Le Prove di funzionalità respiratoria (PFR) e i parametri valutativi in pneumologia. B. Macciocchi V. Cilenti P.Scavalli

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1 Le Prove di funzionalità respiratoria (PFR) e i parametri valutativi in pneumologia B. Macciocchi V. Cilenti P.Scavalli

2 Test di funzionalità polmonare Indagano: La Ventilazione: Prove di Funzionalità Respiratoria Gli scambi gassosi: Emogasanalisi arteriosa

3 Test di funzionalità polmonare La Ventilazione: Prove di Funzionalità Respiratoria Volumi polmonari dinamici Test di espirazione forzata Curva flusso-volume Picco di flusso espiratorio Test di reversibilità Test di iperreattività bronchiale Volumi polmonari statici Capacità di diffusione

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5 Cosa è? La spirometria è un test di funzionalità respiratoria di fondamentale importanza ai fini diagnostici; consente di individuare e studiare la patologia respiratoria e di monitorare nel tempo la sua progressione. Test di semplice e rapida esecuzione, facilmente riproducibile e ben correlato al grado di deficit respiratorio Specificità Sensibilità

6 Spirometria classica Spirometro a campana e tracciato spirometrico Registra le variazioni del volume polmonare nel tempo durante la respirazione tranquilla e forzata. CV VRI Oggi si utilizzano maneggevoli spirometri elettronici. VT VRE

7 Volumi polmonari statici TLC: volume globale dell apparato respiratorio al termine di una inspirazione massimale lenta. CV VRI TLC RV: volume gassoso contenuto nell apparato respiratorio al termine di una espirazione massimale lenta. VRE CFR CFR : (VR + VRE) volume assunto dall apparato respiratorio in assenza di ogni azione della muscolatura volontaria. RV

8 Volumi polmonari statici Misurazione: diluizione dei gas inerti Diluizione dell elio Si collega il paziente allo spirometro al termine di una espirazione lenta (volume polmonare = CFR). He C1 C2 Sono noti il volume del circuito e la concentrazione iniziale di elio (V1 e C1). V1 C1 t Si fa respirare il paziente fino ad ottenere una omogenea distribuzione del gas e quindi si misura la concentrazione finale di elio (C2). CFR= V1 x (C1-C2/C2) VR= CFR-VRE V2=CFR

9 Volumi polmonari statici Misurazione Pletismografia corporea Il paziente viene posto all interno di una cabina pressurizzata a T costante. Si misurano le variazioni di P della cabina durante gli atti respiratori. Applicando la legge di Boyle si può ricavare il volume polmonare. ( P X V = K )

10 Curva Volume/Tempo Riflette la capacità di svuotamento rapido dei polmoni sotto sforzo massimale dei muscoli respiratori, valutando: VEMS o FEV1, il parametro più riproducibile della spirometria indicativo della funzionalità respiratoria. Normale se > 80% del predetto FEV 25-75: è un parametro sforzo dipendente, essendo misurato oltre il 25% del FVC, ed è un indice delle resistenze delle vie aeree. Normale se > 65% del predetto

11 Test di espirazione forzata FEV1, CVF, FEV1/FVC V 1 sec FEV1 CVF Dopo aver fatto compiere al paziente una inspirazione massimale, lo si fa espirare con la massima forza il massimo volume di aria possibile. Misuriamo così : Il volume di aria emesso in un secondo (FEV1). Il volume totale di aria che può essere emesso (CFV). t Il rapporto FEV1/FVC (e FEV1/VC)

12 Curva flusso-volume. 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 V La velocità di flusso aumenta fino al limite massimo della curva, ma non oltre per il fenomeno della compressione dinamica delle vie aeree.

13 Quadro spirometrico normale. V V IRV VT ERV IC VC

14 Rappresentazione grafica Le curve spirometriche

15 Le alterazioni funzionali Possono essere classificate in due gruppi principali: 1) Difetti ventilatori ostruttivi interessamento del lume delle vie aeree con conseguente ostacolo al flusso aereo per cause quali: eccessiva produzione di muco e flogosi, broncospasmo, corpi estranei etc.)

16 Le alterazioni funzionali 2) Difetti ventilatori restrittivi riduzione dei volumi polmonari per ridotta compliance o distensibilità dei polmoni o della parete toracica, perdita o collasso del parenchima polmonare, debolezza dei muscoli respiratori, etc.)

