Funkční vyšetření plic Spirometrie

Funkční vyšetření plic Spirometrie Michal Huptych

Úvod do biomedicínského inženýrství

27. 10. 2011

Biomedical Data Processing G r o u p

Obsah prezentace Přednáška Něco málo o plicích Něco málo z historie Spirometr Měřené veličiny Ukázky křivek a postup při popisu křivky Poruchy a nemoci plic

Cvičení Postupy měření Ukázky křivek Ukázka měření Biomedical Data Processing G r o u p

Plíce  Orgán zajišťující výměnu dýchacích plynů  Dělí se na levý a pravý plicní lalok  Spojeny s malým krevním oběhem  chrupavka štítná (cartilago thyroidea)  chrupavka prstencová (cartilago cricoidea)  průdušnice (trachea)  Jícen (oesophagus)  srdečnice (aorta)  cévní kmen plicnice (truncus pulmonalis)  průdušky (bronchi)  horní plicní lalok (lobus superior)  dolní plicní lalok (lobus inferior)  střední plicní lalok (lobus medius)

http://www.pomoooc.estranky.cz/clanky/a natomie/plice---anatomie


K čemu spirometr slouží? Měření množství ventilovaného vzduchu Měření výdechových rychlostí Porovnávání naměřených hodnot s normovanými hodnotami Pomocí výsledného grafu a odchylek od normálu lékař posuzuje stav dýchacích cest a doporučuje další léčbu


Historie – 1852 – John Hutchinson • Jako první prokázal

spojitost výška člověka objem plic. • Mylně se domníval že kapacita plic nezávisí na hmotnosti jedince.


Historie – 1854 – Wintrich • Zjednodušil předchozí model spirometru • Usuzoval, že objem plic závisí na výšce, váze i věku.


Historie – 1866 – William Salter • Možnost grafického záznamu v závislosti na čase


Současnost  Moderní spirometry s možností propojení s PC  Databáze pacientů včetně diagnóz  Možnost srovnávání s dříve naměřenými hodnotami  Porovnávání s náležitými hodnotami podle věku, pohlaví, výšky..


Metody funkčního vyšetření plic 9

 Základní – vyhledávací  Měření vrcholové výdechové rychlosti  Orientační spirometrie

 Základní – rozšířené  Spirometrie, křivka průtok – objem  Bronchodilatační a bronchokonstrikční testy

 Specializované  Celotělový pletysmograf, vyšetření ve spánkové laboratoři, atd.

Jan Kahl - X33BMI - 12. 12. 2007 Biomedical Data Processing G r o u p

Diagnostika plic  Dýchání zevní – plicní – výměna dýchacích plynů mezi organismem a zevním prostředím  Dýchání vnitřní – tkáňové – výměna dýchacích plynů mezi krví a tkáněmi  Dechový cyklus  Dechový vzor – vztah mezi dechovou frekvencí, minutovou ventilací, trváním nádechu a výdechu, apnoickou pauzou, dechovým objemem


Spirometrie, křivka průtok - objem 11

Statický plicní objem

Dynamický plicní objem

 Není sledován vztah k času

 Měření během usilovného nebo rychlého dýchání

 Vitální kapacita (VC)  Usilovná vitální kapacita (FVC)

 Spirometrická křivka průtok – objem, resp. objem – čas

 Usilovně vydechnutý objem za 1. sekundu (FEV1)

 Pouze výdechová nebo i nádechová část křivky


Spirometrie - statické plicní objemy  VT – dechový objem (0,5 l)  Vd – anatomický mrtvý dýchací prostor (150-200 ml)

 ERV – exspirační rezervní objem  IRV – inspirační rezervní objem  RV – reziduální objem

 VC – vitální kapacita plic  TLC – celková plicní kapacita  FRC – funkční reziduální kapacita  IC – inspirační kapacita  Dechový objem cca 0,5 l


Diagnostika plic


Spirometrie - statické plicní objemy


Plicní objemy


Plicní poddajnost  Objemové změny plic jsou závislé na poddajnosti plic a hrudníku a na odporu plic RL.  Elasticita plic určuje plicní poddajnost – complianci C.  C = ΔV/ ΔP

