Interpretatie van longfunctie in de kindergeneeskundige praktijk workshop gevorderden
Trends 2013 Marianne Brouwer, kinderarts-pulmonoloog CWZ, Nijmegen Mark Ottink, kinderarts-pulmonoloog MST, Enschede
M
Leerdoelen deelnemers
Longfunctie bij kinderen • • •
Wensen deelnemers (flap-over) Vragen!? Leermomenten noteren
• • • • • • •
Flow-volume-curve/Spirometrie FeNO Luchtwegprikkelbaarheidsmetingen Box en Helium dilutie Diffusie LCI Einde
Spirometrie
FLOW/VOLUME CURVE
MEFV beoordeling, aandachtspunten?
MEFV beoordeling, aandachtspunten:4-5
?
Referentiewaarden kinderen valkuilen 17 jaar CF
G
Referentiewaarden kinderen 1987
Pediatr Pulmonol. 1995 Feb;19(2):135-42.
1995
Spirometric reference values for white European children and adolescents: Polgar revisited.
Quanjer PH, Borsboom GJ, Brunekreef B, Zach M, Forche G,
2000
n=173 , 6-18 jaar n=> 10.000, 3-80 jaar
Cotes JE, Sanchis J, Paoletti P. Source Physiology Department, Leiden University, The Netherlands. Abstract We analyzed six spirometric data sets collected in the Netherlands, Austria, the United Kingdom, Spain, and Italy. The objectives were to establish whether (1) it was possible to describe spirometric indices from childhood to adulthood, taking into account the adolescent growth spurt, and (2) there are systematic differences in ventilatory function between children and adolescents in different parts of Western Europe. The study comprised 2,269 girls and 3,592 boys, aged 6-21 years. The range in standing height was 110-185 in girls, 110-205 in boys. The model applicable to all data sets was ln FVC or ln FEV1 = a + (b + c x A) x H, where H = standing height and A = age; this model prevents the phase shift between the adolescent growth spurt in length and lung volume from leading to an age-dependent bias in predicted values. There was surprising agreement between most of the data sets; systematic differences are probably due to technical factors arising from ATPS-BTPS corrections and from defining the end of breath with pneumotachometer systems. Taking those into account, prediction equations for FVC, FEV1, and FEV1%FVC were developed with "lower limits of normal" which should be applicable to children and adolescents of European descent. It is proposed that the approach of analyzing available data sets should also be applied to other ventilatory indices, data collected in adults and elderly subjects, or in other ethnic groups, and that an international data base be set up to that end.
2011
n= 5861, 6-21 jaar Nn= 1042, 2-18 jaar;NL
www.lungfunction.org
+
-
waarden van 3-85 jaar, goede aansluiting adolescenten SD waarden Alleen FEV1, FVC en FEF75 Geen referentiecurve mogelijk Voor andere metingen (box, CO diffusie) andere referentie (Koopman)
GLI vs Zapletal vs Wang • Recent nieuwe normaalwaarden van GLI ingevoerd – Gebaseerd op lengte en leeftijd – 74.000 niet rokende gezonden tussen de 3-95 jaar uit gehele wereld • Onderscheid met normaalwaarden Zapletal: – FEV1 % predicted verschilt tot ≈ 15 % – FVC % predicted verschilt tot ≈ 20 %
Met dank aan Annelies Zwitserloot
GLI vs Zapletal vs Wang
Met dank aan Annelies Zwitserloot
GLI vs Zapletal vs Wang
Met dank aan Annelies Zwitserloot
Samenvatting beoordeling MEFV • • • •
Klinische gegevens: obstructie Lengte (recent), geslacht Normaalwaarden Technische kwaliteit, reproduceerbaarheid – – – –
• • • •
Vorm* PEF* Tussenstuk, inspanningsonafhankelijk* Eindtraject tot RV*
FEV1, FVC in liters, %, SDS* Tiffeneau* Effect beta-2-mimetica* Nieuwe normaalwaarden worden binnenkort geïmplementeerd
beoordelingen en patronen
LONGFUNCTIE
Turnster, 16 jaar, astma Normaal?
Bijna supra-maximale flows; normaal M
A: variabele intrathoracale obstructie Dubbele aortaboog met tracheomalacie B: variabele extra-thoracale obstructie Vocal cord dysfunction C: gefixeerde obstructie Glottische stenose
resectie RMK + ? PEF 33% naar 34% MEF 28% naar 31% FEV1 47% naar 53% VCmax 69% naar 71% Tiff 0,55 naar 0,66
B++ bronchomalacie LHB Flow/volume op leeftijd 9 jaar
Rechts descenderende aorta + CF
flow/volume op leeftijd 16 jaar
ernstig astma, instabiel
astma
ernstig astma, instabiel
astma
bronchomalacie
G
Insoiratoire obstructie + expiratoir
Gefixeerde obstructie in trachea vaatring + expiratoir Insoiratoire obstructie
Spirometrie, body box en He dilutie.
