SPİROMETRİK AKCİĞER VOLÜM ÖLÇÜM KRİTERLERİ. Dr. Sibel Atış

Transkript

1 SPİROMETRİK AKCİĞER VOLÜM ÖLÇÜM KRİTERLERİ Dr. Sibel Atış

2 SUNUM PLANI Akciğer volüm ölçümlerinin faydaları Akciğer volümleri ölçüm yöntemleri Yeni uzlaşı raporlarına (ATS/ERS Akciğer Volümleri Standardizasyon Kılavuzuna) göre spirometrik yöntemlerle akciğer volümleri ölçüm kriterleri

3 SPİROMETRİ Bir bireyin inhale ya da ekshale ettiği hava volümünün zamanın bir fonksiyonu olarak değerlendirildiği fizyolojik bir testtir. (ATS /ERS standardizasyon raporu 2005)

4 Spirometrik testlerde ölçülen primer sinyal volüm (hacim) veya akım olabilir. VOLÜM: Bir hava boşluğundaki gaz hacmi KAPASİTE: İki veya daha fazla volüm

5 AKCİĞER VOLÜMLERİ Ölü boşluk Rezidüel Volüm Tidal volume Ekspiratuar rezerv volum Total akciğer kapasitesi Vital kapasite Tidal volüm İnspiratuar rezerv volüm

6 Akciğer volüm ölçümlerinin yararları VC VC ölçümü oldukça iyi tanımlanmıştır. RV Mikst hastalıklarda TLC ve FEV 1 /VC ile birlikte Göğüs Duvarı Hastalıkları Parankimal hastalıkları Sigara ve interstisyel akciğer hastalığı KOAH Bradwik et al, ERJ, 1989 Lindmark, Am Rev Respir Dis 1990

7 Akciğer volüm ölçümlerinin yararları FRC and ERV Obezitede azalır. Noktürnal hipoksemi seviyeleri tahmin edilebilir. Thomas, Thorax, 1989 Series, ERJ, 1989 TLC Hapsolmuş gaz volümü - büllöz amfizem - KOAH da egzersizde dinamik hiperinflasyon Wade, Chest, 1991

8 Basit spirometreye göre restriksiyon tayini (altın standart: TLC) FEV 1 /FVC % FEV 1 /FVC % >50%? FEV 1 /FVC % FEV 1 /FVC % Aaron et al., Chest 1999

9 Akciğer volümlerini ölçmek bize ne sağlar? Hastalık sürecinin daha iyi anlaşılması Fonksiyonel bozukluğun değerlendirilmesi Fizyolojik Akciğer ağırlık volüm derecesinin ölçüm tekniklerinde belirlenmesi Standardizasyon gerekli! Tedavi yanıtının değerlendirilmesi Prognoz ve hastalık seyrinin izlenmesi

10 ATS/ERS Task Force 2005 Vito Brusasco* Felip Burgos Richard Casaburi Robert Crapo* Paul Enright Per Gustafsson John Hankinson Robert Jensen Jack Wanger Jack Clausen Allan Coates Ole Pedersen Douglas Johnson Neil MacIntyre Roy McKay Martin R. Miller Daniel Navajas Riccardo Pellegrino Chris van der Grinten Giovanni Viegi* * Task Force Chairs

11 Yeni ATS/ERS Kılavuzunun Temelleri ERS 1993 Guideline ATS/NHLBI Workshop Background papers (published ERJ) ATS/NHLBI Consensus Statement on Measurements of Lung Volumes in Humans ( function test)

12 Yeni ATS/ERS Kılavuzu Standardisation of the Measurement of Lung Volumes Wanger J, Clausen JL, Coates A, Pedersen OF, et al. Eur Respir J 2005;26:

