NUKLEARMEDICINSK AFDELING VEJLE SYGEHUS

Transkript

1 NUKLEARMEDICINSK AFDELING VEJLE SYGEHUS Henrik Boel Jørgensen 2006

2 FORORD... 3 INDIKATIONER FOR LUNGEFUNKTIONSUNDERSØGELSE... 7 INDIKATIONER FOR LUNGEFUNKTIONSUNDERSØGELSE... 8 DER KAN UDFØRES...8 UDVIDET LUNGEFUNKTIONSUNDERSØGELSE...8 KONTRAINDIKATIONER MOD LUNGEFUNKTIONSUNDERSØGELSE...8 SPIROMETRI... 9 PNEUMOTACHYGRAFI...9 HELKROPSPLETYSMOGRAFI TEORI...12 BOYLES PRINCIP:...12 TEKNIK...13 KALIBRERING...14 PROCEDURE...15 REPRODUCERBARHEDS- OG ACCEPTKRITERIER COMPLIANCE OG G AW...16 DIFFUSIONSKAPACITET TEORI...18 HÆMOGLOBINKORREKTION...19 BEREGNING AF DIFFUSIONSPARAMETRE...19 TEKNIK...21 MÅLINGER...21 NORMALVÆRDIER...22 KALIBRERING...22 PROCEDURE...23 ILTTRANSPORT BOHR-EFFEKTEN...24 REVERSIBILITET KRITERIER...25 UDFØRELSE AF REVERSIBILITETSTEST...26 ETNISK KORREKTION BØRNEREFERENCER VARIATION PRÆOPERATIV VURDERING KVALITETSKONTROL LITTERATUR Henrik Boel Jørgensen Side 2 af 33

3 Forord Lungefunktionsundersøgelse kræver et samarbejde mellem undersøger og patient, i langt højere grad end vore øvrige klinisk fysiologiske og nuklearmedicinske undersøgelser. En forudsætning for, at samarbejdet fungerer, er at undersøgeren ved, hvad hun vil have patienten til at udføre, og ikke mindst hurtigt kan vurdere om, resultatet er tilfredsstillende, og hvis ikke hvordan resultatet kan forbedres. En korrekt tolkning af resultaterne kræver indsigt i både teknik og fysiologi. Der findes flere lærebøger, som ofte er ret omfattende og grundige. Disse noter er kun ment som en indføring til emnet. Ligegyldig om undersøgelsen er udført optimalt og korrekt eller ej, kommer der et resultat ud af undersøgelsen, det vanskelige er at vurdere om der er fejlkilder. Kun et højt fagligt niveau og trænet personale kan vurdere om lungefunktions undersøgelsen er udført korrekt. Når den er udført korrekt, er selve tolkningen af undersøgelsens resultat forholdsvis enkel. Tolkningen af resultatet vil altid afhænge af, hvilket normalmateriale man anvender og af, hvordan man opgør en afvigende værdi. Det ene normalmateriale kan ikke siges at være bedre end det andet. Normalgrænserne er meget vide. Hvorvidt patienten har normal lungefunktion bedømt ud fra enkeltstående lungefunktionsundersøgelse, er derfor svær, medmindre den er meget nedsat.. En ændring i lungefunktionen hos den enkelte kan derimod påvises med meget stor sikkerhed, men man bør tage højde for almindelige aldersbetingede ændringer. I svarrapporten sammenholdes de målte værdier med det valgte normalmateriale. Det angives også, hvor stor en del den målte værdi udgør af forventet værdi. Iht. Dansk Lungemedicinsk Selskab betragtes en målt værdi, der afviger med mere end 25 %-point fra forventet værdi, som patologisk, for indices betragtes 15% afvigelse som patologisk (Se afsnittet variation side 30). Nogle steder foretrækker man i stedet at angive 95% sikkerhedsgrænser for normalmaterialet, idet en værdi uden for dette interval betragtes som patologisk. Sikkerhedsgrænser defineres som det interval hvori sandheden den normale værdi findes med en angivet sandsynlighed. Eks 95 % eller 99%. Dvs. des snævre grænser des bedre er normalværdien defineret og beskrevet med angivne variable (eks. højde, alder, køn osv..) Normalmaterialer bør afspejle det samfund, som patienterne lever i. Livsbetingelserne ændrer sig fra generation til generation og er forskellige fra land til land. Det optimale ville derfor være om hvert samfund (land), havde sine egne normalmaterialer, der tog hensyn til alder, højde, køn og arv, men dette er ikke muligt. På Europæisk plan har man derfor gennem mange år udarbejdet referencematerialer og konventioner om korrekt udført undersøgelser kaldet ECCSrekommandationer (ECCS=Europæiske kul og stål union). Ofte er disse rekommandationer publiceret i arbejder kaldet: Standardized lung function testing, som løbende opdateres. De sidste nye er trykt i : European Respiratory Journal 1993, vol. 6, suppl. 16. For spirometriske værdier (f.eks. VC og FEV 1 ) har Dansk Lungemedicinsk Selskab udgivet et særskilt dansk normalmateriale. Det fremgår af de enkelte afsnit hvilket normalmateriale, der anvendes ved vores undersøgelse. Tilsvarende det europæiske samarbejde har amerikanerne udarbejdet rekommandationer i et regi kaldet ATS (American Thoracic Society). Lungefunktionsudstyret vurderer reproducerbarheden af måleresultatet iht. ATS. Henrik Boel Jørgensen Side 3 af 33

4 Når resultatet foreligger, kan man forholdsvist let konkludere iht. nedenstående kriterier. Man indleder med at vurdere ventilationskapaciteten, som kan være normal eller nedsat. Den er nedsat, hvis VC, FEV 1 og/eller TLC er nedsat. RV kan være nedsat hos normale. Hvis TLC er nedsat er patienten restriktiv. Hvis FEV 1 /VC% er nedsat, har patienten obstruktiv nedsat ventilationskapacitet, og hvis samtidig nedsat TLC og FEV 1 /VC%, har patienten blandet obstruktiv og restriktiv nedsat ventilatorisk kapacitet. Iht. til dansk praksis og spirometriske normalmateriale kan man graduere funktionsnedsættelsen i forhold til den forventede værdi. Svært nedsat lungefunktion svarer til under 50% af forventet værdi. Moderat nedsat fra 50-70% af forventet værdi. Let nedsat fra og med 70-75%. FEV 1 /VC tolkes som nedsat hvis <85% af forventet værdi. Mht. diffusionskapaciteten kan denne være normal eller nedsat, uafhængig af ventilationskapaciteten. Diffusionskapaciteten er ofte nedsat både ved restriktiv og obstruktiv lungesygdom (svært nedsat ved emfysem, let nedsat ved bronchitis, men ofte normal ved astma). Noterne er inddelt i afsnit iht. de enkelte dele af lungefunktionsundersøgelsen. Således indledes med et afsnit om spirometri. Derefter om helkropspletysmografi og diffusionskapacitet. Til slut er der flere korte afsnit, der omhandler undersøgelser hos børn, etnisk korrektion osv. Til lungefunktionsundersøgelsen knytter sig mange forkortelser. Nedenfor er opstillet en ordliste, der forklarer de anvendte forkortelser. På de følgende sider er de forskellige volumina og kapaciteter fremstillet grafisk. VC: Vital kapaciteten. Ofte markeret SVC idet S angiver at målingen er udført ikke-forceret - slow. Angiver den mængde luft man kan puste ud efter en maksimal indånding eller suge ind efter en maksimal udånding, hhv. EVC og IVC. FVC: Forceret vital kapacitet. Vitalkapaciteten målt under forceret udånding. Kan hos obstruktive være lavere end VC, men hos raske svarende til VC. FEV 1 : Forceret eksspiratorisk volumen i 1. Sekund. Den mængde luft man kan puste ud det første sekund i en forceret udånding. ERV: Eksspiratorisk reserve volumen. Den mængde luft man yderligere kan puste ud fra afslappet tilstand ved at presse brystkassen sammen. ERV = FRC - RV RV: Residualvolumen. Den mængde luft, der er tilbage i lungerne efter en maksimal udånding. RV = TLC - VC TLC: Totale lungekapacitet. Den mængde luft lungerne maksimalt kan indeholde. TLC=VC + RV eller TLC = FRC + IC IC: Inspiratorisk kapacitet. Den mængde luft man kan suge ind efter en normal udånding. Hvor IVC er hvad man kan suge ind efter en maksimal udånding. IC=VC-FRC IRV: Inspiratorisk reservevolumen. Den mængde luft man kan suge ind oven i en normal indånding. IRV = VC ERV - VT FRC: Funktionelle residual kapacitet. Den mængde luft der er i lungerne efter en normal udånding. FRC = RV+ERV Tiffeneau s index : FEV 1 / IVC ; er FEV 1 sat i forhold til inspiratorisk VC. Peak-flow: Maksimale volumenhastighed under en forceret udånding. FEF: Forceret eksspiratorisk flow. Samme som peak-flow. Henrik Boel Jørgensen Side 4 af 33

