Keuhkojen kliinisten toimintakokeiden perusteet. Luento Päivi Piirilä Dos. Oyl., Ma professori

Transkriptio

1 Keuhkojen kliinisten toimintakokeiden perusteet Luento Päivi Piirilä Dos. Oyl., Ma professori

2

3 Hengitystiepaine, -virtaus, ja hengitystilavuus yhden Hengityssyklin aikana, lepohengitys. Virtausvastuksen aiheuttama painelisä Pleurapaine, alveolipaine, virtaus ja hengitystilavuus. Sovijärvi, Salorinne Kliinisen fysiologian oppikirja 2003.

4 Ratnovsky ym. 2008

5 Hengityksen säätely Green ja Moxham 1988

6 Maksimaalinen sisään-uloshengitys Sovijärvi ja Salorinne Kl. Fysiol. oppikirja2003

7 Keuhkojen kaasujenvaihduntaan vaikuttavat tekijät Ventilaatiokapasiteetti A. Hengitysteiden obstruktio Sentraalinen obstruktio: larynxstenoosi, trakeastenoosi Bronkiaalinen obstruktio: astma, keuhkoahtaumatauti, bronkioliitit B. Hengityslihasvoima neuromuskulaarisairaudet

8 Keuhkojen kaasujenvaihduntaan vaikuttavat tekijät 1-3, jatkoa C. Keuhkoja ja rintakehää jäykistävät muutokset (komplianssi pienenee) Keuhkofibroosi Lihavuus, thorax-deformiteetit D. Hengityksen säätelyhäiriöt Hypoventilaatio-oireyhtymät E. Keuhkotilavuuksien pienentyminen, restriktio Keuhkojen parenkyymisairaudet Tilaa vievät prosessit, lihavuus, rintakehän jäykistyminen

9 Keuhkojen kaasujenvaihduntaan vaikuttavat tekijät 1-3, jatkoa 2. Pienentynyt keuhkojen diffuusiokapasiteetti Keuhkokudoksen prosessit, emfyseema Keuhkoembolia anemia 3. Ventilaatio-perfuusiosuhteen häiriöt Obstruktiiviset keuhkosairaudet Keuhkoembolia, keuhkokarsinooma

10 Keuhkojen tuuletuskyvyn mittaus 1. PEF-mittaus

11

12 Erillisellä kannettavalla PEF-mittarilla tehdyt puhallukset (l/min) Alkuperäinen Wrightin mittari Mini-Wright-mittari Spira-mittari Sovijärvi ja Kava 1988

13 PEF-mittarin valinta Myös saman laitekannan laitteissa voi olla yksilöllisiä eroja Potilasseurannat mahdollisuuksien mukaan aina samalla laitteella, joten laitteet syytä tunnistaa esim. numeroinnilla Astmaatikoille oma mittari

14 PEF-puhallus

15 Nousuaika noin 30 ms Viive noin 10 ms

16 EU-PEF-mittari on tunnistettavissa keltaisesta numeroskaalasta

17 EU-mittaritulos 10-20% pienempi kuin vanhan mittarin tulos Vanha mittari yliarvioi virtauksilla l/min EU-mittaritulos 4-6% suurempi Vanha mittari aliarvioi virtauksilla l/min

18 PEF-vuorokausiseuranta, perusvaihtelu ja bronkodilaatiovasteet Moodi 2011, 12:s painos

19 Astmalle diagnostinen PEFvuorokausivaihtelu ja bronkodilaatiovaste PEF-seuranta 2 viikkoa PEF-vaihtelun laskeminen: (PEFmax - PEFmin)/PEFmean - poikkeava vaihtelu 20% - poikkeava bronkodilaatiovaste 15% Astman kriteerit Merkitsevä vrk-vaihtelu vähintään 3 kertaa Merkitsevä PEF-bronkodilaatiovaste vähintään kolme kertaa

20 Virtaus-tilavuus-spirometria

21

22

23 Virtaus-tilavuusspirometrian tavallisimmat suureet VC = hidas vitaalikapasiteetti FVC = nopea vitaalikapasiteetti FEV1 = uloshengityksen sekuntikapasiteetti (FEV1/FVC )x100 tai (FEV1/VC)x100 = sekuntikapasiteetin ja vitaalikapasiteetin suhde PEF = ulospuhalluksen huippuvirtaus MMEF = uloshengityksen keskivaiheen virtaus MEF50 = uloshengityksen puolivälin virtaus MEF25= uloshengityksen viimeisen neljänneksen virtaus PIF = sisäänhengityksen huippuvirtaus AEFV = uloshengityskäyrän pinta-ala FET = ulospuhallusaika (Forced expiratory time) EV = ekstrapoloitu tilavuus

