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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.