Kop 13/11/2019

Voet 1

Daniël Schuermans

Lung function technician

Biomedical research unit

UZ Brussel

MEDISCHE GASSEN IN HET ZIEKENHUIS: ZOWEL THERAPEUTISCHE ALS DIAGNOSTISCHE TOEPASSINGEN

Regionaal Wetenschappelijk Platform 7 november 2019

13-11-2019 | 2

Medische gassen en diagnose in het longfunctie labo

Medische gassen (O2) en de therapeutische toepassingen

13-11-2019 | 3

Zuurstof toediening

• Zuurstof is een medisch gas en dus medicatie !!!

• Steeds op voorschrift van de dokter

• Om de oxygenatie te vrijwaren bij hypoxie dyspneu

• Acute hypoxemie gaat dikwijls gepaard met acute dyspneu

• Betere weefseloxygenatie zal de dyspneu verminderen

• Cardiale ontlasting (ischemie) alleen bij hypoxemie !!!!!!

• Of therapeutisch: Langdurig (LTOT) vanaf 16 uur per dag

13-11-2019 | 4

Zuurstof toediening

• Acute hypoxemie kan resulteren in een orgaandysfunctie

• De graad van hypoxemie en “schade” is niet goed gekend

• Een SpO2 < 80% geeft hersen beschadiging/dysfunctie

• Gezonde personen is een PaO2= 85% een veilige ondergrens

• Bij respiratoire comorbiditeit is de ondergrens hoger

13-11-2019 | 5

Zuurstof toediening• Acute hypoxemie steeds monitoren: Vitale parameters

• Zuurstof toedienen met controle van SpO2

• Op voorschrift: Debiet L/min en/of FiO2

• Een FiO2 debiet instellen tot een SpO2 van 94% tot 98%

• Bij COPD of respiratoire ziekte SpO2 van 88% tot 92%

13-11-2019 | 6

Zuurstof voorziening systemen

Aan bed of dicht bij de patiënt

Zuurstofconcentratie van 99.6%

Zeer gebruiksvriendelijk en 24/7 beschikbaar

Inplug moet uniek zijn per verschillend gas

Zuurstof voorziening in het ziekenhuis

Muur aansluiting

Kop 13/11/2019

Voet 2

13-11-2019 | 7

Zuurstof voorziening systemen

Gasflessen

Zuurstof concentrators

Vloeibare zuurstof

• Lomp, log, beperkt in tijd en kostelijk• Noodsituaties• Transport van de patiënt• Zijn altijd gebruiksklaar

13-11-2019 | 8

Zuurstof voorziening systemen

Gasflessen

Zuurstof concentrators

Vloeibare zuurstof

• Filteren N2 en CO2 uit de kamerlucht

• Hogere concentratie zuurstof 95%

• Beperkt debiet van 0.5 tot 5 L/min

• Heeft een externe energiebron nodig

• Meer en meer draagbare systemen of met lichtgewicht opvul reserve flesje

13-11-2019 | 9

Zuurstof voorziening systemen

Gasflessen

Zuurstof concentrators

Vloeibare zuurstof

• Twee verschillende units

• Moeder vat van + 40 L op -183°C(+ 30.000 L O2 in gas)

• Draagbaar vat van + 5 L (+ 4.000 L O2)

• Heeft geen externe energiebron nodig

• Opgepast voor vrieswonden

13-11-2019 | 10

Zuurstof toediening systemen

. Nasale systemenNeuscatheterNeusbril Neussystemen met reservoir

. Maskers Simpel gezichtmaskerGezichtmasker met reservoirzakVenturi® maskerTracheostomiemaskerNeusmasker

13-11-2019 | 11

Zuurstof toediening systemen

Zuurstofbril• Geeft een FiO2 van 24 tot 40 % afhankelijk van het

debiet (laag debiet max 4 L/min.)

• Gebruikt de neus en mond (deels) als reservoir

Zuurstofsonde

• Mond en neusholte is reservoir ook tijdens de uitademing, vandaar hoger FiO2 mogelijk van 24 tot 45 % met grotere debieten (max 6L/min.)

Extra reservoir

13-11-2019 | 12

Zuurstof toediening systemen

Zuurstofmasker

• Het masker, mond en neus zijn het reservoir

• FiO2 van 35 tot 55 % naargelang het debiet (5-10L/min.)

• Minimum debiet van 5 L/min. vereist !! cave rebreathing CO2 !!

Zuurstofmasker met zak

• Het masker, mond, neus en zak zijn het reservoir

• FiO2 van 40 tot 70 % naargelang het debiet (8-12L/min.)

