Z 1 2 3 4 5 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 2/3/215 Het principe van longfunctie Non-invasive longstructuren meten Spirometrie uitvoering Daniël Schuermans Longfunctielaborant Biomedical research unit Gas conductive airways acinar airways Aerodynamische & Fysiologische wetten Vrije Universiteit Brussel Wat willen we meten? Hoeveel lucht kan iemand in- en uitademen? Hoe verloopt het transport van de lucht? Hoe verdeelt de lucht zich in de longen? Hoeveel weerstand heeft die lucht? FLOW-VOLUME LOOP IS EEN BASIS ONDERZOEK Hoe verloopt de gasuitwisseling? Wat is de diameter van de luchtwegen? Enz De spirometer LONGVOLUMES IC VT E 1
Z 1 2 3 4 5 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 2/3/215 FLOW-VOLUME LOOP: Normaal Bronchiale boom 25% IC VT 5% 75% E Sec. conductive airways acinar airways Het doel van een spirometrie? Mechanisme van de ademhaling De mechanisme van tidale ademteug (TV) nagaan De limieten van een diepe in- en uitademing meten Het objectiveren van verschillende long pathologieën Uitsluiten van de graad van obstructie Structuur van de luchtwegen in te schatten De compliantie van het longparenchym meten Luchtstromingen onderweg Indicatie van spirometrie Opsporen of follow up van respiratoire pathologie Meestal obstructieve long pathologieën COPD - Chronische bronchitis - Emfyseem Astma inflammatoire longziekten - Variabele obstructie - Reversibiliteit 2
2/3/215 Indicatie van spirometrie 1 Indicatie van spirometrie 2 Om klachten te bevestigen of te objectiveren Klinisch Rx of Ct-scan Thorax afwijkingen Bloedgaswaarden die abnormaal zijn Klachten Abnormaal ademgeluid Verminderd ademgeluid Borstkast abnormaliteiten Cyanose Symptomen Dyspneu Hoesten met of zonder sputum productie Borstkast ongemak of orthopneu De impact van een bepaalde pathologie in te schatten Pulmonale ziekten Chronisch obstructieve ziekten Astma Cystic fibrose Interstitiële longziekten Ect. Cardiale Klachten Congestief hartfalen Pulmonale hypertensie Neuromusculaire aandoeningen Guillain Barré Amyotropische lateraal sclerose (ALS) Myastenia gravis Indicatie van spirometrie 3 De impact meten van schadelijke stoffen Roken Luchtpolutie Beroepsgebonden blootstelling De invloed van de therapie op de longfunctie Afname van de longfunctie in leeftijd Longitudinale follow-up van de pathologie Het therapeutische effect van de behandeling reductie of transplantatie follow-up Respiratoire revalidatie Lange termijn zuurstoftherapie thuis Indicatie van spirometrie 4 Inschatten op voorhand van het effect van heelkundige ingrepen die de longfunctie zouden beïnvloeden Lobectomie, pneumectomie Thoraxheelkunde Hartheelkunde Uitgebreide abdominale ingrepen Het evalueren van ongeschiktheid of verslechtering Sociale zekerheid en RIZIV modaliteiten Wettelijke, verzekering of militaire richtlijnen Cardio-pulmonale revalidatie bepalingen Indicatie van spirometrie 5 Epidemiologische doeleinden Internationale wetenschappelijke samenwerking Bepalen van de nieuwe normaalwaarden Klinisch-farmaceutische ontwikkelingen Biologische ijkingen Contra-indicatie van spirometrie Absolute contra-indicatie Acute myocard infarct de laatste maand Recentelijk onstabiele angor Onstabiele epilepsie Relatieve contra-indicatie Hemoptysie van ongekende oorsprong Recente pneumothorax Recente pulmonale embolie Thoracaal, abdominaal of cerebraal aneurysma Recente oogoperatie Recente thoracale of abdominale heelkunde Dementie of onstabiele psychische toestand Aanwezigheid van een andere ziekten die de resultaten kunnen beïnvloeden bv. orthopedisch 3
