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Abstract
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Protocol
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医学

Durchführung der respiratorischen Oszillometrie im ambulanten Bereich

Published: April 08, 2022
doi:
10.3791/63243
, , , , ,
1Division of Respirology, Department of Medicine, University Health Network,University of Toronto

Summary

Wir demonstrieren ein Standardbetriebsprotokoll zur Durchführung der Atemoszillometrie und heben die wichtigsten Qualitätskontroll- und Sicherungsverfahren hervor.

Abstract

Die respiratorische Oszillometrie ist eine andere Modalität des Lungenfunktionstests, die zunehmend in einem klinischen und Forschungsumfeld eingesetzt wird, um Informationen über die Lungenmechanik zu liefern. Die Atemoszillometrie wird durch drei akzeptable Messungen der Gezeitenatmung durchgeführt und kann mit minimalen Kontraindikationen durchgeführt werden. Kleine Kinder und Patienten, die aufgrund kognitiver oder körperlicher Beeinträchtigungen keine Spirometrie durchführen können, können in der Regel die Oszillometrie abschließen. Die Hauptvorteile der respiratorischen Oszillometrie bestehen darin, dass sie eine minimale Patientenkooperation erfordert und bei der Erkennung von Veränderungen in kleinen Atemwegen empfindlicher ist als herkömmliche Lungenfunktionstests. Kommerzielle Geräte sind jetzt verfügbar. Aktualisierte technische Richtlinien, Standardbetriebsprotokolle und Qualitätskontroll-/Qualitätssicherungsrichtlinien wurden kürzlich veröffentlicht. Referenzwerte sind ebenfalls verfügbar.

Wir führten Oszillometrie-Testaudits vor und nach der Implementierung eines formalen Trainingsprogramms für Atemwegsoszillometrie und eines Standardbetriebsprotokolls durch. Wir beobachteten eine Verbesserung der Qualität der abgeschlossenen Tests, mit einer signifikanten Zunahme der Anzahl akzeptabler und reproduzierbarer Messungen.

Das aktuelle Papier skizziert und demonstriert ein Standard-Betriebsprotokoll zur Durchführung von Atemoszillometrie in einem ambulanten Setting. Wir heben die wichtigsten Schritte hervor, um akzeptable und reproduzierbare Qualitätsmessungen gemäß den empfohlenen Richtlinien der European Respiratory Society (ERS) zu gewährleisten, da die Qualitätskontrolle für die Messgenauigkeit von entscheidender Bedeutung ist. Mögliche Probleme und Fallstricke werden ebenfalls mit Vorschlägen zur Behebung technischer Fehler diskutiert.

Introduction

Die respiratorische Oszillometrie misst die Impedanz der Lunge und reagiert äußerst empfindlich auf Veränderungen der Atmungsmechanik1, insbesondere auf die periphere Lunge und kleine Atemwege, Regionen der Lunge, die durch herkömmliche Lungenfunktionstests nicht gut beurteilt werden.

In den letzten Jahren haben die Verfügbarkeit kommerzieller Geräte und aktualisierte technische und Qualitätskontroll-/Qualitätssicherungsstandards2,3 dazu geführt, dass die Oszillometrie zunehmend für klinische und Forschungszwecke eingesetzt wird. Bis heute ist es jedoch kein Routinetest im Repertoire der Lungenfunktionsmodalitäten, aber es wird erwartet, dass die Technik mit zunehmender Anerkennung ihres klinischen Nutzens weiter verbreitet wird. Das übergeordnete Ziel der respiratorischen Oszillometrie ist es, die Messung der Atemmechanik während der normalen Atmung und die Beurteilung der Lungenfunktion zu ermöglichen, die mit den derzeitigen Methoden der Spirometrie und Plethysmographie nicht erkennbar ist. Die Oszillometrie bietet weitere Vorteile gegenüber herkömmlichen Lungenfunktionstests, da sie bei sehr jungen Menschen, älteren Menschen oder bei Patienten mit kognitiven Beeinträchtigungen durchgeführt werden kann, bei denen erzwungene exspiratorische Manöver, die für die Spirometrie erforderlich sind, unmöglich sind. Darüber hinaus kann die Oszillometrie bei jedem durchgeführt werden, der spontan atmen kann, während er einen Nasenclip trägt. Im Gegensatz zu Standard-Lungenfunktionstests ist es weder nach Katarakt-, intraabdominaler oder kardiothorakaler Chirurgie noch nach akutem Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz kontraindiziert. Schließlich sind einige der derzeit verfügbaren Oszillometriegeräte tragbar und können in Umgebungen außerhalb eines Diagnoselabors verwendet werden, einschließlich Klinik- und Büroumgebungen, am Krankenbett oder am Arbeitsplatz.

