Geschiedenis van de Spirometrie - Deel IX
spirometer uit de jaren '30
Professor Samuel Brody
ontwikkelde in 1945
een spirometer voor
onderzoek bij koeien
1930
Tijdens de jaren 1930 was er een toenemende erkenning van astma als een klinisch probleem, en ook een uit de grond schietend bewustzijn van de belangrijkheid van emfyseem (bijna zeker omwille van de verhoging van de sigarettenconsumptie tijdens de Eerste Wereldoorlog 20 jaar eerder).
De “maximum voluntary ventilation” werd door J. Hermannsen geïntroduceerd in 1933. Hij registreerde de maximale ventilatoire mogelijkheden tijdens een volgehouden vrijwillige inspanning. Na zijn beschrijving, die een mijlpaal zal blijven in de ontwikkeling van de klinische respiratoire fysiologie, relateerden meerdere onderzoekers de sensatie van dyspnee aan de maximum breathing capacity (MBC). De techniek werd vooral populair in het pre-operatieve onderzoek.
In 1938 rapporteerde A.L.Barach voorbeelden van spirometrische opnames bij een patient met “astma en acuut pulmonair emfyseem” voor en na genebuliseerd adrenaline (epinephrine), die duidelijk de verhoogde expiratiegraad aantoonde na toediening van een bronchodilatator en wel eens de eerst gepubliceerde bronchodilatator respons zou kunnen zijn.
De klassieke studies van Cournand en Richards (1941) en nadien van Baldwin and colleagues leidde tot de classificatie van ventilatoire abnormaliteiten en de erkenning van “obstructieve” en “restrictieve” patronen.
Terwijl onderzoekers aan de overzijde van de oceaan interesse begonnen te vertonen voor de relatie volume-tijd, trachtten Franse wetenschappers een vervanger te vinden voor de maximum breathing capacity, waarvan ze niet hielden omdat het veel te vermoeiend was en niet meer dan 3 à 5 keer kon herhaald worden tijdens dezelfde sessie. Bovendien is ze moeilijk correct te meten en is er een zekere graad van training voor nodig. En, zoals Herxheimer in 1946 rapporteerde, kon het bij astmapatiënten een astma aanval uitlokken
Spirometer, 1946
Tiffeneau, de ontdekker van FEV1
De FEV1 werd onafhankelijk van elkaar beschreven door Marc Emile Pierre Adolphe Tiffeneau en Pinelli in Parijs (1947) en Gaensler in de USA (1951), meer dan 100 jaar na de eenvoudige VC meting van Hutchinson. In heel die tijdsspanne werd spirometrie als een zeer belangrijk hulpmiddel beschouwd, maar werd het nauwelijks toegepast in de dagelijkse praktijk.
Tiffeneau en Pinelli publiceerden op 27 december 1947 de eerste resultaten van hun Forced Expiration Manoeuvre in Paris Médical en noemden het "capacité pulmonaire utilisable à l'effort" (CPUE), de "pulmonaire capaciteit bruikbaar bij inspanning", het maximale volume uitgeblazen in één seconde na een diepe inspiratie. Bedoeling was dus om de maximum breathing capacity te vervangen.
Een gelijkaardige aanpak gebeurde in de USA door Gaensler, die de "timed vital capacity" voorstelde in 1951. Gaensler onderzocht de relatie tussen de MBC en verschillende getimede forced expiratory volumes, waarbij hij aantoonde dat de FEV1 beter correleerde dan de 2-seconden of 3-seconden capaciteiten van de totale VC. Vanaf dat ogenblik werd de FEV1 (soms ook de FEV0.5 of FEV0.75) een regelmatig gemeten parameter samen met de VC of FVC.
Zowel Tiffeneau als Gaesnler argumenteerden dat het “bruikbare” deel van de uitgeademde VC het eerste deel was, gezien tijdens de uitvoering van het maneuver van de maximale ademcapaciteit (maximum breathing capacity of MBC), de uitademing waarschijnlijk niet langer dan 1 seconde zou aanhouden alvorens de proefpersoon zijn volgende inspiratie zou doen.
Tiffeneau was eigenlijk farmacoloog en geen respiratoire fysioloog, die gedurende zijn hele leven aan de bronchomotor effecten van acetylcholine of histamine en allergenen werkte, evenals aan adrenaline bij astmatici. Buiten andere belangrijke successen herkende hij dat adrenaline en niet cortisone, de asthmatici beschermde tegen hun hypersensitiviteit voor acetylcholine en histamine, terwijl de cortisone hun sensitiviteit t.o.v. allergenen verminderde. Zijn observaties vormen nog steeds de basis van de moderne astmatherapie: voeg een beta-mimeticum inhaler aan een corticosteroid!