LA SPIROMETRIA LENTA E FORZATA E IL TEST DI BRONCODILATAZIONE: ESECUZIONE E VALIDAZIONE

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1 CORSO TEORICO-PRATICO DI FISIOPATOLOGIA RESPIRATORIA E PNEUMOLOGIA RIABILITATIVA Verona 29 Novembre 2013 LA SPIROMETRIA LENTA E FORZATA E IL TEST DI BRONCODILATAZIONE: ESECUZIONE E VALIDAZIONE Emanuele Isnardi S.C. Pneumologia Lab. Fisiopatologia Respiratoria AO Ordine Mauriziano Torino

2 La spirometria lenta VC: Capacità Vitale - Quantità di aria che può essere espulsa dai polmoni dopo un'inspirazione massima. IRV TV ERV VC TV: Volume Corrente - Volume di gas inspirato ed espirato durante ciascun atto respiratorio. IRV: Volume di Riserva Inspiratoria - Massima quantità di gas che può essere inspirata al termine di un'inspirazione normale. ERV: Volume di Riserva Espiratoria - Massima quantità di gas che può essere espirata al termine di un'espirazione normale. ESECUZIONE DELLA PROVA: Dopo aver fatto compiere al paziente una inspirazione lenta, ma massimale, si fa espirare tutta l aria con una manovra lenta.

3 La manovra di espirazione forzata V 1 sec FVC: Capacità vitale forzata - Volume totale di aria espulsa in un espirazione forzata partendo da un inspirazione completa. FEV1 FVC FEV1: Volume espiratorio massimo 1 secondo - Volume di aria espirata nel primo secondo di un espirazione forzata, partendo da una inspirazione completa. t FEV1/VC (Indice di Tiffeneau): questo rapporto è fondamentale per determinare un deficit ostruttivo. ESECUZIONE DELLA PROVA: Dopo aver fatto compiere al paziente una inspirazione massimale, lo si invita ad espirare con la massima forza il massimo volume di aria possibile.

4 Un deficit ventilatorio restrittivo non può essere diagnosticato dalla spirometria classica. La presenza di malattia polmonare restrittiva non può che essere dimostrata o esclusa dalla misura della capacità polmonare totale. VC IRV TV ERV RV FRC TLC

5 Standardizzazione insieme di procedure finalizzate alla riduzione della variabilità

6 Standardizzazione della spirometria per gradini Criteri per le prestazioni della strumentazione Validazione della strumentazione Controllo di qualità Manovre del soggetto/paziente Procedure di misura Accettabilità Riproducibilità Valori di riferimento/interpretazione Valutazione clinica Valutazione della qualità /Feedback al tecnico Eur Respir J 2005; 26 (2):

7 SPIROMETRIA LENTA VC IRV TV ERV

8 COSA MISURIAMO? Nei soggetti sani: IVC EVC FVC Nei soggetti ostruiti: IVC > EVC > FVC G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

9 La pervietà delle piccole vie aeree e degli alveoli è garantita dalla messa in tensione delle strutture elastiche dei setti, nelle quali le vie aeree e gli alveoli sono inglobati. I setti e gli alveoli più esterni sono mantenuti espansi dalla pleura viscerale. La tensione si trasmette meccanicamente dalla zona sottopleurica a quella più profonda del polmone.

10 Durante la misura della FVC, le vie aeree terminali possono chiudersi prematuramente intrappolando l aria a valle impedendone la misura spirometrica. Questo effetto viene descritto col nome di compressione dinamica delle vie aeree. In questo caso FVC < VC Di qui l importanza della misura di VC lenta

11 COME MISURIAMO? G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

12 COME MISURIAMO? La manovra deve essere rilassata ad eccezione delle fasi di massima espirazione e massima inspirazione in cui è richiesto uno sforzo supplementare G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

13 Eur Respir J 2005; 26 (2):

14 Le manovre lente dovrebbero precedere le manovre forzate e ci possono essere differenze tra capacità inspiratoria e capacità espiratoria nei pazienti ostruttivi Eur Respir J 2005; 26 (2):

