Courbes débit-volume : du nouveau ? Nicole Beydon, Paris ASSPIR 17 Novembre 2017

Qui a effectué les premières spirométries chez l’homme ? Hutchinson The Lancet 1846 Petitions24.net Que du vieux Qui a effectué les premières spirométries chez l’homme ? Dubois Hutchinson Goodwyn Bourgery Tiffeneau Pléthysmographie corporelle JClinInvest 1956;35:327–5 The Lancet 1846;1:630-2 1788/1798 ?? 1843 Académie Royale des Sciences J Fr Méd Chir Thorac 1948 VEMS/CVL rapport de Tiffeneau ≠VEMS/CVF Derenne Rev Mal Respir 2002;19:385-6 & 2003; 20:633-4

« Nouvelles » technologies Pneumotachographes intègrent le débit/t volume Tubulaire (Fleish) / « membranaire » (Lilly) Sensibilité à la température, la pression atmosphérique, l’humidité, les blocages mécaniques (débris…) Calibration quotidienne ou si les conditions se modifient Turbine Non sensibles à la température, l’humidité, la salive Pas de calibration quotidienne Ultrasons Non sensibles à la température, pression et l’humidité Fil chaud La moins fiable des techniques, ne donne pas sens débit Calibration quotidienne

Spirométrie, standardisation 2005 2007

Spirométrie, technique Enfants scolaires / adolescents / adultes ATS/ERS ERJ 2005 Enfants préscolaires ATS/ERS AJRCCM 2007 Début du test VEA <5%CVF ou 150mL (le + grand) <12,5%CVF ou 80mL Montée rapide jusqu’au DEP, pas de toux… Expiration Forme triangulaire En cloche Fin du test Expiration ≥6s (3s <10 ans) Expi ≥1s (VEMS) ou <1s Reproductibilité CVF & VEMS <150mL <100mL ou 10% <100mL si CVF< 1L (le + grand) Nombre max d’essais Maximum 8 essais Pas de nombre max Résultats Meilleurs d’au moins 2 courbes repro/3 Meilleurs ≥ 1 courbe(s) DEM de la courbe avec meilleure VEMS+CVF Réversibilité CVF et/ou VEMS >12%B ET >200mL GINA depuis 2016 >5 ans 12%P 5

Oui VEMS/CV ≥ LIN CV ≥ LIN CPT ≥ LIN Déficit mixte Non RESTRICTION Oui VEMS/CV ≥ LIN CV ≥ LIN Non OBSTRUCTION RESTRICTION CPT ≥ LIN DLCO ≥ LIN Déficit mixte Mal vasc pulm Mal NM Paroi thorax Pathologie interstitielle Asthme BrChr Emphysème +CV<LIN Normal RESTRICTION OBSTRUCTION Comment diagnostiquer le TVO VEMS/CV≥LIN + CV<LIN si pas de CPT (CV<LIN en rapport avec CPT<LIN ~50%) ? si pas de réversibilité (fréquent) ? ce TVO ne peut-il pas s’accompagner d’un TVR ? ERJ 2005

La ou les capacité(s) vitale(s)? Capacités vitales lente ou forcée (CVL ou CVF) devraient être égales CVL < CVF Mauvaise technique de CVL (enfant !) CVF < CVL Mauvaise technique de CVF Souvent constaté, mais différence minime Augmentation du volume de fermeture lors CVF CVL et CVF<LIN + VEMS/CVF>LIN + CPT>LIN Profil spirométrique anormale non spécifique Obstruction précoce par territoires successifs des voies aériennes périphériques lors de l’expiration ERJ 2005, Hyatt Chest 2009

CVF <LIN,VEMS/CVF >LIN (profil restrictif) chez l’adulte, fréquence 64/3 030 = 2.1% (TVO 0.6%) CVF<LIN + VEMS/CV>LIN + CPT>LIN 7 702/80 929 = 9.5% (TVO 7%) CVF<LIN + VEMS/CV>LIN + réversibilité 21/1 588 = 1.3% Lee RespirCare 2016 Hyatt Chest 2009 Keddissi ERJ 2013

