INSTITUT UND POLIKLINIK FÜRARBEITS-, SOZIAL- UND UMWELTMEDIZIN

DIR.: PROF. DR. MED. DENNIS NOWAK

Rudolf A. Jörres

Lungenfunktion/Spirometrie in der Praxis -

Durchführung und Interpretation

Bayerischer Internistenkongress, 54. Jahrestagung, München, 17.10.2015

Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und UmweltmedizinKlinikum Innenstadt, Ludwig-Maximilians-Universität München

Leitlinie (S2k) zur Spirometrie

Leitlinie der Deutschen Atemwegsliga, der Deutschen Gesellschaft fürPneumologie und Beatmungsmedizin und der Deutschen Gesellschaft

für Arbeits- und Umweltmedizin zur Spirometrie

AWMF-Register-Nr. 020/017 – Spirometrie

C.-P. Criée, X. Baur, D. Berdel, D. Bösch, M. Gappa, P. Haidl, K. Husemann, R.A. Jörres,H.-J. Kabitz, P. Kardos, D. Köhler, H. Magnussen, R. Merget, H. Mitfessel, D. Nowak,

U. Ochmann, W. Schürmann, H.-J. Smith, S. Sorichter, T. Voshaar, H. Worth

Weiterentwicklung der Empfehlungen der Deutschen Atemwegsliga von 2006

• Neue Arbeiten erschienen

• Neue Sollwerte / neuer Umgang mit Sollwerten vorgeschlagen

• Anforderbar / abrufbar bei Deutscher Atemwegsliga

Diagnostische Unterstützung durch Spirometrie

Diagnostische Unterstützung durch Spirometrie

Spirometrie - Messablauf

FEV1

Zeit

1 s

Liter

ein

aus

VC

Vorschub langsam Vorschub schnell

FVC

IVC (langsame inspiratorische) VitalkapazitätFVC forcierte (exspiratorische) VitalkapazitätFEV1 Einsekundenvolumen

Volumen-Zeit-Kurve

langsame Atmung forcierte Ausatmung

Normaler Ablauf der Messung

Ablauf bei eingeschränkter Kooperationsfähigkeit

Spirometrie in Form der Fluss-Volumen-Kurve

Liter

Liter/Sekunde

Einatmung

Ausatmung

VC

FVC

langsam ein

forciert aus

PEF

Volumen-Zeit-Kurve als Bezug

maximal einmaximal aus

P alveolär

P intrapleural

P Mund

P elast. parench.

Druck = Graustufe

P transmural

Kraft innenund außen

gleichP elast.bronch.

Exspiratorischer Atemwegskollaps

P intrapleural

Verlauf bei Gesunden während forcierter Expiration

Volumen

Zeit

Exspiratorischer Atemwegskollaps

Zunehmend gestörte Ausatmung

Exspiratorischer

beginnender

Atemwegskollaps

V

V.

Exspiratorischer

beginnender

Atemwegskollaps

Exspiratorischer

stärkerer

Atemwegskollaps

Exspiratorischer

totaler

Atemwegskollaps

V

V.

Zunehmend gestörte Ausatmung

Exspiratorischer

gradueller

Atemwegskollaps

Lungenemphysem

V

V.

Exspiratorischer

gradueller - totaler

Atemwegskollaps

Zunehmend gestörte Ausatmung:

Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

Hinweise aus Fluss-Volumen-Kurve

Zusammenfassendes Diagramm (ATS/ERS)

Terminus „kombinierte Ventilationsstörung“

wird entmutigt

Generelle Empfehlungen zur Durchführung

• Bei ungenügendem Start Wiederholung

• Rückextrapolation sollte eingeschaltet sein

• Extrapolationsvolumen <150 mL

• Körpergröße messen (Angaben oft fehlerhaft)

• Messung im Sitzen

• Exspirationszeiten 15 Sekunden

• „Spirometer-Asthma“ beachten

• 8 Versuche

• Jeweils höchste Werte für (IVC), FEV1, FVC

• FEFs aus Kurve mit höchster Summe FEV1 + FVC

• Hüllkurve für FEFs nicht empfohlen

• Spezielle Anweisungen für das Kindesalter

Absolute Kontraindikationen für forcierte Manöver

• Akute lebensbedrohliche Krankheitsbilder jeglicher Art, z.B.

• akuter Myocardinfarkt

• akute fulminante Lungenembolie

• großes aszendierendes Aortenaneurysma

• Spannungspneumothorax

Relative Kontraindikation für forcierte Manöver

• ausgedehnter Pneumothorax (innerhalb der ersten Wochen)

• Abdomen-/Thoraxoperation (je nach Befund 1–4 Wochen postoperativ)

• Augen-/Hirn-/Ohrenoperation (variabel, Rücksprache Operateur)

• Besondere Vorsicht bei Hämoptysen unklarer Genese

Mängel der Messungen

Mängel der Messungen

Funktionseinschränkung Erkrankung

Normalwert / Streubreite Gesund

Fragen zur Interpretation der Funktionswerte

uhfvc_i1sF4L_FVC_S

0 1 2

NieExAktRAUCH

95

100

105

110

115

120

125

F4Follow-UpNieraucher Exraucher Raucher

FVC (% des Baseline-Soll)Mean; Whisker: Mean-SD, Mean+SD

uhfev1_i1sF4L_FEV1_S

0 1 2

NieExAktRAUCH

95

100

105

110

115

120

125

Nieraucher Exraucher Raucher

FEV1 (% des Baseline-Soll)