13 Maksimal inspirasyon Total akciğer İnspiratuarKapasite Rezerv (IC): Volüm kapasitesi Normal (IRV):Normal (TLC): ekspirasyondan inspirasyondan Derin inspirasyonda sonra derin akciğerlerde inspirasyonla bulunan alınan hava maksimum hava volümü volümü volüm (TLC=FRC+IC) TLC VT Maksimal ekspirasyon RV AKCİĞER VOLÜM ve KAPASİTELERİ IC IRV VC Vital kapasite (VC): Derin bir inspirasyondan sonra derin ekspirasyonla atılan hava volümü Tidal volüm (VT): Her normal solukla alınan Fonksiyonel ERV rezidüel verilen Rezidüel hava volümü(rv): kapasite Ekspiratuar (FRC): Rezerv Derin ekspirasyondan Volüm (ERV): FRC Normal sonra akciğerlerde Normal ekspirasyon bitiminde ekspirasyondan akciğerlerde sonra kalan hava volümü derin ekspirasyonla (RV=FRC-ERV) kalan hava atılan volümü hava volümü

14 AKCİĞER VOLÜMLERİ

15 SPİROMETRELER Basit spirometreler (Portabl) İleri volüm ölçümlerine (gaz dilüsyonu) imkan veren daha gelişmiş spirometreler

16 AKCİĞER VOLÜM KOMPARTMANLARININ ÖLÇÜMÜ RV ve TLC parametrelerinin elde edilmesi için: FRC ve IC ve ERV ölçümü yap RV ve TLC hesaplanmasında üzerinde uzlaşılmış tek bir metot yok: o Tercihen önerilen metot: FRC + ERV + IVC (bağlantılı manevralar olarak: hasta ağızlığı çıkarmadan) o İkinci metot: FRC + IC + VC (bağlantılı manevra gerekmeden)

17 FRC + ERV + IVC (bağlantılı manevralar olarak) TLC İnspirasyon IC Tidal solunum Ekspirasyon FRC RV ERV IVC Zaman

18 Tercihen önerilen metot: FRC + ERV + IVC (bağlantılı manevralar olarak) RV ve TLC değerlerinin raporlanması: Ortalama FRC, teknik olarak ERV ve IC ile oldukça iyi ölçüde bağlantılıdır. RV = ortalama FRC ortalama ERV TLC = RV + teknik olarak kabul edilebilir en büyük IVC

19 FRC + IC + VC (bağlantılı manevra gerekmeden) TLC Tidal solunum IC EVC FRC RV

20 İkinci Metot: FRC + IC + VC (bağlantılı manevra gerekmeden) Ağır obstrüksiyon veya dispne durumlarında gerekli olabilir. Manevralar arasında hasta ağızlığı çıkarabilir. TLC = 3 adet en büyük ort. FRC & IC toplamının ortalaması RV = TLC ölçülen en büyük VC

21 VOLÜM (FRC) ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ N2 WASHOUT (FCR N2 ) He DİLÜSYON (FCR He ) VÜCUT PLETİSMOGRAFI (FCR pleth )

22 Helyum Dilüsyon Yöntemi Temel felsefesi:volümü ve dansitesi bilinen bir gazın dilüsyonu yardımıyla bilinmeyen bir volümün hesaplanmasıdır. Belirli konsantrasyon ve volümdeki He un belirli bir süre (7-10 dak.) inhalas. ve akc.lere yayılması esasına dayanır.

23 Helyum Dilüsyon Yöntemi ile FRC Ölçümü Kapalı devreli bir sistem Bilinen volümde bir spirometreye hasta bağlanır ve belirli bir konsantrasyonda He içeren gazı inhale eder. Test sonunda He konsantrasyonu tekrar ölçülerek aradaki farktan volümler hesaplanır. Başlangıçta Dakikalar sonra

24 Helyum dilüsyon testi için gerekli teçhizat: Helyum dilüsyon yönteminin uygulandığı sistemde kullanılacak spirometrenin volümü önemli olup, kapasitesi 7 lt olmalıdır. Ayrıca helyum ve O2 kaynağı, CO2 absorbe edici sistem, nemi absorbe eden sistem ve helyum konsantrasyonunu ölçen sistemler bulunmalıdır. Test gazı %25-30 O 2 eklenmiş hava içerir. İnert gaz olarak ~%10 konsantrasyonunda He eklenir.

