Dýchací křivka Jiří Moravec © Institut biostatistiky a analýz Obsah 0 Historie Spirometrie 0 spirometry 0 Typy křivek a jejich využití 0 Vyhodnocování křivek 0 Automatické vyhodnocování © Institut biostatistiky a analýz Historie 0 200 let př.n.l. - Galén, pokus s chlapcem 0 1681 - Borelli, první měření 0 1844 - John Hutchinson 0 20. století, problémy pilotů z 1. světové války 0 30. léta, narůstá počet pacientů s astmatem, kuřáků a dělníků v prašných provozech 0 1941 - klasifikace obstrukčních a restrikčních ventilačních poruch 0 1959 - popsána křivka průtok/objem © Institut biostatistiky a analýz Co to je? h Spirogram, obor Spirometrie h Dva typy * Křivka objem/čas * Křivka průtok/objem h Signál funkčního vyšetření plic * Jednoduché neinvazivní vyšetření © Institut biostatistiky a analýz Čím se měří? Čím se měří? 0 Vzorkovací frekvence: 1000 Hz 0 BTPS korekce * Tělesná teplota, atmosférický tlak, saturce vzduchu vodními párami * Nutný teplotní senzor, senzor atmosférického tlaku a senzor vzdušné vlhkosti 0 Signál (průtok vzduchu) se * převádí v náustku na volty * Ve spirometru filtruje (1Hz, 10Hz a 100Hz filtry, případně software filtry) * Digitalizuje (16 bitový A/D převodník) © Institut biostatistiky a analýz Kfivka objem/öas £ 1:200 Time (sec) TV = Tidal volume [500 ml) IRV = Inspiratory reserve volume (3,000 ml) IC = Inspiratory capacity (3,500 ml) ERV = Expiratory reserve volume (1,000 ml) RV = Residual volume (1.200 ml) FRC = Functional residual capacity (2,200 ml] VC s Vital capacity {4,500 ml) TLC = Total lung capacity (5,700 ml) © Institut biostatistiky a analyz IBA im: Křivka objem/čas 0 Měří se: 0 VT - dechový objem; objem vzduchu vdechnutý nebo vydechnutý jedním normálním vdechem nebo výdechem 0 ERV - expirační rezervní objem; množství vzduchu, které lze ještě vydechnout po normálním výdechu 0 IRV - inspirační rezervní objem; množství vzduchu, které lze ještě nadechnout po normálním nádechu 0 VC - vitální kapacita; maximální objem vzduchu, který lze po maximálním nádechu vydechnout nebo po maximálním výdechu nadechnout (VT+IRV+ERV) 0 IC - inspirační kapacita; maximální objem vzduchu, který lze nadechnou z klidového výdechu (VT + IRV) 0 df - dechová frekvence; počet dechů za 1 minutu 0 MMV - maximální minutová ventilace; maximální objem vzduchu, který může být proventilován plícemi za 1 minutu při maximálním úsilí. 0 DR - dechová rezerva; poměr minutové ventilace k maximální minutové ventilaci, určující, jak může vyšetřovaný zvýšit výkon plic v případě potřeby © Institut biostatistiky a analýz © Institut biostatistiky a analýz Křivka objem/čas * 0 Využití? * Okamžitá změna dýchání npř. po podání anestetika * Kondiční testy - spiroergometrie □ 6-MWT: šestiminutový test chůzí 0 Dlouhodobé sledování 0 Spánkové laboratoře, jestli se pacient nedusí 0 Filtrace z EKG, EEG či MR při vyšetření srdce © Institut biostatistiky a analýz Filtrace MR Okamžitá změna zátěže © Institut biostatistiky a analýz Křivka průtok/objem 0 Štandartní křivka při spirometrickém vyšetření 0 Snadno viditelné obstrukce a restrikce O Institut biostatistiky a analýz IBA im: Křivka průtok/objem * 0 Měří se: * FVC - usilovná vitální kapacita; maximální objem vzduchu, který lze po maximálním nádechu prudce vydechnout * FEV1 - usilovně vydechnutý objem za první sekundu; objem vzduchu vydechnutý s největším úsilím za 1. sekundu po maximální nádechu * FEV1/VC (%) - Tiffeneaův index * PEF - vrcholový výdechový průtok; nejvyšší rychlost na vrcholu usilovného výdechu * MEF - maximální výdechové průtoky (rychlosti) na různých úrovních FVC, kterou je ještě třeba vydechnout (nejčastěji na 75%, 50% a 25% FVC) * FEF - usilovné expirační průtoky na různých úrovních již vydechnuté FVC (25%, 50% a 75%) * PIF - maximální průtok dosažený na vrcholu nádechu * MIF50 - střední nádechový průtok na úrovni 50% nadechnuté FVC © Institut biostatistiky a analýz Co se vyhodnocuje? 