F4Follow-Up

125

120

115

110

105

100

95

125

120

115

110

105

100

95

Mittel 95%KI

KORA F4 und F4 Follow-Up gemäß Raucherstatus

EGKS-Sollwerte als Bezugsbasis

Quanjer et al. 2012

Multiethnische Sollwerte der Spirometrie für den Alters-bereich 3-95 J: The Global Lung Function 2012 Equations

Lower limit of normal (LLN) in Caucasians

(-1.64 z-score; data generated using mean height)

Frauen Männer

EGKS-Sollwerte inadäquatfragwürdiginkonsistent

GLI-Sollwerte adäquathochwertigkonsistent

Welche Sollwerte sollte man verwenden?

Alter

Funktion

Wie gingen wir bisher heuristisch vor?

Mittlerer Sollwert

80% Sollwert

Alter

Funktion

95%

Im Lichte von GLI doppelt inadäquat

Mittlerer Sollwert

80% Sollwert

LLN

GLI

• Gibt an, um wieviele Standardabweichungen ein Messwertvom Mittelwert abweicht

• → Normiert damit für die Streubreite einer Verteilung

• Äquivalent zur Perzentil-Angabe

• LLN = 5. Perzentil „nach unten“

• ULN = 5. Perzentil „nach oben“

Was ist der z-Score?

Unterschiedliche Streubreiten

Werte

Wahrscheinlichkeit

Werte

68%

68%

Messwert

z = 1,2

z = 2,5

Wahrscheinlichkeit

SD

SD

z-Score und Lower Limit of Normal (LLN)

pathologisch normal

Alter

Funktion

95%

Longitudinale Anwendung des z-Scores

Mittlerer Sollwert

80% Sollwert

LLN

GLI

Respiratory Section, Hvidovre Hospital

Drei Stufen der Bewertung der Lufu

1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-Score (LLN = 5-Perzentil für FEV1/FVC)Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist,

sodann klinisch abklären

COPD beim Erwachsenen (GOLD):Definition einer abnormalen Lungenfunktion

Modifiziert nach Mannino et al., 2007

90807060504030

60

65

70

75

Alter (J)

FEV1/FVC (%)

Potenziellunterdiagnostiziert

Potenziellüberdiagnostiziert

Lower limit of normal(LLN)

Fixer Quotient

GOLD

GLI

Respiratory Section, Hvidovre Hospital

Drei Stufen der Bewertung der Lufu

1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-Score (LLN = 5-Perzentil für FEV1/FVC)Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist,

sodann klinisch abklären

2. Klinische Bewertung traditionell in Prozent vom mittleren Soll (neu definiert)Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten,

was im Mittel normal ist (gleiche Schwankungsbreite nach unten und oben)

• LLN, um zu entscheiden, ob pathologisch

• Entscheidung für statistischen LLN für Tiffeneau-Wert

Klassifikation obstruktiver Ventilationsstörungen

Klassifikation restriktiver Ventilationsstörungen

Entscheidung für statistischen LLN für TLC (EGKS)

Respiratory Section, Hvidovre Hospital

Drei Stufen der Bewertung der Lufu

1. Diagnose: epidemiologisch basiertes Urteil, ob Wert auffällig z-Score (LLN = 5-Perzentil für FEV1/FVC)Begründung: man will eruieren, ob eine Normabweichung wahrscheinlich ist,

sodann klinisch abklären

2. Klinische Bewertung traditionell in Prozent vom mittleren Soll (neu definiert)Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten,

was im Mittel normal ist (gleiche Schwankungsbreite nach unten und oben)

3. Arbeitsmedizinische Bewertung neu eingeführt in Prozent vom unteren Soll (LLN)Begründung: man will die Einschränkung relativ zu dem bewerten,

was gerade noch normal sein könnte, um zu quantifizieren, welcheÄnderung (mindestens) auf den Arbeitsplatz zurückgehen könnte

Respiratory Section, Hvidovre Hospital

Bewertung in der Arbeitsmedizin

Obstruktive Ventilationsstörung

Wenn FEV1/FVC <LLN (5. Perzentile):

FEV1

≥ 85% LLN leichtgradig

< 85% LLN und ≥ 55% LLN mittelgradig

< 55% LLN schwergradig

Restriktive Ventilationsstörung

Wenn TLC < 5. Perzentile:

FVC

≥ 85% LLN leichtgradig

< 85% LLN und ≥ 55% LLN mittelgradig

< 55% LLN schwergradig

• An den GLI-Sollwerten führt kein Weg vorbei

• Über die nächsten Jahre Durcheinander zu erwarten

• Bitte immer die Quelle der verwendeten Sollwerte angeben

• Ob Messwert pathologisch, bestimmt z-Score (<LLN z<-1,64)

• Klassifikation nach wie vor primär auf klinischer Basis (konservativ)

• z-Scores

• Nichts Besonderes (Perzentile in spezieller Skala)• Zum Einstufen relativ zur Normalpopulation informativ• Für longitudinales Follow-up besonders geeignet

Summa spirometrica teutonica

Escher: Relativität, 1953, Lithographie