17 Test di espirazione forzata insufficienza ventilatoria di tipo Ostruttivo Asma BPCO Enfisema di tipo Restrittivo Patologie della gabbia toracica Patologie neuromuscolari Lesioni occupanti spazio Fibrosi polmonare

18 Interpretazione del test di espirazione forzata Indici Funzionali Deficit ventilatorio di tipo restrittivo Deficit ventilatorio di tipo ostruttivo CVF FEV1 Rapporto FEV1 / CVF X 100 Diminuita Diminuito in modo proporzionale alla CVF Normale Diminuita o normale Diminuito più della CVF Diminuito

19 Curva flusso-volume Interpretazione della curva flusso-volume. V I.V. Restrittiva volumi piccoli e velocità di flusso ridotte. Normale il calibro delle vie aeree. I.V.Ostruttiva V Ostruzione delle vie aeree da secrezioni, ispessimento, collasso per perdita della forza traente del parenchima circostante.

20 Patologie con deficit ostruttivo Deficit ostruttivo in: patologie parenchimali: enfisema patologie delle vie aeree: asma, BPCO ostruzione delle alte vie aeree: neoplasia, stenosi tracheale

21 ASMA: INDAGINI FUNZIONALI Spirometria Reversibilità dell ostruzione bronchiale Monitoraggio del picco di flusso espiratorio (PEF) Misure di iperreattività bronchiale

22 ASMA BRONCHIALE Le prove di funzionalità respiratoria sono di fondamentale importanza nell iter diagnostico e nel monitoraggio dell asma in quanto forniscono una misurazione obiettiva dell ostruzione bronchiale. PARAMETRI FUNZIONALI Capacità Vitale Forzata (FVC) Volume espiratorio massimo in un secondo (VEMS o FEV 1 ) Rapporto FEV 1 /FVC GINA 2002

23 Le malattie respiratorie ostruttive generano curve concave. Il grado di deformazione riflette la gravità dell ostruzione riduzione dei flussi espiratori principalmente a carico di FEV1 e PEF, con FVC inizialmente normale o quasi Il FEV1/FVC è ridotto Anche il FEF risulta ridotto e, negli stadi precoci di ostruzione, può essere l unico segno di disfunzione ventilatoria Il FVC risulta ridotto nei casi gravi di ostruzione come effetto dell intrappolamento d aria nei polmoni Dopo somministrazione di broncodilatatore si ha un miglioramento dei parametri spirometrici

24 Curva flusso-volume di tipo ostruttivo Morfologia tipica della curva con concavità verso l alto - FEV1/FVC < 70% del predetto - FEV1 ( VEMS ): Lieve > 70% Moderata > 60% < 69% ModeratamenteSevera >50< 59% Severa > 35 < 49 Molto severa < 35 %

25 Monitoraggio con spirometria Risulta particolarmente importante nei pazienti che non avvertono i sintomi sino a quando l ostruzione non diventi grave. I dati in letteratura indicano che soggetti con riacutizzazioni fatali ed anziani sono quelli con minor percezione dell ostruzione delle vie aeree.

26 Prove di Funzionalità Respiratorie ( SPIROMETRIA ) Il sospetto diagnostico di asma impone la valutazione di VEMS, CVF, VEMS/CVF prima e dopo inalazione di broncodilatatore a breve durata d azione ( Bye e coll. 1992; Li e O Connel,1996 ) L ostruzione è indicata da riduzione rispetto al valore di riferimento di VEMS VEMS/CVF La REVERSIBILITA è significativa se VEMS>12% e > 200ml dopo B2 agonista a breve durata d azione( ATS,1991 )

27 Test di reversibilità. V Valuatazione della variabilità nell asma V PRE-B2 SHORT ACTING Insuff. Ventilatoria di tipo ostruttivo POST-B2 SHORT ACTING -Dopo somministrazione di B2 agonista il FEV1 è aumentato del 12% o di 200 ml rispetto al valore basale : INSUFFICIENZA VENTILATORIA DI TIPO OSTRUTTIVO - PARZIALMENTE REVERSIBILE -COMPLETAMENTE REVERSIBILE Se FEV1 torna a valori normali ( > 80% del predetto ) :

28 Il test di reversibilità Si esegue in presenza di una riduzione del rapporto FEV1/FVC, facendo inalare al paziente 2 puff di salbutamolo (200 mcg) e ripetendo la spirometria dopo 20 minuti Il test è da considerarsi positivo se si verifica un aumento del FEV1 > 12% e a 200 ml come valore assoluto E utile per la diagnosi differenziale tra asma bronchiale e BPCO o per rilevare una componente di reversibilità nella BPCO

29 Valutazione della iperreattività bronchiale aspecifica nell asma FEV1 Valuta la risposta bronchiale a vari stimoli: Metacolina Esercizio fisico Nebbia di acqua distillata - UNDW PD 20

30 DIAGNOSI DI ASMA BRONCHIALE Sintomi : tosse, sibili, dispnea, intolleranza allo sforzo Test di broncostimolazione Monitoraggio PEF per 2-4 settimane no Test di funzione respiratoria Ostruzione delle vie aeree? si no si Usare broncodilatatore Risultati positivi? no si Ostruzione delle vie aeree? Ostruzione reversibile? no si Trattamento per 2-6 settimane con broncodilatatori e antiinfiammatori con monitoraggio PEF Altre patologie Probabile asma. Considerare anamnesi, familiarità e gli altri test. Considerare altra patologia no E asma? si Ostruzione reversibile? no si Ostruzione parzialmente o in minima parte reversibile. Considerare altre patologie no E l asma la diagnosi più probabile? si Asma cronico - severo ASMA

