Interpretatie van...
Transcript of Interpretatie van...
Interpretatie van longfunctietesten
Master in specialistische geneeskunde
Prof W. Janssens
Dienst Pneumologie Leuven
Inleiding
• Zeer veel verschillende testen op longfunctielabo :
spirometrie, reversibiliteit, volumina, bodybox, heliumdilutie, weerstand,
diffusiecapaciteit, histamineprovocatie, inspanningsprovocatie, capnografie, bloedgassen, 100% zuurstoftest, ademregulatie, compliantie, ergospirometrie, 6-minten wandeltest, spierkrachttesten, sputuminductie, exhaled NO….
• Selectie van meest essentiële longfunctiemetingen in ziekenhuis:
Basislongfunctie:
Spirometrie
Flow-volume loop
Longvolumina
Diffusie
Restrictie - obstructie
Basis longfunctie = spirometrie
Dynamisch – actief onderzoek:
patient laten rustig in- en uitademen, dan maximaal inademen en nadien zo
krachtig en zo lang mogelijk laten uitademen, (en vervolgens terug zo diep
mogelijk inademen)
t
volume
VT: teugvolume
ERV
IRV
IC: inspiratoire capaciteit
FVC : geforceerde
vitale capaciteit
Volume – tijd curve:
Spirometrie
t
volume
Spirometrie
1 seconde
ESW = FEV1
éénseconde waarde
Maximale
inademing (= TLC)
Maximale
uitademing (= RV)
Een secondewaarde = volume (liter)
Volume – tijd curve:
Flow-volume curve:
Spirometrie
Volume
Maximale
inademing
(= TLC)
Flow
Maximale
uitademing
(= RV)
PEF
PIF
PEF = piekflow (L/sec)
FVC: maximale geforceerde vitale capaciteit
Praktische procedure:
Patient gaat zitten (armleuning, geen wielen).
Leg de procedure uit aan de patient
Verwijder spannende kleding
Patient zit goed rechtop (positie hoofd)
Neusknijper
Rustig ademen
Diep inademen (snel, niet geforceerd, adem niet ophouden)
Zo (snel) krachtig mogelijk uitademen (uitblazen)
Dring aan om zo ver mogelijk uit te ademen (!)
Coach de patient
Spirometrie
Spirometrie wanneer OK?
ERS-ATS statement ERJ 2005
First FVC maneuver
Met within-maneuver ACCEPTABILITY criteria
Repeat to obtain between-maneuver REPEATABILITY criteria
Report largest FVC and largest FEV1
Select maneuver with largest sum of FVC+FEV1 to determine other indices
Store and interpret
Spirometrie
TLC
RVtijd
TLC
t0 t0 extrapol
TLC
t0 t0 extrapol
Niet correct
Correct
geëxtrapoleerd volume
< 5% FVC of < 150 ml
Start van test criterium:
volume
volume
Flow
Flow
Geëxtrapoleerd
volume
Geëxtrapoleerd
volume
Within maneuver acceptability
Spirometrie
Eind van test criterium:
TLC
RV tijd
volume
Flowvolume
Tijd
Niet correct
volume
Flowvolume
Tijd
Correct
Expiratie tijd > 6 sec
Eind-expiratoire flow < 25 ml/s
Within maneuver acceptability
Meest frequente fouten
Hoesten
Sluiten van de glottis
Onvoldoende diepe inspiratie
Lek (mond, toestel, neus, …)
Aarzelende start
Abrubt einde
Spirometrie
tijd
Between maneuver repeatability
3 reproduceerbare en aanvaardbare spirometries:
∆FEV1 en ∆FVC <150 ml en 5%
Maximaal 8 manoevers
Longvolumina
t
volume
IC FVC VT
FVC en FEV1 zijn dynamische volumina
Ze zeggen niets over de totale hoeveelheid lucht in
thorax in rust.
???
0
Longvolumina
t
IC FVC VT
Meting van longvolumina = meten van functionele residuele capaciteit
= FRC of TGV
P pleuraal op FRC = 0 Long en thorax houden elkaar in
evenwicht
= respiratoire spieren zijn in rust
= einde van een passieve expiratie
FRC
niveau
Longvolumina
t
IC FVC
FRC + IC = TLC : totale longcapaciteit
TLC- VC = RV: residueel volume
TLC
RV
Wordt berekend vanuit
het FRC
FRC:
functionele
residuele
capaciteit
Wordt gemeten
Via heliumdilutie, stistofwash-out
Via plethysmographie (bodybox)
referentiewaarden
Enkel door normaalwaarden te definiëren, afwijkende waarden
kunnen herkennen.
