Vi demonstrerar ett standardprotokoll för att genomföra andningsoscilillometri, som belyser viktiga kvalitetskontroller och säkerhetsprocedurer.
Respiratory oscillometry är en annan modalitet för lungfunktionstestning som alltmer används i en klinisk och forskningsmiljö för att ge information om lungmekanik. Andningsoscilillometri utförs genom tre acceptabla mätningar av tidvattenandning och kan utföras med minimala kontraindikationer. Små barn och patienter som inte kan utföra spirometri på grund av kognitiv eller fysisk försämring kan vanligtvis slutföra oscillometry. De främsta fördelarna med andningsoscilillometri är att det kräver minimalt patientsamarbete och är känsligare för att upptäcka förändringar i små luftvägar än konventionella lungfunktionstester. Kommersiella enheter är nu tillgängliga. Uppdaterade tekniska riktlinjer, standardrutiner och riktlinjer för kvalitetskontroll/kvalitetssäkring har nyligen publicerats. Referensvärden är också tillgängliga.
Vi genomförde oscillometry test revisioner före och efter genomförandet av ett formellt respiratorisk oscillometry utbildningsprogram och standard drift protokoll. Vi observerade en förbättring av kvaliteten på de genomförda testerna, med en betydande ökning av antalet acceptabla och reproducerbara mätningar.
Det aktuella dokumentet beskriver och visar ett standard driftsprotokoll för att genomföra luftvägarna oscillometry i en öppenvård inställning. Vi lyfter fram de viktigaste stegen för att säkerställa acceptabla och reproducerbara kvalitetsmätningar enligt de rekommenderade riktlinjerna från European Respiratory Society (ERS), eftersom kvalitetskontroll är avgörande för mätnoggrannhet. Potentiella problem och fallgropar diskuteras också med förslag för att lösa tekniska fel.
Andningsoscilmetri mäter lungans impedans och är utsökt känslig för förändringar i andningsmekaniken1, särskilt för perifer lunga och små luftvägar, regioner i lungan som inte bedöms väl av traditionella lungfunktionstester.
Under de senaste åren har tillgången till kommersiella produkter och uppdaterade tekniska standarder och standarder för kvalitetskontroll/säkerhet2,3 lett till ökad användning av oscilillometri för kliniska och forskningsändamål. Hittills är det dock inte ett rutinmässigt test i repertoaren av pulmonell funktion modaliteter, men tekniken förväntas bli mer allmänt används med ökande erkännande av dess kliniska nytta. Det övergripande målet med andningsoscilillometri är att ge mätning av andningsmekanik under normal andning och bedömning av lungfunktionen, som inte kan urskiljas med nuvarande metoder för spirometri och plethysmografi. Oscillometry erbjuder andra fördelar jämfört med traditionella lungfunktionstester eftersom det kan utföras hos mycket unga, äldre eller hos patienter med kognitiv svikt där påtvingade expiratoriska manövrar som behövs för spirometri är omöjliga. Dessutom kan oscilillometri utföras hos alla som kan andas spontant medan de bär en näsklämma. Till skillnad från vanliga lungfunktionstester är det inte kontraindicerat efter katarakt, intra-abdominal eller cardiothoracic kirurgi, eller efter akut hjärtinfarkt och hjärtsvikt. Slutligen är flera av de oscillometrienheter som för närvarande är tillgängliga bärbara och kan användas i inställningar utanför ett diagnostiskt laboratorium, inklusive klinik- och kontorsinställningar, säng eller på arbetsplatser.
