ZÁKLADNÍ SPIROMETRICKÁ MÉŘENÍ

Transkript

1 ZÁKLADNÍ SPIROMETRICKÁ MÉŘENÍ Úkol: 1. Spirometrem MasterScope si změřte navzájem základní spirometrické parametry 2. Jednoduchým kapesním peakflowmetrem si změřte vrcholový výdechový průtok (PEF) Úvod: Mechanika dýchání Mechanika dýchání se zabývá především sledováním: 1. nejrůznějších sil a odporů v hrudníku, 2. pohybem vzduchu v dýchacích trubicích, 3. práce vynaložené na dýchání. Ad 1) V systému hrudník - plíce působí proti sobě dvě síly. Plíce se snaží zaujmout co nejmenší objem, hrudník objem co největší. Plíce jsou uloženy v hrudní dutině, kde jsou svými obaly - poplicnicí, pohrudnicí a plicní stopkou připoutané k hrudníku. Výsledkem protichůdně působící elastičnosti plic a hrudníku je střední poloha, která na spirografickém záznamu odpovídá poloze na konci klidového výdechu. Uvedenou polohu mění systém hrudník - plíce jen pomocí vdechového a výdechového dýchacího svalstva. Ad 2) Vzduch proudí z oblasti s vyšším tlakem do oblasti, kde je tlak nižší. Na konci výdechu, v okamžiku, ve kterém se průtok vzduchu prakticky zastaví, se tlak v alveolárním prostoru rovná tlaku atmosférickému. Podmínkou pro pohyb vzduchu do plic je nižší tlak v alveolách, než je tlak atmosférický. Snížení alveolárního tlaku je zapříčiněné inspiračním svalstvem, které rozšíří hrudník a s ním i plíce. V dýchacích cestách a v alveolárním prostoru vznikne podtlak, při kterém plíce nasávají vzduch z okolí dotud, dokud se nedostane alveolární tlak na úroveň tlaku atmosférického. Při vdechu překonává inspirační svalstvo následující odpory: a) elastický odpor plic, b) třecí odpor plicního tkaniva, c) třecí odpor dýchacích cest., který vzniká při proudění vzduchu do statisíců jemných trubiček dýchacího systému plic. Na konci vdechu přestane působit inspirační svalstvo na hrudník, přičemž se plíce pomocí své elastičnosti vrátí do původní polohy. Při klidovém výdechu působí elastičnost plic proti odporu, který vzniká při proudění vzduchu v dýchacích cestách (odpor dýchacích cest) a odporu tzv. neelastického vaziva plic. Ad 3) Při klidovém dýchání používá člověk pouze inspirační svalstvo, výdech je děj pasivní. Při tělesné námaze se zvýšenými nároky na ventilaci se dýchání zdravého člověka prohloubí, přičemž se využívají i rezervní plicní objemy (označované IRV, ERV). Současně se zvyšuje i dechová frekvence - počet dechů za minutu. Tyto změny zvyšují nároky na práci inspiračního svalstva a vyžadují také zapojení expiračních svalů. Při námaze se výrazně zvyšuje i spotřeba kyslíku dýchacím svalstvem, která je u zdravé osoby při klidovém dýchání zanedbatelnou částí celkové spotřeby kyslíku v organizmu Získání kvalitních informací o mechanice dýchání, stavu dechových cest a plicních funkcí je cílem spirometrických měření. Současné moderní přístrojové vybavení nám umožňuje splnit tento úkol na několika kvalitativních úrovních - v závislosti na finančních možnostech pracoviště. 1

2 Plicní ventilace Definice plicních objemů, kapacit a dalších parametrů Plicní objemy statické Vitální kapacita (VC) [l] - vital capacity, je změna objemu vzduchu v plicích, kterou měříme mezi úrovní maximálního vdechu a úrovní maximálního výdechu. Vyšetření, které začíná vdechem z úrovně maximálního výdechu se nazývá inspirační vitální kapacita (IVC) [l] - inspiratory vital capacity. Vyšetření, které se začíná výdechem z úrovně maximálního vdechu se nazývá expirační vitální kapacita (EVC) [l] - expiratory vital capacity. Expirační vitální kapacita měřená z úrovně maximálního vdechu maximálním úsilím se nazývá usilovná vitální kapacita (FVC) [l] - force vital capacity. Všechny uvedené kapacity se uvádějí v litrech. Dechový objem TV [l] - tidal volume, označovaný též někdy (V t ) [l], je objem vzduchu (plynu), který vyšetřovaná osoba vdechne nebo vydechne při normálním klidném dýchání. Inspirační rezervní objem (IRV) [l] - inspiratory reserve volume, je objem vzduchu (plynu), který ještě může vyšetřovaná osoba vdechnout po ukončení normálního klidového vdechu. Součet dechového objemu a inspiračního rezervního objemu se nazývá inspirační kapacita (IC) [l]. Expirační rezervní objem (ERV) [l] - expiratory reserve volume je objem vzduchu (plynu) v litrech, který může vyšetřovaná osoba ještě vydechnout od konce normálního klidového výdechu. Mezi uvedenými veličinami platí vztah: VC = IRV + TV + ERV Reziduální objem (RV) [l] - residual volume, je objem vzduchu, který zůstane v plicích po maximálním výdechu. Normálně dosahuje asi 1/3 hodnoty vitální kapacity. Tento objem lze měřit pouze náročnými přístroji zvanými celotělové pletysmografy. Funkční reziduální kapacita (FRC) [l] - funkcional residual capacity, je množství vzduchu, které zbývá v plicích po normálním výdechu. Platí vztah: FRC = ERV + RV Celková plicní kapacita TLC [l] - total lung capacity je objem vzduchu (plynu) v plicích na konci maximálního vdechu. Je to celkový objem plic. Platí vztah: TLC = IRV +TV + ERV + RV Také stanovení FRC a TLC vyžaduje vyšetření celotělovým pletysmografem. 2

