Geschiedenis van de Spirometrie - Deel XI
Vandaag
Bij gezonde personen zijn de FVC en VC effectief onderling verwisselbaar, maar bij patiënten met een luchtwegenaandoening, is de FVC dikwijls lager dan de VC geleverd bij een meer relax maneuver, waarschijnlijk omwille van de compressieve effecten van thoracaal gas bij krachtige expiratoire inspanningen en de onmogelijkheid om de inspanning gedurende een verlengde periode vol te houden. Een obstructief ventilatoir defect kan gedefinieerd worden als een vermindering van de FEV1 ratio ten opzichte van ofwel de FVC ofwel de VC; de European Respiratory Society/American Thoracic Society guidelines verkiezen de VC. Een restrictief ventilatoir defect kan gesuggereerd worden bij een vermindering van FEV1 en VC en een normale ratio, maar vereist voor de bevestiging het meten van het absolute longvolume (door inerte gasdilutie of ganse body plethysmografie).
Spirobank is een populaire
hedendaagse PC gebaseerde spirometer
Moderne geminiaturiseerde spirometers zijn een enorme verbetering op het vlak van comfort en draagbaarheid, in vergelijking met blaasblagen en watergevulde toestellen. Spijtig genoeg liep de capaciteit van de software dikwijls voor op de informatiewaarde van de vele indices die nu kunnen geregistreerd worden, waarbij de niet-specialist verward wordt en dikwijls afgeleid van de meest relevante informatie.
Maximum flow–volume curves zijn visueel attractief en verschaffen voordelen van patroon herkenning in bepaalde situaties, zoals een vernauwing van de centrale luchtwegen. Zij staan ook een visuele voorstelling toe van de bekwaamheid van de inspanning van de proefpersoon in het eerste deel van de geforceerde expiratie, maar zij zijn niet noodzakelijk voor het routine onderzoek van patiënten met gekende uitgebreide luchtwegvernauwing (zoals bij asthma of COPD = chronic obstructive pulmonary disease). Het wordt dikwijls vergeten dat het patroon van uitgebreide luchtwegvernauwing essentieel een overdrijving van de normale verouderingsverschijnselen is een verhoogde concaviteit van de curve op de x-as, verschijnt zowel bij het ouder worden en het verergeren van de ernst van de luchtwegobstructie. De vorm van de flow–volume curve maakt bij luchtwegobstructie geen onderscheid tussen astma en COPD (met inbegrip van emfyseem). Hoewel de maximale expiratoire flow bij kleine longvolumes in theorie sensitief is voor mildere graden van luchtwegvernauwing, is het ook onderwerp van aanzienlijke variaties bij de gezonde populatie, zodat zijn “signal-to-noise” ratio veel lager is dan die van de FEV1.
Geforceerde expiratoire metingen hebben het voordeel dat ze gemakkelijk uit te voeren zijn, Het toestel is eenvoudig en draagbaar en de FEV1 en FVC hebben een goede reproduceerbaarheid en uitgebreide normale referentiewaarden. In de klinische praktijks wordt spirometrie gebruikt als hulp bij een diagnose, voor het bepalen van de Ernst en om de progressie en de behandeling te monitoren. Bovendien bevatten de metingen een opmerkelijk hoeveelheid prognostische informatieve, zoals aangetoond in meerdere studies in een variëteit van condities. Zij hebben de tand des tijds doorstaan, maar ze kunnen in het nadeel zijn dat ze beschouwd worden als ietwat alledaagse en verouderde metingen. Zij worden bekritiseerd voor povere sensitiviteit en soms onjuist gekleineerd. Toegegeven, zij geven een onvolledig beeld van de fysiologische abnormaliteit in bepaalde ziekten en klinische situaties, bijvoorbeeld in studies van COPD behandeling, andere indicaties kunnen meer geschikt zijn als eindpunt of gids voor prognose. Hoe dan ook is een notie van voorzichtigheid noodzakelijk. Sommige studies concluderen dat andere metingen, zoals een eenvoudige wandeltest, beter zouden gerelateerd zijn aan belangrijke eindpunten (bijvoorbeeld therapeutische voordelen of mortaliteit) dan de FEV1. Hoe dan ook is de populatie in zulke studies gepredefineerd door een zeker niveau van spirometrische waarden, en daaruit voortvloeiend is het niet verrassend dat binnen zulke populatie andere metingen (zoals de 6 minuten wandeltest) een betere predictor van outcome blijken te zijn dan de FEV1. (Indien, in plaats van de proefpersonen te definiëren in verband met FEV1, zij gedefinieerd zouden zijn door oefenprestaties, waarschijnlijk de tegenovergestelde conclusie getrokken zou zijn, dit wil zeggen dat het niveau van oefenprestatie een povere gids tot outcome zou blijken te zijn)
Vitale Capaciteit als een voorspeller van hartziekte
In 1980 rapporteerde de Framingham studie over 5.209 mannen boven 30 jaar dat de vitale capaciteit een krachtige prognostische indicator was: de eenvoudige kabinetprocedure is een nuttige voorspeller van longziekten en hartfalen en kan effectief personengroepen selecteren die voorbestemd zijn voor een premature dood. Omdat de FVC zowel cardiovasculaire als niet cardiovasculaire dood voorspelt schijnt deze longfunctiemeting echt een meting van de levenskwaliteit te zijn, nuttig voor verzekering en assurantie ondertekeningen.