Oscillometry mäter den totala andningsimpedansen (Zrs) till flerfrekventa oscillatoriska tryckvågor1,2,4,5,6. Impedans består av den komplexa summan av andningsresistens (Rrs) och reaktans (Xrs). Rrs återspeglar luftvägarnas resistens och är till stor del frekvensoberoende i hälsa4,7,8. Vid små luftvägssjukdomar blir Rrs frekvensberoende och ökar mer i de lägre frekvenserna5,9,10, så att en skillnad i Rrs vid frekvenser mellan 5 och 19 Hz (R5-19) eller 5 och 20 Hz (R5-20) indikerar liten luftvägsobstruktion och heterogen ventilation i olika regioner i lungan 10,11,12 . Xrs mäter balansen mellan elastiska och inertiella impedanser i andningsorganen. Vid lägre frekvenser (t.ex. 5 till 11 Hz) återspeglar Xrs stelheten eller elastansen hos lung- och bröstväggsvävnaderna13,14. Vid högre frekvenser domineras Xrs av trögheten hos luftkolonnen i de ledande luftvägarna. Resonansfrekvensen (Fres) är den punkt där storleken på elastisk och inertiv reaktans är lika. AX är ett integrativt index för Xrs och beräknas som området under Xrs versus-frekvensdiagrammet mellan 5 Hz och Fres. AX har elastansenheter och är omvänt relaterad till lungvolymen i kommunikation med ventilation. AX ökar med restriktiva processer och perifer inhomogenitet. X5 blir allt mer negativt medan AX och Fres ökar i både obstruktiva och restriktiva lungsjukdomar4,5. Se bild 1 för avbildning av dessa mått.
Medan initialt fokuserade på mätning av lungfunktion hos barn, visar nya data att oscillometry ger användbar klinisk information även hos vuxna. Det används i allt högre grad i den kliniska miljön15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31, 32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45. Oscilmetri har studerats mest vid obstruktiva lungsjukdomar där det har visat sig erbjuda bättre diagnostisk information än spirometri med avseende på astmakontroll31,32,33,34,35, bättre korrelation med symtom23,34 och tidigare upptäckt36,37,38 av kronisk obstruktiv lunga sjukdom (KOL). Vår grupp har visat oscillometry vara känsligare än spirometri för att spåra ympkvist skada efter lung transplantation46. Flera studier har visat att Xrs, särskilt skillnaden i genomsnittlig inandnings- och expiratorisk reaktans vid 5 Hz, kan skilja restriktiva defekter i interstitiell lungsjukdom (ILD) från astma och KOL47, och kan skilja kombinerad lungfibros och emfysem från ILD-endast48,49. Figur 2 visar de typiska oscillometry mönster för normala, restriktiva och obstruktiva lungsjukdomar. Det har funnits ett ökande intresse för att genomföra oscillometry som en annan rutinmässig modalitet för lungfunktion testning för att komplettera och potentiellt ersätta några av de nuvarande testmetoderna för lungfunktion övervakning50,51.
Vi föreslår att oscillometry är användbart för screening av lungsjukdomar, i uppföljning av patienter med kända obstruktiva och restriktiva lungsjukdomar och efter lungtransplantation. De kommersiella apparaterna är lämpliga för användning hos barn så unga som 2 år. Det pågår forskning med ännu yngre populationer52, och när fältet växer kan det vara möjligt att utvärdera spädbarn och nyfödda.
Målet med det nuvarande manuskriptet är att tillhandahålla en utbildningshandbok för kliniker, teknologer och forskningspersonal om lämpligt beteende av oscilillometri, i enlighet med internationella standardrutiner och riktlinjer för kvalitetskontroll. På grund av det lilla fotavtrycket hos de flesta kommersiella svängräknare kan oscilillometri implementeras i flera inställningar. Protokollet som beskrivs är lämpligt för lungfunktionslaboratorier, läkarmottagningar, klinikinställningar och andra öppenvårdsmiljöer som arbetsplatsarbetshälsoenheter.