25 Helyum Dilüsyon Ölçüm Tekniği Test için cihaz ayarları yapılır (önerilen şekilde kalibrasyon). Test prosedürü hastaya anlatılır. Hasta rahat bir şekilde oturur poziyonda olmalıdır. Burun mandalla kapatılır. Hastaya işlem sırasında ağızlık etrafından kaçak olmaması gerektiği vurgulanır. Ölçüm başlamadan önce helyum ölçerde He stabil olmalıdır.

26 Helyum Dilüsyon Ölçüm Tekniği 7) Ağızlığı ağzına alan hasta yaklaşık sn. cihaza alışana ve stabil bir end-tidal ekspiratuar seviye elde edilene kadar sakin soluk alıp verir. 8) Normal tidal ekspirasyonun sonunda hasta sisteme (test gazına) bağlanır, böylece hasta O2 ve helyumu sistemden solur. 9) Hastaya düzenli soluk volümünde (tidal volumde) soluması direktifi verilir. 10) O2 akımı O2 tüketimini kompanse etmek için düzeltilir (Eğer O2 tüketimi yeterince doğru hesaplanamazsa FRC hesaplanmasında anlamlı hatalar meydana gelebilir).

27 Helyum Dilüsyon Ölçüm Tekniği 11) Helyum konsantrasyonu her 15 saniyede bir kontrol edilmelidir. 12) Helyum konsantrasyonunda son 30 sn. içinde %0.02'den fazla konsantrasyon değişimi olmadığında test sonlandırılabilir. 13) Toplam test süresi 10 dakikayı geçmemelidir. Ağır gaz değişim anormalliği olan hastalarda bile test nadiren 10 dakikayı geçer. 14) Helyum konsantrasyonunun sabit kaldığı noktada (helyum eşitliği tamamlandığında) hasta sistemden (test gazından) ayrılır.

28 Helyum Dilüsyon Ölçüm Tekniği Teknik olarak tatminkar en az bir ölçüm (tercihen 1 den fazla) değerlendirmeye alınır. Eğer Helyum dilüsyon yöntemi tekrar edilecek ise iki test arasındaki süre 5 dakikadan az olmamalıdır. Birden fazla test yapıldığında teknik olarak kabul edilebilir sonuçların ortalaması (%10 luk fark içerisinde) alınır. Tek test yapıldığında sonuçların yorumlanmasında dikkat edilmelidir!

29 Kabul edilebilir bir helyum dilüsyon test profili O2 tüketimini kompanse etmek için sisteme sürekli O2 eklenir. Helyum konsantrasyonu düştüğünde (a), volüm değişikliği için geçen zaman süresine karşılık gelir (b).

30 Helyum Dilüsyon Yöntemi ile FRC (FRC He ) hesaplanması Helyum eşitliği tamamlandığında aşağıdaki formüle göre FRC He hesaplanır. F He 1: Kişi cihaza bağlandığı zamandaki He fraksiyonu F He 2 : Eşitliğin sağlandığı zamandaki He fraksiyonu V app : spirometre volümü V app X F He 1 = (V app + FRC He ) x (F He 2) F He 1 - F He 2 FRC He = x V app F He 2

31 Helyum Dilüsyon Yöntemi ile FRC hesaplanması Ölçülen akciğer volümleri, ağızlık ve valvin ölü boşluklarını da içerdiğinden bunlar çıkartılmalıdır. a) Hasta sisteme FRC den daha yüksek bir volümde bağlanıyor, bu durumda volüm farkı (ΔV) çıkartılmalıdır. b) Hasta sisteme FRC den daha düşük bir volümde bağlanıyor, bu durumda volüm farkı (ΔV) eklenmelidir. c) Hasta sisteme gerçek FRC den daha yüksek bir volümde bağlanıyor, bu nedenle volüm farkı (ΔV) çıkartılmalıdır Hasta spirometrik sisteme bağlanmadan önceki Volum zaman spirogramı

32 Nitrojen Arınma (Washout) Yöntemi Bu yöntemin ana felsefesi, kişi %100 O2 solurken akciğer havasında %75-80 oranında bulunan N2'in akciğerlerden arınması ve arınan gaz volümünün ölçümüdür.