Heden echter eisen zelfs grote verzekeringspolissen geen spirometrie om personen te identificeren met een hoog risico aan vroegtijdige mortaliteit
Hindernissen voor wijdverspreidde toepassingen
Als de vitale capaciteit zo belangrijk is in de klinische geneeskunde, waarom hebben dan niet alle artsen een spirometer in hun kabinet, net zoals zij een radiologietoestel hebben (in de geneeskunde geïntroduceerd in 1895), een bloeddrukmeter (uitgevonden in 1896) of een ECG-toestel (uitgevonden in 1903). Kan het zijn dat pneumologen en fysiologen die longfuncties uitvoerden in hun labo, hun toestel in mysterie hulden, om op die manier de echte waarde van de spirometrie in de huisartsenpraktijk te verbergen? Indien dit zo is “we vonden de vijand en hij is de onze!” (geleend uit de komiekstrip Pogo).
Er is werkelijk niets gecompliceerd aan spirometrie. Spirometrie meet de luchtstroom vanuit volledig opgeblazen longen over de tijd in liters, zoals beschreven door Hutchinson. Tiffeneau, werkzaam in het Hotel Dieu in Parijs, voegde er in 1947 een tweede meting aan toe, de FEV1. Bijgevolg is de FVC de hoeveelheid lucht uitgeademd uit volledig opgeblazen longen en de FEV1 meet de luchtstroom tijdens de eerste seconde van het vitalae capaciteit maneuver.
De essentie van spirometrie
Spirometrie is een simpele expressie van een complex proces, net als de bloeddrukmeting. Wanneer de longen gevuld zijn en de thorax tot een maximum opgespannen is. Volgend op een geforceerde expiratie ledigen de longen zich tot het residuele volume, een kleine hoeveelheid lucht achterlatend in het onderste deel van de long. Dit is omdat het bovenste deel van de long een mindere elastische reactie heeft dan het onderste deel. Het spirogram reflecteert de inspanning van de spier om het proces te starten, elastische reactie van de longen en thorax, kleine luchtwegen functie, grote luchtwegen functie en de onderlinge afhankelijkheid tussen luchtwegen en alveolen. Kleinere luchtwegen en alveolen zijn onderling vebonden door een elastische infrastructuur die de ventilatie en de circulatoire verdeling door de long aanpast in een voortreffelijke georkestreerd proces.
Enig inzicht in het mysterie van de trage aanvaarding van spirometrie in de geneeskundepraktijk kan gewonnen worden door de volgende uitspraken van twee hoog gerespekteerde pulmonaire fysiologen, Dr. Peter Macklem en Dr. Solbert Permutt:
Zij schreven eveneens:
en misschien één van hun meest diepzinnige commentaren is:
Spirometrie heeft vele toepassingen en is een excellente voorspeller van de prognose in alle stadia van COPD. Het is noodzakelijk om de respons op een therapie te evalueren. Een abnormale spirometrie voorspelt ook de dood door een hartaanval, een vier- tot zesvoudig risico op longkanker dan in het geval dat de luchtflow normaal is, en alle andere doodsoorzaken. Waarom wordt spirometrie dan zo traag aanvaard? Er wordt verondersteld dat slechts 20 à 30% van de huisartsen momenteel een spirometer in hun kabinet hebben, of regelmatig een spirometer gebruiken in hun praktijk.
Populariteit van de bloeddrukmeter
De geschiedenis van de spirometer staat in sterk contrast met de ontwikkeling en het ruime gebruik van de bloeddrukmeter, die 50 jaar na de spirometer werd uitgevonden. De armband bloeddrukmeter werd in 1896 uitgevonden door de Italiaanse arts Scipione Riva-Rocci. Dit eenvoudig toestel sprong in het oog van de Amerikaanse chirurg Harvey Cushing, die geloofde dat hij het kon gebruiken voor het meten van de bloeddruk, wat bijzonder nuttig kon zijn tijdens zijn lopende studies van cerebrale perfusie. Cushing introduceerde dit toestel in het Johns Hopkins hospitaal. Vroege ondersteuners van deze nieuwe methode van bloeddrukmetingen waren Theodore Janeway in New York City en George Crile in Cleveland, OH. Na amper 2 jaar ervaring op de afdelingen van het Johns Hopkins hospitaal, namen Cushing en zijn functionarissen van zijn chirurgische afdeling zich voor om het ruimer gebruik van de armband wijder te promoten. Dit was de basis van het gebruik van bloeddrukmetingen in epidemiologische studies en bij gecontroleerde klinische studies van antihypertensieve geneesmiddelen, die de socio-economische impact van hartaanvallen en beroertes tijdens de laatste 25 jaar indrukwekkend heeft verminderd. Misschien gebeurt hetzelfde wel met spirometrie, maar de vooruitgang was tot nog toe pijnlijk traag.
Vandaag zien alle huisartsen de grote hoeveelheid rokers minstens éénmaal per jaar in hun kabinet, en anderen met ziekten gekarakteriseerd door een voortijdige morbiditeit en mortaliteit. De vitale capaciteit en de FEV1 moeten opduiken als even belangrijk als bloeddruk, cholesterol tests en andere indicatoren van beginnende ziektetoestanden om alerte artsen en de patiënten te verwittigen dat zij dienen voor het belang van een vroege behandeling van COPD en gerelateerde aandoeningen.