5 VTG: Torakale gas volumen. Den luftmængde man måler i lungerne i forbindelse med helkropspletysmografi. Idet vi måler ved slutningen af en normal udånding svarer volumet til FRC. VT: Tidal volumen. Den mængde luft man suger ind eller puster ud ved et normalt åndedræt. D LCO : Transferfaktor. Er et udtryk for "gasforsvindingshastigheden",mængde per tid og måles i mmol/min/kpa eller ml/min/mmhg (mængde/trykenhed/tidsenhed). Afspejler lungemembran overfladen der er til rådighed for gasudveksling. D LCO /VA: Diffusionskonstanten (K CO, (eng: Transfer coeffcientet)) måles i mængde/lungevolumen/trykenhed/tidsenhed. Værdien tager ikke hensyn til det aktuelle lungevolumen, hvorfor ændringer i diffusionskapacitet alene betinget af ændringer i lungevolumen ikke afspejler sig i ændringer i denne parameter. Afspejler alveoleeffektiviteten. VA: Bestemmes ved gasfortyndingsteknik og foregår i samme seance som CO målingen. Det er til dette formal testgassen indeholder neon. (Helium bruges i analysen) Hos normale vil VA i princippet sv.t. TLC, men specielt hos obstruktive sker der ikke en tilstrækkelig opblanding (stort fysiologisk deadspace) og både D LCO, VA og D LCO /VA måles for lave. Hvis VA ved en teknisk fejl (registrering af inspiratorisk volumen) måles for lav. Bliver D LCO falsk lav. BTPS, STPD, ATPD: Ovennævnte forkortelse betegner under hvilke betingelser volumen er målt. For en fast mængde gas gælder, at dets volumen afhænger af temperatur, tryk og hvor meget vanddamp der er tilstede. Når man angiver et gasvolumen er det derfor vigtigt samtidig at angive betingelserne. Lungevolumina angives i BTPS. D LCO angives altid i STPD, mens det er forskelligt om VA og dermed D LCO /VA angives i STPD eller BTPS. BTPS: Body Temperature and Pressure Saturated with water vapor. Dvs. ved kropstemperatur, atmosfæretryk og mættet med vanddamp. STPD: Standard Temperature Pressure Dry. Dvs. ved 0 0 C, 1 atmosfære (760mmHg = 101kPa) og tør (uden vanddamp). ATPD: Ambient Temperature and Pressure Dry. Dvs. tilstedeværende temperatur og tryk og tør. Ved kropstemperatur på 37 0 C og omgivende temperatur på 20 0 C, samt 1 atmosfæres tryk og 100% mættet med vanddamp gælder: V BTPS = 1,2 x V STPD V STPD = 0,94 x V ATPD 1 mol gas fylder 22,4 liter ved 1 atmosfære og 0 0 C. ATS: American Thoracic Society. Kriterier for veludført lungefunktionsundersøgelse. Omfatter bl.a. reproducerbarhedskriterier. ECCS: European Community for Coal and Steel. Den europæiske kul og stål union. Grundlaget for det senere EF og siden EU. Specielt minearbejde fik ofte lungesygdomme. I ECCS regi blev der derfor udarbejdet referencematerialer for lungefunktionsundersøgelser. Disse er stadig grundlaget for de europæiske referencer. Henrik Boel Jørgensen Side 5 af 33

6 Volumenkurve 1 Henrik Boel Jørgensen Side 6 af 33

7 Volumenkurve 2 Henrik Boel Jørgensen Side 7 af 33

8 Indikationer for lungefunktionsundersøgelse Lungefunktionsundersøgelser udføres med henblik på: Påvisning og måling af lungefunktionsnedsættelsen Vurdering af arten (obstruktiv/restriktiv) af lungefunktionsnedsættelsen Bestemmelse af diffusionskapacitet Præoperativ vurdering (regional) Vurdering af reversibilitet ved obstruktiv lungesygdom Der kan udføres Statisk spirometri (SVC). Dynamisk spirometri (FEV1, FVC), se side 10 Helkropspletysmografi (TLC og RV), se side 12 Måling af luftvejsmodstand (R AW og G AW ), se side 16 Diffusionsmåling (T LCO og K CO ), se side 18 Reversibilitetstest, se side 25 Udvidet lungefunktionsundersøgelse Simpel dynamisk spirometri kaldes i daglig tale lungefunktionsundersøgelse, og foregår i mange medicinske ambulatorier og i lægepraksis flere steder og kræver kun simpelt apparatur. De senere år er kommet små smarte pneumotachygrafer på markedet, som efterhånden er ret udbredte. Betegnelsen udvidet lungefunktionsundersøgelse bruges når undersøgelsen foregår med pneumotachygraf og der suppleres med helkropspletysmografi og diffusionsmåling. Undersøgelsen giver derved mulighed for at bestemme alle statiske og dynamiske parametre, samt en vurdering af lungernes evne til at udveksle gasser mellem blod og luft. Som udgangspunkt udføres udvidet lungefunktionsundersøgelse (LFU) på alle henviste patienter, fraset patienter henvist til regional lungefunktionsundersøgelse, hvor der kun udføres dynamisk spirometri (Måling af FEV1 og FVC), som sammenholdes med lungeperfussionsscintigrafi. (Denne undersøgelse bruges som led i en præoperativ vurdering, hvor man påtænker fjernelse af lungevæv. Se afsnittet: Præoperativ vurdering side 31.) Hvorvidt der skal udføres reversibilitetstest afhænger af resultatet af LFU, samt en lægelig vurdering. Kontraindikationer mod lungefunktionsundersøgelse Aktiv lungetuberkulose er en absolut kontraindikation. Tidligere behandlet, men helbredt lungetuberkulose er ikke kontraindikation. Akutte luftvejsinfektioner er en relativ kontraindikation. Reversibilitetstest (β2-agonister) er kontraindiceret ved betydende tachykardi og mistanke om hypertrofisk, obstruktiv kardiomyopati (subvalvulær aortastenose) Henrik Boel Jørgensen Side 8 af 33