33 Nitrojen Arınma Yöntemi ile FRC Ölçümü % 100 oksijen inhale edilir. Her solukta ekshale edilen gaz analiz edilir. Ekshale edilen Nitrojen volümü hesaplanır. Ekshale edilen total nitrojen volümü test başlangıcında akciğerlerdeki hava volümüne oranlanır (FRC).

34 Nitrojen Arınma Yöntemi ile FRC Ölçüm Tekniği 1) Cihaz açılır ve önerilen şekilde kalibrasyon yapılır. 2) Test prosedürü hastaya anlatılır. Hasta rahat bir şekilde oturur poziyonda olmalıdır. 3) Burun mandalla kapatılır. İşlem sırasında ağızlık etrafından kaçak olmaması gerektiği vurgulanır. 4) Ağızlığı ağzına alan hasta, yaklaşık saniye cihaza alışana ve stabil bir end-tidal ekspiratuar seviye elde edilene kadar sakin soluk alıp verir. 5) Hasta sisteme bağlanır ve oda havası yerine %100 O2 solumaya başlar.

35 Nitrojen Arınma Ölçüm Tekniği 6) Washout sırasında N2 konsantras. takip edilir: İnspire edilen N2 de >%1 lik bir değişim ya da ekspire N2 konsantrasyonunda ani bir artış sistemde kaçak olduğu anlamına gelir. Bu durumda test sonlandırılır ve hasta 15 dak. oda havası soluduktan sonra test tekrar edilir. Ekspire edilen volumün veya final N2 konsant. yanlış ölçülmesi anlamlı bir hataya yol açabilir. 7) En az 3 ardışık soluk sonrasında nitrojen seviyesi <%1.5 olduğunda washout testi tamamlanır. Nitrojen trasesinde düzenli bir iniş izlenmelidir.

36 Nitrojen Arınma Yöntemi ile FRC Ölçümü

37 Nitrojen Arınma Ölçüm Tekniği Teknik olarak tatminkar en az bir ölçüm (tercihen 1 den fazla) değerlendirmeye alınır. Washout testi tekrarlanacaksa tekrarlar arasında en 15 dak. bekleme süresi önerilmektedir. Eğer hastada ağır obstrüksiyon ya da büllöz hastalık varsa testler arası süre en az 1 saat olmalıdır. Birden fazla test yapıldığında teknik olarak kabul edilebilir sonuçların ortalaması (%10 luk fark içerisinde olan) alınır. Tek test yapıldığında sonuçların yorumlanmasında dikkat edilmelidir.

38

39 %100 O 2 solunurken izlenen tipik bir normal çok soluklu N 2 washout profili Eğrinin altındaki alan total arınan volüm ün bölünmesiyle oluşan arınan N2 volümü dür. Arınan N2 volümü, testin sonunda arınan gaz volümünün veya testin sonundaki son tidal soluğun sonundaki gaz volümünün fraksiyonel N2 konsantrasyonunu verir.

40 N2 washout yöntemi ile FRC (FRCN 2 ) hesaplanması Testin sonunda elde edilen volüm FRC'dir (FRC N2 ). Bunun hesabının yapılabilmesi için; F N2 1 = Alveol gazında ilk ölçülen N 2 fraksiyonu F N2 2 = Alveol gazında son ölçülen N 2 fraksiyonu Ayrıca doku ve kandan arınan N 2 volümü bilinmelidir. FRC N2 XF N2 1 = (FRC N2 X F N2 2 + arınan N 2 vol.) (doku N 2 vol.) Arınan N 2 volümü - doku N 2 volümü FRC N2 = F N2 1 - F N2 2

41 Nitrojen Arınma (Washout) Yöntemi Akciğer Volümleri Klinik olarak anlamlı bir arınmayı gösterir. Karakteristik tanısal paternler gösterir. Kaçak tespiti yapılabilir. Minimum kooperasyonu olan hastalara da uygulanabilme imkanı sunar.