15 ARTEFATTI Chiusura della glottide in fase inspiratoria falso plateau G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

16 Qualità della misura Non perdita alla bocca (pz. Neuromuscolari) Non ostruzione del boccaglio Nessuna esitazione durante le manovre Sottostima della IC se inspirazione troppo lenta o chiusura della glottide

17 Accettabilità della manovra: Inspirazione senza esitazioni, non forzata (4-5 ) Attendere un minuto fra una prova e l altra Ripetibilità ottenere tre manovre accettabili fra le due VC più alte, variazione < L non più di quattro manovre consecutive distanziate almeno di 1 minuto SELEZIONE DEI RISULTATI VC: la migliore delle tre manovre accettabili IC: la media dei valori delle tre manovre accettabili

18 COME MISURIAMO? Un massimo di 4 manovre può rappresentare un limite superiore

19 LA MANOVRA DI ESPIRAZIONE FORZATA. V 1 sec V FEV1 FVC FVC V t

20 CURVA FLUSSO-VOLUME. V PEF: Picco di flusso espiratorio FVC V FEF 75%: flusso espiratorio forzato misurato al 75% di FVC FEF 50%: flusso espiratorio forzato misurato al 50% di FVC FEF 25%: flusso espiratorio forzato misurato al 25% di FVC

21 CURVA FLUSSO-VOLUME. V Le malattie polmonari ostruttive generano delle curve concave che rappresentano il rallentamento del flusso espiratorio attraverso il sistema respiratorio. Il grado di deformazione riflette la severità dell'ostruzione. V Le curve dei pazienti con una malattia respiratoria restrittiva hanno una forma pressoché normale, mentre i volumi e i flussi polmonari sono considerevolmente ridotti.

22 G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

23 Procedure di misura Tre fasi distinte: 1) Inspirazione massimale 2) Inizio dell espirazione esplosivo 3) Espirazione completa e continua fino alla fine del test L inspirazione deve essere rapida e la pausa deve essere breve (<1 secondo) Durante la manovra è richiesto un incoraggiamento entusiastico, mediante frasi e gesti appropriati Eur Respir J 2005; 26 (2):

24 Procedure di misura 1. INSPIRAZIONE Massimale Rapida G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

26 Procedure di misura 2. ESPIRAZIONE Pausa minima

27 Procedure di misura 3. ESPIRAZIONE Il soggetto deve essere istruito a sparare l aria Eur Respir J 2005; 26 (2):

28 Procedure di misura Il tecnico dovrebbe dimostrare la modalità appropriata Non rimuovere le protesi dentarie perché preservano la geometria dell orofaringe Attenzione alle sincopi nei pazienti molto ostruiti per la prolungata interruzione del ritorno venoso Eur Respir J 2005; 26 (2):

29 Procedure di misura 8 manovre consecutive è il numero massimo consigliato Interrompere se si evidenzia un calo > 20% Eur Respir J 2005; 26 (2):

30 QUALE FORMA GRAFICA E PREFERIBILE OSSERVARE? Flusso/volume? Volume/tempo? G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

31 Per un ottimale controllo di qualità sono utili entrambe le visualizzazioni

32 Quella che sembra una lieve esitazione a fine curva G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

33 Si rivela una precoce chiusura della glottide dopo circa 1 secondo e mezzo G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

34 Queste due curve sembrano correttamente eseguite G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

35 Da questo punto di vista le cose appaiono diverse G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

36 LA SCELTA AUTOMATICA PUO INDURCI ALL ERRORE

37 ESECUZIONE SCADENTE TOSSE

38 Criteri di accettabilità NO ARTEFATTI! tosse nel primo secondo fff chiusura della glottide precoce interruzione sforzo non massimale perdite ostruzione del boccaglio Criteri inizio test Criteri di fine test Eur Respir J 2005; 26 (2):

