Funktionsprüfungen in der Pneumologie. PD Dr. Malcolm Kohler Leitender Arzt Klinik für Pneumologie

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1 Funktionsprüfungen in der Pneumologie PD Dr. Malcolm Kohler Leitender Arzt Klinik für Pneumologie

2 Warum messen? Erfassung klinisch nicht beurteilbarer Grössen Atemzugvolumen ml Subjektiv (geschätzt) Atemzugvolumen ml Objektiv (gemessen) Semmes Chest 1985;87:577

3 COPD Verlauf Funktion % Husten Auswurf Exazerbationen Dyspnoe Invalidität Zeit in Jahren

4 Epidemiologie Prävalenz US-Schätzungen COPD diagnostiziert 2,4-7 Millionen COPD geschätzt total > 15 Millionen % nicht diagnostiziert bzw. falsch diagnostiziert Stang et al. Chest 2000;117(Suppl 2):354S.

5 Epidemiologie Schweiz Chronische Bronchitis Bei Rauchern: 16.7% Bei Ex-Rauchern: 7.5% Bei Nie-Rauchern: 7.0% COPD 4-7% der 18-60Jährigen, Zunahme im Alter! Mindestens häufigste Todesursache weltweit

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7 FEV1 - Verlauf: Raucher vs Exraucher 2.9 FEV Exraucher Scre en 2 rauchen weiter Raucher Follow - up Jahre Exraucher Lung Health Study JAMA : 1497

8 Spirometrie

9 Möglichkeiten der Spirometrie Allgemein Wie viel kann ein- und ausgeatmet werden? Wie viel kann wie schnell ausgeatmet werden? Speziell Liegt eine diagnostisch relevante Ventilationsstörung vor? Wenn ja, ist sie obstruktiv oder restriktiv? Ist die Obstruktion reversibel?

10 Lungenfunktionsmessung Dynamik Dynamische Lungenvolumina Flusswerte Quotienten Praxis Statik Statische Lungenvolumina Diffusion Widerstände, Dehnbarkeit Pneumologe

11 Bedeutung der Spirometrie Integraler Bestandteil der Abklärung und Gradierung von Lungenkrankheiten Basis der COPD- und Asthma-Diagnose Unersetzlich in der Verlaufskontrolle und Dokumentation des Therapieerfolges Spirometrie sollte in der allgemeinmedizinischen oder internistischen Praxis verfügbar sein

12 Glockenspirometer Nasenklemme

13 Atemflussmessung PNEUMOTACHOGRAPH Druckdifferenz über bekannten Widerstand >> Flussmessung P1 P2 Fluss Rohr mit Lamellen

14 Dynamische Lungenvolumina Volumen 1. Sekundenvolumen forcierte Vitalkapazität Atemzugvolumen Ruheatmung 1 Sek Tiffeneau Quotient: FEV1/VK Forcierte Ausatmung Zeit

15 Fluss-Volumen Volumen-Kurve Reflektiert die Charakteristika der Luftwege L/sec L L sec

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17 v Fluss - Volumen Diagramm Fluss Exspiration v Inspiration Volumen

18 v PEF-w Fluss MEF50 50 % 50 % FVC v Volumen

19 FRC kann mit N 2 -Auswasch, He-Verdünnung oder Ganzkörperplethysmograph bestimmt werden TLC ERV FRC RV VC TLC = VC + RV RV = FRC - ERV

20 Praktische Durchführung hrung Eichung des Gerätes Nasenklemme Mundstück luftdicht mit den Lippen umschliessen, nicht beissen Sitzend, aufrechte Haltung, keine einengende Bekleidung Genaue Instruktion Maximale Inspiration Auf Kommando: - explosionsartige & vollständige Ausatmung (>6 Sek) best of three : - mindestens 2 reproduzierbare Messungen (FEV 1, FVC) Adaptiert nach ATS 1994 Update.

21 Fehlerquellen Mangelnde Kooperation Zunge vor Mundstück Ungenügender Lippenschluss Leck am Mundstück Zögernder Ausatmungsbeginn Nicht maximale Inspiration (Peak Flow tief) Vorzeitiger Abbruch Exspiration (FVC)

22 Reproduzierbarkeit L/Sec L/Sec L L

23 Spirometrie Qualitätskontrolle Gute Kooperation: rasches Erreichen des Peakflows Forcierte Exspiration > 6 s (< 15 s) Kurvenform beachten Reproduzierbarkeit der Messung: mindestens 3 akzeptierbare Messungen die zwei höchsten Werte für FVC, FEV1 weichen weniger als 5 % oder < 200 ml untereinander ab angegebener Messwert: grösster Wert für FEV1 und für FVC

24 Normwerte Bestimmende Grössen: Alter Geschlecht Grösse Abstammung: Kaukasier vs Asiaten BTPS: Body Temperature Pressure H 2 O-Saturated EGKS-Normen (Europäische Gemeinschaft für Kohle und Stahl)

25 Asthma Fluss-Volumen Kurve Fluss (L/sec) nach Inhalation eines Betaadrenergikums normal Asthma Volumen (L) FEV 1 > 12%/200ml+

26 Beurteilung der Lungenfunktion FEV 1 / FVC erniedrigt im Normbereich Bronchospasmolyse gut reversibel wenig reversibel chronische Bronchitis Asthma im anfallfreien Intervall andere Asthma COPD