3 Obr. 1. Schématické znázornění spirometrické křivky s vyznačenými objemy a kapacitami Dynamické hodnoty plicní ventilace Dechová frekvence (df) [min -1 ] je počet dechu v daném časovém useku. Nejčastěji se udává za jednu minutu. Objem usilovného výdechu za 1. sekundu (FEV 1 ) [l] je objem vzduchu (plynu) v litrech, který vyšetřovaná osoba vydechne za první sekundu usilovného výdechu po maximálním vdechu. Takto vyšetřený výdechový objem se často vyjadřuje jako procento z vyšetřené vitální kapacity (musí být uvedeno, zda z expirační, inspirační nebo usilovné vitální kapacity, např. FEV 1 /EVC, FEV 1 /IVC, FEV 1 /FVC) a nazývá se Tiffeneaův index [%]. FEV 1 se označuje jako sekundová vitální kapacita či jako usilovný rozepsaný výdech za první sekundu. Při běžném vyšetření je zvykem měřit a uvádět hodnoty maximálních výdechových průtoků při 25 % FVC - (MEF 25, též FEF 25 ) [l.s -1 ], při 50 % FVC (MEF 50, též FEF 50 ) [l.s -1 ], a při 75 % FVC (MEF 75, též FEF 75 ) [l.s -1 ]. Uvádějí se v litrech za sekundu a informují nás o výdechových průtocích důležitých parciálních úseků křivky usilovného rozepsaného výdechu, respektive křivky průtok-objem. Střední výdechový průtok FMF [l.s -1 ], někdy též MMF [l.s -1 ], nebo FEF [l.s -1 ], je průměrný maximální výdechový průtok v litrech za sekundu, vyšetřený ve střední části výdechu v rozmezí 25 až 75 % usilovného výdechu. Vrcholový výdechový průtok (PEF) [l.s -1 ] - peak expiratory flow, nazývaný také špičková výdechová rychlost je největší dosažený průtok při usilovném výdechu z úrovně maximálního vdechu. PEF se vyjadřuje v litrech za sekundu. Tento parametr je zvláště vhodný pro hromadné, screeningové účely a pro selfmonitoring (samosledování) pacientů během domácí léčby pomocí jednoduchých přenosných průtokoměrů tzv. peakflowmetrů. Nejčastěji se jedná o válec s klapkou. Výdechem se klapka vychyluje, pohybuje se po stupnici a měří vrcholovou výdechovou rychlost. Maximální minutová ventilace (MMV) [l.min -1 ], užívá se též název maximální dechová kapacita (MBC), je maximální objem vzduchu v litrech, který může vyšetřovaná osoba vydechnout za minutu. Při měření by měla být sledována dechová frekvence. 3

4 Přístrojové vybavení k měření plicní ventilace Rozšířeným základním vyšetřením funkce plic, pro poměrně nenáročnou metodiku a použití relativně jednoduchých přístrojů - je měření hodnot usilovného výdechu. Hodnoty usilovného výdechu jsou většinou prvním a orientačním vyšetřením, které určuje další směr zjišťování poruch funkce plic. Moderní, relativně nenáročné přístroje, kombinují pak velmi často toto vyšetření s dalším vyšetřením plicních objemů a kapacit, které nás informují o systému plíce - hrudník. Pomineme-li již zmíněné nejjednodušší orientační vyšetření vrcholového průtoku peakflowmetrem provádějí se přímá i nepřímá měření statických i dynamických objemů, kapacit a jiných parametrů v praktické plicní medicíně na následujících přístrojích - spirometrech: 1. Zvonových spirometrech nebo na rozličných typech suchých spirometrů - polootevřený nebo uzavřený systém 2. Na pneumotachografech s integrací průtoků na objem - otevřený systém 3. Celotělových pletysmografech Ad 1) První typ, umožňující v nejjednodušším provedení měřit pouze nejzákladnější hodnoty plicní ventilace, představují jednoduché, polootevřené přístroje, které měří pouze změny objemu při výdechu. Vyšetřovaná osoba vdechne volně vzduch z okolí, po maximálním vdechu vezme do úst náustek nasazený na přívodní hadici přístroje, a maximálním úsilím vydechne. V době výdechu musí mít nosní svorkou uzavřený nos. Objem vydechovaného vzduchu plní uzavřený měch či nádobu ve tvaru zvonu. Pohyb měchu (nádoby) se mechanicky přenáší na registrační zařízení a zaznamenává na registrační papír, který se od začátku výdechu posouvá standardní rychlostí. Výhodou přístroje je jednoduchá obsluha. Výstupní údaje se musí korigovat na standardní podmínky prostředí mezinárodně označované BTPS z podmínek prostředí, při kterých vyšetřujeme (označované ATPS). Další, poněkud vylepšený spirometr tohoto typu, je spirometr s uzavřeným okruhem, který objemově nesouvisí s okolní atmosférou. Spirometrický zvon je ponořen otevřenou části do vody a tento prostor se mění v závislosti na množství vdechovaného a vydechovaného vzduchu. Součásti přístroje je absorbér oxidu uhličitého. Přístroj měří základní hodnoty plicní ventilace. Ad 2) V současné době se nejvíce užívá druhý z obou uvedených typů měřicích přístrojů. Tento modernější typ otevřeného systému s pneumotachografem budete také užívat v praktických cvičeních. Podstatou vyšetření na pneumotachografu je měření průtoků vdechnutého a vydechnutého vzduchu. Pneumotachograf se skládá z trubice, uvnitř které je umístěn systém tenkých trubiček nebo síťka (obr. 2.).Toto uspořádání zabezpečuje laminární proudění vzduchu a současně klade proudícímu vzduchu odpor. Informace o tlaku vzduchu před systémem trubiček a za ním, respektive před a síťkou a za ní, se přenášejí na diferenciální tlakoměr. Protože průměr a odpor pneumotachografické trubice zůstávají neměnné, tlakový rozdíl je přímo úměrný průtoku vzduchu. 4

