Direttore:
Prof. L.M. Fabbri
Prove di Funzionalità Respiratorie di 1° e
2° livello: pulsossimetria; test
allergometrici
Corso Interattivo su:
MALATTIE RESPIRATORIE
OSTRUTTIVE
Dr. Lorenzo Corbetta
TUTOR: Dr. Silvano Lodi
Dr.ssa Valeria Porcaro, Sig. Ottavio
Di Maria, Sig.ra Elisa Bonucchi
Modena 3/10/2003
SIGNIFICATO DELLE PROVE FUNZIONALI RESPIRATORIE NELLA
DIAGNOSI DIFFERENZIALE
TRA ASMA BRONCHIALE E BPCO
•La spirometria semplice
•I test funzionali di 2’ livello
•Criteri clinico-funzionali di diagnosi
differenziale
•L’Office Spirometry
CORSO INTERATTIVO SU: MALATTIE RESPIRATORIE OSTRUTTIVE
SIGNIFICATO DELLE PROVE FUNZIONALI RESPIRATORIE NELLA
DIAGNOSI DIFFERENZIALE
TRA ASMA BRONCHIALE E BPCO
•La spirometria semplice
•I test funzionali di 2’ livello
•Criteri clinico-funzionali di diagnosi
differenziale
•L’Office Spirometry
CORSO INTERATTIVO SU: MALATTIE RESPIRATORIE OSTRUTTIVE
La Spirometria semplice
•
•
•
•
•
Strumenti di misurazione
La misura dei Volumi polmonari statici
La misura dei Volumi polmonari dinamici
Il controllo di qualità
Cenni di interpretazione dei risultati
SPIROMETRO: Registra le variazioni del volume polmonare nel
tempo durante la respirazione tranquilla e forzata.
Oggi sostituito dai più maneggevoli spirometri elettronici.
Spirometri a volume e a flusso
La Spirometria semplice
•
•
•
•
•
•
Strumenti di misurazione
La misura dei Volumi polmonari statici
La misura dei Volumi polmonari dinamici
Il controllo di qualità
Cenni di interpretazione dei risultati
Rassegna di spirometrie
VOLUMI POLMONARI STATICI
•volume corrente - VC
volume di gas inspirato ed espirato durante ciascun atto
respiratorio.
•volume di riserva inspiratoria VRI
massima quantità di gas che può essere inspirata al
termine di un'inspirazione normale.
•volume di riserva espiratoria VRE
massima quantità di gas che può essere espirata al
termine di un'espirazione normale.
•capacità vitale CV
quantità di gas che può essere espulsa dai polmoni dopo
un'inspirazione massima (CV = VRI + VC + VRE).
•capacità inspiratoria CI
quantità massima di gas che può essere inspirata a
partire dal livello espiratorio di base (CI = VRI + VC).
•volume residuo VR
quantità di gas che rimane nei polmoni al termine di
un'espirazione.
•capacità funzionale residua CFR
quantità di gas che rimane nei polmoni al livello espiratorio
di riposo (CFR = VRE + VR).
•capacità polmonare totale CPT
quantità di gas contenuta nei polmoni al termine di
un'inspirazione massima (CPT = VRI + VC + VRE + VR).
La spirometria lenta e la
misura dei volumi e delle
capacità polmonari
La Misura dei volumi polmonari
•
•
•
•
•
•
Strumenti di misurazione
La misura dei Volumi polmonari statici
La misura dei Volumi polmonari dinamici
Il controllo di qualità
Cenni di interpretazione dei risultati
Caso clinico simulato
Test di espirazione forzata
FEV1, CVF, indice di Tiffenau
Dopo aver fatto compiere al paziente una
inspirazione massimale, lo si fa
espirare con la massima forza il
massimo volume di aria possibile.
1 sec
V
FEV1
CVF
t
Misuriamo così :
• Il volume di gas emesso in un
secondo (FEV1).
