bodyplethysmografie lichaamsvolumeveranderingsregistratie C.M. Roos arts/pathofysioloog Amsterdam

Transcriptie

1 bodyplethysmografie lichaamsvolumeveranderingsregistratie πλεθειν toenemen C.M. Roos arts/pathofysioloog Amsterdam

2 - determinanten van de ademteug shiftvolume - meten van het shiftvolume lichaamsvolume verandering - fysica van de body box wet van Boyle wet van Ohm - constructie van de body box boxtypen onderdelen - praktijk van de metingen aannamen artefacten in de registratie andere gascompartimenten herkennen van bijzondere curven - conclusies

3 determinanten van een ademcyclus evenwicht bij aangespannen ademspieren uitademen - vulling van de longen - luchtstroming naar de alveoli - alveolaire druk lager omgevingsdruk (shift volume) - expansie gas alveolaire ruimte - toename volume thorax en long - actie inademingspieren - ontspannen inademingsspieren - elasticiteit thoraxwand en long - afname volume thorax en long - compressie gas alveolaire ruimte (shift volume) - alveolaire druk hoger omgevingsdruk - luchtstroming naar de neus-keelholte - lediging van de longen inademen evenwicht thorax- longelasticiteit

4 doel van de meting in de body box: alveolaire druk meten Thoracaal GasVolume (TGV) weerstand TGV = P alv. V shift x P atm. luchtwegweerstand (Raw) volume Raw = P alv. V

5 fysische principe van de TGV meting wet van Boyle P x V = c als T = c Robert Boyle bij veranderingen van druk en volume dp m P.V = (P±dP).(V±dV) P V

6 shift volume tijdens rustademhaling FRC 3,5 l debiet 0,5 l.s -1 weerstand 0,15 kpa.l -1.s P atm. 101,3 kpa druk = debiet x weerstand V = I x R P alv. = 0,5 l.s -1 x 0,15 kpa.l -1.s alveolaire druk 0,075 kpa P.V = (P+dP).(V-dV) 101,3 x 3,5 = (101,3+0,075) x (3,5-dV) shift volume dv 2,6 ml volume box 900 l dp box ~dv P.V = (P+dP).(V-dV) 101,3 x 900 = (101,3+dP box ) x (900-0,0026) dp box 0,0003 kpa 0,03 mmh 2 O

7 o c s eerste idee over de body box van A.B. Dubois L laboratory notebook 7 jan x-as boxdruk y-as alveolaire druk x Y

8 berekenen TGV en P alv. afleiden uit de wet van Boyle P x V = (P ± dp) x (V ± dv) P.V = P.V ± P.dV ± V.dP ± dp.dv 7x10-7 V = dv dp P V.dP = P.dV dp = dv V P TGV = dv dp x P dp A = dv TGV x P TGV = V dv = dp box dp = monddruk P = luchtdruk dp A = alveolaire druk dv = dp box TGV =thoracaal gasvolume P = luchtdruk

9 dv TGV meting V = x P dp shutter P dp mond dp mond dp box volume? dv dp box ~dv

10 fysische principe van de Raw meting wet van Ohm I V = I x R R V Georg S. Ohm V dp A = V x Raw dp Raw = A kpa.l -1.s V dp A

11 dv Raw meting Raw = ; dp A = x P V dp A TGV P V V dp box dp A dp box ~dv

12 onderdelen volumeconstante box 1) 5) 6) 7) P mond V 8) dp box 2) 11) 4) 3) 9) 10) 1) intercom 2) capillair lek 3) ontluchtingsklep 4) calibratiepompje 5) mondstuk + shutter 6) pneumotachograaf 7) transducer flow 8) monddruk 9) boxdruk 10) referentievat 11) PC + monitor

13 het meten van het shift volume V= V P box volumecalibratie dv volumeconstante drukbox drukconstante volumebox transmurale flowbox

