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INSTITUT UND POLIKLINIK FÜRARBEITS-, SOZIAL- UND UMWELTMEDIZIN
DIR.: PROF. DR. MED. DENNIS NOWAK
Rudolf A. Jörres
Lungenfunktion/Spirometrie in der Praxis -
Durchführung und Interpretation
Bayerischer Internistenkongress, 54. Jahrestagung, München, 17.10.2015
Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und UmweltmedizinKlinikum Innenstadt, Ludwig-Maximilians-Universität München
Leitlinie (S2k) zur Spirometrie
Leitlinie der Deutschen Atemwegsliga, der Deutschen Gesellschaft fürPneumologie und Beatmungsmedizin und der Deutschen Gesellschaft
für Arbeits- und Umweltmedizin zur Spirometrie
AWMF-Register-Nr. 020/017 – Spirometrie
C.-P. Criée, X. Baur, D. Berdel, D. Bösch, M. Gappa, P. Haidl, K. Husemann, R.A. Jörres,H.-J. Kabitz, P. Kardos, D. Köhler, H. Magnussen, R. Merget, H. Mitfessel, D. Nowak,
U. Ochmann, W. Schürmann, H.-J. Smith, S. Sorichter, T. Voshaar, H. Worth
Weiterentwicklung der Empfehlungen der Deutschen Atemwegsliga von 2006
• Neue Arbeiten erschienen
• Neue Sollwerte / neuer Umgang mit Sollwerten vorgeschlagen
• Anforderbar / abrufbar bei Deutscher Atemwegsliga
Diagnostische Unterstützung durch Spirometrie
Diagnostische Unterstützung durch Spirometrie
Spirometrie - Messablauf
FEV1
Zeit
1 s
Liter
ein
aus
VC
Vorschub langsam Vorschub schnell
FVC
IVC (langsame inspiratorische) VitalkapazitätFVC forcierte (exspiratorische) VitalkapazitätFEV1 Einsekundenvolumen
Volumen-Zeit-Kurve
langsame Atmung forcierte Ausatmung
Normaler Ablauf der Messung
Ablauf bei eingeschränkter Kooperationsfähigkeit
Spirometrie in Form der Fluss-Volumen-Kurve
Liter
Liter/Sekunde
Einatmung
Ausatmung
VC
FVC
langsam ein
forciert aus
PEF
Volumen-Zeit-Kurve als Bezug
maximal einmaximal aus
P alveolär
P intrapleural
P Mund
P elast. parench.
Druck = Graustufe
P transmural
Kraft innenund außen
gleichP elast.bronch.
Exspiratorischer Atemwegskollaps
P intrapleural
Verlauf bei Gesunden während forcierter Expiration
Volumen
Zeit
Exspiratorischer Atemwegskollaps
Zunehmend gestörte Ausatmung
Exspiratorischer
beginnender
Atemwegskollaps
V
V.
Exspiratorischer
beginnender
Atemwegskollaps
Exspiratorischer
stärkerer
Atemwegskollaps
Exspiratorischer
totaler
Atemwegskollaps
V
V.
Zunehmend gestörte Ausatmung
Exspiratorischer
gradueller
Atemwegskollaps
Lungenemphysem
V
V.
Exspiratorischer
gradueller - totaler
Atemwegskollaps
Zunehmend gestörte Ausatmung:
Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve
Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve
Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve
Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve
Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve
Zusammenfassendes Diagramm (ATS/ERS)
Terminus „kombinierte Ventilationsstörung“
wird entmutigt
Generelle Empfehlungen zur Durchführung
• Bei ungenügendem Start Wiederholung
• Rückextrapolation sollte eingeschaltet sein
• Extrapolationsvolumen <150 mL
• Körpergröße messen (Angaben oft fehlerhaft)
• Messung im Sitzen
• Exspirationszeiten 15 Sekunden
• „Spirometer-Asthma“ beachten
• 8 Versuche
• Jeweils höchste Werte für (IVC), FEV1, FVC
• FEFs aus Kurve mit höchster Summe FEV1 + FVC
• Hüllkurve für FEFs nicht empfohlen
• Spezielle Anweisungen für das Kindesalter
Absolute Kontraindikationen für forcierte Manöver
• Akute lebensbedrohliche Krankheitsbilder jeglicher Art, z.B.
