Grundlagenpräsentation Spirometrie

Agenda

● Basis Spirometrie/Lungenfunktion

● Funktionsweise

● Messmethoden

● Durchführung einer Spirometrie

● Praktische Durchführung

● Kleiner Ausflug in die Diagnostik

Ziel der Schulung soll sein ein Verständnis für das Wesen der Spirometrie aufzubauen und eine Übersicht über die diagnostischen Möglichkeiten aufzuzeigen.

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.

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?

Funktionsweise Spirometrie

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)

Ultraschallmessprinzip

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.

Die Bestimmung der Transferzeit der Schallwelle– Direkte Fluss Bestimmung– Keine Druckdifferenz, kein Widerstand erforderlich à Kalibration!

Messmethoden

„Kleine Spirometrie“ / Standardspirometrie / Lufu „Große Spirometrie“

● Fluss-Volumen

● Günstig, „einfach“, schnell

● Fluss-Volumen (Alle)

● Kostenintensiver, aufwendig, zeitintensiv

● Diffusion, Drücke

● Spiro-Ergometrie

Messung (Volumen- und Flussbestimmung)

Volumen-Zeit-Kurve Fluss-Volumen-Kurve

Zeit Fluss

Volu

men

Volu

men

Messung Ruhe Spirometrie (SVC)

ICIRV

VT

ERV

VC

VT:ERV:IRV:IC:VC:

Tidal VolumenExspiratorisches Reserve VolumenInspiratorisches Reserve VolumenInspiratorische KapazitätVitalkapazität

Volumen in LiterRV

TLC

VC

IC

FRC

RV:FRC:TLC:

Residual VolumenFunktionales Reserve VolumenTotale Lungenkapazität

Volumen in Liter

Messung Forcierte Spirometrie

FVC

IC

IRV VT ERV

Volume

Flow

VT:ERV:IRV:IC:FVC:

Volumen Werte in Liter

AtemzugvolumenExspiratorisches Reserve VolumenInspiratorisches Reserve VolumenInspiratorische KapazitätForcierte exspiratorische Vitalkapazität

Messung Forcierte Spirometrie

Volumen

Flus

s

025%50%75%100%PE

F

MEF

75

MEF

50

MEF

25PEF:

FEV1:

MEFx:

FEFx:

Spitzenfluss

Forcierter exspiratorischer Flow nach 1 Sekunde (FEV1/FVCx100%)

Maximal exspiratorischer Fluss bei %x der VCmax.

Forcierter exspiratorischer Fluss %x der FVC

Fluss Werte in Liter/Sekunde

Durchführung Spirometrie

● Umgebungsbedingungen korrekt im Messsystem (ATP/BTPS)

● Hygiene

● Messvorbereitung von Patient und Gerät

● Durchführung der Messung

● Sensor (wenn nötig) kalibriert / Volumenüberprüfung

● Abschluss bei Erreichen der Endkriterien

BTPS Faktor (Einatmung)

ATP = Ambient Temperature and Pressure

BTPS = Body Temperature and Pressure, Saturated

Abhänging von den Umgebungsbedingungen wird:aus 1 Liter eingeatmeten Volumen durch die ATP/BTPSKorrektur eine Vitalkapazität von ~ 1,1 Liter.

Volumen dehnt sich bei Erwärmung aus.

Pneumotach

Lunge

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 TemperaturDer moderne Ultrasound Sensor kann als Nebeneffekt der Flussbestimmung Gase und die echte Temperatur bestimmen. Somit ist die Zeit der Annahme vorbei.

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

Messvorbereitung

Messwerte im Stehen sind nicht wesentlich besser als im Sitzen!

www.spiro-webCard.de

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

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) à ≥ 6 secAusatemzeit (Alter < 10 Jahre) à ≥ 3 sec(Maximale Ausatemzeit sollte nicht größer als15 Sekunden sein.)