9 Spirometri Ordet spirometer kommer af latin og betyder måling af åndedrag. I de første modeller, kaldet klokkespirometre, som bl.a. August Krogh udviklede, var patienten via et mundstykke og slanger forbundet med en klokke i et vandbad. En pen påsat klokken kunne så på et stykke papir registrere klokkens bevægelser op og ned, afhængig af om patienten pustede ud eller åndede ind og derved måle volumina. Når papiret samtidig bevægede sig med en konstant hastighed vinkelret på pennens bevægelser fik man en grafisk fremstilling med lungevolumina på y-aksen og tid på x-aksen (se side 6). Spirometre af denne type og var egentlig meget nøjagtige, men upraktiske. Senere i takt med at udviklingen har fokuseret på dynamisk spirometri er der udviklet andre spirometre", som bl.a. den ældre Vitalograph. Apparatet er enkelt opbygget og indeholder en stor sæk forbundet til en slange, som patienten puster i. Sækken er koblet til en skriver, som bevæger sig ned af papiret når sækken fyldes. Tidsdimensionen fremkommer ved at papiret bevæger sig. Apparatet kan måle (F)VC og FEV 1, men ikke øvrige volumina. VC er det volumen, der måles, når linien bliver vandret. Undersøgelsen giver en præcis måling af FVC og FEV 1 samt en grov vurdering af dynamikken. Hvis der ønskes en finere vurdering af dynamikken, må der måles med pneumotachygraf. Pneumotachygrafi En pneumotachygraf giver mulighed for at måle alle spirometriske volumina og fremstille både volumen- og flowkurver. For den enkelte person er kurverne reproducerbare, ved sygdom vil der tidligt ske en ændring i kurveforløbet. Nogle angiver, at en persons flow/volumen-kurve er karakteristisk, som fingeraftryk, for den enkelte patient, hvis der altså ikke opstår en patologisk tilstand. Ved lungefunktionsmålingen er reproducerbare kurver derfor udtryk for, at undersøgelsen er udført tilfredsstillende. Princippet i metoden er, at luften strømmer igennem en let bremsende stenose. En tryksensor på hver side af stenosen registrerer trykfaldet, der udløses af, at luften bremses. Udfra trykfaldet kan flow et beregnes. Flow et ( V ) integreres løbende til volumenværdier til tiden t. V dt = V Teknisk er der er er udviklet 2 metoder, hhv. ad modum Fleisch og ad modum Lilly. Ved Lillys metode udgøres stenosen af et relativt stort gazeagtigt net. Nettet er opvarmet for at kondensvand fra udåndingsluften ikke skal "stoppe" filteret. Fordelen er en relativ let stenose, og dermed en lille flowmodstand, men ulempen et relativt stort deadspace, idet nettet skal have en hvis diameter (5-7 cm). I en pnemotachygraf øges deadspace omvendt proportional med flowmodstanden (stenosegraden). Der må således findes en balance mellem øget flowmodstand eller øget deadspace. Ved Fleisch metode udgøres stenosen af små parallelle rør, der kun medfører en let øgning i deadspace, men til gengæld en stor flowmodstand. En anden metode, som anvendes i vores udstyr er er en Mass flow sensor, en lille glødetråd der måler afkølingen som udtryk for flow et. En fælles ulempe for alle metoder er at apparatet skal kalibreres dagligt. Kalibreringen foregår med en stempelpumpe med et kendt volumen, f.eks. 3 liter. Selvom der pumpes med forskellig hastighed skal apparatet kunne beregne det samme volumen. Det er vigtigt at der absolut ingen luftstrømme er når der nulstilles. Selve proceduren er beskrevet i manualen. Traditionelt opdeler man stadig spirometriske undersøgelser i statiske undersøgelser (volumina og kapaciteter) og Henrik Boel Jørgensen Side 9 af 33 t 0

10 dynamiske undersøgelser, hvor en tidsfaktor indgår ( eks. : FEV 1 : forceret eksspiratorisk volumen i første sekund). Dynamisk spirometri (FVC & FEV 1 ) Typisk indledes lungefunktionsundersøgelsen med dynamisk spirometri, dvs. FEV 1. Hvis man skulle udpege en enkelt parameter blandt alle de målinger vi foretager ved lungefunktionsundersøgelsen, som den vigtigste, vil det blive FEV 1. Denne parameter, som egentlig er helt ufysiologisk, idet vi aldrig, fraset til fødselsdage, hvor vi skal puste lys ud på lagkagen, har behov for forceret eksspiration. At nogen derfor fandt på at måle eksspirationen forceret kan derfor undre. Men det har vist sig, at de fleste lungesygdomme meget tidligt medfører ændringer i den forcerede eksspiration. En normal FEV 1 kan derfor med stor sandsynlighed udelukke lungesygdomme, mens et lav FEV 1 tyder på lungesygdom. Populært sagt er FEV 1 lungetallet. Med en pneumotachygraf kan der grafisk fremstilles en kurve hvor flow afsættes overfor overfor volumen, hvilket kaldes en flow-volumenkurve. Udseendet af flow/volumenkurven giver mange oplysninger, specielt hos obstruktive ses forandringer i kurvens facon meget tidligt i sygdomsforløbet. Hos normale stiger kurven meget stejlt i den første lille del af udåndingen (første ca. 15 % af TLC) til hastigheder på op til liter/sek (FEF max ), hvorefter hastigheden falder mod 0. Hos børn er dette kurveforløb efter maksimum ofte konveks, hos unge en lige linie og hos ældre konkav. Hos obstruktive bliver kurven udtalt konkav. Kurvens facon kan delvis beskrives med parametrene MEF 25, MEF 50 og MEF 75 som er flow et målt efter hhv. 25, 50 og 75 % af vitalkapaciteten er udåndet. Praktisk udførelse Når man skal måle FEV1 vælges knappen Pulmonary Function i hovedmenuen (alternativt kan trykkes 5 ). I den nye menu vælges Flow Volumen Loop. På det efterfølgende skærmbillede sikrer man sig, at det er er den rigtige patient og at undersøgelsen er sat til Pre nederst i billedet. Undersøgelsen startes ved at trykke F1. Der indledes med mindst 3 almindelige (tidal) åndinger. Imens instrueres patienten. Ved FEV 1 måling er det vigtigt, at der pustes forceret straks inspirationsmaksimum er nået. Hvis man venter for længe, eller der ikke er indåndet til maksimum bliver udåndingen ikke maksimal forceret. Luften må ikke stødes eller hostes ud og der må ikke være lyde fra struben. Når der pustes ud ses en rød stiplet linie, på grafen til venstre, der viser tidsgrænsen (6 sek) som eksspirationen minimum skal være. Når de 6 sek er gået og kurven er vandret kommer beskeden End of Criteria Met nederst til venstre og patienten indstrueres i at suge helt ind og fylde lungerne helt op. Derefter trykkes på End og 1 trial (forsøg) er udført og mundstykket kan slippes. Apparatet kommer med en fejlmeddelelse, hvis målingerne ikke er reproducerbare eller opfylder kriterierne for en god undersøgelse. Læs altid meddelelserne grundigt. Hvis man trykker F1 accepterer man afvisningen og resultatet kasseres. Hvis man trykker Esc afviser man advarslen og accepterer resultatet trods advarslen. Man skal derfor vide hvad det er man afviser/godtager. Målingen skal gentages til Flow/volumen (F/V) kurven kan reproduceres mindst 3 gange. Hvis det ikke er muligt at få reproducerbare kurver inden for max 8 forsøg, må det overvejes at opgive. De to bedste resultater bør ikke afvige mere end 5% eller 100 ml. Det er især vigtigt at resultatet er fuldstændigt reproducerbart, hvis der har været afviste advarsler efter de enkelte målinger. Kurverne sammenlignes ved at trykke på F6. I dette skærmbillede ses nederst til højre ved siden af Esc en Henrik Boel Jørgensen Side 10 af 33