39 Criteri di accettabilità: inizio test Se possibile, guardare la morfologia della curva flusso-volume! Buona partenza dell espirazione Assenza di tosse nel primo secondo di espirazione forzata Volume estrapolato < 5 % della FVC o < 150 ml Una crescita rapida-appuntita del flusso a partire dal massimo riempimento Eur Respir J 2005; 26 (2):

40 Criteri di accettabilità: inizio test % of PF Il TEMPO IMPIEGATO DAL FLUSSO PER SALIRE DAL 10% AL 90% DEVE ESSERE <120 msec 2 10% of PF R. McKay M.Fredi Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

41 Criteri di accettabilità durante il test Assenza di tosse nel primo secondo Assenza di esitazioni o chiusura della glottide Assenza di perdite Non ostruzione del boccaglio Non evidenza di respiro supplementare o precoce interruzione Eur Respir J 2005; 26 (2):

42 Criteri di accettabilità: fine test NO! Il soggetto non può proseguire nell espirazione Insorgenza di evidenti segni di disagio La curva volume tempo non mostra cambiamenti di volume (Δ V < O.O25 L) per almeno un secondo e il soggetto ha espirato per almeno 6 secondi (3 secondi se di età inferiore a 10 anni) Eur Respir J 2005; 26 (2):

43 Criteri di accettabilità 1. PARTENZA LENTA 2. AUMENTO DEL FLUSSO LENTO 3. TARDIVO RAGGIUNGIMENTO DEL PICCO 4. ARTEFATTO (TOSSE, VCD) 5. IMPROVVISO RITORNO A FLUSSO ZERO 6. INSPIRAZIONE INCOMPLETA 7. NON RIPRODUCIBILE PATTERN A DENTE DI SEGA Eccesso di tessuto nel retro faringe Eur Respir J 2005; 26 (2):

44 Ripetibilità e Riproducibilità Ripetibilità è la migliore concordanza tra successive misurazioni effettuate sullo stesso soggetto in condizioni costanti. Riproducibilità è la migliore concordanza tra successive misurazioni effettuate sullo stesso soggetto in condizioni variabili. Eur Respir J 2005; 26 (2):

45 Criteri di ripetibilità Dopo 3 manovre accettabili: 2 manovre riproducibili di FEV1 e FVC entro 150 ml tra di loro Se non raggiunti entrambi i criteri continuare fino a: Max 8 tentativi quando il paziente non può o non dovrebbe continuare Eur Respir J 2005; 26 (2):

46 Criteri di ripetibilità Se FVC < 1.0 L, la differenza tra le misure può essere < L Eur Respir J 2005; 26 (2):

47 SCELTA DEI RISULTATI Migliore FVC di tre prove utilizzabili Migliore FEV1 di tre prove utilizzabili I valori possono essere estrapolati da curve diverse Eur Respir J 2005; 26 (2):

48 COSA E UNA CURVA UTILIZZABILE? Buona partenza dell espirazione Assenza di tosse nel primo secondo di espirazione forzata Assenza di esitazioni o chiusura della glottide Assenza di perdite Non ostruzione del boccaglio Non evidenza di respiro supplementare Raggiungimento dei criteri di fine test Una curva utilizzabile deve soddisfare solo i primi due criteri di accettabilità Eur Respir J 2005; 26 (2):

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51 FIV1 dopo una espirazione lenta è maggiore del FIV1 dopo una espirazione forzata...

52 OSTRUZIONE DELLE ALTE VIE AEREE

53 OSTRUZIONE DELLE ALTE VIE AEREE Ostruzione fissa Ostruzione variabile extratoracica Ostruzione variabile intratoracica

54 OSTRUZIONE DELLE ALTE VIE AEREE OSTRUZIONE FISSA La geometria e l area della lesione non cambia con il ciclo respiratorio, sia l inspirazione che l espirazione sono compromesse. Esempio: stenosi tracheale, paralisi bilaterale delle corde vocali, gozzo OSTRUZIONE VARIABILE La configurazione della lesione ostruttiva cambia con le fasi respiratorie Vie aeree intratoraciche Da lesioni situate sotto lo sterno Esempio: tracheomalacia, neoplasie, granulomatosi di Wegner Vie aeree extratoraciche Da lesioni situate sopra lo sterno Esempio: paralisi di una corda vocale