• Met éénrichtingsklep tot 90% FiO2 maar beperkt in tijd

Kop 13/11/2019

Voet 3

13-11-2019 | 13

Zuurstof toediening systemenVenturi® mask

• Voorziet een fixed zuurstof concentratie• FiO2 concentraties tussen 25% en 60%

Oxymask®

• Laag debiet hoge FiO2 24% tot 90% (< 15L/min.)• Comfortabeler voor de patiënt geen zakreservoir• Geen CO2 retentie mogelijk

Room air

Oxygen

13-11-2019 | 14

Zuurstof toediening systemen

Bevochtiging

Systemen die de neus NIET bypassen

• De neus is in staat bij gewone ademhaling, lucht te verwarmen (36°C) en te bevochtigen (100%RV)

• Als de neusmucosa intact is NIET bevochtigen tot een debiet van 4L/min.

Systemen die de neus WEL bypassen

• ALTIJD bevochtigen

13-11-2019 | 15

Zuurstof toediening systemen

• De rechthebbende is een patiënt met ernstige chronische of acute ademhalingsinsufficiëntie.

• Korte termijn zuurstoftherapieacute respiratoire insufficiëntieattest acute hypoxemie

• Lange termijn zuurstoftherapiezuurstofconventie

• Bijzondere regelingpalliatieve patiëntclusterhoofdpijn

Zuurstof therapie thuis en zorg instellingen

13-11-2019 | 16

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 17

Enkele wisje datjes

2500 Km luchtwegen (Brussel - Sevilla)1000 Km bloedvaten (Brussel - Kopenhagen)

Totale oppervlakte 80m2

13-11-2019 | 18

Medische gassen en diagnose

Non-invasive longstructuren meten

Z 0 14

conductive airways acinar airways

1 2 3 4 5 15

16

17

18

20

19 21

22

23

Gas Aerodynamische & Fysiologische wetten

Kop 13/11/2019

Voet 4

13-11-2019 | 19

Medische gassen en diagnose

• Spirometrie of flow-volume curve

• Diffusiecapaciteit of DLCO transferfactor

• Volumemetingen: Body boxDillutiemethode He of N2 wash out-in

• Weerstanden: Body box

13-11-2019 | 20

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 21

Medische gassen en diagnose

ICTLC

ERV

RV

FRC

TV

VC

13-11-2019 | 22

Medische gassen en diagnose

Hutchinson 1846

13-11-2019 | 23

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 24

Medische gassen en diagnose

De bekomen resultaten gaat men vergelijken

met normaalwaarden of berekend uit een

normale bevolkingsgroep predicted values

(pred.)

Ze zijn voornamelijk bepaald door

het geslacht

de leeftijd

de lengte

Kop 13/11/2019

Voet 5

13-11-2019 | 25

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 26

Medische gassen en diagnose

ICTLC

ERV

RV

FRC

TV

VC

?

FRC

13-11-2019 | 27

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 28

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 29

Medische gassen en diagnose

gasO2

N2

MBW test

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0

N2

(%

)

- 0 . 5

0

0 . 5

1

1 . 5

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0

t i m e ( s )

vo

l (

L)

n=1 n=20

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0

N2

(%

)

- 0 . 5

0

0 . 5

1

1 . 5

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0

t i m e ( s )

vo

l (

L)

n=1 n=20

N2

concentration

Normalized N2

phase III slope (Sn)

13-11-2019 | 30

Medische gassen en diagnose

Z 0 14

conductive airways acinar airways

1 2 3 4 5 15

16

17

18

20

19 21

22

23

?

Diffusiecapaciteit of DLCO transferfactor

Kop 13/11/2019

Voet 6

13-11-2019 | 31

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 32

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 33

Medische gassen en diagnose0.3% CO

0.3% CH4

tijd

Volume

Z 0

conductive airways acinar airways

1 2 3 4 5

CH4 , COconcentratie

CO

21% O2

78% N2

13-11-2019 | 34

Medische gassen en diagnose

normaal emfyseem

13-11-2019 | 35

Medische gassen en diagnoseAcetyleen verval na een diepe inademing om de cardiacoutput te meten

0.3% C2H2

21% O2

78% N2

13-11-2019 | 36

Medische gassen en diagnose

Eucapnische hyperventilatie test

5% CO2 en 95% Air

Kop 13/11/2019

Voet 7

13-11-2019 | 37

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 38

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 39

Medische gassen en diagnose

Inhaled Aerosol Distribution in Human Airways:A Scintigraphy-Guided Study in a 3D Printed ModelSylvia Verbanck, Daniel Schuermans JOURNAL OF AEROSOL MEDICINE AND PULMONARY DRUG DELIVERY Volume 29, Number 0, 2016

Medische gassen en diagnose

13-11-2019 | 42

Medische gassen en diagnose