11 kontrolmenuboks, hvor man kan vælge om man grafisk vil se All trials (alle forsøg) eller f.eks. kun det bedste (Det til rapporten). Vælg muligheden All trials idet man derved kan se at kurverne overlejrer hinanden. Forsøg der falder udenfor fra vælges i F2. Hvis et forsøg ikke medregnes bliver tallene grå i det øverste resultatfelt. Den højeste værdi vælges automatisk til rapporten. Men hvis man ønsker at vælge en anden værdi trykkes F4. Hos normale overstiger SVC ikke FVC med mere end 5%. Men hos obstruktive og ældre kan FVC være lavere end SVC. Ingen tilstande medfører højere FVC end SVC. Hos svært obstruktiv kan/bør SVC måles inspiratorisk, idet det ellers kan måles for lavt. Henrik Boel Jørgensen Side 11 af 33

12 Helkropspletysmografi Det foregående afsnit omhandlede spirometri. Ved spirometri kan man måle langt de fleste lungefunktionsparametre, men med spirometri er det ikke muligt at måle den mængde luft der er tilbage i lungerne efter en maksimal udånding (RV) og dermed den totale lungekapacitet (TLC). Ændringer i RV ses typisk hos patienter med kronisk obstruktiv lungesygdom, hvor det bliver forhøjet. Nedsat TLC er en del af definitionen på restriktiv lungesygdom, hvorfor en måling er nødvendig for at kunne stille diagnosen. I dette afsnit gennemgås helkropspletysmografi undersøgelsen. Helkropspletysmografen kaldes også en "Bodybox". Med undersøgelsen kan man bestemme RV, TLC og flowændringer pr trykenhed (konduktans: G AW ) Vi måler TLC indirekte via Vtg. Vtg (Volume thoracic gas ) er et variabelt volumen og betegner blot det volumen luft der er i lungerne på undersøgelsestidspunktet (hvor ventilen er lukket). Idet vi måler ved slutningen af en normal eksspiration svarer Vtg til FRC (udstyret korrigerer selv for den lille forskel mellem Vtg og FRC). For at bestemme RV og TLC ud fra Vtg (FRC) skal patienten når ventilen åbnes, enten: tage en dyb indånding til lungerne er helt fyldte: FRC + IC = TLC eller puste maksimalt ud til lungerne er helt tømte : FRC- ERV = RV Teori Helkropspletysmografen er en stiv, ueftergivelig kasse, hvor selv små rumfangsændringer i det objekt, der er placeret i kassen, kan beregnes. Metoden måler det eftergivelige rumfang, og idet det kun er luften (i lungerne), der presses sammen, måles lungerumfang. En anden metode er gasfortyndingsteknik, som vi anvender i forbindelse med diffusionsmålingen. Pletysmografimetoden bygger på: Tryk 1 Volumen 1 = Tryk 2 Volumen 2 Boyles princip: Princippet lyder med ord: Når en fast mængde molekyler af en gas ved et givet volumen og ved et givet tryk, komprimeres således, at volumen blive halvt så stort, fordobles trykket. Omvendt hvis volumen fordobles - halveres trykket. Rumfanget af lungerne kan derfor beregnes, hvis vi lukker luften inde i lungerne, og samtidig ændrer på trykket og registrerer volumenændringen (= trykændringer i boksen). Når vi lukker ventilen i mundstykket i forbindelse med undersøgelsen, lukker vi luften inde og holder i princippet antallet af molekyler konstant (Luften i lungerne er i ligevægt med blodet lige før inspirationen). Patienten laver samtidig åndedrætsøvelser og ændrer derved på trykket inde i lungerne. Trykket måler vi i mundstykket. Den tætte boks (Helkropspletysmografen) bruges til at registrere volumenændringen af lungerne. Når boksen er helt tæt, vil lungernes sammenklemning medføre, at volumen i boksen øges og trykket falder. Hvis volumen ændringer registreres via trykændringer kaldes det en trykpletysmograf. Hvis udstyret i stedet måler det volumen, der trækkes ind i boksen udefra pga. trykfaldet udløst af sammenklemningen af lungerne kaldes det en volumenpletysmograf. Apparatet i afdelingen er en trykpletysmograf. Mens der måles er mængden af luft i lungerne Vtg svarende til FRC (slutningen af en tidal ånding). Lungernes volumen kan beregnes, hvis vi opstiller ligningen iht. Boyles princip: Henrik Boel Jørgensen Side 12 af 33

13 Vtg Atmosfæretryk =(Vtg - volumenændring) (Atmosfæretryk + trykændring) Vtg=Volumen 1 = V Atmosfæretryk = Tryk 1 = P 0 Vtg volumenændring = Volumen 2 = V ΔV Atmosfæretryk + trykændring = Tryk 2 = P 0 ΔP Udtrykket kan omskrives Vtg P 0 = (Vtg - ΔV) (P 0 + ΔP) Vtg P 0 = (Vtg P 0 ) + (Vtg ΔP) - (ΔV P 0 ) - ΔV ΔP) 0 = (Vtg ΔP) - (ΔV P 0 ) - (ΔV ΔP) Vtg ΔP = (ΔV P 0 ) + (ΔV ΔP) (ΔV x ΔP) er en meget lille størrelse, hvorfor vi ser bort fra dette led Vtg ΔP = ΔV P 0 ΔV Ttg = P 0 ΔP Hvor P 0 = atmosfæretrykket (uden vanddamp, P bar - 47mmHg), ΔP er ændringer i lungernes tryk og ΔV er ændringer i lungernes rumfang. Af udtrykket fremgår, at Vtg afhænger af atmosfære trykket og forholdet mellem ΔV og ΔP. Teknik Hele øvelsen har til hensigt at bestemme leddet: ΔV ΔP Lunger Lunger ΔP lunger = ΔP mund kan måles direkte med en tryktransducer i mundstykket, idet flow = 0. ΔV lunger = ΔV box (blot omvendt fortegn, men fortegnene kan vi se bort fra) Teknisk er det lettere at måle trykændringer end volumenændringer, hvorfor vi indirekte måler ΔV box som en funktion afδp box. (Trykpletysmograf) Relationen mellem boksvolumen og bokstryk er lineær proportional iht. Boyles princip, og kan udtrykkes således: ΔV box = f kal ΔP box f kal bestemmes ved kalibrering, hvor man tilfører og fjerner et kendt volumen luft samtidig med at trykket registreres. Men kalibreringen udføres med tom boks. Boksvolumen, V box,tom =. Volumen afhænger hvilken type boks, der anvendes. Kalibrering udføres daglig og foregår automatisk. Når undersøgelsen udføres er boksen ikke tom og patienterne fylder forskelligt i boksen. Kalibreringsfaktoren afhænger af det reelle boksvolumen, derfor vægtes f kal, med en faktor - η - proportional med det reelle luftrumfang i boksen, som afhænger af hvor meget personen fylder. Menneskers massefylde er 1,07 l/kg. Det reelle luftrumfang er derfor: v box = Boksvolumen (vægt 1,07) Dette rumfang sættes i forhold til det totale boksvolumen på 612 liter, hvorved Boksvolumen (vægt 1,07) η = Boksvolumen Henrik Boel Jørgensen Side 13 af 33

