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HELIOS Klinikum Erfurt
HELIOS Klinikum Erfurt
Spirometrie für den Anästhesisten
Antje Voland
HELIOS Klinikum Erfurt Klinik für Anästhesie, Intensivmedizin und Schmerztherapie
Grundlagen I
• In 6-10% postoperativ Atelektasen oder Pneumonien bei Lungengesunden nachweisbar
• Bei Patienten mit Lungenerkrankungen steigen diese Zahlen auf 25-90% (variiert je nach Untersuchung)
• durch Thorakotomien Reduktion der VC auf 60-70% des Ausgangswertes bis zu 2 Wochen postoperativ
» [Chetta et al. 2006]
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Grundlagen II
• Bei allgemeinchirurgischen Patienten sind 30% der perioperativen letalen Komplikationen durch pulmonale Störungen bedingt,
• bei Patienten mit großen tumorchirurgischen Eingriffen (Thorax-, Oberbauch-, Unterbauchoperationen) bis über 50%
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Respiratorische Komplikationen
Störungen:• des Atemantriebs, • der Lungenmechanik,• des Ventilations-Perfusions-Verhältnisses • oder des pulmonalen Gasaustausch
Folie 3
Für das Minimieren des pulmonalen Risikos kommt der Perioperativen Evaluation der Lungenfunktion entscheidende Bedeutung zu.
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Patientenassoziierte Risikofaktoren
pulmonale Komplikationen erhöht bei:
• Höherer ASA-Klassifikation sowie der Goldman-Cardiac-Risk-Index
• COPD um ein 3- bis 4faches• Nikotinabusus erhöht um das 2- bis 6fache• Adipositas oder Malnutrition
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Operationsassoziierte Risikofaktoren
• bei Thoraxeingriffen in etwa 40% der Fälle perioperative pulmonale Komplikationen
• bei Oberbaucheingriffen in 33% und • bei Abdominaleingriffen in 16% der Fälle
[Pedersen T, Eliasen K, Henriksen E (1990)]
• Thorakotomien und Oberbauchlaparotomien -> etwa 50- bis 70%igen Reduktion der Vital- und funktionellen Residualkapazität
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Präoperative Evaluation der Lungenfunktion I
Wie?
Indikationen?
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Präoperative Evaluation der Lungenfunktion II
• Anamnese • körperliche Untersuchung• Röntgenthoraxaufnahme -> In lediglich 0,1% der
Fälle führte das Ergebnis der Röntgenthoraxaufnahme zu einer Änderung des perioperativen Vorgehens [Archer C, Levy AR, McGregor M (1993)]
• Spirometrie• Blutgasanalyse.
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Indikationen zur Spirometrie
• COPD, • Asthma bronchiale -> eingeschränkte
Aussagekraft, wegen variabler Atemwegsobstruktion
• ausgeprägter Skoliose (restriktiver Ventilationsstörung)
• Patienten mit geplanten Lungenoperationen
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Kontraindikationen zur Spirometrie
• Spannungspneumothorax• akuter Herzinfarkt• akute innere Blutung
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Spirometrie I
• Verfahren, zur Beurteilung der Atemmechanik des Patienten
• Messung von Lungenvolumina am Mund
• kontinuierlich zur Messung der Ventilation • willkürliche Atemmanöver zur Bestimmung
definierter Volumina und Atemstromstärken
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Spirometrie II
statische Lungenparameter • Lungenvolumina, deren Messwerte nicht vom
zeitlichen Ablauf des Spirogramms abhängen
-> Compliance der Lunge (Einschätzung restriktiver Lungenerkrankungen)
dynamische Lungenvolumina • vom zeitlichen Verlauf abhängige Messwerte
-> Atemwegswiderstand (Beurteilung obstruktiver Lungenerkrankungen)
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Spirometrie III
Spirometrie TK Totalkapazität, VK Vitalkapazität,RV Residualvolumen, IK Inspirationskapazität,FRK funktionelle Residualkapazität, IRV inspiratorischesReservevolumen, ERV exspiratorischesReservevolumen, IVK inspiratorische Vitalkapazität,ERV exspiratorisches Reservevolumen,IVK inspiratorische Vitalkapazität, FEV1 forcierte Einsekundenkapazität, FVK forcierteVitalkapazität
M. M. Berger · R. Gust
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Messprinzip Spirometrie
Üblicherweise werden heute offene Spirometer auf der Basis der Pneumotachographie verwen−det
Patient atmet durch ein Rohr mit Lamellen
Durch Lamellen entsteht Strömungswiderstand innerhalb des Rohres, was eine minimaleDruckdifferenz zwischen Punkt A und Punkt B hervorruft
Da dieser Druckabfall (A - B) bei laminarer Strömung direkt proportional zur Stromstärke ist, lässt sich die Atemstromstärke des Patienten messen
Gesetz von Hagen-Poiseuille
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Pneumotachograph
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Kleine Spirometrie I
• Luftmenge, die nach maximaler Inspiration maximal ausgeatmet werden kann
• Normwert ca. 5000 ml (Männer > Frauen)• für einen wirksamen Hustenstoß mindestens das 3fache des
Atemzugvolumens nötig• präoperativ weniger als 50% des Normwertes bzw. weniger als 2 l,
so muss bei über 20% der Patienten mit einer postoperativen respiratorischen Insuffizienz gerechnet werden [Kispert JF, Kazmers A, Roitman L (1992)].
