ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΣΤΗΝ ΧΡΟΝΙΑ ΑΠΟΦΡΑΚΤΙΚΗ ΠΝΕΥΜΟΝΟΠΑΘΕΙΑ Ν Γ ΚΟΥΛΟΥΡΗΣ Αˊ ΠΝΕΥΜΟΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ
ΟΡΙΣΜΟΣ ΣΠΙΡΟΜΕΤΡΗΣΗΣ Spiro=Πνέω + Μετρώ, Respiro=Αναπνέω, 1846, Spirometry, Spirometer ΣΠΙΡΟΜΕΤΡΗΣΗ: Διαδικασία μέτρησης της Ζωτικής Χωρητικότητας Ο μέγιστος όγκος αέρα που μπορεί να εκπνεύσει κάποιος μετά από μέγιστη εισπνοή
Ο John Hutchinson, το 1846, παρουσίασε όχι μόνον την πρώτη σπιρομετρική συσκευή, αλλά περιέγραψε με πολλές λεπτομέρειες την διαδικασία μέτρησης της Βραδέως Εκπνεομένης Ζωτικής Χωρητικότητος (Slow Vital Capacity; SVC). Παρόλη την αναμφισβήτητη αξία της δεν ήταν δυνατόν να ανιχνεύσει την συχνότερη λειτουργική διαταραχή αερισμού, την αποφρακτική συνδρομή, που είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα της Χρόνιας Αποφρακτικής Πνευμονοπάθειας.
Η ανίχνευση της στένωσης των αεραγωγών κατέστη δυνατή το 1947, όταν οι Tiffeneau και Pinelli πρότειναν την μέτρηση των παραμέτρων: α) του Βιαίως Εκπνεομένου Όγκου στο 1ο δευτερόλεπτο (Forced Expired Volume in the 1st second (FEV 1 ); και β) τον λόγο FEV 1 /FVC, %.
Ο Hyatt, το 1958, παρουσίασε την μεγίστη καμπύλη ροής-όγκου (Maximum Expiratory Flow Volume; MEFV) ως εναλλακτική έκφραση της σπιρομετρικής καμπύλης όγκου-χρόνου (FVC-t)
Το καρδιογράφημα του πνευμονολόγου!!!!
Εξέλιξη των συμπτωμάτων, σπιρομετρικών δεικτών, αερίων αίματος και ακτινογραφίας θώρακος με την πάροδο του χρόνου
FEV 1 (% τιμής στην ηλικία των 25) Απώλεια του FEV1 σε υγιείς, καπνιστές, και μετά την ΔΙΑΚΟΠΗ ΚΑΠΝΙΣΜΑΤΟΣ 100 Μη καπνιστής ή μη ευάλωτος στο κάπνισμα 75 50 25 Καπνιστής ευάλωτος στις συνέπειες του καπνού Αναπηρία Θάνατος Διακοπή στα 45 Διακοπή στα 65 0 25 50 75 Ηλικία (έτη) Fletcher C & Peto R, BMJ 1977
Ταξινόμηση Βαρύτητας
Risk (GOLD Classification of Airflow Limitation) Risk (Exacerbation history) Global Strategy for Diagnosis, Management and Prevention of COPD Συνδυασμένη εκτίμηση της ΧΑΠ 4 3 (C) (D) > 2 If GOLD 1 or 2 and only 0 or 1 exacerbations per year: Low Risk (A or B) 2 1 (A) (B) 1 0 If GOLD 3 or 4 or two or more exacerbations per year: High Risk (C or D) mmrc 0-1 CAT < 10 mmrc > 2 CAT > 10 Symptoms (mmrc or CAT score))
Γιατί η FEV1 δεν είναι καλός δείκτης; FEV 1 FEV 1 Pride NB. In: Hughes & Pride (eds). Lung Function Tests. London WB Saunders, 1999, p 21.