Normaalwaarden bepalen aan de hand van populatieonderzoek bij
gezonde vrijwilligers. Regressievergelijkingen (Quanjer et al. 1993)
Normaalwaarden voor alle longfunctieparameters:
~ geslacht (man > vrouw)
~ lengte
~ leeftijd (18-70 jaar)
~ ethnische afkomst (caucasian ↔ black, asian)
Noodzaak:
referentiewaarden
Mannen Mean RSDx1.64
FVC L 5.76 x hoogte - 0.026 x leeftijd – 4.34 1.0
FEV1 L 4.30 x hoogte – 0.029 x leeftijd – 2.49 0.84
FEV1/FVC % - 0.18 x leeftijd + 87.21 11.8
Vrouwen Mean RSDx1.64
FVC L 4.43 x hoogte – 0.026 x leeftijd – 2.89 0.71
FEV1 L 3.95 x hoogte – 0.025 x leeftijd – 2.60 0.62
FEV1/FVC % - 0.19 x leeftijd + 89.10 10.7
Populatieonderzoek: opstellen van regressievergelijkingen
referentiewaarden
Mean Mean + 1.64 RSD
(percentiel 95)
Mean - 1.64 RSD
(percentiel 5)
95% populatie5% populatie
LLN : lower limit of normal
NormaalAbnormaal
Populatie :
Gaussiaanse distributie
Abnormaal op basis van LLN:
statistisch de correcte methode
aangeduid met * of in kleur
Abnormaal op basis van fixed cut offs met %predicted:
meer praktisch voor klinische interpretatie
Mean
Mean - 1.64 RSD
( 5th percentile)
X1 = abnormaal X2 = abnormaal
referentiewaarden
VC, FEV1 ≥ 15 % pred → normaal = 85-115% predFRC, RV, TLC ≥ 20 % pred → normaal = 80-120% pred
Mean
Mean + 1.64 SDMean - 1.64 SD
Z score of X1 = (X1 - mean) / SD = -1
Z score of LLN = (LLN - mean) / SD = -1.64
Z score of X2 = (X2 - mean) / SD = -2.5
X1
X2
Z score = Hoeveel standaard deviatie is de individuele meetwaarde afwijkend van het
gemiddelde van de referentiepopulatie (matched voor leeftijd, geslacht, lengte, ras)
referentiewaarden
Rapporteren van Z scores
Quanjer et al. Eur Respir J; 42: 1046-1054
referentiewaarden
De standaarddeviatie in een populatie is
leeftijdsafhankelijk – LLN is leeftijdsafhankelijk
diffusiecapaciteit
Diffusiecapaciteit:
Opname capaciteit van O2 in rust door een patiënt:Afhankelijk van
1/ ventilatie (alveolaire ventilatie)2/ longweefsel (alveolo-capillaire membraan)3/ hemoglobine
FA,CO t2
TLC
Apnee tijd: diffusie van CO (9sec)
Inspiratie van CO
RV
FA,CO t1
t1 t2
Gas conc.%
diffusiecapaciteit
Tijdens maximale inspiratie een CO houdend gas (zelfde fysische
eigenschappen als O2) inademen met gekende concentratie. Tijdens
apnee op TLC niveau daalt CO dan exponentieel (door diffusie) :
TLCO = b x VAeff
t x (PB – PH2O)
X Ln FA, CO t1
FA, CO t2
VA : het effectief alveolair volume tijdens apnee (op TLC-niveau)
diffusiecapaciteit
Bij wandpathologie / longresectie: VA TLCO
geen aantasting van alveolo-capillaire membraan, wel minder oppervlakte
Kco = TLCO/VA :
maat voor diffusie over alveolo-capillaire membraan
onafhankelijk van het effectief alveolair volume (of ventilatie)
Obstructief beeld wordt gekenmerkt door
expiratoire flowlimitatie.
Obstructief versus restrictief
Restrictief beeld wordt gekenmerkt door
vermindering van totale longinhoud.
Obstructief beeld wordt gekenmerkt door
flowlimitatie.
Obstructief versus restrictief
Restrictief beeld wordt gekemerkt door
vermindering van totale longinhoud.
Obstructie
Obstructief patroon
Centrale lokale
luchtwegobstructie
intrathoracaal
perifere veralgemeende
luchtwegobstructie
extrathoracaal
Vreemd voorwerp
Stenose
Massa
…..
Astma ↔ COPD
-15
0
0
0
+20
0
inspiratie
expiratie
TLC
Normale situatie
-15Inspiratie
=
normaal
Asthma/COPD
+20Expiratie
=
flowlimitatie
Verlengd expirium
airtrapping
Obstructie
Expiratoire flowlimitatie
+28
+24
Obstructie
Statische hyperinflatie: toename van FRC, RV
Emfyseem: minder elastic recoil van long
Uitzetten van thorax en long in rust = toename van FRC
A.