De kritiska stegen i en högkvalitativ oscilillometrimätning kan kategoriseras i områdena patient, utrustning och operatör. Att se till att patienten är avslappnad och bekväm så att de insamlade mätningarna är i vila funktionell restvolym är nyckeln. Patientens hållning är mycket viktig; se till att patienten sitter upprätt med båda fötterna på marken utan att korsa benen. Upprätthållandet av kind- och käkstöd, bra placering av näsklämman och säkerställande av att läpparna är förseglade runt munstycket kommer att eliminera växling och luftläckage1,2,3. Utrustningen måste kalibreras och verifieras före användning. Operatören måste kunna känna igen acceptabla och oacceptabla inspelningar och kunna felsöka den underliggande orsaken till oacceptabla avläsningar eller artefakter för att säkerställa att rapporterade mätningar har CoV ≤10%1,2,3. Kvalitetssäkring och kvalitetssäkring måste upprätthållas för att inte bara säkerställa att oscilillometrianordningen valideras, utan också testernas kvalitet.
Utbildning av operatören att känna igen de mönster som produceras av vanliga artefakter som sväljning, läckage och växling kommer att möjliggöra upprepade mätningar i rätt tid för att erhålla kvalitetstester. Det finns fall där oscilillometri utförs vid olika lungvolymer (t.ex. i supin position). Under dessa omständigheter kan alla steg som beskrivs i protokollet fortfarande tillämpas.
Medan oscillometri är en enklare och snabbare modalitet för lungfunktionstestning, kommer fel i mätningar, och därmed tolkning, att uppstå om avvikelser från det standardiserade protokollet och kvalitetskontrollsteg uppstår. Vårt protokoll är baserat på den enhet som används i vårt centrum. Oscilillometrins beteende kommer att vara detsamma mellan enheter. Det kommer dock att finnas skillnader i den tekniska aspekten av kalibrering och programvaruapplikationer. Läsare rekommenderas att följa handboken för de olika instrumenten.
Oscillometry är snabbare och lättare att utföra än spirometri. Dessutom kan små barn och vuxna med språk, fysisk och/eller kognitiv svikt som hindrar förmågan att utföra de påtvingade expiratoriska manövrar som behövs för spirometri fortfarande utföra oscilillometri som det utförs under normal andning. I vissa centra har oscilillometri ersatt spirometri som det första screeningverktyget för lungsjukdom. Att förbättra utbildningen i uppförandet av oscilillometri kommer att underlätta dess bredare tillämpning som ett diagnostiskt verktyg och säkerställa kvalitetskontroll av de utförda testerna.
Även om oscilillometri är en snabb och enkel teknik behövs kvalitetskontroller för att säkerställa exakta och reproducerbara mätningar. Genom att följa internationella riktlinjer kan forsknings- och kliniska oscilillometridata tolkas på lämpligt sätt så att fynd kan tillämpas i olika patientpopulationer.
The authors have nothing to disclose.
Studien finansierades av CIHR-NSERC Collaborative Health Research Projects (CWC), Pettit Block Term Grant (CWC), The Lung Health Foundation och Canadian Lung Association – Breathing as One: Allied Health Grant (JW). Vi tackar de många deltagarna i våra oscillometriforskningsstudier som har gjort det möjligt för oss att utveckla expertis inom oscilillometri.
Accel Prevention Disinfectant wipes – 160/canister | Diversey Care | 100906721 | https://diversey.com/en/ |
clearFlo F-100 – 100 Airwave Oscillometry filters | Thorasys | 101635 | https://www.thorasys.com/ |
Noseclip w/cushions, "Snuffer", bx/1000 | McArthur Medical Sales Inc. | 785-1008BULK | https://mcarthurmedical.com/ |
Tremoflo C-100 Airwave Oscillometry System | Thorasys | 101969 | https://www.thorasys.com/ Software verison: 1.0.43 build 43 Signal Type: Pseudo-random, relative primes Frequencies (Hz): 5, 10, 11, 14, 17, 19, 23, 29, 31, 37 |
Tremoflo C-100 Calibrated Reference Load 15 cm H2O. s/L | Thorasys | 101059 | https://www.thorasys.com/ |