Χρονο-εξάρτηση της Ζωτικής Χωρητικότητας Η μέτρησης της Βιαίως Εκπνεομένης Ζωτικής Χωρητικότητας ή αλλιώς σπιρομέτρηση είναι από τις πλέον καλά μελετημένες δοκιμασίες και εκτεταμένες οδηγίες έχουν δοθεί από την Αμερικανική (ATS), την Βρετανική (BTS), όσο και την Ευρωπαϊκή Εταιρία Πνευμονολογίας (ERS). Σε αυτές τις οδηγίες όμως η εισπνευστική προσπάθεια που προηγείται της Βίαιης Εκπνοής δεν έχει τυποποιηθεί. Στην πράξη, αυτή η εισπνευστική προσπάθεια διενεργείται με: α) άλλοτε άλλη ταχύτητα, και β) άλλοτε άλλη χρονική καθυστέρηση (παύλα) στην θέση της μεγίστης εισπνοής (TLC). Όμως, η χρονική διαδρομή της εισπνευστικής προσπάθειας έχει αξιοσημείωτη επίδραση στις τιμές της αιχμής ροής (PEF), της FEV 1, και όλης της εκπνευστικής καμπύλης ροής-όγκου (MEFV curve) τόσο σε φυσιολογικά άτομα, περιοριστική διαταραχή αερισμού, αλλά κυρίως σε ασθενείς με χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια.
Η χρονική διαδρομή της ροής (άνω) και του όγκου (κάτω) κατά την διάρκεια 2 σπιρομετρήσεων (a & b) από τον ίδιο ασθενή με Χρόνια Αποφρακτική Πνευμονοπάθεια. Στην προσπάθεια a της βίαιης εκπνοής προηγείται ταχεία μεγίστη εισπνοή χωρίς παύλα, ενώ στην προσπάθεια b προηγείται βραδεία μεγίστη εισπνοή με εισπνευστική παύλα περίπου 5-6 s.
Τα αίτια του φαινομένου αυτού δυνατόν να είναι πολλά, φαίνεται όμως ότι το κυριότερο είναι η αυξημένη ελαστική πίεση επαναφοράς (Pel,L) κατά την προσπάθεια a εν σχέση με την προσπάθεια b, η οποία είναι αποτέλεσμα της ινο-ελαστικής συμπεριφοράς του πνευμονικού ιστού.
Airflow Limitation Koulouris et al, Eur Respir J 1995; 8: 306-13 O όρος "περιορισμός της ροής αέρα" χρησιμοποιείται συχνά για να δείξει πως σε ένα συγκεκριμένο ασθενή οι μέγιστες ροές κατά την διάρκεια μίας βίαιης σπιρομετρικής προσπάθειας είναι κατώτερες των προβλεπομένων. Pride NB. In: Hughes & Pride (eds). Lung Function Tests. London WB Saunders, 1999, p 21.
Expiratory flow limitation Koulouris et al, Eur Respir J 1995; 8: 306-13 Ο όρος περιορισμός της ροής κατά την ήρεμη εκπνοή χρησιμοποιείται όταν οι ροές κατά την ήρεμο εκπνοή είναι οι μέγιστες, δηλαδή αυτές που το άτομα παράγει όταν πραγματοποιεί μέγιστη εκπνευστική προσπάθεια. Το φαινόμενο αυτό είναι χαρακτηριστικό σοβαρής στένωσης των ενδοθωρακικών αεραγωγών λόγω δυναμικής σύμπτωσης τους κατά την εκπνοή. Pride NB. In: Hughes & Pride (eds). Lung Function Tests.London WB Saunders, 1999, p 21.
Συμβατική Τεχνική FEV 1 FEV 1 Pride NB. In: Hughes & Pride (eds). Lung Function Tests. London WB Saunders, 1999, p 21.