5 Obr. 2. Schématické zobrazení dvou nejužívanějších pneumotachografů. Vlevo pneumotachograf se systémem trubiček, vpravo se síťkou Signál z diferenciálního tlakoměru je elektronicky integrován na objem. Záznam objemových změn, které vzniknou integrací průtoku vyšetřovaných touto pneumotachografickou metodou, je prakticky shodný s klasickou spirometrickou křivkou získanou při měření v uzavřeném měřicim systému a popsanou výše. Obě metody se z hlediska interpretace naměřených objemů a kapacit neliší. Největší předností měření na pneumotachografu je lehce přenosná aparatura, naměřené hodnoty nejsou ovlivněny pohybem přístroje a získaný signál se snadno dále elektronicky zpracuje a hodnotí počítačem. Pneumotachograf je vhodnější i z hygienického hlediska, protože vzduch, který vyšetřovaná osoba vydechuje se nehromadí v uzavřeném prostoru. Určitou nevýhodou je možné zkreslení signálu při extrémních, malých či velkých rychlostech průtoku vzduchu. Většina pneumtachografů má automatické nahřívání síťky nebo systému trubiček na teplotu těla. Při výdechu pak vyšetřujeme hodnoty objemů a kapacit přibližně v podmínkách teploty těla a při zanedbání změn okolního tlaku není nutná korekce měření na standardní podmínky (mezinárodně označované BTPS) z podmínek prostředí, při kterých vyšetřujeme (ATPS). Problémem zůstává přesné stanovení objemů při vdechu. Vyšetřovaná osoba vdechuje ve většině případů vzduch z okolí, který se při průchodů pneumotachografem nestihne ohřát na teplotu těla. Při vyšetřeních s pneumotachografem se však v běžné praxi objemy a kapacity na standardní podmínky nekorigují. Z výše uvedeného důvodu se však při interpretaci dává přednost hodnotám získaným při výdechu. Drobnou nevýhodou pneumotachografu jsou problémy se stabilizaci dechové polohy při déletrvajícím normálním klidovém dýchání. Těžkosti při úsilí o horizontální záznam klidového dýchání vznikají: a) vlivem rozdílné teploty vzduchu při vdechu a výdechu, který proudí při vdechu a výdechu přes pneumotachograf. b) vlivem rozdílného objemu vzduchu při vdechu a výdechu danou rozdílným objemem kyslíku spotřebovaného v plicích a objemem vydechovaného oxidu uhličitého. Spotřeba kyslíku je ve skutečnosti vždy větší než výdej oxidu uhličitého, vdech je tudíž větší než výdech a zápis klidového dýchání měřený pneumotachograficky nemůže probíhat zcela vodorovně. 5