0 Tvar křivky 0 Bere se v úvahu váha, výška, věk a pohlaví 0 FEV1 ku FVC 0 Hodnota FEV1 ku predikované normální (průměrné) hodnotě * Do 80% je člověk v pořádku * Lehká dysfunkce plic 60-79% * Střední dysfunkce plic 40-59% * Vážná dysfunkce plic 40% a méně * Avšak dokázáno jen pro děti a používá se nesprávně © Institut biostatistiky a analýz Vyhodocování 0 80% hranice je uměle vytvořená a nereflektuje skutečnost 0 Starší pacienti jsou falešně pozitivní 0 Mladší pacienti falešně negativní © Institut biostatistiky a analýz -Procentuální spodní hranice predikovaného FEV1 pro muže a ženy evropského typu Výška Muži, věk: Ženy, věk: 25 35 45 55 65 75 25 35 45 55 65 75 1,4 73,9 70,7 66,7 61,3 53,9 43,0 1,5 85,3 72,9 69,9 66,3 61,5 55,3 77,7 75,4 72,7 69,1 64,6 58,8 1,6 78,2 76,4 74,1 71,4 68,1 64,0 80,6 78,9 76,8 74,3 71,3 67,4 1,7 80,5 79,0 77,3 75,3 72,8 69,8 82,8 81,4 79,7 78,0 75,8 73,1 1,8 82,4 81,2 79,8 78,2 76,3 74,0 84,5 83,4 82,2 80,8 79,1 77,2 1,9 83,9 82,9 81,8 80,5 79,0 77,2 87,1 86,4 85,6 84,7 83,6 82,4 2,0 85,2 84,3 83,4 82,3 81,1 79,7 © Institut biostatistiky a analýz Předpokládané zdroje variability * 0 Pohlaví: 30% 0 Věk: 8% 0 Výška ve stoje: 20% 0 ethnicita: 10% 0 Tělesná hmotnost: 2% 0 Technické faktory: 3% 0 Nevysvětlené: asi 30% * Fyzická kondice Ě * Nadmořská výška © Institut biostatistiky a analýz Co je vhodnější? 0 Normální rozdělení 0 Experimentálně zjištěná odchylka 1 *ženy □ FEV1: 0,38 □ FVC: 0,38 □ FEV1%FVC: 6,51 * Muži □ FEV1: 0,51 □ FVC: 0,61 □ FEV1%FVC: 7,17 ■ Frequency Nr 50 30.91 69.1 16 KM Cumulative percentage observations 5 / \ 95 -1.64 / \ 0.1 25 / » t 977 99 9 ^64 ™ -3.09 j \ 3.09 -3-2-10123 3D units Výpočet: 0 (změřený-predikovaný)/směrodatná odchylka 0 Porovnání s intervalem spolehlivosti na 95% hladině významnosti ■» (-1,64; 1,64) je zdravý jedinec Frequency Nr 50 30.91 69.1 16 KM Cumulative percentage observations 5 / \ 95 -1.64 / \ 0.1 25 / » t 977 99 9 ^64 ™ -3.09 j \ 3.09 -3-2-10123 3D units Tvary křivek • 1 0 Vlevo dobrá křivka, vpravo „rameno" Tvary křivek 0 Kašlání není v běžné populaci časté a může znamenat potíže. © Institut biostatistiky a analýz Tvary křivek 0 Špatně povedené zákroky. Zákrok vpravo však stále nese informační hodnotu (FEV1, npř) Flow PEF I] © Institut biostatistiky a analýz Tvary křivek a Obstrukce a restrikce Flow ' \ í \ \ \ \ volume Tvary křivek 0 Rozdíl mezi hrudní a krční obstrukcí Flow Flow Volume volume © Institut biostatistiky a analýz Automatické posouzení? * h Záleží na referenčních hodnotách (co je „normální"), *npř. GOLD kritéria a Global Iniciative for Obstructive Lung Disease a Nepodporováno American Thorasis Society ani European Respiratory Society h Program SpirXpert * Nic jiného jsem nenašel © Institut biostatistiky a analýz SpirXpert - kritéria 0 Příklad kritérií algoritmu v programu SpirXpert Výdechová obstrukce FEV1%(F)VC (opravená o věk a pohlaví) Žádná obstrukce Nad 5% hladinou významnosti a bez odpovědi na bronchodilator Mírná obstrukce Pod 50% hl. Významnosti a FEV1>60% predikované hodnoty, nebo nad 5% hl. významnosti a odpověď na bronchodilator Střední obstrukce Pod 5% hl. Významnosti a 40%