Grundlagenpräsentation Spirometrie

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1 Grundlagenpräsentation Spirometrie

2 Agenda Basis Spirometrie/Lungenfunktion Funktionsweise Messmethoden Durchführung einer Spirometrie Kleiner Ausflug in die Diagnostik Praktische Durchführung Ziel der Schulung soll sein ein Verständnis für das Wesen der Spirometrie aufzubauen und eine Übersicht über die diagnostischen Möglichkeiten aufzuzeigen.

3 Basis Spirometrie/Lungenfunktion "Im Jahr 2020 wird COPD die dritthäufigste Todesursache sein", prognostiziert Univ.- Prof. Dr. Hartmut Zwick, Präsident der COPD-Liga Österreich. Nachsatz: "So sich nichts ändert." COPD (chronisch obstruktive Lungenerkrankung) vs. Zeit Leider noch keine Standarddiagnostik im niedergelassenen Bereich.

4 Basis Spirometrie/Lungenfunktion Mit Hilfe der Spirometrie kann eine Differenzierung der Ventilationsstörung erfolgen: Diagnostische Relevanz Obstruktion oder Restriktion Schweregrad Reaktion des Bronchialsystems Obstruktion vollständig oder wenigstens teilweise reversibel? Bronchialsystem überempfindlich? Trendbeobachtung Lungenfunktionswerte unter Therapie?

5 Funktionsweise Spirometrie

6 Volumenbestimmung 1 stes Spirometer nach dem Glockenspirometer - Volumen- Messprinzip. Diente hauptsächlich der Bestimmung der Vitalkapazität (VC) Erst im Jahre 1950 brachte Tiffeneau die Zeit ins Spiel Einsekundenkapazität (FEV1) Forcierte Vitalkapazität (FVC)

7 Ultraschallmessprinzip Die Bestimmung der Transferzeit der Schallwelle Direkte Fluss Bestimmung Keine Druckdifferenz, kein Widerstand erforderlich Kalibration! Messprinzip: An beiden Seiten des Messsystems befinden sich 2 Ultraschall Sensoren Ultraschallwellen vom Sensor 1 reflektieren Schallwellen zum Empfänger des Sensor 2 und umgekehrt. Die sogenannte Transferzeit der Schallwelle wird gemessen und als Messergebnis dargestellt.

8 Messmethoden Kleine Spirometrie / Standardspirometrie / Lufu Große Spirometrie Fluss-Volumen Fluss-Volumen (Alle) Günstig, einfach, schnell Diffusion, Drücke Spiro-Ergometrie Kostenintensiver, aufwendig, zeitintensiv

9 Messung (Volumen- und Flussbestimmung) Volumen Volumen Zeit Volumen-Zeit-Kurve Fluss Fluss-Volumen-Kurve

10 Messung Ruhe Spirometrie (SVC) VC IC IRV VT VC IC ERV FRC TLC Volumen in Liter VT: Tidal Volumen ERV: Exspiratorisches Reserve Volumen IRV: Inspiratorisches Reserve Volumen IC: Inspiratorische Kapazität VC: Vitalkapazität RV Volumen in Liter RV: Residual Volumen FRC: Funktionales Reserve Volumen TLC: Totale Lungenkapazität

11 Messung Forcierte Spirometrie Flow Volumen Werte in Liter Volume VT: ERV: IRV: IC: FVC: Atemzugvolumen Exspiratorisches Reserve Volumen Inspiratorisches Reserve Volumen Inspiratorische Kapazität Forcierte exspiratorische Vitalkapazität IRV VT ERV IC FVC

12 Messung Forcierte Spirometrie 100% 75% 50% 25% 0 Fluss Werte in Liter/Sekunde Fluss PEF MEF75 MEF50 MEF25 PEF: FEV1: Spitzenfluss Forcierter exspiratorischer Flow nach 1 Sekunde (FEV1/FVCx100%) Volumen MEFx: FEFx: Maximal exspiratorischer Fluss bei %x der VCmax. Forcierter exspiratorischer Fluss %x der FVC

13 Durchführung Spirometrie Umgebungsbedingungen korrekt im Messsystem (ATP/BTPS) Sensor (wenn nötig) kalibriert / Volumenüberprüfung Messvorbereitung von Patient und Gerät Hygiene Durchführung der Messung Abschluss bei Erreichen der Endkriterien

14 BTPS Faktor (Einatmung) ATP = Ambient Temperature and Pressure Pneumotach Abhänging von den Umgebungsbedingungen wird: aus 1 Liter eingeatmeten Volumen durch die ATP/BTPS Korrektur eine Vitalkapazität von ~ 1,1 Liter. Volumen dehnt sich bei Erwärmung aus. BTPS = Body Temperature and Pressure, Saturated Lunge

15 Temperatur-Korrektur Erwärmte die Temperatur des Spriometers auf (37 C). Messprinzip des Wasserspirometers Pneumotachograph berechnet die Korrekutr nach Annahme. In den meisten Fällen nehmen wir einen Temperatur am Messsystem von 33 C an. Die Erwärmung des Pneumotachographen wird dabei nicht berücksichtigt und kann zu Messfehler führen. Am Besten... Man misst die Temperatur Der moderne Ultrasound Sensor kann als Nebeneffekt der Flussbestimmung Gase und die echte Temperatur bestimmen. Somit ist die Zeit der Annahme vorbei.