Die Oszillometrie misst die gesamte respiratorische Impedanz (Zrs) zu multifrequenten oszillierenden Druckwellen1,2,4,5,6. Die Impedanz setzt sich aus der komplexen Summe von Atemwiderstand (Rrs) und Reaktanz (Xrs) zusammen. Rrs spiegelt den Widerstand der Atemwege wider und ist gesundheitlich weitgehend frequenzunabhängig4,7,8. Bei kleinen Atemwegserkrankungen wird Rrs frequenzabhängig und nimmt in den unteren Frequenzen stärker zu5,9,10, so dass ein Unterschied in Rrs bei Frequenzen zwischen 5 und 19 Hz (R5-19) oder 5 und 20 Hz (R5-20) auf eine geringe Atemwegsobstruktion und Heterogenität der Beatmung in verschiedenen Regionen der Lunge hinweist 10,11,12 . Xrs misst das Gleichgewicht von elastischen und inertialen Impedanzen des Atmungssystems. Bei niedrigeren Frequenzen (z. B. 5 bis 11 Hz) spiegelt Xrs die Steifigkeit oder Elastizität des Lungen- und Brustwandgewebes wider13,14. Bei höheren Frequenzen wird Xrs von der Trägheit der Luftsäule in den leitenden Atemwegen dominiert. Die Resonanzfrequenz (Fres) ist der Punkt, an dem die Größen der elastischen und der inertiven Reaktanz gleich sind. AX ist ein integrativer Index von Xrs und wird als die Fläche unter dem Xrs versus Frequenzgraphen zwischen 5 Hz und Fres berechnet. AX hat die Einheiten der Elastanz und ist umgekehrt mit dem Volumen der Lunge in Kommunikation mit der Beatmung verbunden. AX nimmt mit restriktiven Prozessen und peripherer Inhomogenität zu. X5 wird zunehmend negativ, während AX und Fres sowohl bei obstruktiven als auch bei restriktiven Lungenerkrankungen erhöht sind4,5. Eine Darstellung dieser Metriken finden Sie in Abbildung 1.

Während sie sich zunächst auf die Messung der Lungenfunktion bei Kindern konzentrierte, zeigen neue Daten, dass die Oszillometrie auch bei Erwachsenen nützliche klinische Informationen liefert. Es wird zunehmend im klinischen Umfeld verwendet15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31, 32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45. Die Oszillometrie wurde am umfangreichsten bei obstruktiven Lungenerkrankungen untersucht, wo festgestellt wurde, dass sie bessere diagnostische Informationen als die Spirometrie in Bezug auf die Asthmakontrolle bietet31,32,33,34,35, eine bessere Korrelation mit Symptome23,34 und eine frühere Erkennung36,37,38 der chronisch obstruktiven Lunge Krankheit (COPD). Unsere Gruppe hat gezeigt, dass die Oszillometrie empfindlicher ist als die Spirometrie bei der Verfolgung von Transplantatverletzungen nach einer Lungentransplantation46. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Xrs, insbesondere der Unterschied in der mittleren inspiratorischen und exspiratorischen Reaktanz bei 5 Hz, restriktive Defekte bei interstitiellen Lungenerkrankungen (ILD) von Asthma und COPD47 unterscheiden und kombinierte Lungenfibrose und Emphysem von ILD-only48,49 unterscheiden kann. Abbildung 2 zeigt die typischen Oszillometriemuster für normale, restriktive und obstruktive Lungenerkrankungen. Es besteht ein zunehmendes Interesse an der Implementierung der Oszillometrie als eine weitere Routinemodalität der Lungenfunktionstests, um einige der derzeitigen Testmodalitäten für die Lungenfunktionsüberwachung zu ergänzen und möglicherweise zu ersetzen50,51.

Wir schlagen vor, dass die Oszillometrie für das Screening von Lungenerkrankungen, bei der Nachsorge von Patienten mit bekannten obstruktiven und restriktiven Lungenerkrankungen und nach einer Lungentransplantation nützlich ist. Die kommerziellen Geräte sind für den Einsatz bei Kindern ab 2 Jahren geeignet. Es gibt laufende Forschungen mit noch jüngeren Bevölkerungsgruppen52, und wenn das Feld wächst, könnte es möglich sein, Säuglinge und Neugeborene zu bewerten.

Das Ziel des aktuellen Manuskripts ist es, ein Schulungshandbuch für Kliniker, Technologen und Forschungspersonal zur angemessenen Durchführung der Oszillometrie nach internationalen Standardbetriebsprotokollen und Qualitätskontrollrichtlinien bereitzustellen. Aufgrund der geringen Stellfläche der meisten kommerziellen Oszillometer kann die Oszillometrie in mehreren Einstellungen implementiert werden. Das beschriebene Protokoll eignet sich für Lungenfunktionslabore, Arztpraxen, Klinikeinrichtungen und andere ambulante Einrichtungen wie arbeitsmedizinische Einheiten am Arbeitsplatz.