14 f kal,reel =f kal, η ΔV lunger =ΔV box = η f kal ΔP box Vi kan nu måle både ΔV lunger og ΔP lunger hhv. indirekte og direkte. ΔV ΔP ΔV ΔP Lunger Lunger Lunger Lunger ( η fkal) ΔP = ΔP mund box afhænger af en målbar kalibreringsfaktor η f ) og leddet ( kal ΔP ΔP Box mund, som svarer til hældningen af linien, der fremkommer, hvis de målte værdier P mund afsættes på x-aksen og P Box på y-aksen. Idet boksvolumen+lungevolumen er konstant, vil en øgning i det ene tryk modsvares af et fald i det andet og omvendt. Grafisk fremkommer en ret faldende linie, hvor vi ønsker et estimat for liniens hældning (slope). Matematisk kan en linies hældning udtrykkes med en tangens-funktion. Δy Hældning = slope = = tgα, hvor α er liniens vinkel med x-aksen. Konventionelt Δx afsættes P Box på x-aksen, hvorfor ledet ΔV Lunger η f = ΔP tgα Lunger kal ΔP ΔP Hvis ovenstående udtryk kombineres med udtrykket for Vtg udledt under afsnittet Teori, kan vi opstille følgende: η f kal P Tgv = 0 tgα En stejl linie tgα stor lille Vtg Mere vandret linie tgα lille stort Vtg Måleteknisk fremkommer der selvfølgelig ikke en retliniet sammenhæng mellem ΔP box og P mund, hvorfor apparatet lægger en regressionslinie gennem punkterne, denne skal evt. justeres af undersøgeren. Vtg kan således beregnes udfra trykkurvens hældning, atmosfæretryk og kalibreringsdata. TLC kan derefter let beregnes jf. side 12 (TLC = Vtg + IC). Nyere undersøgelser har vist at hvis patienten er svær obstruktiv og hyperinflateret kan metoden give falsk høje værdier. Det skyldes at trykket i lungerne ikke sv.t. trykket i munden (ΔP lunger ΔP mund ) pga. stenoser i luftvejene. De høje værdier for TLC, som er målt med metoden ved obstruktive lidelser, er derfor muligvis ikke helt så høje, som tidligere angivet. Problemet kan mindskes noget, hvis respirationsfrekvensen med den lukkede ventil holdes på ca. 1 pr. sek. Kalibrering Boksen skal kalibreres dagligt. Det gælder både pneumotachygrafidelen og selve registreringen af bokstrykket samt bestemmelsen af kalibreringsfaktoren f kal. box mund Henrik Boel Jørgensen Side 14 af 33 = 1 tgα

15 Apparatet måler, hvor stor en trykændring det giver i boksen, når et kendt luft volumen blæses ind i boksen (automatisk kalibreringsprocedure). Procedure Patienten skal være afslappet og udhvilet inden undersøgelsen (15 min. hvile, helst 1 times rygepause og ikke umiddelbart efter et måltid). Strammende tøj skal løsnes. Bemærk om patienten giver udtryk for klaustrofobi. Patienten placeres med ret ryg foran mundstykket, der højdejusteres, så ryggen er ret og med hovedet en anelse bagoverbøjet, så han/hun strækker sig let op mod mundstykket. "Krumryggethed" kan alene medføre nedsatte lungevolumina. Et evt. gebis skal ikke fjernes, medmindre det er meget løst eller dårligt tilpasset. Mundstykket placeres mellem tænderne og "kraven" anbringes inden for læberne, men foran tænderne. Hvis patienten er "uerfaren", kan man evt. øve inden den egentlige undersøgelse. Når patienten er klar, lukkes døren. Før testen starter, skal boksen være tryk ækvilibreret, hvilket for mindre personer tager omkring ½ min. For store overvægtige personer kan det tage flere minutter. Under ækvilibreringen bør patienten sidde roligt og afslappet i boksen. Hvis patienten sveder, kan ækvilibreringen være vanskelig. Hele Vtg proceduren består af flere dele, der hver især skal vurderes og justeres for et optimalt resultat. Når boksen er stabil kan patienten tage næseklemme på og mundstykket i munden. Hænderne skal understøtte kinderne, hvilket modvirker trykvariationer som følge af kindernes bevægelse. Tryk F1 undersøgelsen startes. Der indledes med tidalåndinger med åben ventil. Når FRC niveauet er stabilt, dvs. der tegnes en rød stiplet linie under tidalåndingskurverne, kan man starte målingen. Lige før slutningen af en normal eksspiration lukkes der for ventilen med F1, og patienten instrueres i vejrtrækningsforsøg mod lukket ventil. Ventilen er kun lukket i max 4 sekunder, og få vejrtrækningsforsøg er nok til at fremstille tryk- volumen kurver af luften i lungerne. Hvis patienten ikke kan kooperere til 4 sekunder kan ventilen åbnes ved at trykke Esc efter få loop. På skærmen fremkommer et vindue med en graf hvor P mund aftegnes på y-aksen og volumeshift på x-aksen (volumeshift er ændringer i volumen beregnet ud fra ændringer i bokstryk). Linierne skal ligeledes være parallelle og med en entydig regressionslinie. Når ventilen åbnes udføres spirometri. Først rolig maximal udånding til RV niveau. Derefter maksimal indånding (IVC) og til slut forceret eksspiration. TLC beregnes iht. Følgende: TLC =IVTG gennemsnit + IC bedste. Ikke acceptable forsøg skal slettes idet de ellers indgår i gennemsnittet Spirometridelen skal være korrekt udført. Som samlet resultat for RV vælges hverken den højeste eller laveste, men den værdi der fremkommer iht. følgende: RV = TLC Resultat VC bedst.. Reproducerbarheds- og acceptkriterier. To forsøg betragtes som reproducerbare, hvis Tgv ikke afviger mere end 10% fra hinanden. Et forsøg betragtes som acceptabelt, hvis variationskoefficienten for de datapunkter, der udgør regressionslinien er mindre end 50% og VC værdien er 90% af den tidligere udførte VC. Henrik Boel Jørgensen Side 15 af 33

