Lungenfunktion/Spirometrie in der Praxis - Durchführung und Interpretation

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1 INSTITUT UND POLIKLINIK FÜR ARBEITS-, SOZIAL- UND UMWELTMEDIZIN DIR.: PROF. DR. MED. DENNIS NOWAK Lungenfunktion/Spirometrie in der Praxis - Durchführung und Interpretation Rudolf A. Jörres Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin Klinikum Innenstadt, Ludwig-Maximilians-Universität München Bayerischer Internistenkongress, 54. Jahrestagung, München,

2 Leitlinie (S2k) zur Spirometrie Leitlinie der Deutschen Atemwegsliga, der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin und der Deutschen Gesellschaft für Arbeits- und Umweltmedizin zur Spirometrie AWMF-Register-Nr. 020/017 Spirometrie C.-P. Criée, X. Baur, D. Berdel, D. Bösch, M. Gappa, P. Haidl, K. Husemann, R.A. Jörres, H.-J. Kabitz, P. Kardos, D. Köhler, H. Magnussen, R. Merget, H. Mitfessel, D. Nowak, U. Ochmann, W. Schürmann, H.-J. Smith, S. Sorichter, T. Voshaar, H. Worth Weiterentwicklung der Empfehlungen der Deutschen Atemwegsliga von 2006 Neue Arbeiten erschienen Neue Sollwerte / neuer Umgang mit Sollwerten vorgeschlagen Anforderbar / abrufbar bei Deutscher Atemwegsliga

3 Diagnostische Unterstützung durch Spirometrie

4 Diagnostische Unterstützung durch Spirometrie

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6 Spirometrie - Messablauf Liter Volumen-Zeit-Kurve langsame Atmung 1 s forcierte Ausatmung ein aus VC FEV 1 FVC Vorschub langsam Vorschub schnell Zeit IVC FVC FEV 1 (langsame inspiratorische) Vitalkapazität forcierte (exspiratorische) Vitalkapazität Einsekundenvolumen

7 Normaler Ablauf der Messung

8 Ablauf bei eingeschränkter Kooperationsfähigkeit

9 Spirometrie in Form der Fluss-Volumen-Kurve Liter/Sekunde Ausatmung forciert aus PEF maximal ein VC FVC langsam ein maximal aus Liter Einatmung Volumen-Zeit-Kurve als Bezug

10 Exspiratorischer Atemwegskollaps P intrapleural P alveolär P transmural P Mund P elast. parench. P elast. bronch. Kraft innen und außen gleich Druck = Graustufe

11 Exspiratorischer Atemwegskollaps Verlauf bei Gesunden während forcierter Expiration P intrapleural Volumen Zeit

12 Zunehmend gestörte Ausatmung Exspiratorischer beginnender Atemwegskollaps V. V

13 Zunehmend gestörte Ausatmung Exspiratorischer beginnender stärkerer totaler Atemwegskollaps V. V

14 Zunehmend gestörte Ausatmung: Lungenemphysem Exspiratorischer gradueller - totaler Atemwegskollaps V. V

15 Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

16 Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

17 Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

18 Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

19 Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

20 Zusammenfassendes Diagramm (ATS/ERS) Terminus kombinierte Ventilationsstörung wird entmutigt

21 Generelle Empfehlungen zur Durchführung Bei ungenügendem Start Wiederholung Rückextrapolation sollte eingeschaltet sein Extrapolationsvolumen <150 ml Körpergröße messen (Angaben oft fehlerhaft) Messung im Sitzen Exspirationszeiten 15 Sekunden Spirometer-Asthma beachten 8 Versuche Jeweils höchste Werte für (IVC), FEV 1, FVC FEFs aus Kurve mit höchster Summe FEV 1 + FVC Hüllkurve für FEFs nicht empfohlen Spezielle Anweisungen für das Kindesalter

22 Absolute Kontraindikationen für forcierte Manöver Akute lebensbedrohliche Krankheitsbilder jeglicher Art, z.b. akuter Myocardinfarkt akute fulminante Lungenembolie großes aszendierendes Aortenaneurysma Spannungspneumothorax Relative Kontraindikation für forcierte Manöver ausgedehnter Pneumothorax (innerhalb der ersten Wochen) Abdomen-/Thoraxoperation (je nach Befund 1 4 Wochen postoperativ) Augen-/Hirn-/Ohrenoperation (variabel, Rücksprache Operateur) Besondere Vorsicht bei Hämoptysen unklarer Genese

23 Mängel der Messungen

24 Mängel der Messungen

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27 Fragen zur Interpretation der Funktionswerte Funktionseinschränkung Erkrankung Normalwert / Streubreite Gesund

