Ergospirometri

1

Eva Nylander

Klinisk fysiologi

och Fysiologiska kliniken

Linköping

Bra undersökning

har många namn

• Arbetsprov med

syreupptagsmätning

• Arbetsprov med

andningsgasanalys

• ”VO2- arbetsprov”

• Cardiopulmonary exercise

test (CPET)

• Ergospirometri

Bra undersökning

har många namn

• Arbetsprov med

syreupptagsmätning

• Arbetsprov med

andningsgasanalys

• ”VO2- arbetsprov”

• Cardiopulmonary exercise

test (CPET)

• Ergospirometri

O2-CO2 transportkedjan

Syreupptaget

bestäms av hjärtminutvolym och syreextraktion

VO2 = (HR x SV ) x Hb x 1.36 x (SaO2 - SvO2)

VO2max

Ju tyngre arbete, desto mera syre behövs

Adolf Fick (1829-1901)

Maximala syreupptaget bestäms av

VO2max = (HRmax x SVmax ) x Hb x 1.36 x (SaO2max - SvO2max )

VO2max

Syreupptagsmätning förr…

”Douglas bag”

Claude Gordon

Douglas (1882-1963)

PAF

Cosmic

EKG

Andnings-

gasanalys

Syreupptagsmätning nu…

Gasanalysator Flödesmätare

Ergospirometri i Linköping 2015

• Totalt 262 ergospir ca 20% av landets

undersökningar gjordes i Linköping

– Forskning el undervisning 64

– Från kardiologen 107

– Från lungmedicin 58

– Från övriga 38

• Vanliga arbetsprov 2636

Vilka data får vi ut? 1. Tabell

Medelvärde, 5 av 7 andetag

Sedan medelvärde av dessa värden under 15 sekunder

Medelvärde av de 2 på varandra följande största värdena i slutet av arbetet

(2938 + 3062) / 2 = 3000 = 3.0 L

(32.6 + 34.0) / 2 = 33.3 = 33 mL/(kg x min)

Vilka data får vi ut? 1. Tabell, forts.

Men- ergospirometrin ger så

mycket mer än ett maximalt

syreupptag!

Vilka data får vi ut? 2. Grafisk presentation

Vilka data får vi ut? 3. Wasserman 9-panel plot

Wassermans

9 – panel plot

Kardiovaskulär

begränsning

1,2,3

Ventilations-

begränsning

1,5,7,9

Wassermans

9 – panel plot

Ventilations-

perfusions-

mismatch

1,4,6,7

Wassermans

9 – panel plot

Skillnader mellan

pulmonell och kardiell begränsning

Pulmonell/ventilatorisk

– Max VO2 lågt

– RER < 1

– VE/VO2 högt

– VE/VCO2 högt

– Andn.reserv låg

– HR reserv hög

– VO2/HR normal-

flack

Kardiell/centralcirkulatorisk

– Max VO2 lågt

– RER > 1

– VE/VO2 högt

– VE/VCO2 högt

– Andn.reserv hög

– HR reserv låg

– VO2/HR flack-sjunkande

Hjärtsvikt och ergospirometri

• VO2 max

• VE/VCO2-slope

• Oscillerande ventilation under arbete (EOV)

• Endtidalt CO2

• Prognosen är sämre ju fler variabler som är

patologiska

Prognos vid hjärtsvikt Patienter på transplantationsväntelista

Haywood et al, 1996, Heart 75:455-62

VE/VCO2-”slope”

VE/ VCO2 = 30 VE/ VCO2 = 50

VE (L/min) VE (L/min)

VCO2 (L/min) VCO2 (L/min)

Ponikowski, P. et al. Circulation 2001;103:967-972

Kaplan-Meier survival curves for 3-year survival showing a significant difference (P<0.0001) in survival in patients with normal VE/VCO2 slope compared with those with high VE/VCO2 slope

123 patienter med VO2max

>18 ml/(kg x min)

89 % NYHA I-II, 11% NYHA III

LVEF 28 + 11%

Exertional oscillatory ventilation, EOV

Balady, G. J. et al. Circulation 2010;122:191-225

Linjär

ventilationsökning

Oscillerande

Kombinationen hög VE/VCO2 och EOV Guazzi et al AHJ 2007;153:859-67

288 patienter med

kronisk hjärtsvikt

LVEF 33+13%

62 hjärtdödsfall

under 28+13 mån

2013

2015

Syreupptag (rött) Minutventilation VE/VCO2-slope

VO2peak =

14 ml/(kg*min)