Protocol

Die Studien zur Atemwegsoszillometrie wurden vom University Health Network Research Ethics Board genehmigt (REB# 17-5373, 17-5652 und 19-5582). Vor dem Oszillometrietest wurde von den Teilnehmern eine schriftliche Einwilligung nach Aufklärung eingeholt. HINWEIS: In diesem Video wird die Standardarbeitsanweisung für die Oszillometrie beschrieben. Unser Labor verwendet ein Gerät von Thorasys Thoracic Medical Systems Inc., aber die Technik ist unabhängig vom Hersteller die gleiche. Die Softwareprogramme sind für jeden Hersteller unterschiedlich, genauso wie verschiedene kommerzielle Spirometer über eine einzigartige proprietäre Software zur Datenerfassung und -anzeige verfügen. Das folgende Protokoll gilt für alle respiratorischen Oszillometriegeräte. Leser werden auf Handbücher ihrer kommerziellen Geräte geleitet und verweisen auf spezifische Anweisungen zur Software ihres Geräts. 1. Patientenscreening/-vorbereitung vor dem Test Stellen Sie sicher, dass der Patient frei von aktiven oder vermuteten übertragbaren Atemwegsinfektionen wie Coronavirus oder Tuberkulose ist. Stellen Sie sicher, dass der Patient in letzter Zeit keine Zahn- oder Gesichtsoperationen wie Zahnextraktionen hatte und eine ordnungsgemäße dichte Abdichtung um das Mundstück bilden kann. Stellen Sie sicher, dass der Patient so entspannt wie möglich ist, keine eng anliegende Kleidung trägt und mindestens 1 Stunde vor dem Test vom Tabakkonsum und kräftigen Übungen abhält. Führen Sie vor herkömmlichen PFTs, wie z. B. Spirometrie, Oszillometrie durch, wenn dies von einem überweisenden Arzt verlangt wird.HINWEIS: Kontraindikationen für Spirometrie/PFTs finden Sie in der ergänzenden Tabelle 1. Stellen Sie sicher, dass der Patient Bronchodilatatoren vor dem Test zurückhält, es sei denn, er wird von einem überweisenden Arzt angewiesen, die bronchodilatatorische Medikation fortzusetzen.HINWEIS: Siehe Ergänzende Tabelle 2 für bronchodilatatorische Einbehaltungszeiten für PFTs und Ergänzungstabelle 3 für Bronchodilatator-Einbehaltungszeiten für den Methacholin-Challenge-Test. 2. Geräte-/Materialaufbereitung Gerätevorbereitung Überprüfen Sie die Widerstandsbelastung des Oszillometriegeräts, indem Sie vor dem Patiententest eine gültige, werkseitig kalibrierte mechanische Prüflast verwenden. Entfernen Sie die Staubkappen an beiden Enden der mechanischen Prüfladung und befestigen Sie sie am Oszillometriegerät. Wählen Sie im Menü der Oszillometrie-Software die Kalibrierung aus und fahren Sie mit der Überprüfung der Impedanzprüflast fort.HINWEIS: Die empfohlene Toleranz für die Überprüfung beträgt ≤ ±10% oder ±0,1 cmH2O·s/L, je nachdem, was zuerst erfüllt wird. Speichern Sie nach erfolgreicher Überprüfung und fahren Sie mit dem Testen fort. Materialaufbereitung Haben Sie mehrere “Single-Patient-Use-Bacterial/viral” Filter und Nasenclips leicht verfügbar. Halten Sie persönliche Schutzausrüstung (PSA) wie Handschuhe und Masken sowie Desinfektionstücher bereit.HINWEIS: Siehe Laborrichtlinien zum An- und Ausziehen von PSA und Richtlinien zur Infektionskontrolle. 