• Il volume totale di gas che può essere
emesso (CFV).
• Il rapporto FEV1/VC (indice di
Tiffenau).
J.B.West
Fisiopatologia polmonare
1999
Curva Volume/Tempo : che permette di visualizzare precisamente
l’inizio e la fine dell’espirazione ed il VEMS
SPIROMETRIA: NORMALE E BPCO
0
FEV1
FVC
FEV1/FVC
Normale
4.150
5.200
80%
BPCO
2.350
3.900
60%
Litri
1
2
3
BPCO
4
FVC
NORMALE
FVC
5
1
2
3
4
5
6
secondi
Curva flusso-volume
Curva flusso-volume espiratoria normale
.
V
E’ possibile rappresentare la manovra di
espirazione forzata con una curva
flusso-volume: ad ogni momento si
riportano il flusso istantaneo ed il
volume espirato.
6
4
2
0
V
La velocità di flusso aumenta fino al
limite massimo della curva, ma non
oltre per il fenomeno della
compressione dinamica delle vie
aeree.
J.B.West
Fisiopatologia polmonare
1999
Curva flusso-volume
Interpretazione della curva flusso-volume
I.V. Restrittiva
Aumentate pressioni di ritorno elastico
con volumi piccoli, e velocità di
flusso conseguentemente ridotte .
Normale il calibro delle vie aeree.
.
V.
V
I.V.Ostruttiva
6
4
2
0
V
V
Pressione di ritorno statico ridotta per
distruzione
della
componente
elastica.
Ostruzione delle vie aeree da
secrezioni, ispessimento, collasso
per perdita della forza di trazione
del parenchima circostante.
J.B.West
Fisiopatologia polmonare
1999
Curva flusso-volume inspiratoria
Modalità di esecuzione della
manovra di espirazione forzata
ESECUZIONE DELLA
PROVA
La prova deve essere eseguita da seduti, con i piedi
sul pavimento, liberando eventuali costrizioni
nell’abbigliamento.
1)Mettere uno stringinaso per evitare perdita di aria
dal naso
2)Collegarsi al boccaglio sterile e stringerlo con forza
tra le labbra per evitare perdite di aria dalla bocca.
3)Mantenere il mento leggermente elevato ed il collo
leggermente in estensione.
ESECUZIONE DELLA
PROVA
4. Respirare tranquillamente per alcuni secondi
(questa fase puo’ essere evitata con gli
spirometri portatili)
5.
Inspirare profondamente per riempire
completamente i polmoni; dopo una piccola
pausa in inspirazione massimale, espirare
con tutta la forza fino al completo
svuotamento dei polmoni.
6. Ulteriore inspirazione, profonda e rapida, per
valutare i parametri inspiratori.
7. Ripetere l’esame fino ad ottenere tre prove
accettabili e riproducibili secondo i criteri
dell’ American Thoracic Society
La Misura dei volumi polmonari
Strumenti di misurazione
• La misura dei Volumi polmonari statici
• La misura dei Volumi polmonari dinamici
• Il controllo di qualità
• Cenni di interpretazione dei risultati
• Caso clinico simulato
Controllo di qualità
L’attendibilità della prova è condizionata da due principali
parametri:
- La accuratezza; cioè quanto la misurazione riflette i
valori reali;
- La precisione; cioè la variabilità (ripetitibilità) di
prove successive di uno stesso paziente ; è indipendente
dalla accuratezza e dipende dal paziente e dall’operatore.