VO2peak =

25 ml/(kg*min) Inte EOV

EOV Slope = 45

Slope = 27

Pat med dilaterad kardiomyopati (lånad av öl Henrik Mosén, Lund)

Pulmonell hypertension och CPET

• VO2peak

• VE/VCO2-slope

• Endtidalt CO2

• Syrepuls (O2/HR)

• Prognosen är sämre ju fler variabler som är

patologiska

Wensel et al, 2013, International Journal of Cardiology 167:1193-98

Prognos vid PAH – VO2peak

Indikationer för ergospirometri

Hjärtsvikt: • Underlättar bedömning av sviktens svårighetsgrad

• Utvärderat prognosinstrument

• Underlättar övervakning/avbrytandebeslut hos patienter

med svår hjärtsvikt

• Ger flera mätvariabler som möjliggör bedömning av

försämring/förbättring mellan upprepade prov

Indikationer, forts

• Normal eller abnorm begränsning ?

• Kardiell eller pulmonell begränsning ?

• Dyspnéutredning

• Utvärderat prognosinstrument inför lungkirurgi

• Prognostiskt inför annan stor kirurgi

• St p lungemboli, pulmonell hypertension

• Underlättar bedömning av om patienten presterat max, ex barn-/ungdomar med hjärtfel, försäkringsärenden, etc

• Idrottar-utredningar

Referensvärden

• Svenska nätverket för ergospir tillsatte

hösten -16 en arbetsgrupp:

– Anette Rickenlund, Helena Wallin, Sth

– Peer Blom, Umeå

– Kristofer Hedman, Linköping

• Har kommit fram till att rekommendera

refvärden från SHIP- studien

SHIP-studien

SHIP-0: Data collection 1997 to 2001.

7008 deltagare (slumpvis)

4310 deltog.

SHIP-1 5-year follow-up 2002 to 2006.

3300 deltagare

1708 (52%) tackade ja till CPET

SHIP-2 11-year follow-up 2008 to 2012.

Vorpommern, 212 157 invånare (Svenskt 1648 – 1814)

SHIP-studien

Koch m.fl.

Eur Respir J.

2009; 33: 389-397.

Gläser m.fl.

Eur J Cardiovasc Prev Rehab.

2010; 17: 469-476.

Kristianstad

Lund

Kalmar

SHIP

Sammanfattningsvis, på gång inom

ergospirometri hos oss:

• Arbetar mer med Wassermanplotten för

findiagnostik och jämförelser över tid

• Pulmonell hypertension en ökande

patientgrupp

• Generellt fler undersökningar

• Vi kommer att gå över till nya

referensvärden under året

Tack för ordet!

38

50 Watt, motsv.

gång på plan mark

Syreåtgång

3x vilobehovet

Syreåtgång i vila

och under arbete

Från vila till maximalt arbete

vila max. arb. ökning

VO2 l/min 0.25 5 20

HR /min 50 200 4

SV ml 100 150 1.5

CO l/min 5 30 6

A-VDO2 ml/l 50 165 3.3

VO2 = CO x AV- O2- differens

Faktorer som bestämmer syreupptaget:

( HF x SV ) x (arteriellt O2- innehåll -

blandat venöst O2- innehåll)

Med dessa kan man normalt reglera-

öka eller minska syreupptaget

Medelvärde av de 2 på varandra följande största värdena i slutet av arbetet

(2938 + 3062) / 2 = 3000 = 3.0 L

(32.6 + 34.0) / 2 = 33.3 = 33 mL/(kg x min)

Vilka data får vi ut? 1. Tabell, forts.

Syreåtgång i vila och under arbete

Tack för ordet!

45

Arbetsprovet inför

lungkirurgi vid lungcancer

• Vid marginella spirometridata ger max. syreupptag

vid arbetsprov prognostisk info.

• VO2max < 15 ml/kg/min är förknippat med hög

frekvens per- och postop komplikationer

(aktuella algoritmer skiljer på lobektomi och

pulmektomi)

Komplikationer I relation till peak VO2 ( mL/ kg x min

Brunelli A et al. Chest 2009;135:1260-1267

%

204 pat som genomgick lobektomi el pulmektomi

Ur prislistan klinfys, US

• Arbetsprov på ergometercykel 1741:-

• Arbetsprov med syreupptagsmätning 2115:-

• Arbetsprov med artärblodgaser 3094:-

• Arbetsprov med både VO2 + artär 3264:-