42 Nitrojen Arınma Yöntemi ile Tanısal Paternler

43 Vücut Pletismografı ile Akciğer Volüm Ölçüm Yöntemi Torakstaki tüm gaz volümünün (V TG ) ölçülmesini sağlar. Solunum yollarındaki dağılımdan etkilenmez. V TG ölçümü ekspirasyonun sonunda yapıldığında FRC ölçülmüş olur. Bu yöntem pahalı ekipman gerektirir ve her laboratuvarda yoktur.

44 Volüm Ölçüm Yöntemleri - Sonuçların Karşılaştırılması Normal kişilerde üç metot da benzer sonuç verir. Ölçümler arasındaki varyasyon %10 dan azdır. Ancak hava yolu obstrüksiyonu bulunan olgularda inert gaz olan helyumun iyi ventile olmayan akciğer alanlarına yeterince dağılmaması ve dolayısıyla distribüsyonun nonhomojen olması nedeniyle He ile yapılan gaz dilüsyon yöntemi gerçekten daha düşük sonuç verir. Amfizem alanları, büller ve kistler ölçüm dışı kalabilir.

45 Volüm Ölçüm Yöntemleri - Sonuçların Karşılaştırılması Pletismografik ölçümde ise ventile alanlarla birlikte nonventile alanlar da ölçüme katıldığından gerçeğe daha yakın sonuç elde edilir. Pletismografik yöntemle ölçülen V TG (FRC) her zamanhedilüsyonven2 arınma yöntemiyle ölçülenden büyüktür. Çünkü atmosferle bağlantılı ve bağlantısız gaz volümü ölçülmüştür. Pletismografi ve gaz dilüsyon yöntemleriyle (He veya N2) elde edilen FRC değerleri arasındaki fark bül, kist gibi hava hapsi alanları verir.

46 AKCİĞER VOLÜM ÖLÇÜM SONUÇLARININ YORUMLANMASI ATS/ERS Task Force: Klinik pratikte solunum fonksiyon testi sonuçlarının yorumlanması önerilen algoritmaya göre yapılmalıdır. Pellegrino et al., ERJ 2005

47 evet FEV 1 /VC LLN hayır VC LLN hayır evet VC LLN evet hayır TLC LLN evet TLC LLN hayır hayır evet NORMAL RESTRİKSİYON OBSTRÜKSİYON MİKST DLCO LLN evet hayır DLCO LLN DLCO LLN evet hayır evet hayır NORMAL Pulmoner vazküler hast. Göğüs duvarı Nöromüsküler Interstisyel akciğer hast. Astım Kr. bronşit Amfizem

48 AKCİĞER VOLÜM ÖLÇÜM SONUÇLARININ YORUMLANMASI Obstrüktif Hastalıklarda: Anormal derece yüksek akciğer volümlerinde havayolu kapanması FRC RV Azalmış akciğer kompliyansı (difüz interstisyel fibroz) Akciğerde elastik recoil kaybı (istirahat düzeyi) FRC RV

49 AKCİĞER VOLÜM DEĞİŞMELERİ AKCİĞER VOLÜM DEĞİŞMELERİ TLC VOLÜM (%) VOLÜM (%) FRC RV 0 Normal (genç) Normal (yaşlı) Amfizem Erken İleri Fibrozis Sol.kas güçs. Obez.

50 Akciğer Volümleri: Referans Değerler Akciğer volümleri vücut ölçüleri (boy, kilo) ve yaş ile ilişkilidir. Referans eşitlik kullanmak gerekli: Ancak referans eşitlik konusunda bir konsensus yok ATS-ERS Workshop (Stocks and Quanjer, ERJ,1995) ERS Statement (ERJ, 1993)

51 ÖZET Akciğer volüm ölçümleri oldukça yararlı ve gereklidir. Akciğer volümleri, hem obstrüktif hem restriktif hastalıklarda solunum fonksiyonlarının değerlendirilmesinde anahtar rol oynamaktadır. Volüm ölçüm tekniklerinde standardizasyon önemlidir. Yeni ATS/ERS kılavuzu bu tekniklerde standardizasyon için öneriler sunmaktadır. Ancak bu kılavuzun da eksikleri olup mükemmel değildir.

52 Sorular???? Teşekk ekkürler Doç.Dr.Dr.. Sibel ATIŞ