31 DIAGNOSI DI BPCO SINTOMI Tosse Escreato Dispnea FATTORI DI RISCHIO Tabacco Agenti occupazionali Inquinamento domestico SPIROMETRIA Gold Standard

32 Diagnosi BPCO La spirometria è l esame più standardizzato, riproducibile ed obiettivo disponibile per misurare la limitazione al flusso aereo; è il gold standard nella diagnosi e nel monitoraggio della BPCO. Un rapporto VEMS/CVF<70% ed un VEMS <80% del teorico dopo inalazione di un broncodilatatore confermano una limitazione del flusso aereo (non completamente reversibile).

33 Litri BPCO: DIAGNOSI SPIROMETRIA FEV1 FVC FEV1/FVC Normale % BPCO % BPCO 4 5 NORMALE FVC FVC secondi

34 BPCO: DIAGNOSI PUNTI CHIAVE Tutti i pazienti con un valore di VEMS inferiore al 40% del predetto o con segni clinici suggestivi di insufficienza respiratoria o di scompenso cardiaco destro dovrebbero essere sottoposti ad emogasanalisi arteriosa per determinare la pressione parziale dei gas nel sangue

35 Patologie con deficit restrittivo Deficit restrittivo in: patologie parenchimali: fibrosi, edema polmonare, polmonite patologie della gabbia toracica: spondilite, trauma patologie neuromuscolari: poliomielite, distrofia muscolare patologie pleuriche: versamento, fibrotorace altre patologie: obesità, distensione addominale

36 Quadro spirometrico di tipo restrittivo Le curve dei pazienti con una malattia respiratoria restrittiva hanno forma quasi normale con volumi e flussi polmonari considerevolmente ridotti Riduzione dei volumi polmonari Riduzione concomitante e proporzionale di FVC e FEV1 FEV1/FVC normale PEF ridotto Anche il FEF può essere ridotto La somministrazione del broncodilatatore non modifica i parametri della spirometria

37 Prove di funzionalità ventilatoria Deficit ventilatorio ostruttivo Deficit ventilatorio restrittivo

38 Come interpretare i risultati La spirometria permette di rilevare due gruppi basilari di deficit funzionali, conseguenza di numerose malattie: il deficit restrittivo il deficit ostruttivo Il deficit restrittivo è caratterizzato principalmente da una riduzione della CV (o della FVC), e in proporzione, di tutti i volumi e di tutte le capacità polmonari - il rapporto FEV1/FVC rimane normale - Il deficit ostruttivo, invece, si caratterizza con una riduzione del FEV1 e dei flussi espiratori, con un calo anche del rapporto FEV1/FVC In qualche caso si può riscontrare un deficit misto, ostruttivo-restrittivo

39 Controindicazioni alla Spirometria Emottisi di origine sconosciuta Pneumotorace Angina pectoris instabile o infarto miocardico recente Embolia polmonare Aneurismi cerebrali, addominali o toracici Interventi chirurgici recenti all occhio, al torace o all addome Presenza di nausea o vomito Ridotte capacità psico-fisiche

40 Collaborazione del paziente Uno dei limiti maggiori della spirometria è comunque rappresentato dalla mancanza di collaborazione del paziente, in quanto è necessario ottenere una corretta esecuzione della manovra espiratoria forzata, i cui criteri di accettabilità sono rigorosamente standardizzati Il grado di accettabilità del test dipende anche dall esecutore che deve porre particolare attenzione in caso di pazienti anziani o portatori di handicap

41 Criteri di accettabilità analisi delle caratteristiche morfologiche della curva FV assenza di artefatti (tosse,inizio ritardato dell atto respiratorio, ecc.) durata dell espirazione attiva di almeno 3 secondi collaborazione soddisfacente 3 test in cui la CVF sia contenuta in un range di variabilità inferiore al 10%

42 Gli errori più frequenti Scarso sforzo di espirazione forzata

43 Gli errori più frequenti Il paziente non ha inspirato completamente all inizio del test oppure si è verificata un interruzione durante l espirazione

44 Gli errori più frequenti Il paziente non ha espirato correttamente prima dell inspirazione

45 Conclusioni La Spirometria è un test di fondamentale importanza nella diagnosi delle malattie dell Apparato Respiratorio. L interpretazione dell esame spirometrico va sempre integrato con la storia clinica, l esame obiettivo, gli esami radiologici ed altri step diagnostici come consigliato dalle singole Linee Guida