3. Patientenvorbereitung Anthropometrie Überprüfen Sie die Informationen des Patienten: Vor- und Nachname, Geburtsdatum, Geburtsgeschlecht, Größe, Gewicht und Geschlechtsidentität, falls zutreffend. Messen Sie die Körpergröße des Patienten ohne Schuhe, mit den Füßen zusammen, so hoch wie möglich mit den Augen und geradeaus schauend und der Rücken bündig gegen eine Wand oder eine ebene Oberfläche.HINWEIS: Bei Patienten, die nicht aufrecht stehen können, kann die Höhe anhand der Armspannweite geschätzt werden. Bei Patienten im Alter von 25 Jahren oder älter, bei denen die Höhenmessung zuvor im selben Labor durchgeführt wurde, ist eine erneute Messung der Höhe bei nachfolgenden Besuchen innerhalb von 1 Jahr möglicherweise nicht erforderlich. Aktualisieren Sie die Gewichtsmessung bei jedem Besuch. Zeichnen Sie die Verwendung von Bronchodilatatoren durch den Patienten, die Dosierung, die Uhrzeit / das Datum der letzten Verabreichung und alle Medikamentenallergien wie Salbutamol auf. Oszillometrie-Testvorbereitung Bitten Sie den Patienten, seine Hände zu desinfizieren, bevor er die Teststation betritt. Beschreiben Sie die Testdauer von 30 s und die Mindestanforderung von drei Versuchen. Erklären Sie das Gefühl, das durch die Schwingungen wie “Vibrationen” oder “Flattern” erzeugt wird. Stellen Sie sicher, dass der Patient richtig in einer leichten “Klimmzugposition” mit beiden Füßen auf dem Boden sitzt. Vermeiden Sie es, sich gegen die Rückenlehne des Stuhls zu lehnen oder das Bein zu kreuzen. Weisen Sie den Patienten an, normal zu atmen, während er seine Wangen mit Handfläche und Fingern hält und seine Daumen benutzt, um das Weichgewebe des Kiefers während der Messungen zu stützen.HINWEIS: Die Unterstützung der Wange und des Mundbodens wird verstärkt, um einen Shunt der oberen Atemwege zu vermeiden. Wenn die Wangen und Weichteile des Mundes nicht gestützt werden, geht der am Mund gemessene Fluss in der Bewegung der oberen Atemwegswand verloren. Erklären Sie dem Patienten, dass das Schlucken vermieden werden sollte und die Zunge während des Tests unter dem Mundstück liegen muss.HINWEIS: Die obigen Anweisungen gelten sowohl für Kinder als auch für Erwachsene. Je nach Alter des Kindes kann das Halten eines Bildes oder anderer Formen der visuellen Ablenkung vor dem Kind dazu beitragen, dass die Kopfhaltung während der Oszillometrie-Aufzeichnungsphase beibehalten wird. Für Erwachsene mit kognitiven Beeinträchtigungen, erwägen Sie, eine Begleitperson in der Nähe zu haben, um den Patienten zu coachen und zu beruhigen, um normal zu atmen. Für Patienten mit körperlicher Beeinträchtigung sind einige Oszillometriegeräte tragbar und können zum Patientenbett oder Rollstuhl gebracht werden. Erwägen Sie auch, die Begleitperson oder eine andere Person zu bitten, während der Tests Wangen- und Kieferunterstützung zu leisten. 4. Software-Setup HINWEIS: Individuelle Anweisungen entnehmen Sie bitte der Bedienungsanleitung des Herstellers. Neues Patienten-Setup Wählen Sie Neuer Patient aus und geben Sie die Informationen des Patienten wie Vor- und Nachnamen, Geburtsdatum, Geburtsgeschlecht, Größe, Gewicht, ethnische Zugehörigkeit (falls zutreffend) und Rauchergeschichte ein. Überprüfen Sie, ob alle eingegebenen Informationen korrekt sind, bevor Sie Standardtest auswählen. Stellen Sie sicher, dass die richtige Wellenlängeneinstellung ausgewählt ist. Wählen Sie in dieser Demonstration Airwave-Oszillometrie aus dem Dropdown-Menü Vorlage aus. Die Wahl der spezifischen Wellenlängen und Wellenlängenkombinationen wird zwischen den verschiedenen Herstellern unterschiedlich sein. Befolgen Sie die Bedienungsanleitung der Software für das jeweilige Gerät. Stellen Sie sicher, dass der entsprechende Satz von Referenzwerten ausgewählt ist: Oostveen et al.56 oder Brown et al.57 für Erwachsene und Nowowiejska et al.58 für Kinder im Alter von 3 bis 17 Jahren.HINWEIS: Die bevorzugten und verfügbaren