24

25 FEV1-mittaus pienoisspirometrilla Huom. Pitäisi olla nenänsulkija

26

27

28 Spirometrian aiheet 1. Diagnostiikka hengenahdistuksen syy Keuhkosairaus: astma, COPD, keuhkokudoksen sairaus 2. Lääkityksen tehon arviointi Keuhkosairaus: astma, COPD, keuhkokudoksen sairaus 3. Työkyvyn arviointi Keuhkosairaus: astma, COPD, keuhkokudoksen sairaus 4. Toimenpide- ja leikkauskelpoisuuden arviointi

29 Spirometrian harkinnanvaraiset vastaaiheet Hengitysinfektio Tuore sydäninfarkti Epästabiili angina pectoris Vaikeat rytmihäiriöt Tuberkuloosi (yskösvärjäyspositiivinen) Ilmarinta Bronkoskopian tai bronkografian välitön jälkitila Ennenaikaisen synnytyksen riski raskauden lopulla

30 Ohjeita spirometriatutkimuksiin tuleville Tutkimusta ei suositella tehtäväksi ennen kuin on kulunut 2 viikkoa hengityselintulehduksen (esim. flunssa) kliinisestä paranemisesta A. Lääkitys - Diagnostinen tutkimus ilman keuhkoputkia laajentavaa lääkitystä (mielellään ennen kuin aloitetaan säännöllinen astmalääkitys) - Muissa tapauksissa potilaan normaalisti käyttämä lääkitys ennen tutkimusta

31 Ohjeita spirometriatutkimuksiin tuleville, jatkoa B. Nautintoaineet ja ruokailu 4 tuntia tupakoimatta 2 tuntia ilman kahvia, teetä, kolajuomia ja muita piristäviä aineita Raskasta ateriaa vältetään, mutta ei tulla ravinnotta tutkimukseen 1 vrk:n sisällä ilman alkoholia 2 tunnin ajan vältettävä voimakasta fyysistä rasitusta

32 Keuhkoputkiin vaikuttavat lääkkeet Moodi 2011, 12:s painos

33

34 Spirometrian onnistumiskriteerit (ERS/ATS 2005), moodi 2011 A. Yhden käyrän kriteerit: Ei artefaktoja Puhallusvoima koko ajan maksimaalinen Eksrapoloitu tilavuus (EV) puhalluksen laskennallisessa aloituskohdassa (uusi nollakohta) on alle 5% FVC:stä tai alle 150 ml Puhalluksen kesto (FET) on riittävä, aikuisilla vähintään 6s, alle 10-vuotiailla vähintään 3s. Puhalluksen lopussa tilavuus muuttuu enää alle 25 ml viimeisen sekunnin aikana (nollavirtaus)

35 Esimerkkejä puhallusongelmista ekstrapoloitu tilavuus (EV) < 5% FVC:stä, tai < l (näistä suuremman mukaan)

36 Spirometrian onnistumiskriteerit (ERS/ATS 2005), moodi 2011, jatkoa B. Spirometriapuhallusten toistettavuus Kahden suurimman FEV1-arvon ero korkeintaan 150 ml (jos FVC on alle 1 l, sallittu ero on enintään 100 ml) Kahden suurimman FVC-arvon ero korkeintaan 150 ml (jos FVC on alle 1 l, sallittu ero on enintään 100 ml) Kahden suurimman PEF-arvon ero korkeintaan 10% pienempään verrattuna

37 C. Spirometriasuureiden valinta osakäyristä lopputulokseen (ERS/ATS 2005), moodi 2011, jatkoa Suurin FEV1 ja suurin FVC mistä tahansa onnistuneesta (ja hyväksytystä) käyrästä FEV1/FVC lasketaan suurimpien FEV1- ja FVC-arvojen perusteella Kaikki virtausarvot, kuten PEF, MEF50, MEF25 ja MMEF, tulostetaan siitä käyrästä, jossa summa FEV1+FVC on suurin Restriktion ja obstruktion arvioinnissa käytetään suurinta vitaalikapasiteeia (FVC tai VC) ja pienintä FEV1 ja vitaalikapasiteetin suhdetta

38 Bronkodilaatiokokeen aiheet A. Obstruktiolöydös spirometriassa FEV1/FVC tai FEV1/VC <88% viitearvosta B. Epäily astmasta ja FEV1 <90% ja/tai FVC <80% PEF <74% MEF50 <62% C. astmalääkityksen riittävyyden arviointi

39 Bronkodilaatiokokeen suoritus Perusspirometrian jälkeen Salbutamolia tilajatkeella 2x2 annosta a 0.1 mg (yhteensä 0.4 mg) Uusi spirometria 10 minuutin kuluttua

40 Bronkodilaatiokoe

41 Spirometrian tulkintaperiaatteet

42 Spirometriatuloksen tulkinta Normaali vai poikkeava Muutoksen vaikeusaste Vertailu viitearvoihin ((mitattu/viitearvo)x100) Muutoksen laatu Obstruktio (hengitystieahtauma) Restriktio (keuhkotilavuus on pienentynyt)