6 c) Posunem klidové polohy integrátoru, který integruje vyšetřené průtoky na objemy. U moderních číslicových přístrojů je takto vzniklá chyba zanedbatelná. O tom, zda zaznamenané změny objemu při dýchání do uzavřeného spirometru či pneumotachografu odpovídají skutečným změnám se ujišťujeme objemovou kalibrací přístroje. Po vpuštění, respektive vypuštění známého kalibračního objemu vzduchu, např. 1 litru, se musí registrovaná výchylka rovnat kalibrační hodnotě. V případě rozdílu je potřebné odchylku doladit (v otevřeném systému) či korigovat (v systému uzavřeném). Moderní pneumotachografické otevřené systémy vybavené počítačem provedou při objemové kalibraci doladění automaticky. Ad 3) Celotělový pletysmograf je základním přístrojem komplexního funkčního vyšetřování. Jde o uzavřený prostor, v němž sedí pacient po dobu vyšetřování. Kabina je spojena s okolní atmosférou pomocí pneumotachografu. Během vyšetření se měří parametry dýchání pneumotachografem a paralelně se detekují též tlakové změny v kabině. Tlakové změny se převádějí pomocí Boylova- Mariottova zákona na změny objemové a umožňují komplexní vyšetření většiny plicních funkcí. Přístroje jsou finančně náročné a vyžadují také značný prostor. Vybavují se jimi specializovaná plicní pracoviště. Metodika a hodnocení Nejrozšířenějším, všeobecně již ustáleným základním vyšetřením funkce plic je pro poměrně nenáročnou metodiku a použití relativně jednoduchých přístrojů přímé měření a analýza klidového dýchání, maximálního výdechu a maximálního usilovného výdechu. Tato vyšetření jsou zpravidla také prvním orientačním vyšetřením, které určuje další směr zjišťování poruch funkce plic. Moderní, relativně nenáročné přístroje, nabízejí z těchto měření poměrně obsáhlou analýzu plicních objemů, kapacit a dalších parametrů plicní ventilace, které nás detailně informují o systému plíce - hrudník. Graficky se zpravidla současně zobrazuje, analyzuje a dokumentuje kromě časového průběhu dýchání též časový průběh usilovného výdechu a maximálního usilovného výdechu a tvar křivky průtokobjem. Měření reziduálního objemu, funkční reziduální kapacity, měření celkové plicní kapacity, měření elastických vlastnosti plic a další vyžadují pak náročná zařízení (nejčastěji ve formě celotělového pletysmografu, při které vyšetřovaná osoba sedí v uzavřené kabině) a realizují se pouze na specializovaných pracovištích. Z výše uvedených důvodů se v praktických cvičeních budeme tedy zabývat měřením a analýzou klidového dýchání, maximálního výdechu, maximálního usilovného výdechu a analýzou křivky - průtok objem. Tato přímá měření jsou také v praxi nejčastější, jak již bylo uvedeno vyžadují relativně nenáročná měřicí zařízení a nejsou příliš náročná ani na spolupráci vyšetřované osoby. Klidové dýchání, maximální nádech a výdech a maximální usilovný výdech Jednotlivé parametry a průběh klidového dýchání, maximálního výdechu a maximálního usilovného výdechu budeme v praktickém cvičení vyšetřovat na popsaném spirometru s otevřeným okruhem - pneumotachografu. Po seznámení s pracovištěm, přístrojem a metodikou měření vyšetřovaná osoba nejprve pohodlně a bez znatelného úsilí vdechuje a vydechuje přes vyměnitelný náustek nasazený na přívodní hadici přístroje vzduch z okolí. Po několika opakovaných dechových cyklech a zklidnění dechu vyšetřovaná osoba zvolna zhluboka maximálně vdechne okolní vzduch a následně jej zvolna co nejvíce vydechne. Opakuje pomalý maximální nádech a bezprostředně po tomto 6

7 opakovaném maximálním pomalém nádechu pak nadechnutý vzduch s maximálním úsilím vydechne. Celý průběh vyšetření zpravidla řídí slovními pokyny obsluhující pracovník, který také kontroluje průběh a kvalitu dechových manévrů na monitoru přístroje. Po celou dobu vyšetření vdechuje a vydechuje vyšetřovaná osoba přes náustek a hadici spirometru a musí mít uzavřený nos jednoduchou nosní svorkou. Usilovný výdech by měl trvat nejméně 6 sekund, u pacientů se sníženou průchodností dýchacích cest se výdech prodlužuje až na 10 sekund. Vydechovaný vzduch prochází přes náustek a hadicí čidlem pneumotachografu a elektronickou cestou se signál detekovaný čidlem vyhodnocuje. Zobrazuje se a tiskne průběh rozepsaného usilovného výdechu a vypočtené zvolené parametry plicních objemů a kapacit. Vždy k nim patří usilovná vitální kapacita FVC a objem usilovného výdechu za první sekundu FEV 1, a zpravidla také parametry další IVC, ERV, IRV, PEF, Tiffenaeův index, MEF 25, MEF5 50, MEF 75 aj. Tyto, resp. další, parametry lze volit nastavením elektronické části přístroje. Paralelně, v sousedním sloupci, se zpravidla uvádějí normované referenční hodnoty těchto parametrů průměrného zdravého člověka odpovídajícího věkem, pohlavím, výškou a hmotností vyšetřované osobě. Vždy se uvádí také procentuální hodnoty naměřených parametrů vztažené k těmto referenčním údajům zdravých osob, zpravidla ve třetím sloupci. Obr. 3. Odečet hodnot FVC, FEV 1, FMF z křivky usilovného výdechu. Klasifikace ventilačních poruch Ventilační poruchy se dělí na obstrukční, restrikční a kombinované. Obstrukční ventilační porucha Při čistě obstrukční ventilační poruše, dále OVP jsou výrazně redukovány expirační průtoky při relativně dobře zachované vitální kapacitě plic. Základním kriteriem pro určení obstrukční ventilační poruchy, tj. snížené schopnosti ventilovat plíce, je snížení hodnoty FEV 1. Za lehký stupeň obstrukční ventilační poruchy se pokládá snížení hodnoty FEV 1 od 60 % po dolní limit normy, resp. do 80 % normované referenční hodnoty. Za středně těžký stupeň OVP se pokládá snížení FEV 1 od 45 % do 59 % referenční hodnoty, o těžkém stupni OVP pak hovoříme u snížení FEV 1 pod 45 %. Tato kriteria platí dostatečně přesně tehdy, je-li index FEV 1 /VC snížen pod dolní limit normy (normovaná hodnota tohoto indexu je přibližně 60 % a závisí na věku) Restrikční ventilační porucha Při klasické restrikční ventilační poruše (RVP) vydechne pacient při usilovném výdechu menší objem vzduchu z plic a to normální, nebo pouze málo sníženou, rychlostí. Kriteriem pro restrikční ventilační poruchu při orientačním skreeningovém vyšetření funkce plic je snížení absolutní hodnoty vitální kapacity VC při normálních 7