3. Patient kann nicht weiter ausatmen.

4. Der Bediener entscheidet das Ende des Testes.

Messartefakte

• 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

Folgende Mess Artefakte können während einer Spirometrie auftreten:

QualitätskontrolleVerzögerte Ausatmung Keine Forcierte Ausatmung Patient bekommt Hustenreiz

während der Ausatmung

Patient atmet nicht maximal ein oder ist Restriktiv

Patient hat nicht lange genug ausgeatmet.

Unterschiedliche Gründe:z.B. ATP-BTPS Korrektur

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Reproduzierbarkeit

∆ FVC = 140ml∆ FEV1 = 50ml

∆ FVC = 160ml∆ FEV1= 110ml

Akzeptable Reproduzierbarkeit Nicht akzeptabel

cMinimum 3 Versuche c Qualitätskontrolle Anhand 2 Versuche (ERS/ATS2005)c FEV1 & FVC ≤ 150 mLc Wenn FVC ≤ 1L à FEV1 & FVC ≤ 100mLc PEF < 10%

Interpretation

• Was ist normal?

• Definition Obstruktion und Restriktion

• Obstruktion vs. Restriktion

• Intrathorakale vs. Extrathorakale Stenose

• Reversierbarkeit

Normale Fluss-Volumenkurve

c Verhältnis:FEV1/VC > 75%

c FEV1 > 80% vom Sollwert

c Typische Dreieckskurvec Linearer Verlauf von Fluss

bis zum erreichen der FVC

Spitzer Umkehrpunkt im PEF

Steile fast senkrechteAusatmung

Ausatmung (FVC) und Einatmung (VC) identisch

Definition der Obstruktion

Einordung der Obstruktion:Basierend auf dem Abfall des %FEV1

Definition der Obstuktion:FEV1/IVC < 5 Perzentile vom Sollwert (< 70% pred)

Recommendations of German „Atemwegsliga“ 2005

I Leichtgradig FEV1 > 70% Soll

II Mittelgradig FEV1 60 - 69% Soll

III Leicht Schwer FEV1 50 - 59% Soll

IV Schwer FEV1 35 - 49% Soll

V Sehr Schwer FEV1 < 35% Soll

Leichte COPD

Asthma

ModerateAsthma

COPD

Schwere Obstruktionoft Emphysem

Definition der Restriktion

Einordnung der Restriktion:Basierend auf dem Abfall der IVC in %

Definition der Restriktion:TLC < 5 Perzentile des Sollwertes (< 80% Soll)

Recommendations of German „Atemwegsliga“ 2005

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

Obstruktion vs. RestriktionRestriktion

- Kleine normale Kurve- FVC ↓↓- FEV1 ↓↓- FEV1/FVC n oder ↑↑

Diagnose durch:TLC < 80%Soll(durch Body Box)

ObstruktionEmphysema

- “Church tower”- FVC Normal- FEV1 ↓↓- FEV1/FVC ↓↓↓

Diagnose durch:FEV1/FVC < 85%SollTLC > 120% Soll

ObstruktionAsthma

- Concave Kurve- FVC ↓ von ≅- FEV1 ↓↓- FEV1/FVC ↓↓

Diagnose durch:FEV1/FVC<85%SollTLC ist Normal

Extra- und intrathorakale Erkrankung

Extrathorakale StenoseStimmband Parese, Krebs

der oberen Atemwege

Behinderte Einatmung

Intrathorakale StenoseTumor im oberen

intrathorakalen Atemwegen.

Aber auch Astma, Chronische Bronchitis, Emphysem,

Fibroses, Pneumothorax, Sarkoidosis.

Behinderte Ein- und Ausatmung

Reversierbarkeit

∆ FEV1 < 12% ∆ FEV1 >= 12%

COPD(emphysema) Asthma

PrePost

Auswahl der Messtechnik

Bodybox: TLC,RV, ITGV

Bodybox: Raw, sRaw

Asthma

COPD:EmphysemaBronchitis

Spirometry(FEV1, FVC, FEV1/FVC)

Diffusie: TLCO, KCO

Provojet: Provocation

PowerCube Ergo: CPET

Restriktion

Abschluss

Fragen und Diskussion.