Bodyplethysmographie. 4.1 Einleitung und Messprinzip Durchführung der Untersuchung Fallbeispiele 50

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1 4 Bodyplethysmographie 4.1 Einleitung und Messprinzip Durchführung der Untersuchung Fallbeispiele 50

2 46 Kapitel 4 Bodyplethysmographie Einleitung und Messprinzip Die heutige Form der Bodyplethysmographie (bzw. Ganzkörperplethysmographie) geht auf die Einführung der Methode durch DuBois im Jahr 1956 zurück. Im klinischen Bereich und in Praxen niedergelassener Pneumologen gilt die Bodyplethysmographie, kombiniert mit der Spirometrie, als Diagnoseverfahren der ersten Wahl. Die Untersuchung mittels Bodyplethysmographen stellt die ideale Lungenfunktionsprüfungsmethode dar, da sie über die Messgrößen der Spirometrie bzw. Pneumotachographie hinaus im gleichen Untersuchungsgang den spezifischen Atemwegswiderstand (sraw) mit Atemschleife, das thorakale Gasvolumen (TGV) sowie die jeweils daraus zu errechnenden Parameter ermitteln kann. Hierdurch wird ermöglicht, auch komplexe und kombinierte Ventilationsstörungen genauer darzustellen und zu analysieren. Dabei sind die Messungen weitestgehend mitarbeitsunabhängig und frei von körperlicher Belastung für den Patienten. Die hohe Genauigkeit und große Sensitivität der Methode sind von zusätzlichem Vorteil. Der zeitliche Mehraufwand ist gering. Die eingeschränkte Verbreitung im ambulanten Bereich ist eher durch den apparativen Aufwand erklärt. Neben der Druckmesskammer bedarf es hierbei im Wesentlichen einer Computereinheit ( Abb. 4.1). Abb Arbeitsplatz mit Bodyplethysmographen, Computereinheit und Diffusionsmesseinheit

3 Einleitung und Messprinzip Während der Ruheatmung des Patienten wird, bedingt durch ventilationsbedingte Volumenänderungen bzw. Kompression/Dekompression, der Kammerdruck (bzw. äquivalent das sog. Verschiebevolumen, d.h. eine den Aveolardruck erzeugende und Atemfluss antreibende Volumenbewegung) fortlaufend gemessen und als sog. Atemschleife dargestellt. Die oftmals benutzte Bezeichnung der Resistanceschleife ist streng genommen nicht korrekt, da zwar der prinzipielle Verlauf des Alveolardrucks (bzw. Kabinendrucks), nicht jedoch sein absoluter Wert, der auch vom (unbekannten) Lungenvolumen abhängt, beschrieben wird. Der über eine Gerade durch die Atemschleife ermittelte spezifische Atemwegswiderstand (sraw) ist somit kein Strömungswiderstand im engeren Sinne, sondern ein Ausdruck der Atemarbeit. Je flacher die Atemschleifen verlaufen, desto größere Drücke bzw. Verschiebevolumina sind in Relation zum Atemfluss erforderlich und desto größer ist der sog. spezifische Atemwegswiderstand. Der Wert von sraw ist reziprok zur Steilheit der Atemschleife. Erst wenn man den sraw mit dem Lungenvolumen ins Verhältnis setzt kann der eigentliche Atemwegswiderstand RAW später (nach erfolgtem Verschlussdruckmanöver) rechnerisch ermittelt werden (RAW=sRAW/TGV). Zudem werden in der Atemschleife Inhomogenitäten des spezifischen Atemwegswiderstandes zu bestimmten Phasen der In-/Exspiration anhand typischer Schleifenverläufe deutlich. Die Messung des thorakalen Gasvolumens beruht auf dem physikalischen Gesetz von Boyle und Mariott, nach dem das Produkt aus Druck (D) und Volumen (V) konstant ist, also: DxV=DxV. Da das Volumen der Kammer bekannt ist, der Druck in der Kammer und am Mund des Patienten gemessen werden kann, lässt sich so das Lungenvolumen zu einer bestimmten Zeit des Atemzyklus (z. B. als TGV am Ende der normalen Exspiration/Atemruhelage) errechnen (Kammervolumen Δ Kammerdruck/ Δ Alveolardruck). Atemschleife Fluss normale Kurve Obstruktion PB Kabinendruck GANSHORN MEDIZIN ELECTRONIC Abb Atemschleife ohne und mit Obstruktion