I Fattori che incidono sull’ accuratezza e
la precisione sono:
- Corretta esecuzione
-
Qualificazione del personale
-
Qualità della strumentazione
- Calibrazione
strumento
-
Refertazione
e
preparazione
dello
CRITERI DI
ACCETTABILITA’
Controllo di qualità
Inizio espirazione
senza esitazioni
Adeguato
espirazione
tempo
Volume estrapolato<5% dell’ FVC o di 150 ml
(Intervallo di tempo tra 10-90% PEF <120
ms)*
di
Espirazione> 6 secondi
(Espirazione> 4 secondi in particolari casi;
bambini, giovani adulti, deficit restrittivi)
Espirazione completa
Il test deve concludersi con un plateaù di
almeno 1 secondo ( a flusso costante< 0,03
l/sec )
Assenza di artefatti
Tosse, chiusura della glottide, sforzo variabile
CRITERIO
DI RIPRODUCIBILITA’
Almeno tre prove accettabili su un massimo di
otto secondo il criterio che le due FVC e i due
VEMS più elevati non differiscano più di 200
ml.
Standardisation of Spirometry 1994 Update
Am J Respir Crit Care Med, 152: 1107-1136,
1995
Curve Flusso/volume scorrette
Partenza lenta dell’espirazione
Tosse
Arresto espirazione prima di 6’
Chiusura della glottide
Controllo di qualità
Gli operatori
La spirometria deve essere eseguita da operatori
specializzati che abbiano effettuato un corso di
addestramento, al termine del quale devono possedere:
capacità nel dimostrare ed eseguire la prova al
paziente;
2. abilità nel valutare la correttezza dell’esecuzione della
prova.
1.
Per la formazione degli operatori l’ATS raccomanda un
periodo di formazione di almeno 6 mesi ma tale periodo
puo’ essere notevolmente abbreviato per il personale
sanitario già esperto della materia e con corsi intensivi.
Controllo di qualità
Qualificazione degli operatori
Le raccomandazioni per la formazione di operatori sono:
1. almeno 4 ore di corso teorico sulla metodica e su
argomenti inerenti
2.
almeno 4 ore di prove pratiche con istruttori qualificati
3.
esecuzione di almeno 50 spirometrie corrette e verificate
4.
verifica periodica per alcuni mesi
La Misura dei volumi polmonari
•
•
•
•
•
•
Strumenti di misurazione
La misura dei Volumi polmonari statici
La misura dei Volumi polmonari dinamici
Il controllo di qualità
Cenni di interpretazione dei risultati
Caso clinico simulato
SEQUENZA DELLA VALUTAZIONE DELLA SPIROMETRIA
• Valutazione della morfologia delle Curve
volume-tempo e flusso-volume per il
riscontro di deficit funzionali e per il controllo
di qualità della prova.
• Valutazione della Capacità Vitale (CV) e/o
della Capacità Vitale Forzata (CVF): se
inferiore al 5° percentile o al 90% del valore
teorico indica un deficit restrittivo di vario
grado.
SEQUENZA DELLA VALUTAZIONE DELLA SPIROMETRIA
• 3. Valutazione del rapporto VEMS/CVF : se
inferiore a 70 come valore assoluto o, più
precisamente, inferiore all’88% del teorico per
gli uomini e 89% del teorico per le donne
indica un deficit ostruttivo
• 4.Valutazione della riduzione percentuale del
VEMS rispetto al valore teorico per
classificazione di gravità.
• 5. Valutazione del valore assoluto del VEMS per
il monitoraggio nel tempo della malattia.
Test di espirazione forzata
Interpretazione del test di espirazione forzata
Indici Funzionali
Incapacità ventilatoria Incapacità ventilatoria
di tipo restrittivo
di tipo ostruttivo
CVF
Diminuita
Normale o
diminuita
FEV1
Diminuito in modo
proporzionale alla
CVF
Diminuito più della
CVF
Rapporto
FEV1 / CVF X 100
Normale
Diminuito
Gunella
Fisiopatologia Respiratoria
1996
Test di espirazione forzata
insufficienza ventilatoria
di tipo Ostruttivo
• Asma
di tipo Restrittivo
•Bronchite cronica
Patologie della gabbia
toracica
•Enfisema
•Patologie neuromuscolari
•Lesioni occupanti spazio
•Fibrosi polmonare
J.B.West
Fisiopatologia polmonare
1999
SIGNIFICATO DELLE PROVE FUNZIONALI RESPIRATORIE NELLA
DIAGNOSI DIFFERENZIALE
TRA ASMA BRONCHIALE E BPCO
•La spirometria semplice
•I test funzionali di 2’ livello
•Criteri clinico-funzionali di diagnosi
differenziale
•L’Office Spirometry
CORSO INTERATTIVO SU: MALATTIE RESPIRATORIE OSTRUTTIVE
Volumi polmonari statici
Definizione:
TLC: volume globale dell’apparato
respiratorio al termine di una
inspirazione massimale lenta.