8 hodnotách indexu FEV 1 /VC nebo FEV 1 /FVC. Vitální kapacita se považuje za sníženou tehdy, klesne-li její hodnota pod 80 % referenční hodnoty. Při posuzování vážnosti se za lehký stupeň RVP pokládá snížení VC od 60 % po dolní stupeň normy, respektive do 80 % referenční hodnoty. Jako středně těžký stupeň RVP se hodnotí snížení VC od 40 % do 60 %, o těžkém stupni RVP hovoříme při snížení pod 40 %. Je nutno mít na zřeteli, že toto hodnocení je orientační a tato funkční porucha by měla být ověřena dalším vyšetřením. Výše uvedené rozdělení na stupně obstrukční a restrikční ventilační poruchy je určitým schématickým zjednodušením, v každodenní praxi však zdomácnělo. Kombinovaná restrikčně-obstrukční ventilační porucha se projevuje snížením FVC i, FEV 1, ale FEV 1 je přitom snížená neúměrně více než FVC a proto i poměr FEV 1 / FVC je snížený Při diagnostice těchto kombinovaných ventilačních poruch je žádoucí vyšetřit vždy další statické plicní objemy a parametry. Křivka průtok-objem Křivka průtok-objem je grafický záznam okamžitého průtoku F [l.s -1 ] vzduchu (plynu) při dýchání, který se registruje současně s objemem V [l]. Základem je buď objem vydechnutého vzduchu (v našem případě praktických cvičení), nebo vnitrohrudníkový objem. Grafický záznam rozdělujeme na inspirační vdechovou část (nádech) a na část expirační výdechovou (výdech). Obr. 4. Křivka průtok-objem Jestliže se křivka průtok-objem zaznamenává při manévru usilovného výdechu je výsledkem křivka maximálních výdechových rychlostí při libovolném kterémkoli objemu v oblasti vitální kapacity. Nazývá se křivkou maximálního průtoku a objemu (MEFV). Parciální úseky křivky pak charakterizují maximální výdechové průtoky v dané části vitální kapacity. Expirační výdechová část křivky přináší evidentně více praktických informací než část inspirační, protože závisí nejen na úsilí vyšetřované osoby, ale také na průchodnosti a stavu dechových cest. Manévr FVC je při záznamu křivky průtok-objem totožný jako při záznamu usilovného maximálního rozepsaného výdechu (maximální vdech, po kterém následuje maximální výdech s úsilím o nejrychlejší průběh výdechu) a elektronická část pneumotachografu využívá k výpočtu i grafickému zobrazení totožná data téhož manévru vyšetřované osoby. Záznam výdechu se od spirogramu liší pouze tím, že místo časových změn registrujeme změny průtoku (obr. 5). 8

9 Obr. 5. Srovnání usilovného rozepsaného výdechu vitální kapacity při registraci křivky čas-objem (A) a při registraci křivky průtok-objem (B) Při běžném vyšetření je zvykem měřit a uvádět hodnoty výdechových průtoků při 25 % FVC (MEF 25 ), 50 % FVC (MEF5 50 ), 75 % FVC (MEF 75 ) a vrcholový výdechový průtok (PEF). Tyto parametry popisují v charakteristických bodech expirační část křivky průtok-objem a vyjadřujeme je v litrech za sekundu. Z tvaru výdechové části křivky je zřejmé, že průtok (rychlost výdechu) dosahuje maxima v oblasti okolo 80 % FVC a postupně klesá až na nulovou hodnotu na konci výdechu. Křivka se skládá z části, která je výrazně závislá na úsilí výdechu (přibližně od 100 % do 75 % FVC), z části jejíž tvar prakticky nezávisí na úsilí výdechu (od 75 % do 15 % FVC) a z koncové části výdechu (od 15 % do 0 %), kde opět pozorujeme závislost na úsilí výdechu. První část křivky je odrazem rychlosti zkracování expiračního svalstva a informuje nás především o vztahu rychlosti a síly svalstva. Druhá část poukazuje na vztah mezi plicním objemem a maximálním dosažitelným průtokem. Zvyšování úsilí při výdechu v této oblasti nemá vliv na další zvýšení průtoku. Maximální průtoky v rozmezí od 75 do 15 % FVC se tak stávají ukazatelem odporu dýchacích cest a plicní elastičnosti. Tato část křivky je u téže osoby velmi dobře reprodukovatelná a při chorobných změnách mechanických vlastností plic bývá velmi charakteristickým způsobem změněna. Kromě okamžitých, respektive průměrných expiračních průtoků hodnotíme také tvar křivky průtok-objem při manévru usilovného výdechu MEFV. Expirační část křivky zdravého člověka má přibližně trojúhelníkový tvar (obr. 4). U pacientů s obstrukční poruchou se průtok snižuje, křivka je plošší a konec výdechu má ostřejší úhel. Kromě tvarových změn dochází u větších obstrukčních poruch i k posunu křivky vlivem zvětšení reziduálního objemu RV. Hodnoty MEF se v druhé polovině křivky při zhoršené průchodnosti periferních dýchacích cest zmenšují. Inspirační rameno křivky průtok-objem je zcela závislé na úsilí vyšetřované osoby. Průběh je zpravidla symetrický. Toto rameno je daleko citlivější na obstrukci centrálních dýchacích cest než rameno expirační, je však daleko méně ovlivňované difúzními chorobnými změnami periferních dýchacích cest a plicního parenchymu. Má proto praktický význam při podezření na obstrukci centrálních dýchacích cest v rozsahu laryngu a trachey. Při měření změn objemu při výdechu spirometrem či pneumotachografem se v důsledku výdechového úsilí zvyšuje tlak v hrudníku a vzduch (plyn) v plicích se stlačuje. Tento jev zanáší mírné zkreslení vzájemných vztahů mezi průtokem a objemem. Toto zkreslení se dá odstranit pouze zaznamenáváním změn objemu hrudníku na již výše uvedených celotělových pletysmografech 9