RL = ΔP / V


Respirační kvocient  Vdechovaný vzduch – 21 % O2, 0,04 % CO2, zbytek N2 a Ar  Vydechovaný vzduch - 17 % O2, 3,5 % CO2, zbytek N2 a Ar

 Spotřeba kyslíku v klidu 0,3 l / min  Výdej CO2 v klidu

0,25 l / min  Při zátěži – zvýšení až 15x  Respirační kvocient

RQ = VCO2 / VO2 hodnota – 0,7 – 1,0 Biomedical Data Processing G r o u p

Pulmonální funkční testy  Hodnocení vlastní mechaniky dýchání, stanovení statických a dynamických plicních veličin  Průtok, objem a tlak dýchacího plynu  Spirometrie – statické plicní objemy  Pneumotachografie – průtok – z něj hodnocení dynamických veličin  Celotělová pletysmografie – komplexní měřicí systém pro stanovení všech parametrů pulmonálních funkcí – měření objemových změn těla subjektu umístěného do vzduchotěsné kabiny


Spirometrie – dynamické parametry  FVC - usilovná vitální kapacita („co nejvíce a co nejrychleji“)

 FEV1 - expirační sekundová kapacita  FEV1/FVC - poměr sekundové kapacity k FVC  FEF25-75% - průměrná rychlost toku ve střední polovině FVC

 PEF - maximální výdechová rychlost  Vmax 50%, Vmax 25% - maximální tok po vydechnutí 50% resp. 75% vitální kapacity


Křivka objem - čas


Křivka průtok - objem 21

 Dnes již základním vyšetřením  Indikace:  Nemoc plic a průdušek  Diagnostika stavů spojených s dušností, kašlem, tíhou na hrudi  Před hrudními nebo břišními operacemi


Smyčka průtok/objem


Průběhy


Respirační systém - patofyziologie zahrnuje (v užším slova smyslu, na úrovni plic) poruchy:

 Ventilace  Difúze  Perfúze Tato klasifikace je schematická, zpravidla podle primárního typu postižení. V reálné patofyziologické situaci jsou tyto poruchy přítomny většinou současně.


Alveolární ventilace VA= (VT-VD) x f VT….dechový objem (tidal volume) VD ….mrtvý prostor (dead volume) f ….dechová frekvence

VA= (500ml-150ml) x 15/min=5250ml/min


Ventilačně perfúzní nerovnováha Nestejný poměr průtoku plynu a krve (V‘/Q‘) u jednotlivých sklípků  i za fyziologických podmínek  plicní báze: V‘/Q‘ = 0,7  plicní hroty: V‘/Q‘ = 3,3

 zvýšena za patologických stavů (téměř všech)  ↑ V‘/Q‘ → ↑mrtvý prostor → ↑PaCO2  ↓ V‘/Q‘→ ↑zkrat → ↓PaO2



Poruchy ventilace  Obstrukční ventilační poruchy (zúžení dýchacích cest)

 Restrikční ventilační poruchy (redukce funkčního parenchymu plic nebo omezení dýchacích pohybů)  Smíšené ventilační poruchy  Prostá hypoventilace


Prostá hypoventilace  Zpravidla mimoplicní příčina  CNS (otravy, léky, úrazy)  nervosvalová onemocnění (myastenia gravis)  obstrukce horních dýchacích cest

 Snížení V‘A= (VT-VD) x f  Hypoxemie, hyperkapnie


Asthma bronchiale Chronická zánětlivá choroba dýchacích cest, charakterizovaná zvýšenou reaktivitou na různé stimuly vedoucí k variabilní bronchiální obstrukci, která je reverzibilní buď spontánně nebo po terapii. 2,3-3,3 % populace

bez závislosti na pohlaví vzrůstající výskyt multifaktoriální onemocnění  Dechové obtíže, hvízdavý dech, dráždivý kašel  záchvaty se střídají s obdobím klidu Biomedical Data Processing G r o u p

Astma - dělení  Atopické (alergické) astma  genetická predispozice + alergen, I.typ přecitl.

