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Fonctions pulmonaires Grégoire Gex, Jean-Paul Janssens octobre 2007.

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1 Fonctions pulmonaires Grégoire Gex, Jean-Paul Janssens octobre 2007

2 Indications Diagnostic Monitoring –Efficacité dun traitement –Effets secondaires (médicament, radiothérapie) –Évolution dun maladie pulmonaire, cardiaque ou neuromusculaire Evaluation du risque préopératoire

3 1sec VC Définitions des volumes CPT VRCRF CV Volume VC : volume courant CV : capacité vitale CVF : capacité vitale forcée VEMS : volume expiré sur 1 sec CPT : capacité pulmonaire totale CRF : capacité résiduelle fonctionnelle VR : volume résiduel Temps CVF VEMS Mesurable uniquement par pléthysmographie

4 Etapes de linterprétation 1.Interprétable ? 2.Syndrome obstructif ? Si oui :- sévérité ? - air trapping/hyperinflation ? - réversibilité ? Si non : synd. obstr. débutant sur atteinte des petites voies aériennes ? Conductance spécifique 3.Syndrome restrictif ? 4.Détermination du coefficient de transfert du CO 5.Recherche dune insuffisance des mm. inspiratoires Eur Respir J 2005; 26:

5 Etape 1 : interprétable ? Codes de contrôle de qualité (0=ok, 1=mauvais) Reproductibilité des mesures Aspect des courbes débit/volume : –Début de la courbe avec pente demblée maximale, sans crochetage –Aspect pointu de la courbe au Peak Flow –Fin dexpiration en pente douce (non coupée) –Durée dexpiration > 6 secondes

6 Etape 2 : syndrome obstructif ? Critères ATS/ERS : –VEMS/CVF < 88% du prédit 1 ou –VEMS/CV < 86% du prédit (femmes) 2 –VEMS/CV < 85% du prédit (hommes) 2 Critères GOLD : –VEMS/CVF < 0.7 (surestime prévalence obstruction c/o personnes âgées) Rem : VEMS/CVF > 110% : - rapport « supernormal » - se voit dans fibrose (force de rappel élastique augmentée) 1 Am J Respir Crit Care Med 1999;159: Eur Respir J 1993; 6 (suppl 16): 5-40

7 Syndrome obstructif : sévérité ? Dans la BPCO, classification selon GOLD 1 : –VEMS > 80% : léger –VEMS 50-80% : modéré –VEMS 30-50% : sévère –VEMS < 30% : très sévère 1 Global Initiative for chronic Obstructive Lung Disease

8 Syndrome obstructif : air trapping/hyperinflation ? Air trapping dynamique : –CVF < 90% CV –étiologie : tout syndrome obstructif Air trapping statique : –VR/CPT > 130% prédit –Étiologie : Emphysème asthme en crise restriction non-parenchymateuse (cyphoscoliose, atteinte neuromusculaire) Hyperinflation : –CRF > 130% prédit –Étiologie : emphysème –Non significatif si augmentation de tous les volumes de manière harmonieuse

9 Syndrome obstructif : réversible ? Amélioration 10 min. après bronchodilatateurs de VEMS ou CVF de 12% et 200ml Peut varier dans temps, donc « apparemment non réversible » Si VEMS/CV reste anormal, « partiellement réversible » Ne pas donner de bronchodilatateurs de longue durée daction avant…

10 Si pas de syndrome obstructif : atteinte des petites voies aériennes ? Si VEMS/CVF normal, évaluer encore 3 points : –Aspect concave de la courbe débit/volume, sous réserve de la discrète concavité liée à lâge (cf diapo suivante) –DEM 25/75 < 60% –Air trapping dynamique isolé (cf supra) Ces éléments suggèrent une atteinte obstructive des petites voies aériennes (ex : fumeurs asymptomatiques)

11 Courbe débit/volume dans le syndrome obstructif Remarques : Un effondrement précoce du débit après le Peak flow suggère un emphysème. Chez les patients > 65 ans, une concavité modérée est normale. La courbe figurant sous « obstruction légère » ci-dessus est donc considérée comme normale chez ces patients.

12 Conductance spécifique (SGaw) Découle de la mesure des résistances aériennes lors dune respiration superficielle rapide (halètement) Conductance (Gaw) = 1/Raw (airway Resistance) Conductance spécifique (SGaw) = Gaw/CRF (Rapporter la conductance à la CRF permet de standardiser la valeur) Intérêt : –Lorsquelle est abaissée sans anomalie du Tiffeneau, suggère une atteinte des voies aériennes supérieures –Méthode différente de lexpiration forcée pour mesurer lobstruction Limite : –Grande variation dans la population générale (plus que le VEMS) –Napporte aucune information supplémentaire lorsque le Tiffeneau est pathologique