Chez l’asthmatique ± sévère 382 asthmatiques non sévères (34±11,6 ans) 287 asthmatiques sévères (43±12,9 ans) La réduction de la CVF comme indice de trappage de l’air (+VR ) se voit chez les asthmatiques sévères seulement Pour tous les niveaux de VEMS/CVF VR/CPT % préd CVF % préd VEMS/CVF % préd CVF % préd Sorkness JAP 2008

Stabilité dans le temps du profil non spécifique CVF<LIN + VEMS/CV>LIN + CPT>LIN Obstructif 15% Restrictif 16% Normal Mixte 3% 2% Non Spécifique 64% 1284 sujets 60,5 (13,6) ans, 47% femmes, IMC 30,3 (7,1) kg.m-2, 46% jamais fumé Au moins 1 EFR après 6 mois moy 2,9 (1,8) EFR Suivi moy 3,6 (2,5) ans, pas d’effet du temps sur la persistance du profil non spécifique (61% > 5 ans) Réversibles à l’inclusion 11% (10% normalisent profil) Réversibles deviennent plus obstructifs (-restrictifs) Moindre déclin VEMS Mesures initiales associées au devenir « obstructif » sRaw élevée différence entre CPT-VA importante Iyer Chest 2011

Profil restrictif en spirométrie + réversibilité CVF<LIN + VEMS/CV>LIN + VEMS et/ou CVF réversible (12% & +200mL) 21 adultes (moy 65 ans) asthme, BPCO, PID, symptômes sans diagnostic 100% CVF < LIN / 86% CVL < LIN 95% VEMS < LIN 48% VR/CPT > LSN 33% CPT < LIN 76% Raw > LSN +CV<LIN RESTRICTION OBSTRUCTION Keddissi ERJ 2013

Profil spirométrique anormale non spécifique et réversibilité CVF<LIN + VEMS/CV>LIN + CPT>LIN étudient réversibilité (12% & +200mL) 50 adultes (moy 67 ans) 26 BPCO, 15 asthme, 6 DDB, 3 PID 70% réversibles 30% réversibilité VEMS 26% réversibilité CVF 52% réversibilité CI (CRF-CPT) VR CRF CPT CI Bokov OpRespMedJ 2017

En conclusion, le profil restrictif en spirométrie chez l’adulte CVF<LIN + VEMS/CV>LIN Rare mais pas exceptionnel chez l’adulte Plutôt stable chez les patients, « tracking » Peut être le reflet d’une obstruction périphérique (CPT>LIN, suivi) N’est pas la phase initiale de l’obstruction Réversibilité fréquente sur indices de volumes Peut s’associer à une CPT diminuée chez des sujets obstrués (profil mixte) À interpréter avec d’autres tests + le contexte clinique: volumes, résistance, échanges gazeux, diffusion,…

Réversibilité de la CVF chez l’enfant Eliminer les problèmes de qualité de l’expiration forcée Expiration interrompue : CVF tronquée Effort pas assez intense, rapide CVF = 4,70L

Réversibilité de la CVF Plutôt faible chez l’enfant scolaire et l’adolescent 106 enfants de 7 à 9 ans sains CVF post-BD -0,1±2,7% B asthmatiques CVF post-BD +0,3±3,3% B 481 asthmatiques 6 à 18 ans Meilleur seuil de variation CVF pour détecter une réversibilité de 12% du VEMS = +4,3%B (AUC 0,70) CVFpré=1,86 CVFpost=2,18 +17% CVFpré=2,17 CVFpost=2,25 +4% CVFpré=2,29 CVFpost=2,31 +1% Boutin ERJ 2012 Mahut Respirology 2011

Réversibilité chez le préscolaire Vilozni Chest 2005 Borrego ADC 2013 Busi Thorax 2016

Réversibilité des volumes chez le préscolaire Réversibilité du VEMS s’accompagne souvent d’une réversibilité de la CVF Obstruction plus périphérique ? Mécanique ventilatoire différente ? Effet de l’inspiration profonde à cet âge ? Impact sur la forme de la courbe Seuil non déterminé mais probablement proche des 12% pour le VEMS, pour CVF?