16 Volumen-Kalibration Fluss/Volumen Kalibration unter der Benutzung einer 1-2L Eichpumpe 1 bis 2 Hübe werden verworfen 2 bis 6 dienen der Kalibration Bitte beachten Sie: Pneumotachographen müssen kalibriert werden, da sich der Widerstand verändern kann. Ultra Schall Fluss Sensoren können kalibriert werden

17 Messvorbereitung Messwerte im Stehen sind nicht wesentlich besser als im Sitzen! Kopfposition gerade, leicht überstreckt Aufrechte Sitzposition Sitz Position (Forche 97) Aufrechte Sitzposition Sollwerte wurden im Sitzen erhoben Parameter im Stehen sind ca. 2-7% erhöht. Kopfposition Aufrechte Kopfposition mit leichter Überstreckung wird Empfohlen Eine Verdrehung des Oberkörpers würde zu einer Zunahme der oberen Atemwege führen Messablauf erläutern

18 Endkriterien End of Test Bedingungen nach dem Empfehlungen der (ERS/ATS 2005): 1. Volumen Veränderungen <0.025 Liter in 1 sec 2. Ausatemzeit (Alter > 10 Jahre) 6 sec Ausatemzeit (Alter < 10 Jahre) 3 sec (Maximale Ausatemzeit sollte nicht größer als15 Sekunden sein.) 3. Patient kann nicht weiter ausatmen. 4. Der Bediener entscheidet das Ende des Testes.

19 Messartefakte Folgende Mess Artefakte können während einer Spirometrie auftreten: Hustenreiz während der 1 Sekunde der Ausatmung Verschluss der Glottis Undichtigkeit am Mundstück Ausatembehinderung verursacht vom Mundstück Messung wurde zu früh beendet. Fehlende maximale Kooperation

20 Qualitätskontrolle Verzögerte Ausatmung Keine Forcierte Ausatmung Patient bekommt Hustenreiz während der Ausatmung Patient atmet nicht maximal ein oder ist Restriktiv Unterschiedliche Gründe: z.b. ATP-BTPS Korrektur Patient hat nicht lange genug ausgeatmet.

21 Reproduzierbarkeit Minimum 3 Versuche Qualitätskontrolle Anhand 2 Versuche (ERS/ATS2005) FEV1 & FVC 150 ml Wenn FVC 1L FEV1 & FVC 100mL PEF < 10% Akzeptable Reproduzierbarkeit Nicht akzeptabel FVC = 140ml FEV1 = 50ml FVC = 160ml FEV1= 110ml

22 Interpretation Was ist normal? Definition Obstruktion und Restriktion Obstruktion vs. Restriktion Intrathorakale vs. Extrathorakale Stenose Reversierbarkeit

23 Normale Fluss-Volumenkurve Verhältnis: FEV 1 /VC > 75% FEV1 > 80% vom Sollwert Steile fast senkrechte Ausatmung Spitzer Umkehrpunkt im PEF Typische Dreieckskurve Linearer Verlauf von Fluss bis zum erreichen der FVC Ausatmung (FVC) und Einatmung (VC) identisch

24 Definition der Obstruktion Definition der Obstuktion: FEV 1 /IVC < 5 Perzentile vom Sollwert (< 70% pred) Einordung der Obstruktion: Basierend auf dem Abfall des %FEV 1 I Leichtgradig FEV1 > 70% Soll II Mittelgradig FEV % Soll III Leicht Schwer FEV % Soll IV Schwer FEV % Soll V Sehr Schwer FEV1 < 35% Soll Leichte COPD Asthma Moderate Asthma COPD Schwere Obstruktion oft Emphysem Recommendations of German Atemwegsliga 2005

25 Definition der Restriktion Definition der Restriktion: TLC < 5 Perzentile des Sollwertes (< 80% Soll) Einordnung der Restriktion: Basierend auf dem Abfall der IVC in % I Leichtgradig IVC > 70% Soll II Mittelgradig IVC 60-69% Soll III Leicht Schwer IVC 50-59% Soll IV Schwer IVC 35-49% Soll V Sehr Schwer IVC < 35% Soll Recommendations of German Atemwegsliga 2005

26 Obstruktion vs. Restriktion Obstruktion Asthma Obstruktion Emphysema Restriktion - Concave Kurve - FVC von - FEV 1 - FEV1/FVC Diagnose durch: FEV1/FVC<85%Soll TLC ist Normal - Church tower - FVC Normal - FEV 1 - FEV1/FVC Diagnose durch: FEV1/FVC < 85%Soll TLC > 120% Soll - Kleine normale Kurve - FVC - FEV 1 - FEV1/FVC n oder Diagnose durch: TLC < 80%Soll (durch Body Box)

27 Extra- und intrathorakale Erkrankung Extrathorakale Stenose Stimmband Parese, Krebs der oberen Atemwege Behinderte Einatmung Intrathorakale Stenose Tumor im oberen intrathorakalen Atemwegen. Aber auch Astma, Chronische Bronchitis, Emphysem, Fibroses, Pneumothorax, Sarkoidosis. Behinderte Ein- und Ausatmung

28 Reversierbarkeit COPD (emphysema) Asthma Pre Post FEV1 < 12% FEV1 >= 12%

29 Auswahl der Messtechnik Spirometry (FEV1, FVC, FEV1/FVC) Asthma Diffusie: TLCO, KCO Bodybox: TLC,RV, ITGV COPD: Emphysema Bronchitis Provojet: Provocation Bodybox: Raw, sraw Restriktion PowerCube Ergo: CPET

30 Abschluss Fragen und Diskussion.