STATISCHE VOLUMINA
Wat valt op?
M
RV, TLC en FRC metingen RV = FRC - ERV Nitrogen washout
He dilutie
Body box
Helium dilutie • Closed circuit met bekende He concentratie • He-concentratiemeter • Patient voegt op eigen ademhaling toe aan systeem • Nieuw He concentratie (verdunning) • => FRC berekening
Andere factoren: - koolzuur absorptie - spirometer - zuurstof toediening ivm consumptie
Body Box • Boyle’s law: Druk x Volume = constant
• Gesloten box (druk dicht) • Spirometrie • Ademen door een mondstuk, sluiting klep eind expiratoir • Ademteugen tegen gesloten klep => wijziging compressie (compliance) thoracaal gas • Wijziging volume in box = wijziging volume TGV
– Berekening via Δ V en Δ P oorspronkelijk volume te berekenen => TGV (FRC) – Flow-plethysmografie: continue flowregistratie en Δ V in box.
Verschil Helium dilutie
Body box
• Meting obv verdunning Helium concentratie • Meet FRC van geventileerde delen van de long
• Meting FRC (TGV) mbv compliance lucht • Meting totaal TGV (ook nietgeventileerd) • Weerstandsmetingen mogelijk • ṽ geeft de volumestroom door het mondstuk aan. • ΔV geeft de volume (pressure) verandering van de thorax tijdens rustademhaling, gemeten als drukverandering in de box. • sRAW = ṽ / ΔV
Indicaties TLC/box metingen • Bevestigen restrictieve afwijkingen • Air trapping • Weerstandsmetingen, nietinspanningsafhankelijk. • Monddrukmetingen (spierkracht)
56.7% VC RV 204.1% TLC 88.5%
RV/TLC 213.5%
Restrictie? Nee, air trapping
congenitale hernia diafragmatica
Restrictie? Box-meting = bewijs
CF, 17 jaar (F)VC = 63% pred. < -1,64 SD Restrictie?
Restrictie? Nee; TLC > 5,58 l
Techniek juist? Restrictie?
G
Obstructie? Restrictie? Beiden?
Meisje, progressieve scoliose eci Teugvolume = 8 ml x 33 kg= 264 ml
Histamine/Metacholine/Inspanning
PROVOCATIETESTEN
BHR testen • Metingen van bronchiale hyperreactiviteit • Directe provocatie – Histamine – Metacholine
• Indirecte provocatie – Mannitol – Inspanning – AMP
Directe en indirecte provocatietesten
BHR • BHR is een belangrijk onderdeel van astma • Bij kinderen minder sensitief en specifiek dan volwassenen • Beperkte relatie tussen BHR en mate van astmaklachten • Ernstige BHR is alarmsymptoom • BHR komt ook in gezonde populatie voor
Indicatie - Bevestigen van vermoeden op astma - Monitoren respons op behandeling - Uitkomstmaat research
Methacholine provocatie
histamine provocatietest II
Gestoord? Interpretatie:: < 0,125 mg/ml ernstig 0,125- 1,0 mg/ml matig 1,0-8 mg/ml mild > 8 mg/ml normaal 6,9 mg/ml
histamine provocatietest III
9%
Inspanningsastma; definitie
• Transiente luchtwegvernauwing na inspanning • Specifiek voor astma
Cropp Paediatrics. 1975 Godfrey Thorax. 1991
Dehydratie
Hyperpnoe tijdens inspanning Hyperosmotische gradient
Degranulatie van mest cellen
Uitstoot Mediatoren Histamine ⇢ vroege fase Leukotrienes ⇢ Late fase
S. Anderson, J Allergy Clin Immunol 2000 Dia van J. Driessen/B. Thio
Verschillen inspanning versus histamine provocatie testen Histamine/methacholine: directe test • Geleidelijke prikkeltoename • Meer meetpunten • Meet het gehele proces van de luchtweg: inflammatie, epithelial lining, remodelling Inspanning: indirecte test • Meet inflammatie • Sensitievere test voor astma dan histamine • Snellere verbetering op ICS-medicatie • Meer real-life?
