Tehokkuusindeksi (EFFi): Volumetriseen kapnografiaan perustuva yksinkertainen menetelmä keuhkoahtaumataudin diagnostiikkaan

Linnea Jarenbäck | TOUKOKUU 2019 | |

Linnea Jarenbäck
Keuhkosairaudet ja allergologia,
Skånen yliopistosairaala
ja Lundin yliopisto,
Ruotsi

Björn Jonson
Kliininen fysiologia,
Institutionen för kliniska vetenskaper,
Lund, Skånen yliopistosairaala
ja Lundin yliopisto,
Ruotsi

Spirometria on nykyään tärkein obstruktiivisten keuhkosairauksien diagnostiikassa käytettävä tutkimus. Spirometrian herkkyys tiettyjen sairauksien kohdalla on valitettavasti huono. Näihin kuuluu esimerkiksi bronkioliittina ja sentrilobulaarisena emfyseemana alkava keuhkoahtaumatauti. Spirometria vaatii potilaalta myös hyvää yhteistyökykyä, joten sen toteuttaminen voi olla hankalaa, jos potilas on lapsi tai hänen psyykkinen tai fyysinen toimintakykynsä on rajoittunut. Diagnoosi voikin viivästyä useilla vuosilla, mikä lisää potilaan kokemaa kärsimystä ja taudin yhteiskunnalle aiheuttamaa taloudellista taakkaa.  Olemassa on kehittyneempiä tutkimuksia, kuten monihengitysnitrografia ja keuhkojen diffuusiokapasiteetti (DLCO). Jälkimmäinen menetelmä vaatii potilaalta hyvää yhteistyökykyä, kuten spirometriakin, kun taas nitrografia on erittäin aikaavievä ja siihen liittyy tiettyjä riskejä. Volumetrinen kapnografia (VCap) taas edellyttää ainoastaan tavanomaista tidaalihengitystä (5–10 hengenvetoa) virtaus- ja CO2-analysaattorin kautta ja tulosten yksinkertaista tietokoneanalyysiä.  Uloshengityskäyrän muoto on keuhkoahtaumatautia sairastavalla erilainen kuin terveellä henkilöllä: CO2-pitoisuus nousee hitaammin alveolaariseen tasannevaiheeseen, joka on myös jyrkempi (Kuva 1). Tutkimuksemme tavoitteena oli kehittää CO2-vaihdon tehokkuusindeksi (efficiency index, EFFi) ja testata hypoteesia, että EFFi-tutkimus soveltuu keuhkoahtaumataudin diagnostiikkaan ja luokitteluun. Tätä varten muokkasimme Jonsonin ym. aiempiin tutkimuksiin perustuvaa konseptia.1,2 Konseptissa kaikki uloshengitysilman CO2-käyrästä saatava oleellinen tieto otetaan huomioon, mutta epäoleellinen tieto suljetaan pois. Tutkimus perustui aiemmin kerättyihin tietoihin yhdeksästä henkilöstä, jotka eivät olleet koskaan tupakoineet; 10:stä nykyään tupakoivasta tai aiemmin tupakoineesta henkilöstä, joilla ei ollut keuhkoahtaumatautia; ja 54:stä nykyään tupakoivasta tai aiemmin tupakoineesta henkilöstä, joilla oli keuhkoahtaumatauti. Saatavilla oli impulssioskillometriaan, spirometriaan, kehopletysmografiaan, DLCO-tutkimukseen ja monihengitysnitrografiaan perustuvaa tietoa. VCap-arvojen analyysissä hyödynnettiin nitrografiassa käytetyn Exhalyzer D -analysaattorin raakadataa. CO2-käyrän analyysit perustuivat tidaalihengitykseen, jossa kertahengitystilavuus oli noin yksi litra eikä lisähappea käytetty. Exhalyzer D -analysaattorissa hyödynnetään mainstream-kapnografia ja ultraäänivirtausmittaria, joten tämä oli mahdollista. VCap perustui virtausnopeutta ja uloshengitysilman CO2-fraktiota (FECO2) kuvaaviin signaaleihin.  Tulokset osoittivat edellä kuvattuun tapaan, että keuhkoahtaumataudin eri vaikeusasteita sairastavien potilaiden uloshengityskäyrät erosivat terveiden tupakoitsijoiden ja terveiden tupakoimattomien henkilöiden käyristä (Kuva 1). EFFi laskettiin kaavalla A/(A+B) CO2-kaasun uloshengitystehokkuuden kuvaamiseksi (Kuva 2). EFFi-arvon avulla pystyttiin tunnistamaan kaikki potilaat, joilla oli...