2 2 Flow, l/s 1 0-1 NEP 1 0-1 NEP Exp Patient #12 Patient #21 Koulouris et al, Eur Respir J 2003; 21: 743-8 -2-1 0 Volume, l -2-1 0 Volume, l Εάν σε σύγκριση με την κοντρόλ, η δεύτερη εκπνοή δεν εμφανίζει καθόλου ή εμφανίζει μερική αύξηση της εκπνευστικής ροής αυτό σημαίνει "δυναμική σύμπτωση αεραγωγών" και "περιορισμό της ροής". Αντίθετα, αν η εκπνευστική ροή της κοντρόλ εκπνοής και της αμέσως επομένης δεν συμπίπτουν καθόλου ο ασθενής δεν έχει "δυναμική σύμπτωση αεραγωγών". Η τεχνική (ΝEP) είναι απλή, ταχεία και η πλέον αξιόπιστη στην ανίχνευση του φαινομένου της "δυναμικής σύγκλεισης των αεραγωγών" ή άλλως του «περιορισμού της ροής κατά την ήρεμη αναπνοή» σε καθιστή και ύπτια θέση.
Δυναμική σύμπτωση των αεραγωγών κατά την ήρεμη αναπνοή Dynamic compression of the airways or expiratory flowlimitation during tidal expiration (EFL) is a factor that causes peripheral airway injury. D Angelo et al. Low volume ventilation induces peripheral airways injury and increased airway resistance in normal open chest rabbits. J Appl Physiol 2002; 92: 949-956. Koutsoukou et al. Crit Care Med 2002; 30: 1941-49
Στους ασθενείς με ΧΑΠ, η παρουσία του φαινομένου του «περιορισμού της ροής κατά την ήρεμη αναπνοή» είναι μεγάλης κλινικής και παθοφυσιολογικής σημασίας διότι: α) προάγει την υπερδιάταση β) εμφάνιση PEEPi γ) αιμοδυναμικές διαταραχές δ) διαταραχή λειτουργίας των αναπνευστικών μυών ε) αύξηση του έργου της αναπνοής στ) δύσπνοια
Μέτρηση της Υπερδιάτασης Ferguson GT. Proc Am Thorac Soc 2006; 3: 176-179
Exercise in COPD Association of EFL with dynamic hyperinflation Volume (%TLC) 100 80 60 FL at rest FL at 1/3WRmax FL and NFL at 2/3WRmax TLC n=5 TLC n=4 TLC n=5 100 100 IC IC IC IRV EILV VT p<0.05 p<0.05 EELV 80 IRV EILV VT p<0.05 NS EELV 80 60 60 IRV EILV VT NS NS EELV Rest 1/3WRmax 2/3WRmax Rest 1/3WRmax 2/3WRmax Rest 1/3WRmax 2/3WRmax Koulouris et al, JAP 1997; 82: 723-31
O Donnell DE & Laveneziana P. COPD: Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2006; 3: 219-232.
Πληθυσμογράφος σώματος; Body-Box τότε τώρα
BOYLE S LOW PV=P V P =P+ΔP V =V+ΔV PV=(P+ΔP)(V+ΔV) PV=PV+ PΔV+ ΔPV+ ΔPΔV PV=PV+ PΔV+ ΔPV 0= PΔV+ ΔPV ΔPV=- PΔV V= - PΔV/ΔP P=κυψελιδική πίεση ΔP=μεταβολή της πίεσης κατά τις ταχείες εισπνευστικές κινήσεις V=TGV στην FRC ΔV=μεταβολές όγκου στο επίπεδο της FRC.
ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΚΠΛΥΣΗΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ Darling et al J Clin Invest 1940; 19: 609-618
ΤΕΧΝΙΚΗ ΑΡΑΙΩΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ Meneely & Kaltrieder J Clin Invest 1949; 28: 129-139 Volume of He= Vs.C 1 Volume of He=C 2 (Vs+FRC) Vs.C 1 =C 2 (Vs+FRC) FRC=Vs(C 1 -C 2 )/C 2
ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ TLC
ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ TLC HRCT MRI HRCT=Καλή συσχέτιση με την απλή ακτινογραφία και την πληθυσμογραφική μέθοδο. Εφαρμόζεται σε ενηλίκους και παιδιά. Μειονέκτημα η υψηλή ακτινοβολία. MRI=Πολλές εικόνες σε σύντομο χρονικό διάστημα. Χαμηλή ακτινοβολία. Υψηλό κόστος.
