A. Flow/volum-kurven

(Figur 7.2.A)

Bakgrunn

Flow volum kurven (f/v-kurven) beskriver hastigheten som luften strømmer ut/inn av luftrørene med – plottet mot det volumet luft som til enhver tid er pustet ut/inn. Volumet føres langs x-aksen og hastigheten (flow) langs y-aksen. Ved origo er det pustet ut null liter luft og flow er null. Når kurven på nytt skjærer x-aksen har flow igjen falt til null. Hele vitalkapasiteten (VC) er pustet ut og det resterende luftvolumet tilsvarer residualvolumet (RV). X-aksen gir ikke noe bilde av tid, og det volum som pustes ut i løpet av første sekund (FEV1) kan derfor ikke leses direkte fra kurven. 85– 90 % av forsert vitalkapasitet (FVC) skal være pustet ut i løpet av det første sekundet. En FVC manøver er i henhold til European Respiratory Society (ERS) ferdig når volumet ikke endres mer enn 25 ml i løpet av 0,5 sekunder. Dette er vanskelig å få til hos barn, og mange anser en varighet på 3 sekunder som tilfredsstillende. En avflating av volum/tid kurven bør benyttes som kontroll. De fleste programvarepakker legger inn en liten markør i kurven ved det punktet på x-aksen som til­svarer FEV1. Det er den ekspiratoriske del av kurven som oftest er mest interessant. Fra rett etter PEF og ned til RV vil flow ikke kunne økes utover rammer bestemt av anatomisk/fysiologiske for­hold internt i lungen, dvs lungens recoil trykk (elastikk) og luftveis-motstand. Den ekspiratoriske del av f/v-kurven er således lite påvirkelig av økt innsats. Som en konsekvens av dette, og gitt at pasi­enten yter sitt beste, er f/v-kurver meget reproduserbare.

Gjennomføring

American Thoracic Society (ATS) anbefaler minimum seks måneders supervisert trening før man gis selvstendig ansvar for å gjennomføre lungefunksjonstester. Testleders erfaring er av avgjørende betydning for kvalitet og reproduserbarhet og følgelig bestemmende for tolkning av testresultatet. Av hygieniske grunner skal engangs-bakteriefiltere benyttes. De fleste barn fra 5–6 års alder er test­bare. Pasienten skal bruke neseklype, sitte rolig og rett i ryggen med 90 graders fleksjon i hofter og knær på en justerbar stol med ansiktet vendt rett fram. Barnet skal trekke pusten maksimalt inn til total lungekapasitet (TLC) før det blåser ut så hardt, fort og så lenge som mulig (til RV). Deretter trekkes pusten inn så fort og så lenge som mulig (til TLC). Den kurven som dannes skal umiddel­bart stige bratt opp mot Peak expiratory flow (PEF). PEF skal fremstå som en reell spisset «peak» (ikke avrundet). Deretter skal kurven falle jevnt ned mot x-aksen. Inspirasjonskurven starter ved RV og skal deretter danne en loop tilbake til samme punkt på kurven som expirasjons-delen startet. Inspirasjonskurven er langt mindre reproduserbar enn ekspirasjonsdelen.

Tolkning

Kurvens fasong

Etter hvert som lungen tømmes for luft skal tapet av luftstrømshastighet normalt skje på en slik måte at kurven tegnes rett eller konveks. Ved identiske lungevolumer vil en obstruktiv pasient ikke være i stand til å produsere de samme luftstrømshastigheter som en ikke-obstruktiv person. Kurven tegnes derfor konkav. Det blir et såkalt «heng» i den. Hos barn med pågående astma representerer dette «henget» den økte luftveismotstanden som foreligger i de mellomstore til små luftrørene.

Figur 7.2 A: Flow-volum-kurve. x-aksen angir utpustet volum i liter, y-aksen angir flow i liter/sekund  (NB: høyoppløselig bilde kan lastes ned på høyre side) .

Tall-parametere

Den viktigste og mest reproduserbare parameteren for luftveisobstruksjon er FEV1. PEF er innsatsavhengig og gir et grovt bilde først og fremst av eventuell flowbegrensning i øvre luftveier (trachea og larynx) og respiratorisk muskelstyrke. Parametere for Forsert Ekspiratorisk Flow målt ved ulike ratioer av FVC er mye benyttet (FEF50, FEF75, FEF25-25). «FEF-verdiene» gjenspeiler flow målt ved respektive 50 %, 75 % og gjennomsnittet mellom 25 % og 75 % av FVC. Parametrene er sensitive mål for økt luftveismotstand i små og mellomstore bronkier og således rasjonelle å registrere ved astma. Ulempen er at de er mindre stabile enn FEV1 og mindre robuste for vilkårlige endringer i FVC (vanlig problem hos barn).