10 Návod k obsluze spirometru MasterScope Okolní podmínky Důležité: Kritické části spirometru jsou pravidelně desinfikovány. Přesto není vhodné měřit osobu v akutním respiračním infektu! Spusťte program kliknutím na ikonu Spirometr Poznámka: Vlastní návod k obsluze spirometru je psán normálním černým písmem. Kursivou - tištěnou modře, jsou uváděny vysvětlující poznámky k programu a lze je při nedostatku času při měření přeskočit. U přístroje se zadávají okolní podmínky pomocí klávesnice. Údaje o okolní teplotě, barometrickém tlaku a vlhkosti v laboratoři odečtete na barometru a vlhkoměru, které jsou v místnosti situovány u školní tabule. Zádávání okolních podmínek Kalibrace Dvojitým kliknutím na odpovídající ikonu vyvolejte program Okolní podmínky Okolní podmínky se zadávají pomocí klávesnice. Důležité: Protože z okolních podmínek vycházejí důležité korekční faktory, je správné nastavení a pravidelná kontrola těchto hodnot velmi důležitá. Chybná data podmínek okolního prostředí vedou ke špatným výsledkům měření a k chybné interpretaci. Při změně podmínek okolí veďte ukazatel myši na políčko čísla, které si přejete v zadání změnit. Kliknutím umístěte kurzor za poslední číslo. Vymažte je tlačítkem Zpět, zadejte nová data. Tlačítkem Tab se přemístěte do následujícího pole zadání. Po aktualizaci všech dat potvrďte nové zadání okolních podmínek tlačítkem Uložit. Kalibrace objemu Program pro kalibraci přístroje a jeho symbol - ikona Kalibrace neobsluhujete Vy. Kalibrace přístroje je prováděná alespoň jednou denně asistentem. Ke kalibraci se užívá kalibrační pumpa a je nenáročná. Kalibrace probíhá v podmínkách ATP (Ambient Temperature Pressure), tedy v podmínkách okolí. Změny objemu jsou během měření jsou korigovány faktory BTPS (Body Temperature Pressure Saturated). Podmínky BTPS jsou 37 0 C, aktuální tlak a nasycenost vodní párou. Přepočet probíhá při měření automaticky z ATP na BTPS. 10

11 Data měřené osoby Před prvním měřením je nezbytné zadat do počítače osobní data měřené osoby. Je nutné sledovat pečlivě správnost vkládaných dat, neboť jsou základem pro výpočet náležitých hodnot. Použité ikony: Ikona č.1 Aktuální pacient Kliknutí na tuto ikonu (též F1) nahraje naposled měřenou osobu Ikona č. 2 Hledání pacienta Kliknutí na tuto ikonu (též stisk F2) hledá již měřenou osobu Ikona č. 8 Změna módu osobních dat Kliknutí na tuto ikonu (též stisk F8) změní zhuštěný mód osobních dat na podrobný a opačně Ikona č. 9 Též stisk F9, uloží zadaná data bez ukončení programu Ikona č. 10 Ukončení programu Též stisk F10, ukončí program zadávání dat. Zádávání osobních dat Program osobní data se vyvolává z hlavní nabídky dvojitým kliknutím na odpovídající symbol - ikonu Osobní data. Na obrazovce se objeví prázdná karta měřené osoby a kurzor bliká na první pozici u kolonky Příjmení. Příjmení vyplňte a potvrďte tlačítkem Enter. Obdobně vyplňte kolonky Jméno, Rodné číslo a Datum narození. Nyní je zvýrazněna kolonka Pohlaví, předvolena je žena. Je-li měřenou osobou muž proveďte změnu mezerníkem. Vyplňte kolonky Výška a Váha Všech sedm kolonek musí být vyplněno z důvodu řazení do databáze a pro výpočet náležitých hodnot. Hledacím kriteriem pro čtení osobních dat jsou první tři kolonky (příjmení, jméno a rodné číslo). Náležité hodnoty jsou vypočteny z věku, výšky, váhy a pohlaví měřené osoby. Program zadávání osobních dat ukončete kliknutím na ikonu se symbolem vločky (s číslem 10) též F10 11