Referenzwerte können je nach Laborrichtlinie und Hersteller von Oszillometriegeräten unterschiedlich sein. Bestehendes Patienten-Setup Klicken Sie auf Patient auswählen und wählen Sie die richtige Patientenakte aus, indem Sie deren Informationen wie Vor- und Nachnamen sowie Geburtsdatum überprüfen. Stellen Sie sicher, dass das Gewicht und die Größe des Patienten (falls zutreffend) vor Beginn des Tests aktualisiert werden. Wählen Sie Standardtest und dann Airwave-Oszillometrie aus dem Dropdown-Menü Vorlage aus. Siehe auch Abschnitt 4.1.3. 5. Prüfverfahren Einrichtung des Oszillometriegeräts Befestigen Sie einen “Single-Patient-use-bacterial/viral”-Filter an das Oszillometriegerät. Stellen Sie sicher, dass das Oszillometriegerät im Testmodus bereit ist. Spektrale MessungHINWEIS: Airwave-Oszilloskopie 5-37 Hz im im Video gezeigten Gerät. Erinnern Sie den Patienten an die Testdauer von 30 s und die Mindestanforderung von drei Messungen. Weisen Sie den Patienten an, einen Nasenclip zu tragen, und geben Sie die in Schritt 3.2.4 und 3.2.5 beschriebenen Anweisungen an. Passen Sie das Oszillometriegerät an die Kopfhöhe des Patienten an. Weisen Sie den Patienten an, seine Lippen zu benetzen, bevor er sie um das Mundstück wickelt, um eine richtige, dichte Abdichtung zu bilden. Weisen Sie den Patienten an, normal zu atmen.HINWEIS: Prüfen Sie auf mögliche Luftlecks um das Mundstück und den Nasenclip. Zusätzlicher Sauerstoff muss während der Messungen ausgeschaltet werden, um ein Abdriften in das Oszillometriegerät zu vermeiden. Beobachten Sie das Atemmuster des Patienten und beginnen Sie mit der Aufzeichnung nach mindestens drei stabilen Gezeitenatemzügen.HINWEIS: (Optional): Informieren Sie den Patienten während des Tests über die verbleibende Zeit während jeder Messung. Sorgen Sie für ausreichend Ruhezeit zwischen den einzelnen Messungen und passen Sie sie entsprechend dem Patienten an.HINWEIS: Patienten, die zusätzlichen Sauerstoff einnehmen, benötigen möglicherweise längere Ruheintervalle. Stellen Sie während der Ruhepausen bei Bedarf zusätzlichen Sauerstoff zur Verfügung. Fahren Sie nach mindestens drei Messungen mit Schritt 6 fort, um die Akzeptanz und Reproduzierbarkeit zu bewerten. Post-Bronchodilatator-Reaktion – optional Bronchodilatator (Salbutamol oder Ipratropiumbromid) über einen Abstandshalter verabreichen. Notieren Sie die Methode und die Anzahl der verabreichten Dosen. Warten Sie 10 Minuten nach Salbutamol / Albuterol und 20 Minuten nach der Inhalation von Ipratropiumbromid. Wiederholen Sie Schritt 5.2, um die Reaktion nach dem Bronchodilatator zu beurteilen. 10 Hz (Intra-Atemzug) Messung – optional Erinnern Sie den Patienten daran, dass jede Testdauer 30 s beträgt und mindestens drei Messungen erhalten werden. Stellen Sie sicher, dass der richtige Wellenlängenaufbau für die Messung innerhalb des Atemzugs ausgewählt ist. Wiederholen Sie die Schritte 5.2.2 bis 5.2.6. 6. Zugriffsakzeptanz und Reproduzierbarkeit Annehmbarkeit Stellen Sie sicher, dass die Messungen eine Gültigkeit von mehr als 70% haben. Überprüfen Sie, ob das Symbol neben den Messungen ein Häkchen erhalten hat.HINWEIS: Wenn ein “Vorsichtssymbol” vorhanden ist, ist die Messung inakzeptabel. Überprüfen Sie jede Messung auf Anomalien oder Artefakte, die durch Husten, Zungenverschluss, Stimmritzverschluss, Luftaustritt um das Mundstück, Versuch zu sprechen, Schlucken und tiefes Durchatmen verursacht werden können.HINWEIS: Wenn beobachtet wird, wie der Patient tief