16 Compliance og G AW Ud over TLC og RV kan vi med helkropsplethysmografen også måle luftvejsmodstand resistance - Raw og den reciprokke G AW, som kaldes konduktansen (ledningsevne eller evne til at flytte) samt compliance. Δ V Compliance er et udtryk for lungernes eftergivelighed og udtrykkes, en høj ΔP værdi er udtryk for en stor volumenændring i forhold til trykændringen. Udtrykket Δ P må ikke forveksles med elasticitet, som er udtrykt, som med et dansk ord kan ΔV kaldes spændstighed, idet en høj værdi er udtryk for en relativ stor trykændring i forhold til volumenændring. Compliance måling indgår ikke i som rutine i udvidet lungefunktionsmåling, og tilbydes ikke aktuelt. Ved compliance måling fremstilles et tryk-volumen diagram. Der kræves måling af tryk i både mund og thorax samtidig med volumen/flowmålinger, hvorfor der anlægges et kateter med ballon i oesofagus, hvilket gør det muligt at måle tryk i thorax simultant med flowmåling under ind- og eksspiration. Grafisk afsættes volumina på y-aksen og trykdifferencen mellem mund og thorax på x-aksen. Hos normale fremkommer en S-formet kurve ved VC manøvre. Ved fibrose (stive lunger - lav compliance) bliver kurven flad. Ved emfysem (slappe lunger- høj compliance) bliver kurven stejl. Parametrisk angives værdien for compliance som hældningen af kurven på den midterste del af kurven, der tilnærmelsesvis er en ret linie. R AW måling (modstand i luftvejene) viser relation mellem drivtryk P AW (P mund P alveole ) og det resulterende flow - V. Denne måling indgår ikke standard undersøgelsen. R aw = P AW V P AW = f kal x P box. f kal er kalibreringsfaktoren omtalt i afsnittet Teknik side 13. R AW stiger eksponentielt ved turbulens (stenoser). Hvornår strømningen bliver turbulent afhænger bl.a. af luftvejenes anatomi og luftens viskositet. Modstandsmålingen foregår ved indledningen af helkropspletysmografi undersøgelsen. Der aftegnes loops i et diagram med flow på y-aksen og boxtryk på x-aksen. Når boxtryk falder (lungevolumen mindskes) resulterer det i et målbart flow. Stejle loops er tegn på lav modstand. Kølleformede, mere horisontale loops er tegn på høj modstand. Modstanden beregnes som hældningen af kurven omkring flow=0. At vi principielt måler når flow=0, gør at vi ikke behøver at have tryksensor i eosofagus. I praksis måles ± 0,5 l/s. Indstilles i settings i feltet Display tangent for, som stilles til SR 0,5. G AW Luftvejenes konduktans G AW er omvendt proportional med R AW. Konduktans er flow/trykenhed (jvf. Diffusionsmåling side 18), dvs. målet er et udtryk for hvor stort et tryk, der skal til for at flytte en vis mængde luft. Mange fortrækker målet G AW frem for R AW idet G AW er proportional med TLC. Den specifikke konduktans: G sg = AW AW TLC Henrik Boel Jørgensen Side 16 af 33

17 bliver derfor nemmere at vurdere og skal ca. være 2,5 kpa/s hos normale. Lidt lavere hos ældre. Hos børn 2,5 x H -0,2. Hos obstruktive vil man se et fald i sg AW og mange har fundet at det er et bedre udtryk for obstruktivitet end fald i FEV1/VC. G AW har således stor klinisk relevans. Henrik Boel Jørgensen Side 17 af 33

18 Diffusionskapacitet Nogle lungesygdomme påvirker kun ventilationskapaciteten i let grad, selvom patienten har svær dyspnø. Hos disse patienter kan deres evne til at udveksle gasser mellem alveoleluft og kapillærblod være nedsat. En enkel måde at vurdere evnen til at ilte blodet er saturationsmåling med pulsoximetri eller ved blodgasanalyse. Men ofte kan parenkymsygdom være ret udtalt før det kan ses ved pulsoxymetri og/eller hvile blodgasanalyse. En meget mere sensitiv metode er diffusionsmåling. Indikation for undersøgelsen kan være: Udredning af dyspnø. Obstruktiv nedsættelse af ventilationskapaciteten.(eks emfysem) Restriktiv nedsættelse af ventilationskapaciteten. (eks fibrose eller sarkoidose) Kontrol af evt. sequelae efter behandling. (Kemoterapi, Cordarone, Stråleterapi) Teori Målet for gastransport mellem alveoleluft og kapillærblod er diffusion. Diffusion defineres i kinetik som masseflow og kaldes ofte n eller V For gasser gælder: K A n = V gas = P ( min 1 A c mmol ) x A (membranarealet cm 2 ) og x (membrantykkelsen) er desværre ukendte og kan ikke beregnes in vivo. Men hvis vi definerer: A D L = K x så er: V gas = TL ( P ) A-c D L et står for Diffusion Lung. For CO: D LCO CO CO V = P A V er fluxen af CO fra alveoler til blod, dvs. D LCO er mængden pr tid (flow) per trykenhed, der transporteres over membranen, dvs. enheden for konduktans. D LCO er den totale konduktans, men kan opfattes som 2 serieforbundne konduktanser. Membrankonduktansen, T m og den såkaldte reaktive konduktans, som består af flere faktorer, hvoraf de vigtigste er testgassens reaktionshastighed med hæmoglobin, θ og mængden af blod i lungekapillærerne Vc Den totale konduktans er derfor: = + DLCO TM θ VC Serieforbundne konduktanser, hhv. den membranbetingede og den blodbetingede. Henrik Boel Jørgensen Side 18 af 33

19 Hæmoglobinkorrektion At diffusionen er betinget af begge disse led har betydning for tolkningen af svaret. Man kan sige at D LCO afspejler lungernes mikrocirkulation, Som det fremgår, er D LCO også betinget af hæmoglobinens reaktionshastighed θ. Vi kan regne os frem til denne ved at måle D LCO ved forud at præoxygenere ved forskellige ilttensioner, inden testgassen inspireres eller ved at måle D LCO med 2 forskellige testgasser, der har forskellig ilttension. I dagligdagen er dette dog vanskeligt at udføre som rutine, hvorfor vi bruger antagelser om θ idet den påvirkes af alveolær PO 2 og hæmoglobinkoncentration eller hæmatokrit Neden for er opstillet forskellige ligninger, der alle antager værdier for θ Cotes: D LCO x ( Hb)/(1.7 x Hb) Dinakara: D LCO / ( x Hb) Burgess: D LCO x ((7.5 /Hb) + 0,5) Moheenifar: D LCO + ((44-Hct) x 0,325) Bemærk der anvendes hæmatokrit Cotes metode er den mest udbredte. Det er muligt at få udstyret til at foretage denne korrektion (Cotes), hvis hæmoglobin værdien indtastes. Det er vigtigt at bemærke, at ved indtastning af hæmoglobinværdi kan man vælge om enheden skal være i mmol/l gram/100 ml også kaldet g% (gramprocent) eller mmol/l. Hæmoglobinværdier opgives på laboratoriesvaret i mmol/l, hvilket også er SI-enheden og derfor den vi bruger. (Omregningsfaktor: gram/100 ml = 1,61 x mmol/l). Hæmoglobin værdier omkring 8,5 mmol/liter (13,6 g/100ml) er neutrale, dvs. den korrigerede værdi sv.t. den ukorrigerede. Beregning af diffusionsparametre D LCO angiver således mængden (mol eller liter) af CO, som absorberes fra lungerne pr minut ved det givne alveolære partialtryk af CO. Diffusionsevnen angives både ved D LCO (Diffusion Lung Carbonmonoxid) og D LCO /VA (Diffusionskonstanten også kaldet K CO ). I nyere litteratur betegnes D LCO ofte T LCO. De er udtryk for det samme, men T LCO er et nyere udtryk, der afspejler at værdien ikke kun afspejler passive membranegenskaber, men også dynamiske forhold såsom mikrocirkulation. I lungefunktionsudstyret anvendes betegnelsen D LCO D LCO måles på et enkelt åndedrag: single-breath. Der inspireres en meget lav koncentration af CO sammen med en inaktiv gas (Methan) og atmosfærisk luft. Luften holdes i lungerne i ca. 10 sek. Testgassen indeholder methan for at vi kan måle fortyndingsfaktoren, der skal kendes for at beregne CO insp og VA. På trods af at mange opfatter udtrykket K CO, som en afledt af D LCO, er K CO det simple mål, som udregnes først. Efterfølgende beregnes D LCO ved at gange med opblandingsvolumet (VA) og dele med barometertrykket. ATS har opstillet følgende udtryk til at beregne parametrene: Henrik Boel Jørgensen Side 19 af 33

