SPİROMETRİK AKCİĞER VOLÜM ÖLÇÜM KRİTERLERİ

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 Total akciğer kapasitesi Ekspiratuar rezerv volum Tidal volüm Vital kapasite İnspiratuar rezervvolüm

6. Akciğer volüm ölçümlerinin yararları • VC • VC ölçümü oldukça iyi tanımlanmıştır. • Mikst hastalıklarda TLC ve FEV1/VC ile birlikte • RV • Göğüs Duvarı Hastalıkları • Parankimal hastalıkları • Sigarave 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) FEV1/FVC % 80.1-100 >50% ? FEV1/FVC % 60.1-80 FEV1/FVC % 40.1-60 FEV1/FVC % 20-40 Aaron et al., Chest 1999

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

10. ATS/ERS Task Force 2005 Jack Wanger Jack Clausen Allan Coates Ole Pedersen Vito Brusasco* Felip Burgos Richard Casaburi Robert Crapo* Paul Enright Per Gustafsson John Hankinson Robert Jensen 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 1995-1999 ERJ) • ATS/NHLBI Consensus Statement on Measurements of Lung Volumes in Humans (www.thoracic.org/education/pulmonary 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;26:511-522

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

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 metotyok: • Tercihen önerilen metot:FRC + ERV + IVC (bağlantılı manevralar olarak: hasta ağızlığı çıkarmadan) • İkinci metot: FRC + IC + VC (bağlantılı manevra gerekmeden)

17. FRC + ERV + IVC (bağlantılı manevralar olarak) TLC İnspirasyon IC Tidal solunum FRC IVC ERV Ekspirasyon RV 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 EVC IC 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 adeten büyük ort. FRC & IC toplamının ortalaması • RV = TLC – ölçülen en büyük VC

21. VOLÜM (FRC) ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ N2 WASHOUT (FCRN2) He DİLÜSYON (FCRHe) VÜCUT PLETİSMOGRAFI (FCRpleth)

22. Helyum Dilüsyon Yöntemi • Temel felsefesi:Volümü ve dansitesibilinenbir gazın dilüsyonu yardımıylabilinmeyen birvolümün 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 konsantrasyondaHe 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 O2 eklenmiş hava içerir.İnert gaz olarak ~%10konsantrasyonunda 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 • Ağızlığı ağzına alan hasta yaklaşık 30-60 sn. cihaza alışana ve stabil bir end-tidal ekspiratuar seviye elde edilene kadar sakin soluk alıp verir. • Normal tidal ekspirasyonun sonunda hasta sisteme (test gazına) bağlanır, böylece hasta O2 ve helyumu sistemden solur. • Hastaya düzenli soluk volümünde (tidal volumde) soluması direktifi verilir. • 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 • Helyum konsantrasyonu her 15 saniyede bir kontrol edilmelidir. • Helyum konsantrasyonunda son 30 sn. içinde %0.02'den fazla konsantrasyon değişimi olmadığında test sonlandırılabilir. • Toplam test süresi 10 dakikayı geçmemelidir. Ağır gaz değişim anormalliği olan hastalarda bile test nadiren 10 dakikayı geçer. • 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 ileFRC (FRCHe) hesaplanması • Helyum eşitliği tamamlandığında aşağıdaki formüle göre FRCHe hesaplanır. • FHe1: Kişi cihaza bağlandığı zamandaki He fraksiyonu • FHe2 : Eşitliğin sağlandığı zamandaki He fraksiyonu • Vapp:spirometre volümü Vapp X FHe1 = (Vapp + FRCHe) x (FHe2) FHe1 - FHe2 FRCHe = _________________ x Vapp FHe2

31. Helyum Dilüsyon Yöntemi ile FRC hesaplanması • Ölçülen akciğer volümleri, ağızlık ve valvin ölü boşluklarını da içerdiğinden bunlar çıkartılmalıdır. Hasta sisteme FRC’den daha yüksek bir volümde bağlanıyor, bu durumda volüm farkı (V) çıkartılmalıdır. Hasta sisteme FRC’den daha düşük bir volümde bağlanıyor, bu durumda volüm farkı (V) eklenmelidir. Hasta sisteme gerçek FRC’den daha yüksek bir volümde bağlanıyor, bu nedenle volüm farkı (V) 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 • % 100oksijen 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 ÖlçümTekniği • Cihaz açılır ve önerilen şekilde kalibrasyon yapılır. • Test prosedürü hastaya anlatılır. Hasta rahat bir şekilde oturur poziyonda olmalıdır. • Burun mandalla kapatılır. İşlem sırasında ağızlık etrafından kaçak olmaması gerektiği vurgulanır. • Ağızlığı ağzına alan hasta, yaklaşık 30-60 saniye cihaza alışana ve stabil bir end-tidal ekspiratuar seviye elde edilene kadar sakin soluk alıp verir. • Hasta sisteme bağlanır ve oda havası yerine %100 O2 solumaya başlar.

35. Nitrojen Arınma ÖlçümTekniği • 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 hasta15 dak. oda havası soluduktan sonra test tekrar edilir. • Ekspire edilen volumün veya final N2 konsant. yanlış ölçülmesianlamlı bir hataya yol açabilir. • 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 ÖlçümTekniği • 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.

39. %100 O2 solunurken izlenen tipik bir normal çok soluklu N2 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 (FRCN2) hesaplanması Testin sonunda elde edilen volüm FRC'dir (FRCN2). Bunun hesabının yapılabilmesi için; • FN2 1 = Alveolgazında ilk ölçülen N2 fraksiyonu • FN2 2 = Alveol gazında son ölçülen N2 fraksiyonu • Ayrıca doku vekandan arınan N2 volümü bilinmelidir. FRCN2 XFN21 = (FRCN2 X FN22 + arınan N2 vol.)–(doku N2 vol.) Arınan N2 volümü - doku N2 volümü FRCN2 = ________________________________ FN21 - FN22

41. Nitrojen Arınma (Washout) Yöntemi • Akciğer Volümleri • Klinik olarak anlamlı bir arınmayı gösterir. • Karakteristiktanısalpaternler 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 (VTG) ölçülmesini sağlar. Solunum yollarındaki dağılımdan etkilenmez. • VTG 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 VTG (FRC) her zaman He dilüsyon ve N2 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. FEV1/VC  LLN evet hayır VC  LLN hayır evet VC  LLN evet hayır TLC  LLN hayır TLC  LLN evet evet hayır MİKST OBSTRÜKSİYON NORMAL RESTRİKSİYON DLCO  LLN DLCO  LLN DLCO  LLN evet hayır hayır evet evet hayır NORMAL Pulmoner vazküler hast. Göğüs duvarı Nöromüsküler Interstisyel akciğer hast. Astım Kr. bronşit Amfizem

48. AKCİĞER VOLÜM ÖLÇÜM SONUÇLARININ YORUMLANMASI • ObstrüktifHastalıklarda: • 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 150 100 VOLÜM (%) 50 0

50. Akciğer Volümleri: ReferansDeğerler • 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)