einatmet, setzen Sie das Oszillometriegerät zurück, da kräftige Atemzüge die Motoren und die Qualität der nachfolgenden Messungen stören. Beenden Sie zum Zurücksetzen den Test, und klicken Sie dann auf Nullkanäle. Überprüfung von Messungen, die von der Software automatisch ausgeschlossen werden; Dazu gehören Anomalien oder Artefakte wie Husten oder Glottisverschluss. Schließen Sie alle inakzeptablen Messungen mit den in Schritt 6.1.3 beschriebenen Anomalien aus und wiederholen Sie Schritt 5.2, um zusätzliche Messungen zu erhalten. Reproduzierbarkeit Stellen Sie sicher, dass mindestens drei akzeptable Messungen aufgezeichnet werden. Stellen Sie sicher, dass der Varianzkoeffizient (CoV) von Rrs (Widerstand des Atmungssystems) bei Erwachsenen ≤10% und bei Kindern ≤15% beträgt. Wiederholen Sie Schritt 5.2, um zusätzliche Messungen zu erhalten, wenn die 3 akzeptablen Messungen CoV >10% bei Erwachsenen und >15% bei Kindern haben. Wiederholen Sie 6,1, um die Akzeptanz zu bestimmen, und melden Sie drei akzeptable Messungen mit CoV ≤10% bei Erwachsenen und ≤15% bei Kindern. 7. Desinfektion Entsorgen Sie das Mundstück und den Nasenclip des Patienten in den Abfalleimer. Verwenden Sie Desinfektionstücher, um das Oszillometriegerät und den Patientenstuhl zu reinigen. Doff-Handschuhe und desinfizieren Sie die Hände. Setzen Sie die rote Staubkappe wieder auf das Oszillometriegerät ein, um eine Kontamination zu vermeiden.HINWEIS: Die Infektionskontrollrichtlinie jedes Labors kann unterschiedlich sein. 8. Berichterstattung über die Ergebnisse HINWEIS: Weitere Informationen finden Sie in Abbildung 3. Geben Sie den Vor- und Nachnamen des Patienten, die Größe, das Gewicht, das Alter, das Geburtsgeschlecht, den BMI und die Rauchergeschichte des Patienten an. Geben Sie den Gerätenamen, das Modell, die Softwareversion und den Hersteller an. Fügen Sie Eingangssignalfrequenzen und Dauer einzelner Aufnahmen hinzu. Geben Sie den Mittelwert der akzeptablen und reproduzierbaren Messungen und den CoV für diese gemeldeten Messungen an.HINWEIS: Wenn der CoV höher als die angegebene Obergrenze ist, sollten die Ergebnisse gekennzeichnet werden, damit der interpretierende Arzt die Ergebnisse mit Vorsicht interpretieren kann. Wählen Sie Referenzgleichungen aus. Fügen Sie ein Impedanzdiagramm ein, das Rrs und Xrs im Vergleich zur Schwingungsfrequenz zeigt. Umfassen Sie die post-bronchodilatatorische Reaktion mit Dosierung und Verabreichungsmethode, einschließlich Z-Scores und absoluter prozentualer Veränderung – optional 9. Qualitätskontrolle/Qualitätssicherung Führen Sie regelmäßige Audits (wöchentlich oder monatlich) durch, abhängig vom Umfang der Oszillometrietests im Labor. Bewerten Sie jeden Bediener anhand einer standardisierten Checkliste, um sicherzustellen, dass Oszillometrietests genau und professionell durchgeführt werden. Geben Sie den Betreibern regelmäßig Feedback und halten Sie vierteljährliche Qualitätssicherungssitzungen ab, um über Laborangelegenheiten nachzudenken. Stellen Sie sicher, dass wöchentlich biologische Qualitätskontrollen mit mindestens zwei gesunden Nichtraucher-Probanden durchgeführt werden und die Messungen innerhalb von ±2SD ihres mittleren Ausgangswerts liegen.HINWEIS: Dies ist äußerst wichtig für die Validierung von Testgeräten und -verfahren, wenn sich mehrere Oszillometriegeräte im Labor befinden. Führen Sie vierteljährliche Selbstinspektionen und jährliche Werkswartungen von Oszillometriegeräten zur Kalibrierung und Qualitätsprüfung durch.