2/3/215 Hoe krijg je zo een curve? Het manoeuvre bestaat uit 3 delen 1.Een semi-trage volledige inademing tot IC VT E Het manoeuvre bestaat uit 3 delen 2. Een krachtige, geforceerde,snelle en volledige uitademing tot Het manoeuvre bestaat uit 3 delen 3. Een volledige, krachtige en snelle inademing tot IC IC VT VT E E FLOW-VOLUME LOOP: Normaal MEFV FV De uitvoerder De interpretatie MIFV 4
2/3/215 Standaardisatie is van zeer groot belang Het juist kunnen interpreteren van de resultaten is afhankelijk van het correct begeleiden en uitvoeren van het manoeuvre Aanvulling van The European Respiratory Journal (vol 6 sup 16 mar 1993) Standardized lung function testing In consensus afgesproken Longitudinale vergelijkingen European Respiratory Society American Thoracic Society Internationale vergelijkingen Nieuwe richtlijnen ERS/ATS 25 Het meetmechanisme Richtlijnen ERS/ATS 25 Voorbereiding van het personeel Voorbereiding van de toestellen Voorbereiding van de patiënt Correcte metingen Interpretatie van de resultaten Etc Het meetmechanisme Voorbereiding toestellen Dagelijks ijken na opwarming van het meettoestel Dagelijks de Luchtdruk en Temperatuur (C ) aanpassen 3 Liter spuit is aangewezen op verschillende snelheden 4 Lek controle op het systeem van toestel tot mondstuk Al dan niet ijken met een bacteriefilter 5
2/3/215 Waarom dagelijks ijken Waarom dagelijks ijken Lucht is een gas afhankelijk van Vochtigheid Luchtdruk Temperatuur Correctiefactor van ATPS naar BTPS Controle van het toestel Bevestiging van longitudinale correcte metingen Controle van lekken en mankementen Biologische ijkingen zijn hulpzaam Accuraatheid van het toestel + 2,5% afwijking max Onderhoud en hygiëne Hygiënische maatregelen zijn cruciaal Gebruik bacteriefilters Gebruik zo nodig handschoenen Desinfecteer regelmatig het toestel Zo nodig bij elke patiënt handvat reinigen Dek het toestel stofvrij af Kijk regelmatig de leidingen na Geen ontbrekende stukken of kleppen Voorbereiding van de patiënt aandachtspunt voor verplegende Richtlijnen ERS/ATS 25 Voorbereiding van het personeel Voorbereiding van de toestellen Voorbereiding van de patiënt Correcte metingen Interpretatie van de resultaten Etc Handen wassen Gebruik telkens een nieuw mondstuk en neusklem Gebruik eventueel een tissue voor het mondstuk Steeds, op zijn minst clinical clean werken Probeer te vermijden dat druppels zich verspreiden Laat de patiënt op voorhand eens hoesten zo nodig Zou je het zelf nu doen?????????? 6