12 Spirometrie / křivka průtok-objem Úvod do programu Tímto programem lze zjistit mnoho důležitých diagnostických hodnot.v první fázi se měří parametry klidové spirometrie (určení parametrů ERV, VC IN,VC EX). Ve druhé fázi pak hodnoty usilovné spirometrie (určení parametrů FVC,FEV1,MEF). Měřící princip: Měření dynamických parametrů plicních funkcí pneumotachografem Jaeger. Měření klidové spirometrie: Měřenou osobu připojíte k náustku a necháte ji úplně klidně volně dýchat, aby přístroj zjistil, kde se nachází její klidová dechová poloha. Toto klidové dýchání lze provádět libovolně dlouho. Pro určení klidové polohy měřené osoby je potřeba minimálně 10 dechů. Pak vyzvete měřenou osobu k maximálnímu klidnému výdechu (manévr ERV) a k maximálnímu klidnému nádechu (manévr IC). Tyto manévry lze provádět vícekrát. Měření křivky průtok - objem: Měřená osoba může normálně klidně dýchat.potom ji vyzvěte k pomalému maximálnímu nádechu a k maximálnímu usilovnému výdechu (co nejvíce a nejrychleji je schopna), a k maximálnímu usilovnému nádechu. tyto manévry lze opakovat dle potřeby. Výsledky: Parametry z jednotlivých měření se vypočtou a procentuálně srovnají s náležitými hodnotami. Nelepší křivky jsou přístrojem vybrány dle zvolených a nastavených kriterií. Definice Vámi použitých hlavních parametrů: VT BF MV ERV VC IN VC EX FEV1 FEV1%M FEV1%F MEF75 MEF50 MEF25 PEF VCMAX klidový dechový objem dechová frekvence minutový objem expirační rezervní objem inspirační vitální kapacita expirační vitální kapacita usilovný expirační objem za 1s (jednosekundová usilovná vitální kapacita) FEV1 v % VC max FEV1 v % FVC max. expirační průtok při 75 % VC MAX (příp. FVC) max. expirační průtok při 50 % VC MAX (příp. FVC) max. expirační průtok při 25 % VC MAX (příp. FVC) vrcholový expirační průtok maximální vitální kapacita 12

13 Start programu Měřicí program "Spirometrie / průtok-objem" spustíte z hlavního menu dvojkliknutím na příslušnou ikonu. Řiďte se pokyny uvedenými na obrazovce a stiskněte "OK" pro vynulování pneumotachografu. Po vynulování snímače (OK) vypadá obrazovka následovně Nabídkový pruh Okno parametrů Okno grafů Sloupec tlačítek Stavová řádka Obrazovka je rozdělena do čtyř základních komponentů : 1. Nabídkový pruh - nastavení měřícího programu a zobrazování. Tento pruh nebudete používat 2. Okno grafů - grafy se samy doplňují dle jednotlivých fází programu 13

14 3. Okno parametrů - hodnoty náležité, změřené a jejich poměr v procentech 4. Sloupec tlačítek - manuální přepínání jednotlivých fází programu Na lince u spodního okraje obrazovky je Stavová řádka!, pomocný text pro instruování pacienta v jednotlivých fázích měření, příp. význam jednotlivých tlačítek. Klidová spirometrie Průtok-objem Měření MVV (MVV nebudete měřit!) Animační program Výsledky Nulování PT Restart měření Ukončení programu Sloupec tlačítek Stavová řádka "Klidová spirometrie","průtok-objem" a "Měření MVV" spouštějí stejnojmenné fáze programu. MVV nebudete měřit! "Výsledky" aktivují zobrazení výsledků ze všech dosud provedených měření. "Nulování PT" spouští nastavení nuly pneumotachografu. "Restart" spustí od začátku kompletní měření. "Ukončení programu" opouští měřicí program. Nejprve vám však položí otázku, zda si přejete provedená měření uložit. Měření Po spuštění měření se na obrazovce objeví následující okno, které nabízí provedení tří druhů měření: 1/ Měření klidové spirometrie 2/ Měření křivky průtok - objem 3/ Měření testu MVV nebudete měřit! 14

15 Provedení všech tří druhů měření trvá zkušené obsluze asi 10 minut.. Doba od začátku měření se počítá v pravém dolním rohu obrazovky. Měření klidové spirometrie 1. Před začátkem měření nasaďte na pneumotachograf a prodlužovací kolínko ze strany symbolu "PACIENT" čistý náustek a měřené osobě dejte nosní svěrku. 2. Měřená osoba bez akutního respiračního infektu se pomocí náustku připojí k pneumotachografu. Pro dosažení optimálních výsledků sedí měřená osoba na židli vzpřímeně! Nastavte této vzpřímené poloze odpovídající výšku stojanu! Kliknutím na tlačítko Spirometrie/Průtok objem bude měření odstartováno. Jestliže se objeví tato zpráva po začátku měření, odpojte měřenou osobu od náustku a stiskněte OK (nulování snímače). Pak se opět měřená osoba připojí k náustku Měřená osoba nejprve úplně klidně dýchá. Přístroj zjišťuje klidovou dechovou polohu pacienta. Pro určení klidové dechové polohy je zapotřebí alespoň 10 dechů. Sloupec dvt stejné. graficky zobrazuje, jak jsou klidové dechy objemově 15