Representative Results

Vom 17. Oktober 2017 bis zum 6. April 2018 führten wir das erste Qualitätssicherungs-/Qualitätskontrollaudit (QA/QC) der 197 Oszillometrietests durch3. Obwohl alle Bediener vor der Untersuchung des Patienten mit einem einstündigen Seminar und Vor-Ort-Tests geschult wurden, wurden 10 (5,08%) inakzeptable und/oder nicht reproduzierbare Messungen identifiziert. Diese Messungen wurden aufgrund von Husten, Zungenobstruktion und CoV von mehr als 15% gemäß den ursprünglich vorgeschlagenen ERS-Richtlinien52 ausgeschlossen. Die biologische Qualitätskontrolle (BioQC) wurde nicht regelmäßig durchgeführt. Das Forschungspersonal wurde einer zusätzlichen Oszillometrieschulung unterzogen und entwickelte ein Standard-Betriebsprotokoll, um sicherzustellen, dass angemessene ERS-Richtlinien und medizinische Professionalität vorhanden waren. Die Bedeutung von BioQC, einem Werkzeug zur Validierung von Testgeräten und -verfahren, wurde dem Forschungspersonal hervorgehoben, das daran erinnert wurde, regelmäßige BioQC-Tests durchzuführen. 3 Bei nachfolgenden QA/QC-Audits wurden Verbesserungen festgestellt. Von den insgesamt 1930 Oszillometrietests, die vom 9. April 2018 bis zum 30. Juni 2019 durchgeführt wurden, waren nur drei (0,0016 %) Tests waren ungültige Messungen; diese hatten einen CoV von mehr als 15%. Zwischen dem 2. Juli 2019 und dem 12. März 2020 wurden 1779 Oszillometrietests durchgeführt und neun (0,005%) wurden als inakzeptabel angesehen, einschließlich Messungen mit Stimmritzverschluss, Luftleckage und CoV von mehr als 15%. Weitere Informationen finden Sie in Tabelle 1. Seit der Verstärkung von BioQC im April 2018 führte das Forschungspersonal BioQC regelmäßig durch. In unserem Zentrum führten vier gesunde Nichtraucher in den ersten 2 Wochen täglich Oszillometrie durch, um mindestens 10 Messungen mit dem Mittelwert mit der oberen und unteren Grenze (±2SD oder Standardabweichung) mit einem Variationskoeffizienten von ≤10% zwischen Rrs in den beiden Oszillometriegeräten in unserem Labor zu sammeln. Am 30. August 2021 beobachteten wir eine BioQC-Messung, die außerhalb des Mittelwerts ±2SD des Individuums lag. Der beobachtete R5 des Individuums betrug 3,36 cmH2O·s/L (offener Kreis), während der R5-Mittelwert aus den 20 jüngsten Aufnahmen 4,95 cmH2O.s/L ±2SD betrug (gepunktete Linie mit unterer Grenze bei 4,03 und oberer Grenze bei 5,86; Abbildung 4). Eine zweite Person führte ihre BioQC-Oszillometrie am selben Tag mit demselben Oszillometriegerät durch, und die beobachtete R5-Messung lag ebenfalls außerhalb des Mittelwerts ±2SD. Diese Ergebnisse deuten auf Probleme im Zusammenhang mit dem Instrument und nicht auf das Verfahren hin. Anschließend wurde der Hersteller kontaktiert und das Gerät zur Reparatur geschickt. Nach der Rückgabe des Geräts wurde BioQC am 15. Oktober 2021 wiederholt, um sicherzustellen, dass es sich innerhalb des R5-Messbereichs der Person befand, bevor das Gerät in unserem Labor erneut eingesetzt wurde. Abbildung 1: Das Impedanz-Frequenz-Oszillogramm mit der Widerstandskurve (durchgezogene Linie) und den Reaktanzkurven (gepunktete Linie) und den Frequenzen, bei denen die Messungen durchgeführt werden (durchgezogene und offene Kreise in jeder Kurve), gezeigt. Der Bereich der Reaktanz (AX, schraffierte Fläche), Resonanzfrequenz (Fres. X) und Widerstand zwischen 5 Hz und 19 Hz (R5-19; beidseitiger Pfeil) sind dargestellt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen. Abbildung 2: Die typischen oszillometrischen Musterunterschiede zwischen normalen (A), restriktiven (B) und obstruktiven (C) Lungenerkrankungen. Beachten Sie die Rechtsverschiebung der Reaktanzkurve (offener Kreis, gepunktete Linie) in der restriktiven Krankheit (B) und das trompetenförmige Muster des obstruktiven Oszillogramms (C) mit Aufwärtsverschiebung der Widerstandskurve (durchgezogener Kreis und Linie), erhöhtem R5-19 und die Abwärts- und Rechtsverschiebung der Widerstandskurve (gebrochene Linie; offene Kreise). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen. Abbildung 3: Die Standardvorlage für die Berichterstattung über Oszillometrie in unserer Institution. Wir zeigen das Oszillogramm mit einer standardisierten X-Y-Achse an und heben die relevanten prä- und post-bronchodilatatorischen Messungen in verschiedenen Farben hervor, um die Interpretation der Ergebnisse zu erleichtern. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen. Abbildung 4: Zusammenfassung der R5-Messungen einer Person von Mai 2020 bis November 2021 durch die biologische Qualitätskontrolle (BioQC). Die Messung, die außerhalb des Mittelwerts des Individuums (durchgezogene graue Linie) ±2SD (gepunktete Linie) fiel, wurde am 30. August 2021 beobachtet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen. Erstes Audit Zweites Audit Drittes Audit 17. Oktober 2017 bis 6. April 2018 9. April 2018 bis 30. Juni 2019 2. Juli 2019 bis 12. März 2020 Gültig 187 1927 1770 Ungültig 10 3 9 Tabelle 1: Vergleich der Akzeptanz von Oszillometrietests zu drei Zeitpunkten Das Personal wurde nach dem ersten Audit einer Auffrischungsschulung in der Durchführung der Oszillometrie unterzogen. Wir haben auch ein Standard-Betriebsprotokoll für die Durchführung der Oszillometrie im Lungenfunktionslabor implementiert. Signifikante Verbesserungen des Prozentsatzes der Tests, die einer akzeptablen Qualitätskontrolle entsprachen, traten auf und wurden im Laufe der Zeit aufrechterhalten. Diese Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit der Entwicklung und Einhaltung von Standardbetriebsprotokollen und Qualitätskontrollrichtlinien. Ergänzende Tabelle 1. Kontraindikationen für Spirometrie53,54Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen. Ergänzende Tabelle 2. Bronchodilatatoren Zurückhaltezeiten für Lungenfunktionstests53,54Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen. Ergänzende Tabelle 3. Bronchodilatatoren Withholding Times for Bronchial Challenge Test53,55Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Discussion