L’inspiration profonde L’inspiration profonde entraîne chez le sujet sain, une bronchodilatation chez le sujet asthmatique une bronchoconstriction, surtout si obstrué rarement une bronchodilatation (asthme léger, préscolaire) Enfants 6-16 ans n=7 n=10 n=10 n=10 asthmatiques M/P>1 bronchodilatation M/P<1 bronchoconstriction Assefa PedPulmonol 2007 Schweitzer ArcPed 2007

L’inspiration profonde L’inspiration profonde entraîne chez le sujet sain, une bronchodilatation chez le sujet asthmatique une bronchoconstriction, surtout si obstrué rarement une bronchodilatation (asthme léger, préscolaire) Milanese JAP 2000 15 préscolaires siffleurs étudiés par mesure résistance en oscillations forcées Effet légèrement BD de base Effet BC après BD Schweitzer PedRes 2010 Toujours mesurer la résistance avant la spirométrie ou après quelques minutes de repos

Forme de la courbe du préscolaire VR CVF VEMS/CVF # Vilozni ResMed 2013 66% 34% CVF<90%Préd 89% 71% Enfants sains DEM50%/DEP moy (SD) 3 ans 0,77 (0,12) 4 ans 0,71 (0,11) 5 ans 0,67 (0,11) Vilozni PedPulmonol 2009 73% 13% 14% Nève PedPulmonol 2012

En conclusion, spirométrie chez le préscolaire Forme de courbe en « cloche » confirmée Asthmatiques CVF diminuée ou non forme de la courbe plus souvent « normale », convexe/droite La CVF est presque aussi souvent réversible que le VEMS Difficultés à interpréter Les rapports VEMS/CVF ou VE0,5/CVF (diminution harmonieuse) Une mesure de base isolée Faire mesures post-BD, résistance (autres volumes)

Courbe débit/volume du nouveau : les débits périphériques: débits instantanés ou fin du mythe des débits distaux? Le syndrome obstructif périphérique : quesaquo? MUCO VEMS & CVF NX ASTHME AmJMed 1972 DEM25-75% DEM25% 53 BPCO (moy 41,5 ans) VEMS normal DEM25-75% diminué VR augmenté Reste normal (CPT, Raw) N’étudie pas VEMS/CVF VEMS/CVF VEMS/CVF DEM25-75% Boutin ERJ 2014 DEM25-75% DEM25% VEMS/CVF CVF Nle VEMS/CVF VEMS/CVF Quanjer ERJ 2014 Lukic PedPulmonol 2015

La spirométrie c’est compliqué, mais ce n’est pas nouveau Expiration forcée d’un poumon non-homogène Du fait d’une vitesse de vidange non homogène des différentes parties du poumon Augmentation initiale du débit = concavité de la partie initiale de la courbe V’/V Du fait de l’absence de participation de certaines régions du poumon du fait D’une fermeture dès le début de l’expiration et qui persiste durant celle-ci D’une fermeture progressive tout au long de l’expiration Mead JAP 1978

Débits maximaux ne sont pas maximaux !! En pléthysmographie si Palv>Pcrit le DEM50%CV ne change pas Spirométrie DE50%CV diminue avec augmentation Palv Plus Palv élevée (DEP, obstruction) plus - la différence entre les DEM50% augmente - le VEMS diminue (le VEMS/CVF aussi) par rapport à la valeur pléthysmographique DEP -7% VEMS +11% DEMM +38% DE25% + 42% Krowka ARRD 1987

Courbe débit-volume : examen simple résultat d’une complexité multiple Spirométrie mesurée avec pneumotachogaphe Dépendance Palv/effort (obstruction) du volume Effet de l’inspiration profonde Broncho/constriction-dilatation et âge - sévérité asthme Volumes forcés et forme courbe (débits) Mécanique respiratoire selon l’âge Anatomie voies aériennes (siège résistance), pression de rappel pulmonaire (compliance thoraco-pulmonaire) Physiopathologie de l’obstruction Centrale – périphérique Initiale ou progressive Pour mieux comprendre, associer d’autres indices et temps de la fonction respiratoire Résistance, volumes, réactivité bronchique (BD)…

MERCI DE VOTRE ATTENTION Pinterest Le loup et les 3 petits cochons légende du XVIII° siècle dessinée par Walt Dysney en 1933 (avant les publications de Tiffeneau et Dubois)