43

44

45 Obstruktion vaikeusaste virtaustilavuus-rekisteöinnissä

46 Restriktion vaikeusaste virtaustilavuus-rekisteöinnissä

47 Tyyppikäyrät virtaustilavuusspirometriassa

48 B. Spirometriakäyrät siten, että myös jäännöstilavuus (RV) on esitettynä; RV: mittaaminen tapahtuu kuitenkin muilla menetelmillä, sopirometria ei sitä pysty mittaamaan. D C Kliinisen fysiologian oppikirja 2003

49

50 7

51

52 Spirometriatuloksen tulkintaa Obstruktion palautuvuuden arvioiminen Merkitsevä bronkodilaatiovaste: astma Ei bronkodilaatiovastetta: COPD Tarvittaessa kontrollimittaus lääkehoitokokeilun aikana ja vertailu aikaisempaan spirometriaan

53 Spirometriatuloksen tulkintaa, jatkoa Restriktio (keuhkotilavuus on pienentynyt) FVC ja VC <80% viitearvosta Onko restriktio toiminnallinen vai onko kyseessä tilavuusrestriktio Hengityslihasten voima on alentunut PEF VC, FVC

54 Spirometrian ja muidenkin funktiotutkimuksien tutkimuksen suorittajan virheet virheellinen kalibraatio virheelliset esitiedot (sukupuoli, ikä, pituus, lääkitys) huono potilaan ohjaus tai kannustus nenänsulkija puuttuu huono puhallusasento pneumotakografi (virtausanturi) kostunut mittaustuloksien väärä valinta mittaus- ja laskentavirheet väärät viitearvot (aikuiset/lapset/etninen ryhmä)

55 Potilaasta johtuvat virheet huono yhteistyöhalukkuus virheellinen puhallustekniikka ilmavuoto suupielistä kästi tai sormi peittää anturin takaseinämää tai puristaa paineletkua kieli tai pureminen haittaa ilman kulkua suukappaleessa löysä hammasprotesi häiritsevät oireet (esim. yskä tai rintakipu) lääkitys ei ole ohjeiden mukainen

56 Spirometrian virhelähteet, jatkoa Tuloksen tulkitsijan virheet Tulkintavirheet Tehdään huonosti onnistuneista puhalluksista liian pitkälle vietyjä johtopäätöksiä Laitteistosta johtuvat virheet Kalibraatio-ongelmat Vuoto jne.

57 Keuhkoputkien histamiinialtistuskoe

58 Keuhkoputkien histamiinialtistuskoe Indikaatio: astman diagnostiikka Antamalla nousevia annoksia ei-spesifistä inhalaatioaltistetta histamiinia (tai metakoliinia) testataan keuhkoputkien epäspesifistä supistumistaipumusta Yleensä seurataan FEV1-arvon muutosta lähtötasoon (myös PEF-seuranta mahdollinen Annostelu dosimetrin avulla Mitataan PD15 (annos, joka aiheuttaa 15% FEV1-alenemisen)

59 Histamiinialtistuskokeessa mitattu bronkiaalinen hyperreakvititeetti eri tiloissa

60

61 Keuhkoputkien supistumisherkkyyden kasvun syitä Astmassa eosinofiilinen tulehdus Myös voimakasta ja kohtalaista hyperreaktiviteettia Muut keuhkoputkien sairaudet, kuten COPD Vain lievä hyperreaktiviteetti

62 Keuhkojen diffuusiokapasiteetti- mittaus Mitataan testikaasun CO:n diffuusiota Kertahengitysmenetelmä (single breath) Samalla mitataan toisen testikaasun (He) laimeneminen keuhkotilavuuteen (alveolaarinen tilavuus, VA)

63 Alveolo-kapillaarinen diffuusio Murray in The Normal Lung 1976

64 Diffuusiokapasiteettimittaus menossa

65 Diffuusiomittaustapahtuma

66 Hengityksen pidätys Sisäänhengitys Testikaasua CO, He hukkatilavuus näytetilavuus Uloshengitys, mitataan CO ja He uudet pitoisuudet He CO

67 Referenssi on A.Soviärvi, Käytännön Pulmonologiaa, Recallmed, 2005

68 Selroos, kirjasta:alveoliter, Författarna och AB Draco, 1986

69 Diffuusiotutkimuksen yhteydessä mitattavat suureet Kokonaisdiffuusiokapasiteetti DLCOcSB Spesifinen diffuusiokapasiteetti K = DLCO SB /VA Jäännöstilavuus RV = VA + VD - V IN RV = jäännöstilavuus VA = alveolaaritilavuus VD = kuollut tila V in = sisäänvedetty tilavuus ( noin 90% VC:stä) Kokonaiskapasiteetti TLC = RV + VCmax