27 Beurteilung der Fluss-Volumen Volumen-Kurve FEV 1 /FVC % < 70% > 70% FVC < 80% FVC > 80% Obstruktion Restriktion wsh. Normal Schweregrad je nach FEV 1 % Sollwert (GOLD) Leicht 80% Mittelschwer % Schwer % Sehr schwer < 30% Bodyplethysmographie Bronchodilatationsversuch

28 Interpretation der F-V-KurveF L/Sec Normal L/Sec Asthma COPD/ Emphysem L L L/Sec Restriktion L/Sec Extrath. Obstruktion L/Sec Fixierte Stenose L L L

29 Fluss-Volumenkurve Fluss obstruktiv restriktiv relatives Volumen normal

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31 Restriktion

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33 Obstruktion

34 FEV l/sek. (112%) FVC 5.75 l (108%) FEV1/FVC 0.84

35 Normale dynamische Lungenvolumina FEV l/sek. (112%) FVC 5.75 l (108%) FEV1/FVC 0.84

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37 Kooperationsproblem Mund-/Nasenleck

38 FEV l/sek. (99%) FVC 5.15 l (92%) FEV1/FVC 0.85

39 FEV l/sek. (99%) FVC 5.15 l (92%) FEV1/FVC 0.85 Fehlender Effort, Peak Flow nicht erreicht

40 Vor Nach FEV l/sek. (60%) 2.64 l/sek. (69%) FVC 3.35 l (68%) 3.86 l (78%) FEV1/FVC

41 Vor Nach FEV l/sek. (60%) 2.64 l/sek. (69%) FVC 3.35 l (68%) 3.86 l (78%) FEV1/FVC Asthma Hustenartefakte

42 Vor Nach FEV l/sek. (87%) 4.09 l/sek. (98%) FVC 4.97 l (100%) 5.16 l (104%) FEV1/FVC

43 Vor Nach FEV l/sek. (87%) 4.09 l/sek. (98%) FVC 4.97 l (100%) 5.16 l (104%) FEV1/FVC Asthma

44 Vor Nach FEV l/sek. (59%) 1.10 l/sek. (62%) FVC 1.55 l (71%) 1.69 l (77%) FEV1/FVC

45 Vor Nach FEV l/sek. (59%) 1.10 l/sek. (62%) FVC 1.55 l (71%) 1.69 l (77%) FEV1/FVC COPD

46 FEV l/sek. (40%) FVC 1.94 l (43%) FEV1/FVC 0.87

47 FEV l/sek. (40%) FVC 1.94 l (43%) FEV1/FVC 0.87 Restriktive Ventilationsstörung

48 FEV l/sek. (67%) FVC 3.67 l (82%) FEV1/FVC 0.55

49 FEV l/sek. (67%) FVC 3.67 l (82%) FEV1/FVC 0.55 Fixierte Atemwegsstenose

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51 Extrathorakale Atemwegsstenose

52 Reproduzierbarkeit Pellegrino et al. ERJ 2005;26:

53 grosse Lungenfunktion Ganzkörperplethysmographie Statische Lungenvolumina: RV, TLC Atemwegswiderstände

54 FRC kann mit N 2 -Auswasch, He-Verdünnung oder Ganzkörperplethysmograph bestimmt werden TLC ERV FRC RV VC TLC = VC + RV RV = FRC - ERV

55 Ganzkörperplethysmograph

56 Lungenvolumina

57 Ganzkörper-Plethysmographie P1xV1 P2xV2 dp1xv1=dp2xv2 V1, P1=Lungenvolumen, Druck am Mundstück V2, P2=Kammervolumen, Druck in Kammer Manöver: Hecheln bei verschlossenem Mündstück

58 Diffusionskapazität

59 Verhältnis Ventilation/Perfusion

60 Alveolo-arterieller Gasaustausch Ventilation Gasaustausch Perfusion

61 Alveolo-arterielle Diffusion

62 Diffusionsmessung Diffusion O 2 Sol D = MW P 1 P 2 F pao 2 unter Belastung bei Emphysem CO 2 V gas ~ A x D x (P 1 -P 2 ) T D

63 Interpretation Diffusion Macintyre et al. ERJ 2005;26:

64 Interpretation Diffusion Pellegrino et al. ERJ 2005;26:

65 Bronchoprovokations-Test Methacholin- Inhalation Asthma bei normaler Spirometrie?

66 Hyperreagibilität: Stark : PD20 < 250mcg Mässig: mcg Leicht: mcg Normal: > 2000 mcg

67 Leichte Hyper- Reagibilität Erholung Nach Bronchodilatation

68 Spiroergometrie: Atemnot respiratorisch oder kardial?

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70 Differentialdiagnose der Dyspnoe mit Spiroergometrie 1. Maximale Leistung normal? Ja/Nein? VO2max Watt pulmonale Reserve erschöpft? Ja/Nein? 37.5xFEV1 kardiale Reserve erschöpft? Ja/Nein? 215-Alter-HFmax ABGA unter Belastung

71 Arbeitsversuch (Ergometrie)

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73 Anaerobe Schwelle

74 Respiratorisch oder kardial limitiert? Respiratorisch: -VO 2 max -Normale kardiovaskuläre Antwort -Ventilatorische Limitation (VE/MVV ) -PCO 2 -PO 2

75 Respiratorisch oder kardial limitiert? Kardial: -VO 2 max -Abnorme kardiovaskuläre Antwort (Herzfrequenzreserve ausgeschöpft) -Keine ventilatorische Limitation -Normaler Gasaustausch

76 What is your diagnosis?

77 What is your diagnosis?

78 If you don t know the answer to a medical question, you might consider asking your friendly colleague