FEV1 na inspanning Tijd na inspanning (minuten)
ΔFEV1 (%)
0
Pre
1
3
6
9
12
15
20
25
30
-10 15% drop
-20 -30
Gezonde kinderen in koude lucht Koude lucht Kamer temperatuur
FeNO
NO METING
Wat betekent FeNO? • FeNO= fractioned exhaled Nitric Oxide • FeNO is een maat voor eosinofiele inflammatie • NO wordt gemeten met chemiluminescentie of een electrochemische reactie M
Niox Mino Niox Flex
Nasaal NO
Eco Medics CLD 88sp NO analyzer
FeNO ATS/ERS criteria • Standaardflow 50 ml/sec • NO vrije lucht inademen • >6 sec uitademen tegen weerstand van 5 cm H2O • Plateaufase min 3 sec, <10% of ≤ 1 ppb variatie • Gemiddelde van 2 metingen Am J Respir Crit Care Med. 2005;171:912-30.
Volwassenen
Kinderen
Interpretatie bij symptomatische astma patiënt
FeNO laag
< 5 ppb
<5 ppb
cave PCD* of CF**
FeNO normaal
5-20 ppb
5-15 ppb
eosinofiele inflammatie onwaarschijnlijk, overweeg andere diagnose
FeNO hoog normaal/ verhoogd
20-35 ppb
15-25 ppb
eosinofiele inflammatie en reactie op steroïden mogelijk
FeNO hoog
>35 ppb (31;32)
> 25 ppb (33)
eosinofiele inflammatie en reactie op steroïden zeer waarschijnlijk
Nasaal NO laag
< 200 ppb (3)
<200 ppb (40)
PCD waarschijnlijk, indicatie voor trilhaaronderzoek*
Nasaal NO normale waarden
Mean 455 ppb, SD 147 (41)
Mean 449 ppb, SD 115 (42)
Langendam M, Pijnenburg MW, de Jongste JC, Hooft L, Scholten RJ, Boluyt N. [Treatment of children with asthma based on exhaled nitrogen monoxide: added value of nitrogen monoxide measurements has not yet been demonstrated]. Ned Tijdschr Geneeskd 2010; 154: A1804
1. Leidt het titreren van de behandeling bij kinderen met astma op basis van FeNO vergeleken met conventioneel monitoren op symptomen en longfunctie tot betere astmacontrole? Het monitoren van astma (titreren van ICS) bij kinderen met behulp van FeNO metingen kan op dit moment niet worden aanbevolen in de huisarts- en de kindergeneeskundige praktijk. FeNO monitoren met als doel betere astmacontrole zou dan ook alleen moeten plaatsvinden in het kader van onderzoek. (‘moderate quality evidence’)
DIFFUSIECAPACITEIT
CO diffusie • Meting single breath methode: • inademing van bepaald gasmengsel, met bekende conc CO en bijv helium. • Adem 10 sec vast, daarna volledig uitademen. • Bepaling tijdens midexpiratie CO concentratie => CO diffusie
CO-diffusie • Indicatie: – verdenking parenchym-afwijking – interstitiële longziekten – zuurstofdesaturatie bij inspanning
NB: bij roken is TLCO verhoogd!
15 jarig meisje, stamceltransplantatie, CT alveolaire consolidaties, R/ bleo + BCNU -VC 1.57 L (37%) -FEV1 1.54 L (43%) ---------------------------------------TLC 2.67 L (48%) -RV%TLC 40.38% (177%) ---------------------------------------TLCO/VA 1.30 L (69%) Conclusie: restrictie gestoorde diffusie
Jongen,16 jr, stamceltransplantatie, beperkte inspanning -Saturatie? -VC 5.46L (114%) -FEV1 4.55L (114%) --------------------------------------TLC-he 8.22L (136%) -RV%TLC-he 32.66% (144%) --------------------------------------TLCO/VA 1.9 mmol/min/kPa/L (62%)
Conclusie: Geen restrictie,gestoorde diffusie
Conclusie CO diffusie • • • •
Maat voor parenchymfunctie/afwijkingen Gerelateerd aan Hb TLC bepaling noodzakelijk Beperkte indicatie binnen kindergeneeskunde
Lung Clearance Index • Multiple breath washout technique • Meet ventilatie inhomogeniciteit • Niet inspanningsafhankelijk • Bij astma en CF geassocieerd met ernst van ziekte • Conclusie: – Nieuwe techniek – Oa al detectie van kleine veranderingen, waarbij FEV1 onvoldoende sensitief – ERS taskforce volgt
Einde
www.spirxpert.com = Prof. Dr. Ph. Quanjer
literatuur
• • • •
Longfunctie-onderzoek Demedts en Decramer 1998, ISBN 90-5350-630-6 Interpretation of pulmonary function tests Hyatt R. et.al. 1997,ISBN 0-31626261-7 Werkboek Sectie Kinderlongziekten, longfunctie A. Zapletal, M. Samanek, T. Paul Lung function in children and adolescents 1987 ISBN 3-8055-4495-2