2/3/215 Voorbereiding van de patiënt aandachtspunt voor verplegende Voor men begint te meten Indicatie door de aanvragende arts voor een LFO niet vergeten Patient rechtop installeren Niet roken gedurende enkele uren vóór de test Geen respiratoire medicatie voor de test (melden op de aanvraag) LABA minimum 12 uur SABA minimum 4 uur Geen spannende kleren die een normale ademhaling hinderen Proberen op hetzelfde toestel en tijdstip de meting uit te voeren Geen inspanning vlak vòòr de test (bv. Kinesitherapie, spirometrie) Geen compromiterende onderzoeken voor LFO bv. Gastroscopie MRSA, HIV, TBC,. laatste van de voormiddag of namiddag Steeds in dezelfde houding Rustpauze van 5 min. Lippen rond het mondstuk en goed omsluiten Vermijd lekken of dichtbijten Bacteriefilter is sterk aangewezen Neusklem plaatsen Juiste houding Richtlijnen ERS/ATS 25 Voorbereiding van het personeel Voorbereiding van de toestellen Voorbereiding van de patiënt Correcte metingen Interpretatie van de resultaten Etc De grootste slaagkans voor een juiste meting Op voorhand zeer goed uitleggen wat de bedoeling is Zelf zeer goed weten hoe een test verloopt De patiënt overtuigend en zelfbewust aanspreken Body language is van zeer groot belang Zelf het manoeuver eens voordoen Tussen elke poging minimum 15 seconden wachten Aanzet van het manoeuver goed en krachtig aangeven Altijd eerst zeggen heel goed gedaan, maar!!!!!!!!! Het is niet omdat men luider spreekt dat de patiënt het beter begrijpt 7
2/3/215 FLOW-VOLUME LOOP: Normaal Aandachtspunten voor een goede curve Scherpe piekwaarde met snelle oploop Ononderbroken in- en uitademingscurve Drie op elkaar liggende curves Inademvolume = uitademvolume Reproduceerbaarheid Reproduceerbaarheid Criteria binnen éénzelfde meetsessie Wanneer is een -volume test OK Snelle start met een extrapolatie volume <5% F of 15ml Als er drie reproduceerbare curves zijn Als je ziet dat de patiënt zijn uiterste best doet Kijken naar de morfologie van de curves Als alle curves op elkaar liggen 8
2/3/215 Wanneer mag je de -volume test stoppen Als de patiënt volledig heeft uitgeademd Wanneer hij minimum 6 seconden heeft uitgeademd Langer als 15 seconden is zelden noodzakelijk na éen keer Als de patiënt het vraagt (pijn of duizeligheid) Minimum drie en maximum acht pogingen Als de laatste seconde niet meer als 25 ml is uitgeademd Kijken wat er is fout gelopen Mechanische fouten corrigeren Juiste terminologie zoeken Kleine korte correcties aangeven Fouten niet herhalen Rustig de instructies geven Desnoods heel het maoeuver terug uitleggen Patient blijven aanmoedigen van start tot einde. Richtlijnen ERS/ATS 25 Voorbereiding van het personeel Voorbereiding van de toestellen Voorbereiding van de patiënt Correcte metingen Interpretatie van de resultaten Etc Enkele parameters Enkele parameters F Forced vital capacity: de totale hoeveelheid lucht die een patiënt kan uitademen na een volledige inademing gedurende een geforceerd manoeuvre en beginnend van en eindigend op FEV 1 Forced expiratory volume in one second: De éénseconde waarde is de maximale hoeveelheid lucht in liters die een patiënt tijdens een geforceerd manoeuvre kan uit ademen in de éérste sec. van zijn uitademnig gestart vanaf F 1 seconde 9