 Neatopické (nealergické) astma  endogenní a. (bez známé příčiny)  námahové a. (tělesná zátěž)  iritační a. (chem. látky, teplo, chlad)  aspirinové a. (i jiné léky)

 profesionální a. aj.


Astma - fáze záchvatu  Časná (bezprostřední odpověď)  do 30 min, mediátory žírných buněk  zvýšená sekrece hlenu, otok sliznice  kontrakce hladkých svalů (bronchospazmus)

 Pozdní odpověď  po 4-6 hod, mediátory neutrofilů, eozinofilů  zánět, příp. destrukce epitelu


Astma - plicní funkce  V klidu  někdy i bez známek obstrukce  bronchoprovokační testy

 V záchvatu známky obstrukce  snížené dynamické ventilační parametry  zvýšené statické parametry  zlepšení po podání bronchodilatátorů


Chronická bronchitida  Klinická definice:  Onemocnění s hypersekrecí hlenu spolu s chronickým kašlem nejméně 3 měsíce v roce, a to 2 po sobě následující roky, s vyloučením jiných plicních a kardiálních nemocí.

 kouření cigaret  profesionální expozice (oxidy S,N, formaldehyd)

 znečištěné ovzduší  opakované infekce dýchacích cest


Chronická bronchitida - funkční důsledky  Zúžení malých dýchacích cest → exspirační obstrukce -↓ dynamické parametry → plicní hyperinflace → ↑RV/TLC → ventilačně perfuzní nerovnováha (↓V‘/Q‘)

→ hypoxemie (cyanóza), hyperkapnie, respirační acidóza → vazokonstrikce → plicní hypertenze → normální difúzní plicní kapacita pro O2


Chronická obstrukční plicní nemoc  5-20% dospělé populace  převaha u mužů  30 x častější u kuřáků  mortalita - 5.místo  narůstající dechové obtíže (roky)  dušnost, produktivní kašel  v pokročilém stadiu hmotnostní deficit  poloha v předklonu s podepřenými pažemi  našpulení rtů při výdechu  převážně bronchitida x převážně emfyzém Biomedical Data Processing G r o u p

Obecné důsledky bronchiální obstrukce  ztížený výdech  ↓dynamických ventilačních parametrů  potřeba více času k vydechnutí VC, ↓V‘A

 hyperinflace plic  ↑ residuální objemy (FRC, RV, TLC)

 ventilačně perfuzní nerovnováha, ↑VD, ↓V‘A  zánik interalveolárních sept  porucha difúze pro kyslík

 hypoxemie, hyperkapnie, respirační acidóza


Algoritmus pro interpretaci spirometrie


Zátěžové funkční testy plic


Zátěžová polygrafie


Literatura: 41

 J. Fišerová, J. Chlumský, J. Satinská a kol.: Funkční vyšetření plic  MUDr. H. Lochmanová: Interpretace výsledků funkčního vyšetření

plic

 MicroMedical Ltd. – www.micromedical.co.uk


Konec


Cvičení


Měřené veličiny  Forced Vital Capacity (FVC) [l]  Forced Expiratory Volume (FEV1) [l]  Max. Expiratory Flow (MEF25-75) [l/s]  Peak Expiratory Flow (PEF) [l/s]

 Inspiratory Vital Capacity (IVC) [l]  Area of Expiration (Aex) [l2/s]  Fev1 / FVC [%]


Postup měření  Příprava na test  Alespoň 6 hodin nekouřit  Někteří pacienti mohou být vyzvání k vynechání denní dávky léků  Před začátkem měření je pacient zvážen a změřen


Postup měření  Samotný záznam  Na nos se nasadí „kolíček“  Po připevnění jednorázového náustku pacient dýchá normálně cca 10s  Lékař vyzve pacienta k nejhlubšímu nádechu a v zápětí co možná k nejprudšímu a nejdelšímu výdechu


výdech

nádech


Popis křivky

 Obstrukce = neprůchodnost dýchacích cest = příznak astmatu  Restrikce = omezení či ztráta dýchací plochy








Funkční vyšetření plic Spirometrie

Recommend Documents