20 D LCO = K VA CO CO insp log CO ekssp = Breathhold time Enheden for K CO er således reelt min -1. Men ofte angives den som volumen x volumen -1 x tryk -1 x min -1. Man kan godt opfatte K CO som diffusionskapaciteten per alveole den alveolære effektivitet. Øverste led i udtrykket kan på et semilogaritmisk papir aflæses som hældningen af den linie der aftegner CO koncentratioen. CO insp /CO ekssp er den initiale CO koncentration delt med CO koncentrationen udåndingsluften. CO eksp kan måles direkte i udåndingsluften, CO insp beregnes som koncentrationen i testgassen gange methanfortyndingsfaktoren idet CO opblandes i hele det ventilatoriske volumen. Hvis der er mistanke om CO indhold i blodet forud for undersøgelsen, bør denne koncentration fratrækkes. Vi forudsætter at denne er lig nul. CO ekssp = CO alvolært. Idet vi beregner fortyndingen udfra koncentrationen af methan skal vi være opmærksomme på at alkohol i udåndingsluften måleteknisk kan forveksles med methan. Alkohol kan altså medføre at VA beregnes lavere og derfor også lavere D LCO. Påvirker ikke K CO. K CO angiver en forsvinding per tid fra alveolerne, men mængden er dimensionsløs. For at beregne D LCO er vi nød til at få en volumen eller mængdeenhed koblet på. Jf. teori afsnittet : D LCO CO V = P A Enheden for D LCO er mængde x min -1 x tryk -1. Mængden, der forsvinder per minut, kan angives som startvolumen (=VA) gange forsvindingen per tid (= K CO ). Drivtrykket af CO vil svare til atmosfære trykket minus vanddamp. Vi kan derfor ud fra K CO opstille følgende udtryk: D LCO = VA P STDP atm K - P H 2 O CO Hvis der anvendes SI enheder: mmol x kpa -1 x min -1. Tidligere har vi anvendt enheden ml/min/mmhg, men der omregnes let til SI enheder ved at gange med Bemærk at volumina og K CO i diffusionsdiagnostikken ofte angives i STPD. VA STPD omregnes til VA BTPS ved at gange med faktor 1,2. (Se forord side 3) Henrik Boel Jørgensen Side 20 af 33

21 Opblandingsvolumet (VA) er det alveolære volumen og sv.t. TLC deadspace, hos normale. VA = (V insp deadspace) (Methan insp /Methan ekssp ) Når VA måles med gasfortynding (Methan) bliver VA udtryk for det volumen, der ventileres/opblandes. Derfor er TLC > VA hos obstruktive. Deadspace i systemet afhænger af om der anvendes bakteriefilter. I opsætningen er der taget højde for de filtre vi anvender. Men man skal huske at ændre det hvis vi skifter filter. Det fysiologiske deadspace kan angives som en fast størrelse (typisk 150ml), eller beregnes som en funktion af patientens vægt. Breath Holding time angiver den tid hvor testgassen er i lungerne, også kaldet alveolær contact time. Det måles iht. kriterier angivet af ATS. Apparatet er indstillet ad modum Jones-Meade hvor "breathold-time" beregnes som 2 / 3 af inspirationstiden (90 % af insp. volumen) + lock-out tiden + ½ af opsamlingstiden. Patienten holder vejret i alt i ca 9-11 sekunder og ånder derefter ud. Under eksspirationen opsamles og analyseres udåndingsluften. Metoden kræver at "Lockout" tid forud indstilles. Som udgangspunkt er denne sat til 8 Sekunder. Ved svær dyspnø kan tiden evt. sættes ned til 5-6 sekunder. Hvor lang tid selve "breathold-time" er, afhænger således af den protokol der anvendes. Teknik Der anvendes en multikanal fotospektrometer til at analysere testgassen. Dvs. luften analyseres løbende for sit indhold af forskellige gasser i takt med den udåndes. Modsat andre metoder, hvor der opsamles et prøvevolumen, som derefter analyseres, kan denne metode anvendes hos personer med en meget lille VC, dvs. også hvor VC er under 1½-2 liter. Målinger D LCO udtrykker patientens samlede diffusionskapacitet, dvs. evnen til at udveksle gasser. Gasudvekslingen foregår i de distale lungeafsnit, hvorfor det er vigtigt at der måles ved maksimal inspiration. D LCO falder ved ikke maksimal inspiration (lille VA), men påvirkes dog forholdsvist lidt. Typisk fald på 3-4% ved et fald i VA på 10%. Diffusionskonstanten (T LCO /VA eller K CO ) derimod stiger eksponentielt i takt med ikke maksimal inspiration. Jf. teori afsnittet kan udtrykket for Kco skrives: DLCO DM θ VC K CO = = + VA VA VA Heraf ses at Kco bliver høj hvis V A er lav. D M bliver også nedsat af ikke fuldt inflaterede lunger, men Vc påvirkes ikke, derfor stiger K CO, men ikke lineært med faldet i V A. Det samme ses efter pneumonektomi, hvor alt blod er i den samme lunge, hvorfor Vc er høj, mens D LCO og V A er nedsatte i samme grad. En patient, der har fået fjernet den ene lunge og har én rask lunge tilbage, har en lav D LCO (pga. lille VA), men normal D LCO /VA, få men velfungerende alveoler. (Restriktiv - ikke parenkymatøs). Hos en patient med fibrose vil man se at både D LCO og D LCO /VA er nedsatte, få og dårligt fungerende alveoler (Restriktiv parenkymatøs). Henrik Boel Jørgensen Side 21 af 33