• akuter Myocardinfarkt
• akute fulminante Lungenembolie
• großes aszendierendes Aortenaneurysma
• Spannungspneumothorax
Relative Kontraindikation für forcierte Manöver
• ausgedehnter Pneumothorax (innerhalb der ersten Wochen)
• Abdomen-/Thoraxoperation (je nach Befund 1–4 Wochen postoperativ)
• Augen-/Hirn-/Ohrenoperation (variabel, Rücksprache Operateur)
• Besondere Vorsicht bei Hämoptysen unklarer Genese
Mängel der Messungen
Mängel der Messungen
Funktionseinschränkung Erkrankung
Normalwert / Streubreite Gesund
Fragen zur Interpretation der Funktionswerte
uhfvc_i1sF4L_FVC_S
0 1 2
NieExAktRAUCH
95
100
105
110
115
120
125
F4Follow-UpNieraucher Exraucher Raucher
FVC (% des Baseline-Soll)Mean; Whisker: Mean-SD, Mean+SD
uhfev1_i1sF4L_FEV1_S
0 1 2
NieExAktRAUCH
95
100
105
110
115
120
125
Nieraucher Exraucher Raucher
FEV1 (% des Baseline-Soll)
F4Follow-Up
125
120
115
110
105
100
95
125
120
115
110
105
100
95
Mittel 95%KI
KORA F4 und F4 Follow-Up gemäß Raucherstatus
EGKS-Sollwerte als Bezugsbasis
Quanjer et al. 2012
Multiethnische Sollwerte der Spirometrie für den Alters-bereich 3-95 J: The Global Lung Function 2012 Equations
Lower limit of normal (LLN) in Caucasians
(-1.64 z-score; data generated using mean height)
Frauen Männer
EGKS-Sollwerte inadäquatfragwürdiginkonsistent
GLI-Sollwerte adäquathochwertigkonsistent
Welche Sollwerte sollte man verwenden?
Alter
Funktion
Wie gingen wir bisher heuristisch vor?
Mittlerer Sollwert
80% Sollwert
Alter
Funktion
95%
Im Lichte von GLI doppelt inadäquat
Mittlerer Sollwert
80% Sollwert
LLN
GLI
• Gibt an, um wieviele Standardabweichungen ein Messwertvom Mittelwert abweicht
• → Normiert damit für die Streubreite einer Verteilung
• Äquivalent zur Perzentil-Angabe
• LLN = 5. Perzentil „nach unten“
• ULN = 5. Perzentil „nach oben“
Was ist der z-Score?
Unterschiedliche Streubreiten
Werte
Wahrscheinlichkeit
Werte
68%
68%
Messwert
z = 1,2
z = 2,5
Wahrscheinlichkeit
SD
SD
z-Score und Lower Limit of Normal (LLN)
pathologisch normal
Alter
Funktion
95%
Longitudinale Anwendung des z-Scores
Mittlerer Sollwert
80% Sollwert
LLN
GLI
Respiratory Section, Hvidovre Hospital
Drei Stufen der Bewertung der Lufu
1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-Score (LLN = 5-Perzentil für FEV1/FVC)Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist,
sodann klinisch abklären
COPD beim Erwachsenen (GOLD):Definition einer abnormalen Lungenfunktion
Modifiziert nach Mannino et al., 2007
90807060504030
60
65
70
75
Alter (J)
FEV1/FVC (%)
Potenziellunterdiagnostiziert
Potenziellüberdiagnostiziert
Lower limit of normal(LLN)
Fixer Quotient
GOLD
GLI
Respiratory Section, Hvidovre Hospital
Drei Stufen der Bewertung der Lufu
1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-Score (LLN = 5-Perzentil für FEV1/FVC)Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist,
sodann klinisch abklären
2. Klinische Bewertung traditionell in Prozent vom mittleren Soll (neu definiert)Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten,
was im Mittel normal ist (gleiche Schwankungsbreite nach unten und oben)
• LLN, um zu entscheiden, ob pathologisch
• Entscheidung für statistischen LLN für Tiffeneau-Wert
Klassifikation obstruktiver Ventilationsstörungen
Klassifikation restriktiver Ventilationsstörungen
Entscheidung für statistischen LLN für TLC (EGKS)
Respiratory Section, Hvidovre Hospital
Drei Stufen der Bewertung der Lufu
1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-Score (LLN = 5-Perzentil für FEV1/FVC)Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist,
sodann klinisch abklären
2. Klinische Bewertung traditionell in Prozent vom mittleren Soll (neu definiert)Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten,
was im Mittel normal ist (gleiche Schwankungsbreite nach unten und oben)
3. Arbeitsmedizinische Bewertung neu eingeführt in Prozent vom unteren Soll (LLN)Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten,
was gerade noch normal sein könnte, um zu quantifizieren, welcheÄnderung (mindestens) auf den Arbeitsplatz zurückgehen könnte
Respiratory Section, Hvidovre Hospital
Bewertung in der Arbeitsmedizin
Obstruktive Ventilationsstörung
Wenn FEV1/FVC <LLN (5. Perzentile):
FEV1
≥ 85% LLN leichtgradig
< 85% LLN und ≥ 55% LLN mittelgradig
< 55% LLN schwergradig
Restriktive Ventilationsstörung
Wenn TLC < 5. Perzentile:
FVC
≥ 85% LLN leichtgradig
< 85% LLN und ≥ 55% LLN mittelgradig
< 55% LLN schwergradig
• An den GLI-Sollwerten führt kein Weg vorbei
• Über die nächsten Jahre Durcheinander zu erwarten
• Bitte immer die Quelle der verwendeten Sollwerte angeben
• Ob Messwert pathologisch, bestimmt z-Score (<LLN z<-1,64)
• Klassifikation nach wie vor primär auf klinischer Basis (konservativ)
• z-Scores
• Nichts Besonderes (Perzentile in spezieller Skala)• Zum Einstufen relativ zur Normalpopulation informativ• Für longitudinales Follow-up besonders geeignet
Summa spirometrica teutonica
Escher: Relativität, 1953, Lithographie