VRI
VRI
TLC
CV
CV
VC
VRE
VRE
CFR
RV
RV: volume gassoso contenuto
nell’apparato respiratorio al
termine di una espirazione
massimale lenta.
CFR : volume assunto dall’apparato
respiratorio in assenza di ogni
azione
della
muscolatura
volontaria.
J.B.West
Fisiopatologia polmonare
1999
Test di reversibilità
.
V
PRE-B2 FAST ACTING
Valutazione della
reversibilità
dell’ostruzione
6
4
2
Insuff. Ventilatoria di tipo ostruttivo
POST-B2 FAST ACTING
0
V
Dopo somministrazione di B2 agonista il
FEV1 è aumentato del 12% o di 200 ml
rispetto al valore basale :
INSUFFICIENZA VENTILATORIA
DI TIPO OSTRUTTIVO
REVERSIBILE .
Se FEV1 torna a valori normali ( > 80%
del predetto): INSUFFICIENZA
VENTILATORIA DI TIPO
OSTRUTTIVO COMPLETAMENTE
REVERSIBILE.
Test di ipereattività
.
V
Valuatazione della ipereattività bronchiale
aspecifica nell’asma
6
4
2
0
V
T
Dose
FEV1
-%
3-30
0.5
2.58
-6
3-90
0.5
2.85
-4
4-30
1
2.56
-7
4-90
1
2.59
-6
5-30
2
2.46
-9
5-90
2
2.40
-11
6-30
4
2.03
-26
Valuta la risposta bronchiale a vari stimoli:
 Metacolina
 Esercizio fisico
 Nebbia
Volumi polmonari statici
Misurazione
Diluizione dell’ elio
Si collega il paziente, allo spirometro al
termine di una espirazione lenta
(volume polmonare = CFR) .
Sono noti il volume del circuito e la
concentrazione iniziale di elio (V1 e
C1).
Si fa respirare il paziente fino ad
ottenere una omogenea distribuzione
del gas e qundi si misura la
concentrazione finale di elio (C2).
CFR= V1 x ( C1-C2 / C2 )
VR= CFR-VRE
Pletismografia corporea
SIGNIFICATO DELLE PROVE FUNZIONALI RESPIRATORIE NELLA
DIAGNOSI DIFFERENZIALE
TRA ASMA BRONCHIALE E BPCO
•La spirometria semplice
•I test funzionali di 2’ livello
•Criteri clinico-funzionali di diagnosi
differenziale
•L’Office Spirometry
CORSO INTERATTIVO SU: MALATTIE RESPIRATORIE OSTRUTTIVE
COPD and Asthma are Different
Diseases
COPD
Asthma
Affects the elderly,
Affects all ages,
especially smokers
including children
Partially
Fully reversible
reversible
with treatment
 10%
with treatment
Episodic course
Progressive
Eosinophils,
Neutrophils,
mast cells,
CD8+ve, Tc1
CD4+ Th2
Barnes, 1998
‘Wheezy
bronchitis’
ASMA
Allergeni
BPCO
Fumo di sigaretta
Infiammazione bronchiale
Linfociti T CD4+
Eosinofili
Infiammazione bronchiale
Linfociti T CD8+
Macrofagi, neutrofili
COMPLETAMENTE
REVERSIBILE
RIDUZIONE DEL FLUSSO
AEREO ESPIRATORIO
COMPLETAMENTE
IRREVERSIBILE
Ostruzione delle vie aeree
Bronchite cronica
ostruttiva
Asma bronchiale
Enfisema
Enfisema
DIFFERENZE FRA ASMA E BPCO
ANAMNESI
ASMA
BPCO
qualsiasi
di solito dopo i 50 anni
indifferente
presente o pregresso
SINTOMI
tosse, respiro sibilante e
dispnea spesso episodici
ma anche persistenti
tosse e dispnea spesso
cronici ed in peggioramento
progressivo
ATOPIA
frequente presenza di
atopia o familiarità per
atopia
indifferente
ETA’ D’INSORGENZA
FUMO
National Asthma Campaigne mod.