55 OSTRUZIONE FISSA DELLE ALTE VIE AEREE Bhat M, Dawson D CMAJ 2007;177:

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57 OSTRUZIONE VARIABILE DELLE VIE AEREE INTRATORACICHE A variable intrathoracic obstruction caused by tracheomalacia is characterized by (A) airway opening during inspiration and (B) marked reduction in the cross-sectional area of the trachea during expiration. Stents can be used to maintain airway patency during all phases of breathing. (Courtesy of Jay B. Brodsky, MD, Palo Alto, CA.)

58 OSTRUZIONE VARIABILE DELLE VIE AEREE EXTRATORACICHE Exp. Insp.

59 VALIDAZIONE DEL TEST La Validazione tecnica dell indagine di funzionalità respiratoria si configura nella conferma o meno che i dati forniti sono i migliori ottenibili alla luce di: a) corretta applicazione dei protocolli di lavoro - Linee guida - Calibrazioni - Controllo di qualità b) collaborazione del paziente

60 Il test di broncodilatazione farmacologica Eur Respir J 2005; 26:

61 Test di broncodilatazione farmacologica Dopo 15 dalla somministrazione di 400 mcg di β 2 agonista o 160 mcg di anticolinergico si esegue una manovra di espirazione forzata. FEV1 e/o FVC 12% e 200 ml OSTRUZIONE IRREVERSIBILE OSTRUZIONE REVERSIBILE

62 Somministrazione farmaco Dose farmaco Dispositivo utilizzato Tempo di attesa G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

63 Somministrazione farmaco CFC (salbutamolo)) (Ventolin) HFA (salbutamolo) (Airomir) La deposizione è ottimale quanto più basso è il flusso inspiratorio: inalatore a 5-10 cm dalla bocca apnea di 10 a fine inspirazione consigliati i distanziatori G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

64 Somministrazione farmaco Sospensione di β2 e anticolinergici almeno 8 ore (tiotropio 24 h) e teofillinici ore 4 puffs da 100 µg (400 µg) di salbutamolo 4 puffs da 40 µg (160 µg) di ipratropium bromuro G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

65 Somministrazione farmaco Attesa: Tra i 10/15 minuti per farmaci β2 stimolanti short acting 30 minuti per farmaci anticolinergici short acting G.Prest Corso AITFR 2009 "La Misura della Funzione Respiratoria"

66 . V Curva flusso-volume Curva flusso-volume espiratoria normale ed in un paziente ostruito Normale Deficit ostruttivo V Nel paziente con ostruzione bronchiale si rileva una riduzione dei flussi a tutti i volumi polmonari con riduzione del PEF e concavità verso l alto della curva espiratoria

67 . V Valutazione della reversibilità dell ostruzione Il Il FEV1 è aumentato di + del del 12% e e di almeno di 200 ml rispetto il ml FEV1 rispetto aumenta al valore basale meno tornando del ma 12% resta o a < meno valori 80% del di teorico normali 200 e (> FEV1/FVC ml 80% rispetto del < predetto): 70: al valore DEFICIT basale: DEFICIT VENTILATORIO DEFICIT DI VENTILATORIO TIPO VENTILATORIO OSTRUTTIVO DI TIPO NON PARZIALMENTE OSTRUTTIVO REVERSIBILE REVERSIBILE (tipico (tipico COMPLETAMENTE della BPCO non parzialmente REVERSIBILE reversibile). reversibile). (tipico dell Asma bronchiale). Si possono verificare 3 possibilità: V basale

68 QUIZ: NORMALE TEORICO OSSERVATO %?

69 TEOR. OSS. %? TEOR. OSS. %

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72 TRACHEOSTOMIA & SPIROMETRIA Ci sono casi in cui, nonostante non manchi la volontà del paziente, è difficile eseguire una spirometria. Il paziente tracheostomizzato rappresenta una di queste situazioni.