22 Tilsvarende hos emfysem patienter vil især D LCO, men også D LCO /VA være nedsatte. Meget få og dårligt fungerende alveoler. (Hos emfysematisk-obstruktive ses ofte at gasserne opblandes dårligt hvorved VA måles falsk lav.) Høje værdier skyldes ofte tekniske problemer, men et højt cardiac output eller øget blodvolumen i lungerne medfører at D LCO stiger. Dvs. fysisk arbejde, høj puls, feber stress, fysisk arbejde, lungestase eller et nyligt stort måltid medfører falsk høj D LCO, hvorfor kriteriet er, at der måles i hvile.(diffusionskapaciteten kan under arbejde stige op til det dobbelte, pga. øget blodgennemstrømning.) D LCO er højere i liggende end siddende stilling. Sammenfattende kan siges at undersøgelsen ikke bør udføres umiddelbart efter et stort måltid, fysisk arbejde eller rygning, desuden bør patienten blive siddende mellem undersøgelserne. Normalværdier Referenceværdierne for D LCO og D LCO /VA stammer fra: Standardized lung function testing. Eur Respir J 1993, vol. 6, suppl. 16. Disse bygger igen på tidligere publicerede arbejder. Det skal bemærkes, at disse referenceværdier gælder for voksne af europæisk oprindelse i alderen år. Der findes flere sæt referenceværdier, men et andet udbredt sæt er Quanjer's: Hvis der ses bort fra leddet "±" fås middelværdien. Medregnes leddet fås maksimum og minimum værdier. Mænd D LCO = (11,11 x Højde - 0,066 x Alder - 6,03 ± 2,32) x 2,985 ml/min/mmhg K CO = (- 0,011 x Alder + 2,43 ± 0,44) x 2,985 ml/min/mmhg liter Kvinder D LCO = (8,18 x Højde - 0,049 x Alder- 2,74 ± 1,92) x 2,985 ml/min mmhg K CO = (- 0,004 x Alder + 2,24 0,8) x 2,985 ml/min/mmhg/liter Faktoren 2,985 er en omregningsfaktor ved omregning fra mmol/min kpa til ml/min mmhg. Til forskel fra Quanjer, anbefales i de euroæiske referencer, en indirekte vej til referenceværdier for K CO iht. udtrykket K CO = D LCO /TLC. Øvre og nedre referenceværdi fremkommer ved at dele øvre værdi for D LCO med nedre værdi for TLC (VA=TLC) og omvendt nedre værdi for D LCO med øvre værdi for TLC. Mænd TLC = (7,99 x Højde)-7,08 ±1,15 liter Kvinder TLC = (6,60 x Højde) -5,79 ±1,92 liter De to metoder giver ikke de samme referenceværdier for K CO idet det ligger højere med Quanjer's metode end iht. " Standardized lung function testing". Kalibrering Gasmålerne autokalibreres, men derudover er målingerne vanskelige at kalibrere, hvorfor det anbefales at få personer anvendes som testpersoner, i den forventning at deres værdier er konstante fra gang til gang. Henrik Boel Jørgensen Side 22 af 33

23 Procedure Forbind flowslangen fra spirometridelen til diffusionsporten inde i boksen. Vælg single Breath DLCO i menuen Pulmonary Function. Tryk F1 og en ny dialogboks viser sig. Tryk på mellemrumstasten og en gennemskylning af systemet med gas starter automatisk. Patienten må først derefter tage mundstykket i munden. Registreringen af respirationen starter automatisk efter et par åndinger. Efter få åndinger instrueres patienten i at puste helt ud og derefter tage en hurtig, dyb indånding og holde vejret. Når patienten, ved denne procedure, begynder at puste ud, trykkes på F1. Når apparatet derefter registrerer at patienten ånder ind åbnes for testgassen. Det er derfor vigtigt at der er en skarp overgang mellem at patienten ånder helt ud og tager en dyb indånding. Hvis indånding ikke foregår hurtig til maksimum kommer apparatet med en fejlmeddelselse. Når ventilerne åbner instrueres patienten i at ånde helt ud. Analysen foregår derefter automatisk. I perioden hvor patienten holder vejret ligger de to øverste kurver (CO og CH4 (methan)) oven i hinanden. Ved udåndingen skilles de ad. På kurven markeres automatisk et skraveret område, hvor analysen udføres. Feltet skal være en smal boks der ligger over den første del af horisontale fase af methan koncentrationen (den øverste kurve). Hvis testen ikke er udført korrekt dukker en fejlmeddelselse op på skærmen. Læs den grundigt. Hvis man vælger at overhøre meddelelsen skal man trykke på Esc-knappen. Der udføres med 5 minutters interval 2-3 teknisk korrekte målingerne som accepteres hvis: variation < 10% eller 10 mmol x kpa -1 x min -1 (Der er også en usikkerhed på VA). Enkeltstående høje værdier skal der ses bort fra. Høje målinger skyldes næsten altid tekniske fejlkilder og er ofte ikke fysiologiske Inspiratorisk volumen > 90% af en tidligere målt VC. Hvis kriterier ikke opfyldes udføres op til 5 målinger. Efter tre forsøg, skal der udføres en ny foranalyse af testgassen. Henrik Boel Jørgensen Side 23 af 33

24 Ilttransport Transporten af ilt foregår altovervejende bundet til hæmoglobin. Mængden afhænger af ilttensionen. Sammenhængen mellem mætning og tension beskrives i en S-formet kurve Bindingen af ilt til hæmoglobin afhænger af kuldioxidtensionen, surhedsgraden, temperaturen og 2,3-DPG koncentrationen. Èt gram hæmoglobin (= 0,062 mmol) kan teoretisk maksimalt binde 0,062 mmol O 2 (=1,39 ml), men i blodet er kapaciteten ikke så stor. Hvis der ikke er CO tilstede, kan 98,4 % af hæmoglobinet udnyttes. Derfor antages det at 1 gram hæmoglobin kan binde 0,06 mmol O 2. Dvs. blod med en hæmoglobin koncentration på 15 g/100ml sv.t. 9,3 mmol/l kan binde 210 ml O 2 /liter blod. Bohr-effekten Hæmoglobin molekylet består af et centralt jernatom omgivet af 2 par protein kæder. Affiniteten for O 2 øges når det første O 2 -molekyle er bundet. Derimod mindskes affiniteten med stigning i kuldioxid, surhedsgrad, 2,3-DPG indhold og temperatur. Grafisk forskydes den S-formede kurve mod højre, derfor kaldet højreforskydning. Tilsvarende medfører et fald i nævnte parametre en venstreforskydning. Forskydninger i kurven kaldes Bohr-effekten. Effekten er med til at lette iltafgivelsen i vævet og iltoptagelsen i lungerne. Derudover binder hæmoglobin med O 2 bundet kuldioxid dårligere end hæmoglobin uden O 2, hvilket letter gasudvekslingen i væv og lunger. Sidstnævnte kaldes Haldane effekten. 2,3-DPG indholdet i de røde blodlegemer øges ved anaerob metabolisme, og ophold i store højder (lavt tryk). Højt indhold af 2,3-DPG mindsker hæmoglobins affinitet for ilt. dvs. ilten frigives lettere i vævet, men optages også dårligere i lungerne. Koncentrationen af 2,3-DPG kan ændres med en faktor 2 over nogle dage og påvirkes af steroidhormon og er proportional med fosfat koncentrationen. Bemærk at varme mindsker affiniteten. Nedkøling af blodet i lungerne øger således affiniteten, hvad er praktisk. I vævet er det modsatte gældende, her ønskes lav affinitet. Derfor skal musklerne holdes varme, for at ilten kan afgives. Dissociationskurven Iltens standard dissociationskurve er givet ved følgende betingelser: plasma ph = 7,40 temp = 37 C BE (base-excess) = 0 2,3-DPG konc.i erythrocytten = 1,02 mol/ mol Hb Kurvens formel er: Sat O 2 = (((P 3 O PO 2 )-1 x 23400) + 1) -1 Sat O 2 = 0, når PO 2 = 0 P 50 = 26,9 mmhg Kurven ændrer sig uafbrudt afhængig af forholdene og er således forskellig i væv og lunger. Som medfører at ilt bindes fastere i lungerne end i vævet. Henrik Boel Jørgensen Side 24 af 33