16 Sloupec dfrc graficky zobrazuje, jak jsou klidové dechy časově pravidelné. Přibližně po deseti dechových manévrech dostanete hlášení, že je možné provést manévr ERV / IC. Klikněte znovu na tlačítko spirometrie, tím budou spočítány parametry klidového dýchání z posledních 10ti dechů. (VT, BF, MV). Od tohoto okamžiku můžete s měřenou osobou provádět maximální klidový výdech a maximální klidový nádech. Tyto manévry můžete několikrát opakovat, až k hranici, která je zobrazena na monitoru. Měření lze kdykoliv ukončit stisknutím tlačítka kalkulace - výsledky. Obrazovka po provedení klidové spirometrie: 16

17 Měření křivky průtok objem Křivka průtok/objem s animačním programem Každý, kdo vykonává měření dětí nebo starších pacientů ví, jak je obtížné provést měření průtok/objem. Cílem animačního programu je poskytnout zrakovou motivaci pro provedení dechového manévru, který je závislý na spolupráci pacienta. Postup: Animaci aktivujte tlačítkem "svíčka " levým tlačítkem myši. Krátký popis animačního programu: Svíčky - cíl: zhasnout co nejvíce svíček Svíčky 1-3 nezhasnuta: individuální náležitá hodnota nedosažena. Svíčka 4 zhasnuta: individuální náležitá hodnota dosažena. Svíčka 5 zhasnuta: individuální náležitá hodnota překonána. Cíl animace je dosažen, jestliže je dosažena prahová hodnota, která je v programu přednastavena na 80 %, to znamená že pro dosažení cíle animace, pacient musí měřená osoba dosáhnout okolo 80 % její náležité hodnoty pro PEF a VC. Měření křivky průtok objem se startuje kliknutím na tlačítko křivky průtok objem. Měřená osoba nejprve klidně dýchá. Pak ji vyzvěte k maximálnímu nádechu, k usilovnému výdechu a znovu k maximálnímu nádechu. Manévry maximální inspirace a exspirace může několikrát opakovat. Potom necháte měřenou osobu opět klidně dýchat a stiskněte tlačítko kalkulace - výsledky. Tím budou vypočteny parametry křivky průtok - objem. Měřenou osobu můžete odpojit od náustku. Poznámka: výdechový čas je kontrolován dle normy ATS a je alespoň 6 sekund. To se projeví zezelenáním sloupcového grafu, který tento čas popisuje. Neznamená to, že když měřená osoba není schopen tento čas dodržet, že by přístroj nespočítal výsledky z křivky průtok - objem. Novým kliknutím na tlačítko křivky průtok - objem spustíte případné měření dalšího pokusu. Na následujícím obrázku je zobrazení při provedeném měření klidové spirometrie a křivky průtok - objem: 17

18 Kliknutím na tlačítko kalkulace - výsledky, se zobrazí na obrazovce hodnoty nejlepšího pokusu, který je v programu vybrán podle předem nastavených kriterií. Na obrazovce je zobrazováno max. 5 pokusů. Při provedeném dalším pokusu je vymazána křivka s nejhorším vyhodnocením. Příklad: Zobrazení na obrazovce po 2 pokusech: Jestliže již chcete celé měření ukončit, klikněte na tlačítko vločka. Na monitoru se objeví okno pro uložení měření do paměti viz Uložení měření! Uložení měření 18

19 Program nabízí dvě možnosti uložení výsledků měření: 1. Stisknout ikonu" Exit program ". Objeví se ukládací okno, s otázkou zda si přejete měření uložit. Pak je program ukončen a objeví se hlavní menu nebo další program. 2. Stisknout ikonu "Restart ". Objeví se ukládací okno s otázkou přejete-li si měření uložit. Stále jste ale v programu"spirometrie " a můžete pokračovat v měření. Výstupní zpráva Tisk protokolu Osobní data pacienta a jeho měření lze zobrazit na monitoru, nebo vytisknout na tiskárně. Ikona Zobrazení protokolu v pravém dolním rohu monitoru slouží k zobrazení výstupních měření na monitoru. Program je určen v případě potřeby pro orientační kontrolu asistentem a není určen pro zpracování a tisk výstupního protokolu Vámi. Obdobně program pro kalibraci přístroje a jeho symbol - ikona Kalibrace. Program neobsluhujete Vy. Kalibrace přístroje je prováděná alespoň jednou denně asistentem. Jestliže máte řádně uložená data z náležitě provedeného měření, lze výstupní zprávu protokol vytisknout kliknutím na ikonu Tisk protokolu. Sestavení a editace výstupní zprávy protokolu se zvolenými dechovými parametry, jejich průběhy a se strojovou diagnosou v dolní části protokolu je relativně pracné. Obsah protokolu stejně jako jeho celkové grafické provedení je v programu přístroje pro Vás předem navolen. Obdobné řešení se používá též v profesionální praxi. 19