B. +20
Airtrapping achter gesloten luchtwegen
zelfs bij rustige ademhaling
Toename van FRC in rust en RV
na volledige expiratie
+ 24
Obstructie
Dynamische hyperinflatie: toename van eind expiratoir longvolume (EELV)
Inspiratoir volume > expiratoir volume
Onvoldoende expiratietijd
Progressief opblazen van thorax
Zeer arbeidsintensief
Toename van ventilatie
angst inspanning opstoot
Kleinere mobiliseerbare
ademvolumes
Toename dyspnee
EELV
TLC
RV
IC IC
GezondIC IC
EELV
RV
IRV
TLC
COPD
Obstructie
Dynamische hyperinflatie:
Belangrijke
toename van
dyspnee
EELV
TLC
RV
IC IC
COPD
Obstructie
IC
EELV
RVTLC
Dynamische hyperinflatie:
Belangrijke
toename van
dyspnee
IC
Obstructief beeld wordt gekenmerkt door
expiratoire flowlimitatie.
Obstructief versus restrictief
Restrictief beeld wordt gekemerkt door
vermindering van totale longinhoud.
Restrictie
Restrictief patroon: vermindering van totale longinhoud
Pathologie rond de
long
Pathologie van de
long
Thoraxwand
Spierafwijkingen
Pleurale afwijkingenInterstitieel longlijden
Longoedeem
Atelectase
longresectie
Obstructie
Restrictie: afname van FRC, TLC
Fibrose: hoge elastische retractie van long
Verkleinen van thorax en long in rust = afname van FRC
A.
B.
- 10
Vermindere expantie bij inspiratie
(retractie, resectie, wandprobleem)
Afname van TLC en secundair VC
- 8
- 30
-10
Wand, spier
Fibrose long
Samenvatting
Obstructief longlijden : COPD, astma, CF, bronchiectasien
1. Tiffeneau (FEV1/FVC) gedaald
- GOLD FEV1/FVC < 70% of < LLN (leeftijdsafhankelijk)
2. Daling van éénseconde waarde (FEV1) = maat voor ernst
Mild: FEV1 > 80%
Matig: FEV1 80-50%
Ernstig: FEV1 50-30%
zeer ernstig: FEV1 < 30%
3. Hyperinflatie: gestegen volumina (FRC, TLC, RV)
- in principe > ULN
Restrictief longlijden: wand, pleura of interstitiële longpathologie
Samenvatting
1. TLC gedaald
- in principe < LLN
- TLC < 80 %
2. Normale FEV1/FVC
- FEV1/FVC > 70 % of > LLN
- FEV1/FVC en PEF dikwijls gestegen
3. Daling van vitale capaciteit = maat voor ernst
4. gedaalde volumina (FRC, RV)
Samenvatting
FEV1/ FVC
FEV1/FVC < LLNFEV1/ FVC > LLN
FVC < LLN FVC > LLN FVC < LLNFVC > LLN
Vermoeden restrictie
obstructie niet uitgesloten
normaal Zuivere
obstructieObstructie, mogelijks
component restrictie
Flow-chart voor
spirometrie:
Samenvatting
FEV1/ FVC
FEV1/FVC < LLNFEV1/ FVC > LLN
TLC < LLN
Restrictie
TLC > LLN TLC < LLN
GemengdObstructie
TLC > LLN
Adapted from Pellegrino et al. ERJ 2005
Flow-chart voor
longfunctie:
Obstructie
TLC > LLN
VC > LLN VC < LLN
Normaal
FVC
FEV1
PEF
5.07
3.95
8.51
101 % pred
93 % pred
88 % pred0
-4
-8
4
8
12
Flo
w (
L/s
)
PEF te laat in het traject
Voorbeelden: flow-volume loop
0
-4
-8
4
8
12
FEV1
FVC
PEF
4.13
4.44
9.90
97 % pred
88 % pred
102 % pred
Flo
w (
L/s
)
Abrubt einde van het maneuver
Voorbeelden: flow-volume loop
0
-4
-8
4
8
12
FVC
FEV1
PEF
5.04
3.75
9.53
100 % pred
88 % pred
98 % pred
Flo
w (
L/s
)
Hoest, tijdens het maneuver
Voorbeelden: flow-volume loop
0
-4
-8
4
8
12
FEV1
FVC
PEF
2.58
3.37
7.00
61 % pred
66 % pred
72 % pred
Flo
w (
L/s
)
Onvoldoende diepe inspiratie bij
het begin van het maneuver
Voorbeelden: flow-volume loop
0
-4
-8
4
8
12
FEV1
FVC
PEF
2.64
3.98
5.92
62 % pred
79 % pred
61 % pred
Flo
w (
L/s
)
Obstructie van het mondstuk
Voorbeelden: flow-volume loop
SPIROMETRIE Pred. Meas. %Pred.