73 Dal punto di vista dell approccio che il tecnico di funzionalità respiratoria deve attuare si possono dividere i pazienti tracheostomizzati in due categorie: soggetti che non sono stati sottoposti a laringectomia totale soggetti che sono stati sottoposti a laringectomia totale

74 soggetti che non sono stati sottoposti a laringectomia totale esecuzione meno problematica il soggetto può essere portatore o meno di cannula, ma la bocca è ancora comunicante con la trachea. il test si può eseguire tanto attraverso la cannula quanto nel modo classico con boccaglio e stringinaso. Il soggetto è normalmente abituato a tappare la cannula o la stomia per parlare e quindi non sussistono nemmeno problematiche legate alla comunicazione.

75 soggetti che non sono stati sottoposti a laringectomia totale 1. soggetto senza cannula chiudere, con l ausilio di tamponi di garza ed eventuali cerotti la stomia. Una leggera pressione esercitata sul tampone (anche da parte del soggetto stesso) dovrebbe escludere la presenza di perdite aeree attraverso la stomia. Collegare il soggetto al boccaglio, applicare lo stringinaso e non dovrebbero esserci problemi anche se si dovessero utilizzare metodiche di diluizione di gas.

76 soggetti che non sono stati sottoposti a laringectomia totale 2. soggetto con cannula Spesso l esistenza della cannula stessa è giustificata dal rischio che la stomia si possa chiudere. Inoltre non in tutti i soggetti l operazione di cambio cannula è agevole: si possono verificare sanguinamenti o molto più semplicemente stimoli tussigeni che comporterebbero inevitabili difficoltà all esecuzione del test. L esame andrà eseguito attraverso la stomia e non utilizzando la bocca. In questo scenario il tipo di cannula utilizzato genera due varianti: a) Cannula cuffiata b) Cannula non cuffiata e controcannula

77 soggetti che non sono stati sottoposti a laringectomia totale con cannula cuffiata gonfiare il palloncino della cuffia fino a farlo aderire alla parete della trachea collegare la cannula, utilizzando appositi raccordi, allo spirometro non sarà necessario applicare lo stringinaso Criticità della misura: La misura dei volumi sarà sottostimata a causa della riduzione dello spazio morto anatomico ovvero del volume d aria contenuto nell oro-faringe. La morfologia della curva flusso-volume e la misura del picco espiratorio, non sono raffrontabili agli esami standard. Va comunque considerata l alterazione dei flussi nell attraversamento della cannula.

78 soggetti che non sono stati sottoposti a laringectomia totale con cannula non cuffiata Se invece il soggetto sarà portatore di una cannula non cuffiata si potrà procedere nel modo descritto nella slide successiva Normalmente questo tipo di cannula porta al suo interno un altra cannula detta appunto controcannula Questa controcannula andrà estratta

79 soggetti che sono stati sottoposti a laringectomia totale Ai pazienti che sono stati sottoposti a laringectomia totale, la parte della trachea prossimale alla laringe è stata chirurgicamente abboccata alla stomia Non esiste quindi alcun collegamento aereo con bocca e naso Molto spesso questi pazienti non utilizzano cannule

80 soggetti che sono stati sottoposti a laringectomia totale Per eseguire test di funzionalità respiratoria, utilizzo un cerotto che è stato creato per l innesto delle valvole fonatorie, sistemi che permettono a questi pazienti, ormai privi delle corde vocali di superare la loro difficoltà di comunicazione. L anellino centrale può essere facilmente connesso con i filtri batteriologici per uso spirometrico e con i tubi e i raccordi dei sistemi stessi

81 soggetti che sono stati sottoposti a laringectomia totale lo stringinaso è inutile la tenuta offerta dall adesivo è perfetta ottima ripetitività dei test anche sulle misure del Volume residuo ottenuto con la diluizione dell He e sui test DLCO Sb

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