류가 있으면 검사하지 않거나 신중히 결정한다(구체적 수치는 2017 ERS 기관지 유발검사 기술표준과 기관 프로토콜을 따른다). 검사실에는 속효성 기관지확장제와 산소, 맥박산소측정기, 응급 대응 체계를 갖추고, 의사가 즉시 올 수 있는 상태에서 시행한다.

검사자는 정해진 프로토콜대로 시행하고 값과 증상을 기록한다. 양성·음성 판정과 천식 진단은 의사가 하며, 검사 중 위급한 반응은 즉시 보고한다.