4 48 Kapitel 4 Bodyplethysmographie 4 Hierzu wird am endexspiratorischen Scheitel der Ruheatmung für kurze Zeit automatisch ein Verschluss (Shutter) vorgeschaltet ( Abb. 4.3). Während frustraner Atemzüge werden die Druckverhältnisse synchron gemessen. Die Steilheit des Verschlussdruckwinkels entspricht dann dem TGV ( Abb. 4.4). Je flacher, d.h. je kleiner die Munddruckänderung im Verhältnis zur Kammerdruckänderung, desto größer ist das Lungenvolumen zum Zeitpunkt des Verschlusses. Angewandt wird die Bodyplethysmographie zur differenzierten Verlaufsbeobachtung einer bekannten Ventilationsstörung oder auch weiteren Abklärung einer unklaren oder gemischten Ventilationsstörung. 4.2 Durchführung der Untersuchung Für die Durchführung einer erfolgreichen und aussagekräftigen Untersuchung sollten, ergänzend zu den oben gemachten Ausführungen ( Kap. 3.2), einige Dinge beachtet werden. Alle Messungen werden bei mit einer Nasenklemme verschlossenen oberen Atemwegen mit Atmung über ein Mundstück durchgeführt. Undichtigkeiten am Mundstück führen zu Fehlbestimmungen, die meist an typischen Kurvenabweichungen erkennbar sind. Für die Bodyplethysmographie nimmt der Patient in der Kabine Platz, die für die Untersuchung über einen elektromagnetischen Schalter luftdicht verschlossen wird. Nach kurzer Adaptationszeit, in der das Gerät sich den Gegebenheiten (Temperatur etc.) anpasst, werden die Atemschleifen aufgezeichnet. Hierzu atmet der Patient spontan. So ist gewährleistet, dass die mechanische Belastung unter Normalbedingungen erfasst wird. In den meisten Fällen atmet der Patient jedoch etwas zu langsam, um verwertbare Schleifen zu erzielen. Um die Signalgüte zu verbessern, sollte man deshalb die Patienten ggf. etwas schneller atmen lassen. Dies trifft am ehesten bei Patienten mit weitestgehendem Normalbefund zu. Meist wird eine Flussgeschwindigkeit von ca. 1 l/s angestrebt. Bevor im Weiteren die Verschlussdruckmessungen durchgeführt werden, muss der Patient unbedingt unbeeinflusst spontan atmen, damit die Atemmittellage nicht artefiziell verändert ist. Die Verschlussdruckmessung wird durch Betätigung des Shutters (Verschlusses) vorgenommen. Das Gerät verschließt den Atemstrom hierzu für kurze Zeit automatisch nach Erreichen des endexspiratorischen Scheitels der Ruheatmung (TGV-Niveau). Während dieser Zeit versucht der Patient (gegen den Widerstand) ein- und auszuatmen. Wurden drei bis fünf»brauchbare«verschlussdruckkurven aufgezeichnet schließt sich zum Ende mindestens ein langsames Manöver zur Bestimmung der Vitalkapazität, d. h. maximale Exspiration, gefolgt von maximaler Inspiration, an. Bei dann geöffneter Tür, wird im Anschuss, wie beschrieben, die Spirometrie durchgeführt, und die beiden Messungen in der Software werden kombiniert.

5 4.2 Durchführung der Untersuchung 49 4 TGV & Spirogramm PM PB Volumen Zeit GANSHORN MEDIZIN ELECTRONIC Abb TGV- Verschlussdruckmessung PM Munddruck TGV-Kurve a PB Kabinendruck GANSHORN MEDIZIN ELECTRONIC Abb Verschlussdruckkurve

6 50 Kapitel 4 Bodyplethysmographie 4.3 Fallbeispiele Nachfolgend sind 15 Fallbeispiele gezeigt, die Sie in die Interpretation und Befundung von Spirometrie/Bodyplethysmographie-Untersuchungen einführen sollen. 4

7 Fallbeispiele Fallbeispiel Jahre, männlich, 184 cm, 75 kg Im ersten bodyplethysmographischen Beispiel ist die Untersuchung eines 21-jährigen Patienten gezeigt, der beschwerdefrei war und im Rahmen einer betrieblichen Vorsorge untersucht werden sollte. Auf der linken Seite sind die Ergebnisse der Bodyplethysmographie mit den entsprechenden Messwerten im unteren Block der Wertetabelle und auf der rechten Seite die Ergebnisse der Spirometrie (gemäß vorherigem Kapitel) dargestellt. Abb Bodyplethysmographie Fallbeispiel 15

8 52 Kapitel 4 Bodyplethysmographie 4 Interpretation der Untersuchung Die gezeigten Kurven sprechen für eine ausreichend gute Mitarbeit. Inhomogenitäten im Inspirationsteil der Fluss-Volumen-Kurve sind mitarbeitsbedingt und hier zu vernachlässigen. Die Fluss-Volumen- Kurve ist geschlossen und ansonsten normgerecht geformt. Entsprechend hierzu finden sich spirometrische Messparameter im Bereich der Norm. Die Atemschleifen (im Feld»Resistance«) zeigen eine homogene Form mit steilem, geradem und geschlossenem Verlauf. Hierzu finden sich Resistancewerte (RAW) innerhalb der Norm. Die Verschlussdruckkurven (TGV-Messung) zeigen gute Ausschläge mit homogenen Werten im Bereich der oberen Norm. Die TLC passt zur VC, RV und TGV sind im Normbereich. Zusammenfassend zeigt die Untersuchung einen unauffälligen Befund. Aktuell lässt sich keine Ventilationsstörung nachweisen.! Bodyplethysmographischer Normalbefund Die Atemschleifen sind homogen und weisen einen ausreichenden Fluss auf. Der Verlauf ist gerade, steil und weicht nicht nennenswert auseinander. Hierzu passend, sind die Widerstandsparameter (RAW tot, sraw tot ) im Normbereich. Zusätzlich müssen verwertbare (Kurven homogen, >0,5 kpa) Verschlussdruckkurven aufgezeichnet sein, die normalerweise gerade verlaufen und zum inspiratorischen Anteil auch exspiratorische Drücke haben können. Bei älteren Patienten ist es häufig einfacher, das Verschlussdruckmanöver durch einfaches kräftiges Inspirieren durchführen zu lassen. Entsprechend einem normalen Verschlussdruckwinkel findet sich hierzu passend ein TGV im Normbereich. Abzüglich des ERV ergibt sich dann rechnerisch das RV und im Weiteren die TLC (RV+VC). Bei der Bodyplethysmographie ist auf typische Fehler zu achten. Die Messung ist sehr empfindlich, und die ermittelten Werte sind schnell unbrauchbar. Mundstück ist nicht fest umschlossen, Atem entweicht. Weiche Mundstücke werden mit den Zähnen zusammengedrückt. Patient ist hektisch und atmet nicht gleichmäßig. Patient erschreckt und stoppt den Atem bei Verschlussdruckmessung (klackendes Geräusch).

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