2/3/215 Enkele parameters Tiffeneaux index FEF 25% FEF 5% FEF 75% Forced Expiratory x%: het maximale debiet dat de patiënt bereikt op het moment dat hij respectievelijk 25-5-75% van het volume heeft uitgeademd van zijn volledige F FEV 1 F 25% = 7% 5% 75% Enkele parameters (Totale longcapaciteit) is het totale gas volume dat in de longen aanwezig is op het einde van een maximale Inademing (de som van alle volumes) Enkele parameters (Vitale capaciteit) is het gas volume, aan de mond gemeten, dat men maximaal kan inademen van tot IC IC VT VT Enkele parameters (functioneel residueel volume) is het gas volume dat aanwezig is in de longen op het einde van een rustige uitademing Enkele parameters IC (inspiratoire capaciteit) is het gas volume dat men kan inademen tot beginnend vanaf IC IC VT VT 1
2/3/215 Enkele parameters FLOW-VOLUME LOOP (residuaal volume) is het gas volume dat aanwezig (achter) blijft na een maximale uitademing PEF FEF 25 R Bovenste luchtwegen (intrathoracaal) Expiratoire spierkracht FEF 5 FEV.5 R Kleine luchtwegen Longelasticiteit (1/CL) Expiratoire curve IC VT FEF 75 FEV 1 FEV 3 FEV 6 Thorax elasticiteit Expiratoire spierkracht FIF 5 PIF R Bovenste luchtwegen (extrathoracaal) Inspiratoire spierkracht Inspiratoire curve Welke waarden gaat men weerhouden Welke waarden gaat men weerhouden MEN WEERHOUDT DE HOOGSTE F EN FEV 1 Als de twee best gemeten waarden niet meer als 15ml verschillen VOOR DE OVERIGE DEBIETEN KIEST MEN DIE POGING WAAR DE SOM VAN F EN FEV 1 HET HOOGST IS Welke waarden gaat men weerhouden Trial 1 Trial 2 Trial 3 Best F (L) 4.3 4.35 4.5 FEV 1 (L) 3.11 2.94 3.16 Som 7.41 7.29 7.21 PEF(L/sec) 6.51 6.66 6.5 FEF 25-75% (L/s) 4.25 4.3 4.26 FEF 75% (L/s) 2.13 2.11 2.2 4.35 3.16 73 6.66 4.25 2.13 De bekomen resultaten gaat men vergelijken met normaalwaarden of predicted values (pred.) Ze zijn voornamelijk bepaald door het geslacht de leeftijd de lengte 11
2/3/215 Welke waarden gaat men weerhouden F (L) FEV 1 (L) Pred 4.6 3.2 Best 4.35 3.16 Normaalwaarden of predicted values zijn berekend uit een normale bevolkingsgroep FEV1/ F PEF(L/sec) FEF 25-75% (L/s) FEF 75% (L/s) 75 7.2 5.25 2.8 73 6.66 4.25 2.13 Men berekent een percentage t.o.v. de norm % pred. Welke waarden gaat men weerhouden F (L) FEV 1 (L) Pred 4.6 3.2 Best 4.35 3.16 %Pred 94 14 MEN ZIET ZEER SPECIFIEKE AFWIJKINGEN VOOR FEV1/ F PEF(L/sec) FEF 25-75% (L/s) FEF 75% (L/s) 75 7.2 5.25 2.8 73 6.66 4.25 2.13 95 8 76 VERSCHILLENDE ZIEKTEBEELDEN FLOW-VOLUME LOOP : Restrictief Welke waarden gaat men weerhouden FEV 1 = Tiffeneaux-index = + 85% F F (L) FEV 1 (L) Pred 4.6 3.2 Best 3.35 3.16 %Pred 72 14 FEV 1 FEV1/ F 75 94 F PEF(L/sec) FEF 25-75% (L/s) FEF 75% (L/s) 7.2 5.25 2.8 6.66 5.25 3.13 95 1 112 12
2/3/215 FLOW-VOLUME LOOP : Restrictief FLOW-VOLUME LOOP : Obstructief De maximale longcapaciteit is gedaald Kenmerken FEV 1 = Tiffeneaux-index = + 5% F Lange smalle curve Daling van de F Stijging van FEV 1 /F F FEV 1 Welke waarden gaat men weerhouden FLOW-VOLUME LOOP : Obstructief F (L) FEV 1 (L) Pred 4.6 3.2 Best 4.35 2.16 %Pred 94 71 Het maximale debiet is gedaald Kenmerken FEV1/ F PEF(L/sec) FEF 25-75% (L/s) FEF 75% (L/s) 75 7.2 5.25 2.8 49 6.66 3.25 1.13 95 61 4 Lange doorgebogen curve Daling van de FEV 1 Daling van FEV 1 /F Bronchoconstrictie Schematische voorstellingen van veel voorkomende flow volume curves 13