13 Diagnostics courants dans le syndrome obstructif BPCO Asthme Bronchiectasies Mucoviscidose Bronchiolite

14 Etape 3 : syndrome restrictif ? Est suggéré par : CVF et VEMS harmonieusement diminués (VEMS/CVF normal, voire « supernormal » : >110% prédit) Est diagnostiqué par : CPT < 80% prédit Remarques : les fonctions pulmonaires complètes (avec volumes) ne sont utiles que si lon suspecte un syndrome restrictif Si la CVF est normale, il ny a virtuellement pas de syndrome restrictif

15 Syndrome restrictif : caveats Valeurs de références changent selon lethnie : –Pour les Noirs africains, Indiens, Pakistanais et Polynésiens, appliquer un facteur de correction de 0.9 à la valeur prédite du VEMS et de la CV 2 techniques de mesure de la CPT : –Pléthysmographie : gold standard –Dilution dun gaz inerte : sous-estime la CPT lors dun syndrome obstructif modéré à sévère, car tributaire de la distribution de la ventilation

16 Courbe débit/volume dans le syndrome restrictif Courbe expiratoire Syndrome restrictif : = « modèle réduit » de la courbe normale, avec mêmes pentes Courbe inspiratoire Volume Débit Courbe normale

17 Diagnostics courants dans le syndrome restrictif Parenchymateux –Sarcoïdose –Pneumopathies interstitielles secondaires (pneumoconioses, médicamenteuses, associées à connectivite/vasculite, radiothérapie) –Pneumopathies interstitielles idiopathiques Extra-parenchymateux –Neuromusculaire Parésie/paralysie du diaphragme Myasthénie grave Syndrome de Guillain-Barré Dystrophies musculaires Traumatisme de la colonne cervicale –Paroi thoracique Cyphoscoliose Obésité Spondylarthrite ankylosante

18 Etape 4 : DLCO (diffusion libre du CO) Procédure : –Expiration complète –Inspiration maximale (ad CPT) avec insufflation dune dose donnée de CO et dun gaz inerte (ex : méthane) –Apnée inspiratoire de 10 secondes juste après cette inspiration –Expiration et calcul de la fraction expirée de CO et du gaz inerte en milieu dexpiration (début dexpiration permet washout de lespace mort) –Calcul du coefficient de diffusion du CO –Calcul du volume alvéolaire par mesure de la dilution du gaz inerte

19 DLCO : normes et corrections Norme : % du prédit Corrections : –DLCOcorr. : corrigé selon Hb (anémie diminue DLCO) –DLCO/VA (=KCO) = coefficient de diffusion du CO corrigé selon le volume alvéolaire (ex : pneumectomie) Reflète lefficacité dune unité pulmonaire Sévérité : - Diminution légère : 61-74% - Diminution modérée : 40-60% - Diminution sévère : < 40%

20 DLCO : interprétation Mesure très sensible de la capacité de transférer le CO depuis lair inspiré jusque dans les capillaires pulmonaires Très peu spécifique, car tient compte de : –Troubles ventilatoires (BPCO, asthme) –Amputation de la surface déchange (emphysème, EP, fibrose, maladie vasculaire pulmonaire) –Circulation pulmonaire (shunts, HTAP) –Transporteurs dO 2 (anémie, polyglobulie)

21 DLCO : caveats Grande variabilité des valeurs normales, donc plus utile dans le suivi que dans le diagnostic. La difficulté technique de la mesure induit de grandes variations, donc mesure peu précise.

22 Causes de diminution de la DLCO Isolément : –Maladie thromboembolique –HTAP –Pneumopathie interstitielle dans un stade précoce –Atteinte pulm. vasculaire isolée dans le cadre dune connectivite ou vasculite –Tabagisme (probablement dû à COHb, partiellement réversible à larrêt du tabac) Avec un syndrome obstructif : –Emphysème –Bronchiolite oblitérante Avec syndrome restrictif : –Toutes pneumopathies interstitielles, dont : Sarcoïdose Pneumopathies interstitielles secondaires (pneumoconioses, médicamenteuses, associées à connectivite/vasculite, radiothérapie) Pneumopathies interstitielles idiopathiques s/p greffe moëlle (GVH) Rejet greffe pulmonaire Tuberculose miliaire –Pneumopathie alvéolaire : BPN, alvéolite allergique, OAP

23 Causes daugmentation de la DLCO Obésité morbide (augmentation du débit cardiaque) Polycythémie Hémorragie pulmonaire Shunt G-D (augmentation du débit cardiaque pulmonaire) Insuffisance cardiaque G (augmentation du volume sanguin capillaire) Exercice juste avant la mesure (augmentation du débit cardiaque)

24 DLCO : principaux profils pathologiques VAKCODLCO Expansion incomplète (aff. pleurale, squelettique, neuromusculaire, obésité) Perte localisée dunités (résection, atélectasie…) Perte diffuse dunités (fibrose…) Emphysème Mal. vasculaire pulm. N Haut débit sanguin N Hémorragie alvéolaire

25 Recherche dune insuffisance des mm. inspiratoires Indication : –Suspicion clinique (orthopnée, respiration paradoxale, asymétrie des coupoles à la radiographie) –Syndrome restrictif non expliqué –Suivi dune maladie neuromusculaire