Progetto VEMS-Italia
London
1
DIFFERENZE FRA ASMA E BPCO
ESAMI STRUMENTALI
RIDUZIONE PEAK FLOW
TEST BRONCODILATAZIONE
TRIAL CON STEROIDI
INALATORI
TRIAL CON STEROIDE
ORALE (prednisolone 40 mg
per 14 giorni)
ASMA
BPCO
presente con
variabilità
presente ma
con minima
variabilità
spesso
negativo
positivo
(aumento di
FEV1 post-bd >
12% del pre-bd)
positivo
positivo
spesso
negativo
spesso
negativo
National Asthma Campaigne mod.
London
SPIROMETRIA: NORMALE
E OSTRUTTIVO
0
FEV1
FVC
FEV1/FVC
Normale
4.150
5.200
80%
BPCO
2.350
3.900
60%
Litri
1
2
3
OSTRUTTIVO
4
FVC
NORMALE
FVC
5
1
2
3
4
5
6
secondi
L.F F 57 ANNI 145cm 43kg 9/03/99
M. Z F 64 ANNI 163cm 71kg
DIFFERENZE FRA ASMA E BPCO
ESAMI SUPPLEMENTARI
TEST CON METACOLINA
SPUTO INDOTTO
CURVA FLUSSO VOLUME
TEST DI DIFFUSIONE DEL CO
TC TORACE
ASMA
BPCO
Notevole
iperreattività
bronchiale
aspecifica
Incostante,
moderata
iperreattività
bronchiale
aspecifica
presenza di
neutrofili
(eosinofili nelle
riacutizzazioni)
presenza di
ostruzione
con collasso vie
aeree pressione
-dipendente
normale o
ridotto
presenza di
eosinofili
(neutrofili
nell’asma grave)
normale o
con collasso vie
aeree volumedipendente
normale o
aumentato
normale
segni di
enfisema o aree
iperdiafane
National Asthma Campaigne mod.
London
Le linee-guida consigliano
di eseguire le indagini
funionali respiratorie sono
ritenute essenziali per
la diagnosi ed il
monitoraggio dell’asma
come la glicemia per il
diabete mellito e la misura
della pressione
nell’ipertensione arteriosa
SIGNIFICATO DELLE PROVE FUNZIONALI RESPIRATORIE NELLA
DIAGNOSI DIFFERENZIALE
TRA ASMA BRONCHIALE E BPCO
•La spirometria semplice
•I test funzionali di 2’ livello
•Criteri clinico-funzionali di diagnosi
differenziale
•L’Office Spirometry
CORSO INTERATTIVO SU: MALATTIE RESPIRATORIE OSTRUTTIVE
Spirometry in Primary Care
Practice*
The Importance of Quality
Assurance and the
Impact of Spirometry Workshops
Tam Eaton, MBChB; Steve Withy,
MSc; Jeffrey E. Garrett, MBChB; Jill
Mercer;
(Chest. 1999;116:416-423.)
