Nya referensvärden för spirometri Per Gustafsson, öl, docent Barn- och Ungdoms-Medicin, Klin Fys Lab samt FoU-centrum Kärnsjukhuset, Skövde

Innehåll Varför spirometri Vad är spirometri Lungutveckling Vad är referensvärden Vaför är referensvärden viktiga Problem med referensvärden Senaste nytt om referensvärden

Varför spirometri Med enkel spirometri kan lungsjukdom som orsak till andningsbesvär eller onormal fysisk utröttbarhet ofta direkt påvisas Obstruktiv funktionsavvikelse kan direkt diagnosticeras och restriktiv avvikelse kan indikeras Astmadiagnosen kan ibland direkt verifieras Objektivt mått vid uppföljning lungsjukdom Lungfunktionen (FEV1) är direkt kopplad till överlevnad

Hjälp att skilja frisk från sjuk Height (cm) 140 120 100 80 60 40 FEV0.75 (L) 1.6 1.4 1.2 1.0 .8 .6 .4 .2 0.0 1.6 1.6 FEV0.75 (L) 1.4 1.4 1.2 1.2 1.0 1.0 0.8 .8 0.6 .6 0.4 Also - Spirometry and PFTs are also useful because they can distinguish differences between health and disease on a group or population level .4 Frisk CF 0.2 .2 FEV0.75 (L) 0.0 40 40 60 60 80 80 100 100 120 120 140 140 Längd (cm) Kozlowska, AJRCCM 2008

Hjälp att styra behandlingen Förlopp för FEV1 hos pojke CF 3.5 Patientens värde Förväntat 3 2.5 2 FEV1 (L) Nedre normalgräns 1.5 As you already know, spirometry and other PFTs are clinically useful as allow the management of an individual patient over time to monitor and track lung deterioration and/or improvements - Looking for people who fall off below the LLN 1 0.5 143 147 149 151 Längd (cm)

Enkel dynamisk spirometri Den maximala luftvolym som kan andas ut vid en forcerad exspiration

FEV1 FVC FEV1/FVC % Flöde-volym-kurvan Enkel spirometri FEV1 FVC FEV1/FVC % Flöde-volym-kurvan

Enkel spirometri FEV1 = luftrörsdiameter FVC = lungstorlek FEV1 / FVC % = luftrörsdiameter i förhållande till lungstorlek

Förflyttning av det flödesbegränsande segmentet i perifer riktning under expirationen

Förändringar av formen på MEFV-kurvan under ökande obstruktion 100 Flöde Expirerad volym (% pred) 100

Lungutveckling och referensvärden

MEFV-kurvor hos fyra barn 4, 9, 17 och 34 månader gamla. Notera det relativt restriktiva mönstret tidigt i barndomen! Adult-type pulmonary function tests in infants without respiratory disease. Castile R et al. Pediatr Pulmonol 2000; 30: 215-7.

Könsskillnader i luftvägskaliber och tillväxt av denna gentemot lungstorlek Implications for natural history of respiratory diseases over the whole lifespan: ‘Respiratory diseases in Women’ Eur Respir Mon 2003;25 Merkus et al. J Appl Physiol. 1993;75:2045

(Green et al. J Applied Physiol 1974;37:67) Dysanaptisk (ojämn) lungtillväxt “ Oproportionerlig men fysiologiskt normal tillväxt av luftrören i relation till lungvolymen“ (Green et al. J Applied Physiol 1974;37:67) Förklarar inter-individuella variationer i flöde relativt lungvolym Dysanapsis kan börja i tidig barndom (Martin et al. J Applied Physiol 1988;65:822)

Martin TR et al. J Appl Physiol 1988; 65: 822-8. Fortsätter man att ha små luftvägar från småbarnsåldern till vuxen ålder? 26 friska män och 21 kvinnor följda under 18 år Notera betydande “tracking” med åldern! Martin TR et al. J Appl Physiol 1988; 65: 822-8.

Var kommer referensvärden från ?

Normalområdet Frisk = Normal Hb-värde 170 g/dL 125 g/L Normalvärdesområde (95 % av populationen) Värden utanför klassificeras som onormala Hb-värde 170 g/dL 125 g/L When there is not a clinical basis of a cut off for the LLN (i.e Hb) – we use the assumptions of the normal distribution to determine outliers or atypical values in a population. If the distribution of data collected is normally distributed – then we know that 95% of the population will lie within 2SD scores, 90% will lie between 1.64 z-scores – We can have one sided 1.64 (so that the probability of identifying an outlier is the same and two sided -2 z-scores) **emphasise normal range***

Referensekvationer för spirometri Samma princip men nu beror normalområdet på fler faktorer, t ex längd, ålder, kön och etnicitet Predikterat FEV1 Lung function is realted to body size – so to correctly interpret results we need appropriate reference equations – essentially – reference equations are based on a healthy population – we assume healthy individuals are normal and therefore the values obtained from a group of healthy individuals represent the normal range – when we have a patients results – values within the normal range are “normal” values outside the “normal” range are abnormal Längd (cm)

Referenspopulationen Vilka är med i “stickprovet” från populationen? Hur har stickprovet valts ut ? När gjordes stickprovet ? Stickprovet ska vara stort, slumpmässigt utvalt och spegla den aktuella populationens karakteristika but – what is normal? And who should be included in normal – if we want to use PFTs to identify children with asthma – do we include children with asthma? Children exposed to tobacco smoke? Since we base our interpretation of results on the idea that the reference population is “healthy” who is included in the population, how they were selected is important (siblings of sick children or randomly selected children from schools (convenient sampling vs. random sampling)) – it is also important to consider when the reference was produced – equipment, methods and populations change – so the reference used needs to be up to date and reflect the current population

Referenspopulation för lungfunktion Utesluta Luftvägsinfektion nyligen Kroniska tillstånd (t ex CF) Kongenitala tillstånd som påverkar lungfunktionen Hur gör vi med rökanamnes ? astma eller bronkit som barn ? prematuritet ? exposition för luftföroreningar ? feta och undernärda ?

Pubertetsspurten Kroppsstorlek och lungfunktion ökar i relation till ålder under tonåren, men i varierande takt Referensekvationer för yngre barn underskattar lungfunktionen i övre tonåren De Groodt ERJ 1988 Hibbert M PP 1989 Borsboom:AJRCCM 1996 Chinn: Ann Hum Biol 2006 Borsboom Quanjer et al _ adolescent growth spurts As first approximation VC of children related to cube of stature, and similar relationship holds for other indices of lung function where allometric constants are I range of 2.1- 3.1 (Cotes 1973) - so why is linear relationship used so often?

Betydelse av åldern Relationen mellan lungvolym och kroppsstorlek skiljer sig under de första levnadsåren, under pubertetsspurten under åldrandet För spirometriska mått kan interaktionstermen “ålder * längd” överkomma denna svårighet Quanjer et al 1995, Chinn et al 2006 Puberty Staging not clinically practically – age ht can act surrogate age effect known to be essential in adults in children largely overlooked

Spirometri-resultat beror också på Teknik Utrustning Mätsituation Vilket mått man mäter Kriterier för kvalitetskontroll När mätningarna gjordes

Sekulära trender Menarche Slutlängd de Muinck Keizer-Schrama et al. Hum Reproduction Update 2001;7:287 Freriks et al. Pediatr Res 2000;47:316

Kohort-effekter på lungfunktionen Cross-sectional data