Αύξηση της Διαχυτικής Ικανότητας DLCO SB 1. Υπτια θέση 2. Ασκηση 3. Ασθμα, Χρονία Βρογχίτις 4. Παχυσαρκία 5. Πολυκυτταραιμία 6. Ενδο-πνευμονική αιμορραγία 7. Left to right intracardiac shunts 8. Μέχρι 30 μετά την λήψη βρογχοδιαστολής
Αιτίες μειωμένων τιμών DLCO SB Α. Μειωμένη επιφάνεια διάχυσης 1. Εμφύσημα 2. Πνευμονεκτομή/Λοβεκτομή 3. Βρογχική Απόφραξη (π.χ., όγκος) 4. Πολλαπλές Πνευμονικές Εμβολές 5. Αναιμία
Σπιρομέτρηση προ και μετά βρογχοδιαστολή
Σπιρομέτρηση προ(pre-) και μετά(post-) βρογχοδιαστολή
Tashkin et al
Βρογχοδιαστολή στην ΧΑΠ Tantucci et al, Eur Respir J 1998; 12: 799-804
Παραδοσιακά, ενώ οι δοκιμασίες βρογχοδιαστολής εκτιμώνται βάσει των μεταβολών της FEV 1, ο ενδελεχής έλεγχος των μεταβολών στην IC πρέπει να είναι υποχρεωτικός γατί παρέχει περισσότερες πληροφορίες από την FEV 1 σχετιζόμενες με την δύσπνοια και την ικανότητα για άσκηση. Το γεγονός ότι μετά από χορήγηση βρογχοδιασταλτικού φαρμάκου επέρχεται σημαντική μείωση της υπερδιάτασης μόνο στους ασθενείς με περιορισμό της ροής σε ηρεμία και άσκηση υπογραμμίζει την αναγκαιότητα διαχωρισμού των ασθενών με ΧΑΠ σε ασθενείς που εμφανίζουν το φαινόμενο και σε ασθενείς που δεν το εμφανίζουν.
Οι αναπνευστικές δοκιμασίες αποτελούν το ισχυρότερο εργαλείο που διαθέτουμε για την διάγνωση πολλών αναπνευστικών νοσημάτων. Όπως δεν νοείτε να τεθεί η διάγνωση της υπέρτασης χωρίς να μετρηθεί η αρτηριακή πίεση, δεν είναι δυνατόν να διαγνώσει κανείς ΧΑΠ, ΑΣΘΜΑ, ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΙΚΟ ΣΥΝΔΡΟΜΟ, ΑΔΥΝΑΜΙΑ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΩΝ ΜΥΩΝ και πολλά άλλα νοσήματα και διαταραχές χωρίς τις αναπνευστικές δοκιμασίες. Η παρακολούθηση της φυσικής πορείας των αναπνευστικών νοσημάτων και η ανταπόκριση στη θεραπεία απαιτούν την διενέργεια των λειτουργικών δοκιμασιών. Μετά λύπης διαπιστώνω ότι όλα αυτά έχουν ξεχαστεί τα τελευταία χρόνια. Peter T Macklem
Παθοφυσιολογικές Μεταβολές με τη Εξέλιξη της ΧΑΠ The OC decreased significantly (p<0.001) whereas the CC increased significantly (p<0.01), from stage O to II. The OC and CC were obtained only for stages O-II, but not for stages III-IV. In stages III and IV, there was no discriminate point of OC or CC in the nitrogen tracing. Gennimata et al, COPD 2010; 7: 269-275