14 de body box meting kent een aantal aannamen de term dv.dp wordt verwaarloosd bij gesloten shutter is dp mond = dp A druk- en volume- en flowveranderingen zijn in fase volumeveranderingen van andere gashoudende structuren worden verwaarloosd temperatuur van de lucht in de longen is constant de technische specificaties zijn juist

15 mogelijke artefacten in de curven verloop boxdruk monddruk box druk tijd box druk monddruk open lusje debiet debiet box druk tijd box druk

16 oorzaken het verloop van de boxdruk onvoldoende opwarmen van de box verloop van de offset van de druktransducer lekkage oorzaken open lusje responstijdverschil transducers temperatuur/vochtigheidverschil box long verschil in- en uitademingslucht adiabatische processen niet homogene verdeling alveolaire druk lekkage - deursponning - capillair lek - langs mondstuk / neus

17 effect van het BTPS ATPS verschil van een ademteug V l.s -1 dp mond kpa dv ml VT ca. 0,4 l BTPS 37 o C 100% rel. vochtigheid ATPS 26 o C 40% dv BTPS-ATPS ml

18 drie methoden om een dichte V/dP lijn te krijgen - elektronische correctie V l.s -1 dp mond kpa dv ml dp box kpa rustig fr 0,5 Hz panting - panting - BTPS box

19 alle gashoudende compartimenten die tijdens de adempogingen achter de afgesloten shutter ook van volume veranderen dp P V Dubois ea 1956 Dubois ea 1956

20 van ruwe TGV naar FRC volume van het mondstuk volume (~gewicht) van de patiënt verschil in gascondities long en box eindexpiratoire aansluitfout van FRC naar TLC en RV TLC = FRC + IC RV = TLC - VC

21 de keuze van Raw meting in V l.s -1 R R I 0,5 & tot R E 0,5 0,5 0,5 dv ml dp box kpa uit

22 de keuze van Raw meting Raw in V l.s -1 0,5 R effectief R effectief = dv V V V uit 0,5 dv ml dp box kpa

23 expiratoir lepeltje V l.s -1 dp mond kpa dv dp box ml kpa expiratoire luchtwegcollaps

24 expiratoir lepeltje V l.s -1 dp mond kpa dv dp box ml kpa obesitas

25 open lusje V l.s -1 dp mond kpa dv dp box ml kpa trapped air

26 S -vormige curve V l.s -1 dp mond kpa dv dp box ml kpa voortijdige turbulentie

27 8 -vormige curve V l.s -1 dp mond kpa dv dp box ml kpa pendellucht

28 conclusies over bodyplethysmografie voordelen bedenkingen snel reproduceerbaar tijdens rustademhaling ook niet-geventileerd volume trapped air luchtwegweerstand luchtwegcollaps zeer gevoelige meting fysisch ijken is moeilijk ongewenste invloeden inhomogene drukverdeling verandering ademniveau extra-thoracaal gas bijzondere vaardigheid laborant kostbaar instrumentarium eisen aan laboratoriumruimte

29

30 belangrijkste indicaties voor bodyplethysmografie longvolumes bij obstructieve en restrictieve longfunctiestoornissen hyperinflatie en volumeverlies correleren van longvolumes met andere parameters sgaw specifieke compliance VA / TLC box bij de diffusiemeting VT als functie van de FRC toegevoegde betekenis van Raw en sgaw aan het FEV 1

31 welke informatie geeft de meting van de longvolumes? TLC FRC RV hyperinflatie restrictie pulmonaal thoraxwand verdringing

32 TGV box versus FRC gasverdunning 4,5 4 FRC l TGV - FRC l 0,4 0,3 0,2 3,5 0, ,5 3 3,5 4 4,5-0,1 2,5-0, ,5 3 3,5 4 4,5 TGV l -0,3-0,4 TGV l vergelijking eindexpiratoire TGV en open circuit gasverdunning FRC Dubois ea 1956