70 Keuhkojen diffuusiokapasiteetin (DLCOcSB) alenemisen syitä Keuhkoemfyseema (Dm, Vc) Interstitiellit keuhkosairaudet (Dm) Keuhkoembolia (Dm, Vc) Keuhkotilavuuksien pienentyminen (Dm, Vc, diffuusio-pinta-ala) Anemia Dm = diffuusiokapasiteetin membraanikomponentti Vc = diffuusiokapasiteetin verivolyymikomponentti

71 Diffuusiokapasiteettimittauksen indikaatiot Keuhkokudoksen sairauksien diagnostiikka ja seuranta Keuhkoemfyseeman diagnostiikka ja vaikeusasteen arvioiminen Hypoksemian syiden selvittäminen Keuhkoverenkiertohäiriöiden selvittäminen (esim. keuhkoembolia) Toimenpidekelpoisuuden selvittäminen (esim. keuhkosyöpä, keuhkojen volyymireduktio jne. Lääkehoidon turvatutkimuksena, esim. sytostaatit, amijodaroni

72 Diffuusiokapasiteettituloksen luokittelu. Ilmoitettu arvo on mitattu arvo jaettuna viitearvolla (Viljanen ym. 1982). Muuttuja Sukupuoli Normaali Lievästi poikkeava VC Jäännöstilavuus, RV TLC Miehet ja naiset Miehet Naiset Miehet Naiset Selvästi poikkeava RV/TLC Miehet Naiset Hb-korjattu kokonaisdiffuusioka pasiteetti,dlcoc Hb-korjattu spesifinen diffuusiokapasiteetti,dlcoc/va Miehet ja naiset Miehet Naiset

73 Keuhkotilavuudet ja ansailma

74 Keuhkotilavuuden määrittäminen kaasun laimennosmenetelmällä

75 Kehopletysmografia (Bodybox), jossa keuhkotilavuus mitataan perustuen Boylen lakiin (P1xV1 = P2xV2)

76 Keuhkojen toiminnan jakautumisen tutkimukset

77 Ventilaatio jakautuu tuuletuksen suuruuden, asennon, pystyasennossa gravitaation mukaan. Myös sairaustilat voivat vaikuttaa jakautumaan.

78 Ventilaation ja perfuusion jakautumishäiriöt keuhkoissa Suht.o-vshuntti PAO2 alent. PAO2 PaO2 alent. PaO2 alent.

79 Keuhkojen ventilaation ja perfuusion gammakuvaus Merkkiaineet: Perfuusio: 99m Tc-Makroagregaatti (MAA) Ventilaatio: 99m Tc-leimatut hienojakoiset hiilipartikkelit Indikaatiot: Keuhkoemboliaepäily jodiallergisella, munuaisten vajaatoimintapotillaalla tai gravidalla Radiospirometria ennen lohkon tai keuhkon poistoa Epäily kroonisesta mikroembolisaatiosta

80

81

82 Gammakamera, tutkimukset isotooppilaboratoriossa

83 Ventilaatiokuvat Keuhkoembolia Perfuusiokuvat, nähdään puutoksia

84 Happisaturaation (SpO2) mittaus pulssioksimetrilla

85

86 Oksimetriseuranta rasituksen Pulssioksimetrin korva-anturi aikana Pulssioksimetrin sormianturi

87 Valtimoveren happisaturaation (SpO2) alenemisen syitä epätasainen ventilaatio-perfuusiosuhde Obstruktiiviset keuhkosairaudet Keuhkoembolia Obesiteetti (makuulla) Alentunut keuhkojen diffuusiokapasiteetti Emfyseema Keuhkokudoksen sairaudet keuhkoembolia

88 Valtimoveren happisaturaation (SpO2) alenemisen syitä, jatkoa Alveolaarinen hypoventilaatio Vaikeat keuhkosairaudet Neuromuskulaarisairaudet Thorax-vammat Sisäänhengitysilmassa alentunut O2-taso Vuoristoilma, lentokoneessa matkustaminen hiilimonoksidi Oikea-vasen-shuntti Synnynnäiset sydänviat, ASD jne.

89 Valtimoveren verikaasuanalyysi

90

91

92 Taulukko Hypoksemian ja hyperkapnian vaikeusaste valtimoveren happiosapaineen tai happikyllästeisyyden (SaO 2 tai SpO 2 ) perusteella. PaO 2 (kpa) SaO 2 (%) PaCO 2 (kpa) Normaali > 11 > 95 4,7 6 Hypoksemia Hyperkapnia Lievä Keskivaikea Vaikea ,1 6,6 6 7, ,7 8 < 6 < 80 > 8

93

94

95

96

97

98