2/3/215 Normaal patroon Obstructief patroon Bovenste luchtwegen 1. Steile opwaartse lijn 2. Afgeronde scherpe piek waarde 3. Rechte dalende lijn (driehoekvormig) 4. Goede inspiratoire debieten( half cirkelvormig) 1. Steile opwaartse lijn 2. Scherpe piek hoek 3. Geen rechte maar convexe dalende lijn 4. Goed bewaarde inspiratoire debieten PEF FEF25% Middel grote luchtwegen PEF FEF5% FEF25% MEFV MEFV FEF5% F-V Loop FEF75% Kleine luchtwegen F-V Loop FEF75% MIFV MIFV PIF PIF PEF FEF25% Restrictief patroon 1. Steile opwaartse lijn 2. Afgeronde scherpe piek waarde 3. Rechte dalende lijn (driehoekvormig) 4. Goede inspiratoire debieten( half cirkelvormig) 5. is duidelijk afgenomen bv. longfibrose, pneumectomie Onvoldoende medewerking of zwakke ademhalingsspieren 1. Geen steile opwaartse lijn 2. Geen echte scherpe piek 3. Lage inspiratoire debieten 4. Bij spierzwakte is er reproduceerbaarheid FEF5% MEFV PEF FEF25% MEFV FEF75% F-V Loop FEF5% FEF75% F-V Loop MIFV PIF MIFV PIF Extrathoracale BLWO (bovenste luchtwegobstructie ) variabel 1. Normaal tot quasi normale expiratie 2. Duidelijk reproduceerbaar inspiratoir plateau bv. stembandparalyse Intrathoracale BLWO (bovenste luchtwegobstructie ) variabel 1. Steile opwaartse lijn 2. Geen echte piek 3. Duidelijk reproduceerbaar expiratoir plateau 4. Normaal tot quasi normale inspiratie bv. lage tracheale tumor PEF FEF25% PEF FEF5% FEF25% FEF5% MEFV MEFV FEF75% F-V Loop FEF75% F-V Loop MIFV MIFV PIF PIF 14
2/3/215 Gefixeerde BLWO (bovenste luchtwegobstructie ) Flutter zaagtand patroon Duidt op bovenste luchtweg dysfunctie PEF PEF FEF25% FEF25% FEF5% MEFV FEF5% MEFV FEF75% F-V Loop FEF75% F-V Loop MIFV MIFV PIF PIF LAY OUT voor het protocol Spirometrie metingen in sequentie ma di wo do vr za zo ma di wo do vr za zo ma di wo do vr za zo Spierometrie metingen beroeps gebonden Spirometrie metingen therapie gebonden ma di wo do vr za zo ma di wo do vr za zo ma di wo do vr za zo ma di wo do vr za zo ma di wo do vr za zo ma di wo do vr za zo 15
2/3/215 Spirometrie metingen pathologie gebonden 7 6 5 4 F Liters 3 FEV1 Liters 2 1 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749515355575961636567697173757779818385 16
2/3/215 17
2/3/215 23-12-213 24-12-213 26-12-213 27-12-213 3-12-213 2-1-214 3-1-214 6-1-214 7-1-214 8-1-214 LAY OUT tijdens het manoeuver LAY OUT tijdens de test LAY OUT tijdens de test LAY OUT tijdens de test 18
2/3/215 LAY OUT tijdens de test LAY OUT tijdens de test Extrapolatie volume Extrapolatie volume Extrapolatie volume Extrapolatie volume 19
2/3/215 Vroegtijdig stoppen F Praktijk gericht: spirometrie V Aarzelende start Hoesten F F V V Submaximale inspanning Glottis sluiten F F V V 2
2/3/215 FE gestart onder Lek F V (L) V 1 2 3 4 5 t (s) Extra inhalaties Verschillende laboranten F V Within-manoeuvre acceptability criteria (2) Avoid artefacts from: Coughing Hesitations Closure of the glottis (Valsalva) Leak at the mouth Obstruction of mouthpiece (e.g. tongue, teeth, biting on mouthpiece) Extra inhalations 21