Vitalkapazität (VK)
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Kleine Spirometrie II
• forcierten Vitalkapazität (FVK)das nach einer maximalen Inspiration so rasch wie möglich und vollständig ausgeatmete Volumennach 4 s entsteht ein Plateau, bei einer Atemwegsobstruktion mit „air trapping“ wird kein Plateau aufgebaut
• forcierten exspiratorischen Einsekundenkapazität (FEV1)nach maximaler Inspiration innerhalb der 1. Sekunde so rasch und kräftig wie möglich ausgeatmete Volumenin Prozent der forcierten Vitalkapazität angegeben (FEV1% = FEV1/FVK).
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Kleine Spirometrie III
• FEV1/VK ≥80%: keine Obstruktion,• FEV1/VK ≥70% und <80%: Obstruktion im
Grenzbereich,• FEV1/VK ≥60% und <70%: geringgradige
Obstruktion,• FEV1/VK ≥50% und <60%: mittelgradige
Obstruktion,• FEV1/VK <50%: hochgradige Obstruktion.
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Kleine Spirometrie IV
PEF exspiratorischer Spitzenfluss, MEF50 maximaler Exspirationsfluss nach Ausatmung von 50% der Vitalkapazität
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Obstruktive Lungenerkrankung
• Reduktion der dynamischen exspiratorischen Parameter PEF (exspiratorischer Spitzenfluss), MEF (maximal exspiratorische Fluss) 75, MEF 50, MEF 25 sowie FEV1,
• Verringerung des Quotienten aus FEV1 und Vitalkapazität
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Restriktive Lungenerkrankungen
• Verminderung der Vitalkapazität bei nahezu unverändertem Flussprofil
• die VK und die FEV1 in gleicher Weise vermindert
• Verhältnis von FEV1 zu VK unverändert
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Beispiele I: Normalbefund
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Beispiel II: Normalbefund
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Beispiele III: Obstruktion
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Evaluation der Lungenfunktion in der Thoraxchirurgie
Wie beeinflusst die Resektion von Lungengewebe die Lungenfunktion?
• Meistens Verschlechterung• Lobektomie günstiger als Pneumonektomie• Die Entfernung von nichtfunktionsfähigem
Lungengewebe wie z.B. Bullae kann zur Verbesserung der Lungenfunktion führen
• Verminderung der Sekretion durch Resektion von Bronchiektasien
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Evaluation der Lungenfunktion in der Thoraxchirurgie
• Spirometrie, am günstigstem in einem stabilem klinischen Zustand des Patienten unter maximaler bronchodilatativer Medikation
• Pneumonektomie: FEV1 > 2liter oder >60%• Lobektomie: FEV1 > 1,5liter oder >50%
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Kriterien zur Risikoabschätzung für lungenresektive Eingriffe
Lungenfunktionstest
Parameter erhöhtes Risiko Sehr hohes Risiko
Spirometrie FEV1 < 50% oder < 2 Liter
< 1 Liter
< 50%
Diffusions-kapazität
DLco < 60%
BGA SaO2
PaCO2
< 90%
>45 mmHg
Chetta A, Tzani P, Marangio E, Carbognani P, Bobbio A, Olivieri D. Respiratory effects of surgery and
pulmonary function testing in the preoperative evaluation. Acta Biomed. 2006 Aug;77(2):69-74
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Literatur
Criée CP et al. Empfehlungen der deutschen Atemwegsliga zur Spirometrie. Pneumologie. 2006 Sep;60(9):576-84
Berger MM, Gust R. Perioperative Evaluation der Lungenfunktion. Anaesthesist. 2005 Mar;54(3):273-86; quiz 287-8.
Chetta A, et al. Respiratory effects of surgery and pulmonary function testing in the preoperative evaluation. Acta Biomed. 2006 Aug;77(2):69-74
Smetana GW, Lawrence VA, Cornell JE; American College of Physicians. Preoperative pulmonary risk stratification for noncardiothoracic surgery: systematic review for the American College of Physicians. Ann Intern Med. 2006 Apr 18;144(8):581-95.
Qaseem A et al. Risk assessment for and strategies to reduce perioperative pulmonary complications for patients undergoing noncardiothoracic surgery: a guideline from the American College of Physicians. Ann Intern Med. 2006 Apr 18;144(8):575-80.
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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Antje Voland
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