Referansematerialer

Det er en sammenheng mellom barns tilvekst/kroppsvolum og muligheten til å generere flow i luftveiene. Man kan ikke sammenligne direkte målte verdier hos individer i vekst uten å korrigere for dette. Referansematerialer er matematiske formler som baserer seg på sammen­henger mellom målbare tilvekst-parametere (oftest kjønn, høyde og alder) og lungefunksjon i empi­riske datasett i friske populasjoner. Plottes kjønn, alder og høyde inn i disse formel-settene, vil data­maskinen regne ut et estimat for hvilken verdi den aktuelle personen burde oppnå. Den målte ver­dien blir sammenlignet med dette estimatet (predicted) og en prosentverdi av predicted blir regnet ut. De fleste formel-settene er gamle, og de empiriske dataene som de baserer seg på, er enda eldre. I Norge er flere formel-sett i bruk for ulike lungefunksjons-parametere, for eksempel Knutzon, Polgar, Zapletal, Bolle og Gulsvik. Ettersom populasjonen som utgjør den empiriske basis for form­lene og de matematiske regresjonsmodellene som er benyttet, ikke er de samme, vil «predicted» variere med valg av referansemateriale. En avdeling må derfor bestemme seg for hvilke referansesett som skal brukes, og deretter holde fast ved disse. Ideelt sett burde vi i Norge enes om hvilke refe­ranse-formler som skal brukes. Dersom lungefunksjons-tester gjennomføres ved ulike sykehus (for eksempel lokal barneavdeling, Voksentoppen, Geilomo), kan man til tross for like absolutt verdier få oppgitt ulike verdier for %-predicted fordi det er brukt ulike referanse-formler. Absolutt-verdiene for sentrale parametere som for eksempel FEV1, bør derfor alltid oppgis.

Fallgruver

Sein start: Kurven starter ikke bratt, men «sklir» langs x-aksen før den peker opp mot PEF. De første ti-dels sekundene brukes derved til å exhalere et lite volum. Dette vil kunne gi et falskt lavt FEV1. De fleste datastyrte spirometere har mekanismer som skal korrigere for dette (back extrapolation method), men det kan likevel oppstå feil. Dersom kurven ikke starter med en bratt og direkte stig­ning opp mot PEF, bør den forkastes.

Tidlig avslutning:Dette gir falsk lav FVC. Alle parametere som baserer seg på FVC vil påvirkes. For eksempel vil en falsk lav FVC flytte målepunktet for 50 % av FVC mot venstre og FEF50 blir falsk høy. Ved vurderinger som krever gjentatte målinger, for eksempel reversibilitets-tester eller provoka­sjons-tester, må FVC derfor være den samme dersom man skal kunne benytte midtstrøms-flow ver­dier til å sammenligne test resultatene.

«Småtips»:Unngå biting foran munnstykket, trompetblåsing og lekkasjer mellom munn og munn­stykke. Bruk eventuelt hjelpemunnstykker tilpasset små barn

Tolkning av %-predicted:De fleste referansesett har feilkilder som det er viktig å være klar over fordi man ofte kun forholder seg til %-predicted. Polgars formel-sett for forventet FEV1 estimerer for eksempel for lave verdier for småbarna, for høye verdier for barn som måler mellom 130–150 cm og igjen for lave verdier for de mellom 170–180 cm. Konsekvensen av dette er at en normal FEV1 hos en flink 6 åring kan være 120 % forventet, hos en 10 åring 85–90 % og hos en stor og kraftig 16 åring 130 %. Spesielt noen pre-pubertale jenter vokser mye i lengde relativt til thoraxomfang. Da formlene beregner forventet FEV1 utfra høyden, vil dette etter vår erfaring gi høye verdier for for­ventet og tilsvarende lave %-predicted. Lange tynne prepubertale barn (spesielt jenter) må derfor vurderes også utfra kroppsfasong.

B. Reversibiblitets-tester

Fysiologisk grunnlag

Adrenerg stimulering av glatt muskulatur hos en dårlig kontrollert astmatiker, vil gi en muskel-relaksasjon med påfølgende reduksjon i luftveismotstand som kan måles ved økt luftstrømshas­tighet. I en f/v-kurve vil dette fremkomme som en reversering av en konkav kurve-form til rett eller konveks form. Målte tallparametere vil øke.

Gjenomføring

Det skal foreligge en skriftlig metode-protokoll i avdelingen. Pasienten møter til undersøkelsen uten påvirkning av bronkodilaterende medikamenter. Etter en baseline-måling («pre») gis korttidsvirk­ende β₂ agonist i høy dose, spesifisert i protokoll. Vent 10–15 minutter. Gjenta spirometrien («post») og beregn prosentvis endring relativt til «pre»-målingen. Noen anbefaler å beregne prosentvis end­ring relativt til «predicted».

Tolkning

Man sammenligner kurvens form for å inspisere endringer og for å få en visuell validering av test-kvalitet. FEV1 benyttes som numerisk utfallsvariabel. Cut-off for positiv test må settes høyere enn 2SD for spontan måle-variabilitetet og høyere enn responsen i en symptom-negativ populasjon. Man bør ha et begrep om målevariabilitet i egen avdeling. Variabiliteten øker med uerfaren test­leder, dårlig utstyr og dårlige rutiner. Stor spontan målevariasjon bør få konsekvenser for kravene til positiv test. Intern kvalitetskontroll på avdelingen er derfor avgjørende for definisjonen av astma­kontroll. Det er vanlig i Norge å sette cut-off for positiv test ved 12 % (10–15 %) bedring relativt til målingen før medisinering.