28 KORA F4 und F4 Follow-Up gemäß Raucherstatus EGKS-Sollwerte als Bezugsbasis FVC (% des Baseline-Soll) FEV 1 (% des Baseline-Soll) 125 Mean; Whisker: Mean-SD, Mean+SD Nieraucher Exraucher Raucher NieExAktRAUCH F4 Follow-Up u F Nieraucher Exraucher NieExAktRAUCH Raucher F4 uhfev1_i1s F4L_FEV1_S Follow-Up Mittel 95%KI

29 Multiethnische Sollwerte der Spirometrie für den Altersbereich 3-95 J: The Global Lung Function 2012 Equations Lower limit of normal (LLN) in Caucasians (-1.64 z-score; data generated using mean height) Frauen Männer Quanjer et al. 2012

30 Welche Sollwerte sollte man verwenden? EGKS-Sollwerte inadäquat fragwürdig inkonsistent GLI-Sollwerte adäquat hochwertig konsistent

31 Wie gingen wir bisher heuristisch vor? Funktion Mittlerer Sollwert 80% Sollwert Alter

32 Im Lichte von GLI doppelt inadäquat Funktion LLN Mittlerer Sollwert 80% Sollwert 95% GLI Alter

33 Was ist der z-score? Gibt an, um wieviele Standardabweichungen ein Messwert vom Mittelwert abweicht Normiert damit für die Streubreite einer Verteilung Äquivalent zur Perzentil-Angabe LLN = 5. Perzentil nach unten ULN = 5. Perzentil nach oben

34 Unterschiedliche Streubreiten Wahrscheinlichkeit Messwert 68% SD z = 1,2 Wahrscheinlichkeit Werte SD 68% z = 2,5 Werte

35 z-score und Lower Limit of Normal (LLN) pathologisch normal

36 Longitudinale Anwendung des z-scores Funktion LLN Mittlerer Sollwert 80% Sollwert 95% GLI Alter

37 Drei Stufen der Bewertung der Lufu Respiratory Section, Hvidovre Hospital 1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-score (LLN = 5-Perzentil für FEV 1 /FVC) Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist, sodann klinisch abklären

38 COPD beim Erwachsenen (GOLD): Definition einer abnormalen Lungenfunktion FEV 1 /FVC (%) 75 GOLD 70 Potenziell unterdiagnostiziert Fixer Quotient Potenziell überdiagnostiziert 65 Lower limit of normal (LLN) GLI Alter (J) Modifiziert nach Mannino et al., 2007

39 Drei Stufen der Bewertung der Lufu Respiratory Section, Hvidovre Hospital 1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-score (LLN = 5-Perzentil für FEV 1 /FVC) Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist, sodann klinisch abklären 2. Klinische Bewertung traditionell in Prozent vom mittleren Soll (neu definiert) Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten, was im Mittel normal ist (gleiche Schwankungsbreite nach unten und oben)

40 Klassifikation obstruktiver Ventilationsstörungen LLN, um zu entscheiden, ob pathologisch Entscheidung für statistischen LLN für Tiffeneau-Wert

41 Klassifikation restriktiver Ventilationsstörungen Entscheidung für statistischen LLN für TLC (EGKS)

42 Drei Stufen der Bewertung der Lufu Respiratory Section, Hvidovre Hospital 1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-score (LLN = 5-Perzentil für FEV 1 /FVC) Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist, sodann klinisch abklären 2. Klinische Bewertung traditionell in Prozent vom mittleren Soll (neu definiert) Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten, was im Mittel normal ist (gleiche Schwankungsbreite nach unten und oben) 3. Arbeitsmedizinische Bewertung neu eingeführt in Prozent vom unteren Soll (LLN) Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten, was gerade noch normal sein könnte, um zu quantifizieren, welche Änderung (mindestens) auf den Arbeitsplatz zurückgehen könnte

43 Bewertung in der Arbeitsmedizin Respiratory Section, Hvidovre Hospital Obstruktive Ventilationsstörung Wenn FEV 1 /FVC <LLN (5. Perzentile): FEV 1 85% LLN leichtgradig < 85% LLN und 55% LLN mittelgradig < 55% LLN schwergradig Restriktive Ventilationsstörung Wenn TLC < 5. Perzentile: FVC 85% LLN leichtgradig < 85% LLN und 55% LLN mittelgradig < 55% LLN schwergradig

44 Summa spirometrica teutonica An den GLI-Sollwerten führt kein Weg vorbei Über die nächsten Jahre Durcheinander zu erwarten Bitte immer die Quelle der verwendeten Sollwerte angeben Ob Messwert pathologisch, bestimmt z-score (<LLN z<-1,64) Klassifikation nach wie vor primär auf klinischer Basis (konservativ) z-scores Nichts Besonderes (Perzentile in spezieller Skala) Zum Einstufen relativ zur Normalpopulation informativ Für longitudinales Follow-up besonders geeignet

45 Escher: Relativität, 1953, Lithographie