26 CVF couché/CVF debout –Anormal si < 80 % MIP (maximal inspiratory pressure) –= Dépression maximale générée lors dun effort inspiratoire dans un tuyau borgne –Très dépendant de la collaboration SNIP (sniff nasal inspiratory pressure) –= Dépression maximale dans une narine obstruée lors de « sniffs » répétés par lautre narine. –Moins dépendant de la collaboration Recherche dune insuffisance des mm. inspiratoires

27 Interprétation des MIP et SNIP Les valeurs normales sont très variables. Les MIP et SNIP sont souvent discordants, leur technique étant différente. Considérer la meilleure valeur des MIP et SNIP Si < 5 e percentile du prédit (calculé selon le poids et lâge 1,2 ), suggère une insuffisance des muscles inspiratoires Si SNIP > 80cmH 2 O pour homme et 60 cmH 2 O pour femme, exclut virtuellement une insuffisance des muscles inspiratoires 1 Am J respir Crit Care Med 1998; 158: Thorax 1995; 50: 371

28 Exercices

29 Fumeur caucasien de 59 ans avec dyspnée I-II et épaississem. pleural G Interprétable Pas de syndrome obstructif (Tiffeneau > 88% prédit, sGaw N). Eventuelle obstruction des petites voies aériennes (DEM25/75 < 60%, aspect concave de la courbe débit/volume Pas de syndrome restrictif (CPT > 80% prédit)

30 Caucasien fumeur de 52 ans avec dyspnée II-III Interprétable Syndrome obstructif (Tiffeneau 46/78 = 59 % prédit), modéré (VEMS 50-80%) Non réversible (péjoration après Ventolin) Pas dair trapping dynamique (4.29/4.4 = 98%, > 90%) Pas dair trapping statique (39/34 = 114%, < 130%) Pas dhyperinflation (CRF < 130% prédit) Pas de syndrome restrictif (CPT > 80% prédit)

31 Caucasienne obèse de 80 ans avec dyspnée stade III Interprétable Pas de syndrome obstructif (Tiffeneau > 88 % prédit, sGaw N). Diminution harmonieuse des volumes spirométriques suggère un syndrome restrictif. Pas dévidence datteinte des petites voies aériennes : Pas dair trapping dynamique (1.96/2.13 = 92%, > 90%) Laspect modérément concave de la courbe est compatible avec lâge DEM25/75 non interprétable vu diminution harmonieuse de tous les volumes Syndrome restrictif (CPT 63 % prédit, < 80% prédit)

32 Caucasienne de 40 ans connue pour syndrome AC anti-phospholipides Interprétable Syndrome obstructif (Tiffeneau 0.7), discret. Pas dévidence datteinte des petites voies aériennes : Pas dair trapping dynamique (4.3/4.36 = 98%, > 90%) Pas daspect concave de la courbe débit volume DEM25/75 58% prédit est le seul argument, mais trop proche de la limite (60%) Pas de syndrome restrictif (CPT > 80 % prédit) Diminution modérée de la DLCO corrigée et du KCO Echocardiographie : HTAP modérée

33 Caucasienne non fumeuse non obèse de 46 ans avec dyspnée II Pas de syndrome obstructif (Tiffeneau > 88 % prédit) Diminution harmonieuse des volumes spirométriques suggère un syndrome restrictif Tiffeneau supernormal suggère une augmentation des forces de rappel élastique (fibrose) Syndrome restrictif (CPT < 80%) Diminution modérée à sévère de la DLCO (modéré = 40-60%) et modérée du KCO VEMS/CVF : 110% prédit VEMS : 58% prédit CVF : 56% prédit sGaw : 1.19 L/sec/kPa/L (N : > 1.04) CPT : 62% prédit DLCOcorr.: 42% prédit KCO : 60% prédit CT thoracique natif coupes fines : Fibrose parenchymateuse prédominant aux bases

34 Caucasienne fumeuse de 65 ans avec dyspnée chronique stade III Interprétable Syndrome obstructif (Tiffeneau < 88 % prédit), modéré à sévère (VEMS 31% prédit) Air trapping statique (VR/CPT > = 130% prédit) Hyperinflation (CRF > 130% prédit) Pas dair trapping dynamique (CV =CVF) Pas de syndrome restrictif (CPT > 80 % prédit) Diminution sévère de la DLCO corrigée (< 40%), légère du KCO, suggérant un emphysème

35 Caucasienne non fumeuse de 24 ans avec accès occas. de dyspnée Interprétable Syndrome obstructif (Tiffeneau 85 % prédit) modéré (VEMS 50-80% prédit) totalement réversible sous Ventolin (VEMS :+ 260ml et + 13%), Tiffeneau devient normal (97% prédit)

36 Caucasienne obèse de 80 ans avec dyspnée stade III Interprétable, sauf réponse à Atrovent (courbe très crochetée) Syndrome obstructif (Tiffeneau < 88% prédit) modéré (VEMS 50-80% prédit) Stricto sensu, non réversible sous Ventolin : gain VEMS < 200ml et < 12% gain CVF : 370ml, mais < 12%


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