C. Helkroppspletysmografi

(Figur 7.2.C)

Indikasjonsstilling

Spirometri gir ikke informasjon om residualvolumet og kan derved ikke skille restriktive lungeli­delser fra obstruktive og heller ikke gradere disse. Hyperinflasjon er et viktig kjennetegn ved alvorlig obstruktiv lungesykdom. Progresjon av cystisk fibrose, immunsvikt, ciliedyskinesier, bronkiectasier og andre alvorlige tilstander er assosiert med økende grad av hyperinflasjon. Barn med kroniske lun­gesykdommer bør derfor følges med repeterte pletysmografimålinger.

Fysiologisk grunnlag

Forutsatt fravær av lekkasjer, vil sammenhengen mellom volum og trykk i en gass være konstant. I denne testen er lungen plassert inni et lukket rom (boksen). Pasienten puster gjennom spirometeret. Dersom spirometer-kretsen lukkes, oppstår en situasjon med ett lukket rom (lungen) inni et annet lukket rom (boksen). Når rolig tidal-respirasjon er etablert, stenges spirometer-kretsen ved funksjo­nell residualkapasitet (FRC). Pasienten skal fortsette å puste, men nå mot en lukket krets. To trykk måles, munn-trykket som representerer trykket inne i thorax og boks-trykket. Når man prøver å puste inn mot en stengt krets, utvider thorax seg og trykket inni thorax (målt ved munnen) faller. Det motsatte skjer når man prøver å puste ut. Trykket i boksen vil måtte bli en motsatt refleksjon av de trykkendringene som skjer inni lungen. Den interne relasjonen mellom disse trykkendringene reflekterer den interne relasjonen mellom de to volumene i lungen og boksen.

Gjennomføring

Testleder må kjenne prosedyren godt og instruere pasienten nøye før testen starter. Kommunikasjon med pasienten foregår gjennom en mikrofon. Endel barn er redde for å lukke døren, og det er viktig at man har god tid. Neseklype og skikkelig munnstykke er viktig, lekkasjer ved munnen vil ødeleg­gende testen. Vi benytter et Hans Rudolf bitemunnstykke. De fleste barn mestrer helkroppspletys­mografi fra 8–10 årsalder. Reproduserbarheten er best for TLC som ikke er avhengig av at pasienten klarer å tømme seg helt ned mot RV. Bestemmelse av RV er selvsagt avhengig av at pasienten klarer å tømme seg helt. Helkroppspletysmografi for å bestemme RV hos barn som ikke får til reproduser­bare og troverdige verdier for FVC, gir ingen mening. Det finnes to metoder; «Resting» og «Pan­ting». Ved «Resting» merker man så vidt lukningen av spirometer-kretsen kun ved ett pusteforsøk, mot fem ved panting. «Resting» er derfor lettere å gjennomføre. Feilkildene er imidlertid større og «Panting» er derfor alltid førstevalg, også hos barn.

Figur 7.2 C Helkroppspletysmografi. Eksemplet viser verdier man kan finne ved alvorlig lungesykdom. Personen på bildet er en frisk student (NB: høyoppløselig bilde kan lastes ned på høyre side) .

Tolkning

Hos barn med alvorlig astma eller ved mistanke om KOLS, ved cystisk fibrose, ciliedyskinesier, immunsvikt og lignende tilstander, vil en begynnende hyperinflasjon med økende RV være et viktig mål for sykdomsprogresjon. Gjennomgående lave spirometriverdier kan også være et uttrykk for en restriktiv lungesykdom, og da kreves TLC og RV til diagnostikken. Husk at RV lett kan bli falsk høy grunnet innsatsbetinget redusert VC. Tolkning av pletysmografiske målinger krever derfor erfaring og sunn kritisk sans og kan ikke baseres på %-predicted og skriftlige rapporter fra andre. Man må selv delta i testingen, eller være sikker på at testleder er oppmerksom på alle feilkilder. «Resting» metoden vil gi betydelig høyere verdier for luftveismotstand av fysiologiske årsaker som ikke berøres her. For boks-data er det varierende kvalitet på referansedata, slik at man i større grad enn ved f/v-spirometri, blir avhengig av egne vurderinger.

Referanser

1. Eisenberg JD, Wall MA. Pulmonary function testing in children. Clin Chest Med 1987; 8(4):661– 667.Standardization of Spirometry, 1994 Update.
2. American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med 1995; 152(3):1107–1136.Quanjer PH, Borsboom GJ,
3. Brunekreff B, Zach M, Forche G, Cotes JE et al. Spirometric reference values for white European children and adolescents: Polgar revisited. Pediatr Pulmonol 1995; 19(2):135–142.
4. Standardized lung function testing. Official statement of the European Respiratory Society. Eur Respir J Suppl 1993; 16:1–100.
5. Pellegrino R et al., Interpretative strategies for lung function tests. Eur Respir J. 2005 Nov;26(5):948-68.