----------- ----- ----- ------
FVC (L) 4.43 2.16* 49
FEV1 (L) 3.39 0.76* 22
FEV1/FVC (%) 74.68 35.00*
PEF (L/sec) 8.45 2.78* 33
Voorbeelden
Voorbeeld 1:
PLETHYSMOGR. Pred. Meas. %Pred.
------------------- ----- ----- ------
VC (L) 4.62 2.27* 49
RV (Pleth) (L) 2.72 6.05* 223
TGV (Pleth) (L) 3.86 7.17* 186
TLC (Pleth) (L) 7.62 8.32 109
SPIROMETRIE Pred. Meas. %Pred.
----------- ----- ----- ------
FVC (L) 4.43 2.16* 49
FEV1 (L) 3.39 0.76* 22
FEV1/FVC (%) 74.68 35.00*
PEF (L/sec) 8.45 2.78* 33
Voorbeelden
Voorbeeld 1:
PLETHYSMOGR. Pred. Meas. %Pred.
------------------- ----- ----- ------
VC (L) 4.62 2.27* 49
RV (Pleth) (L) 2.72 6.05* 223
TGV (Pleth) (L) 3.86 7.17* 186
TLC (Pleth) (L) 7.62 8.32 109
TRANSFERTEST Pred. Meas. %Pred.
----------------- ----- ----- ------
TLco (mmol/min/Kpa) 9.80 3.90* 40
Kco (mmol/min/kPa/L) 1.28 0,71* 55
COPD + emfyseem
Voorbeelden
Voorbeeld 2:
SPIROMETRIE Pred. Meas. %Pred.
----------- ----- ----- ------
FVC (L) 4.82 1.99* 41
FEV1 (L) 3.81 1.73* 45
FEV1/FVC (%) 77.01 87.00
PEF (L/sec) 9.07 8.05 89
LONGV. HELIUM Pred. Meas. %Pred.
------------- ----- ----- ------
VC (L) 5.04 1.99* 39
RV (He) (L) 2.45 0.84* 34
FRC (He) (L) 3.76 1.37* 36
TLC (He) (L) 7.70 2.83* 37
Interstitiële fibrose (IPF)
Voorbeelden
Voorbeeld 3:
SPIROMETRIE Pred. Meas. %Pred.
----------- ----- ----- ------
FVC (L) 4.82 2.40* 50
FEV1 (L) 3.81 1.73* 45
FEV1/FVC (%) 75.01 72.00
PEF (L/sec) 9.07 6.05 63
PLETHYSMOGR. Pred. Meas. %Pred.
------------------- ----- ----- ------
VC (L) 4.82 2.40* 50
RV (Pleth) (L) 2.41 4.65* 160
TGV (Pleth) (L) 3.60 5.62* 128
TLC (Pleth) (L) 7.06 7.00 98
COPD met belangrijke airtrapping
Voorbeelden
SPIROMETRIE Pred. Meas. %Pred.
------------- ----- ----- ------
FVC (L) 3.81 3.10 81
FEV1 (L) 3.32 2.65 80
FEV1/FVC (%) 82.96 86.00
PEF (L/sec) 7.29 5.77 79
PLETHYSMOGR. Pred. Meas. %Pred.
------------------- ----- ----- ------
VC (L) 3.88 3.02 78
RV (Pleth) (L) 1.59 1.38 87
TGV (Pleth) (L) 2.85 2.58 91
TLC (Pleth) (L) 5.43 4.40* 81
Voorbeeld 4:
Voorbeelden
SPIROMETRIE Pred. Meas. %Pred.
------------- ----- ----- ------
FVC (L) 3.81 3.10 81
FEV1 (L) 3.32 2.65 80
FEV1/FVC (%) 82.96 86.00
PEF (L/sec) 7.29 5.77 79
PLETHYSMOGR. Pred. Meas. %Pred.
------------------- ----- ----- ------
VC (L) 3.88 3.02 78
RV (Pleth) (L) 1.59 1.38 87
TGV (Pleth) (L) 2.85 2.58 91
TLC (Pleth) (L) 5.43 4.40* 81
TRANSFERTEST Pred. Meas. %Pred.
----------------- ----- ----- ------
TLco (mmol/min/Kpa) 9.63 5.70* 59
Kco (mmol/min/kPa/L) 1.40 1.80 129
Voorbeeld 4:
Restrictief tgv lobectomie