Robert M. L. Whitlock, MBChB;
and
SPIROMETRY IN PRIMARY CARE PRACTICE
Eaton T, Withi S. …Rea H.H.:
Chest 116: 416-423, 1999 e commento di j l. Hankinson
RISPETTO CRITERI DI
RIPRODUCIBILITA’
(FVC e FEV1 delle 2 prove
migliori non devono differire di
> 200 ml )
2 prove accettabili (minimo
criterio richiesto)
3 prove accettabili
2 prove riproducibili
DOPO
TRAINING
NO
TRAINING
13,5%
3,4%
91 (33%)
59 (12,5%)
52 (18,9%)
37 (13,5%)
24 (5,1%)
16 (3,4%)
INTERPRETAZIONE
CORRETTA
MEDICI CHE HANNO
ESEGUITO ALMENO 1
PROVA ACCETTABILE
p
0.0001
N.S.
67%
16%
TOTALE
0.0004
53%
Asthma and COPD Research Centre
Director: Prof. Leonardo M. Fabbri
Società Italiana di
Medicina Generale (S.I.M.G.)
PROGETTO EDUCAZIONALE
DI COLLABORAZIONE TRA
SPECIALISTA PNEUMOLOGO E MEDICO DI MEDICINA
GENERALE
per la divulgazione di linee-guida diagnostico-terapeutiche
su asma e BPCO e sull’implementazione in medicina
generale di spirometro e questionario respiratorio
Pilot VEMS Project - Modello operativo
SPECIALISTA
AMBULATORIO MMG
3. REPORT
spirometria e
scheda clinica via
modem
2. ESECUZIONE
SPIROMETRIA E
RACCOLTA DATI
CLINICI
1. FORMAZIONE SU
SPIROMETRIA E L.G.
•Immediato feedback
•Seminari
•Audit
4.
CONTROLLO
SPIROMETRIA
E DATI CLINICI
PAZIENTE
Data Center
SERVER
Analisi
statistica
DIAGNOSI DI ASMA, BPCO E B.C. PRIMA E DOPO
VALUTAZIONE NELL’AMBULATORIO DEL MMG
P
a
t
i
e
n
t
s
200
180
*
188
Diagnosi precedenti
160
Dopo valutazione ambulatoriale
140
120
115
*
100
80
55
60
69
**
**
61
58
29
40
20
31
0
* < 0,01
** < 0.001
Totale diagnosi
Asma
BPCO
Bronchite cr.
CONTROLLO DI QUALITA’
(ATS Criteria, 1995)
71%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
17%
10,6%
20%
10%
0%
Accettabile
Parzialmente
accettabile
Non accettabile
Accettabile: completo rispetto criteri ATS;
Parzialmente accettabile: assenza di 1 criterio che non ha influenzato la diagnosi finale
Non accettabile: assenza di + di 1 criterio che ha influenzato la diagnosi finale
Confronto delle medie di punteggio del controllo di qualità delle
spirometrie nelle 3 prove effettuato dai MMG
Fig. 5: QUALITY CONTROL OF
SPIROMETRY
(ATS Criteria, 1994)
90
80
70
% MMG
60
80%
50
Punteggio Medio < 2
70%
40
Punteggio Medio > 2
60%
71%
71%
53%
50%
30
40%
20
30%
10
20%
0
30%
17%
17%
10,6% 17%
12%
10%
Visita 1
Visita 2
Visita 3
0%
Acceptable
1.accettabile e riproducibile
2.parzialmente accettabile
3. Da rivalutare
4. Non accettabile
P artially
acceptable
Not acceptable
Qual’era la tua opinione nei confronti della spirometria prima dello studio?
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
10
8
3
1
0
0
esclusivamente
specialistico
specialistico con
possibile uso
MMG
facile uso MMG
Prima
Dopo
“Ogni studio dovrà disporre di uno spirometro,
di un elettrocardiografo e degli altri strumenti
per poter effettuare diagnosi di base.”