Die kritischen Schritte bei einer qualitativ hochwertigen Oszillometriemessung können in die Bereiche Patient, Gerät und Bediener eingeteilt werden. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass der Patient entspannt und komfortabel ist, damit die gesammelten Messungen im Ruhezustand funktionelles Restvolumen haben. Die Körperhaltung des Patienten ist sehr wichtig; Stellen Sie sicher, dass der Patient aufrecht mit beiden Füßen auf dem Boden sitzt, ohne die Beine zu kreuzen. Die Durchsetzung der Wangen- und Kieferunterstützung, die gute Platzierung des Nasenclips und die Sicherstellung, dass die Lippen um das Mundstück herum versiegelt sind, eliminieren Rangier- und Luftlecks1,2,3. Das Gerät muss vor der Verwendung kalibriert und verifiziert werden. Der Bediener muss in der Lage sein, akzeptable und inakzeptable Aufzeichnungen zu erkennen und die zugrunde liegende Ursache für inakzeptable Messwerte oder Artefakte zu beheben, um sicherzustellen, dass die gemeldeten Messungen CoV ≤10%1,2,3 aufweisen. Die Qualitätskontrolle und -sicherung muss aufrechterhalten werden, um nicht nur sicherzustellen, dass das Oszillometriegerät validiert ist, sondern auch die Qualität der Tests.

Die Schulung des Bedieners, die Muster zu erkennen, die durch gängige Artefakte wie Schlucken, Leckagen und Rangieren erzeugt werden, ermöglicht rechtzeitige wiederholte Messungen, um Qualitätstests zu erhalten. Es gibt Fälle, in denen Oszillometrie bei verschiedenen Lungenvolumina durchgeführt wird (z. B. in Rückenlage). Unter diesen Umständen können alle im Protokoll beschriebenen Schritte weiterhin angewendet werden.

Während die Oszillometrie eine einfachere und schnellere Modalität der Lungenfunktionsprüfung ist, treten Fehler bei den Messungen und damit bei der Interpretation auf, wenn Abweichungen vom standardisierten Protokoll und den Qualitätskontrollschritten auftreten. Unser Protokoll basiert auf dem Gerät, das in unserem Zentrum verwendet wird. Die Durchführung der Oszillometrie ist geräteübergreifend gleich. Es wird jedoch Unterschiede im technischen Aspekt der Kalibrierung und der Softwareanwendungen geben. Den Lesern wird empfohlen, das Handbuch für die verschiedenen Instrumente zu befolgen.

Die Oszillometrie ist schneller und einfacher durchzuführen als die Spirometrie. Darüber hinaus können kleine Kinder und Erwachsene mit sprachlichen, körperlichen und / oder kognitiven Beeinträchtigungen, die die Fähigkeit behindern, die für die Spirometrie erforderlichen erzwungenen exspiratorischen Manöver durchzuführen, immer noch Oszillometrie durchführen, wie sie während der normalen Atmung durchgeführt wird. In einigen Zentren hat die Oszillometrie die Spirometrie als erstes Screening-Instrument für Lungenerkrankungen verdrängt. Die Verbesserung der Ausbildung in der Durchführung der Oszillometrie wird ihre breitere Anwendung als Diagnoseinstrument erleichtern und die Qualitätskontrolle der durchgeführten Tests sicherstellen.

Obwohl die Oszillometrie eine schnelle und einfache Technik ist, sind Qualitätskontrollen erforderlich, um genaue und reproduzierbare Messungen zu gewährleisten. Durch die Befolgung internationaler Richtlinien können Forschungs- und klinische Oszillometriedaten angemessen interpretiert werden, so dass die Ergebnisse auf verschiedene Patientenpopulationen angewendet werden können.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Studie wurde von CIHR-NSERC Collaborative Health Research Projects (CWC), Pettit Block Term Grant (CWC), The Lung Health Foundation und Canadian Lung Association – Breathing as One: Allied Health Grant (JW) finanziert. Wir danken den vielen Teilnehmern unserer Oszillometrie-Forschungsstudien, die es uns ermöglicht haben, Fachwissen in der Durchführung der Oszillometrie zu entwickeln.

Materials

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/
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Chang, E., Vasileva, A., Nohra, C., Ryan, C. M., Chow, C., Wu, J. K. Y. Conducting Respiratory Oscillometry in an Outpatient Setting. J. Vis. Exp. (182), e63243, doi:10.3791/63243 (2022).
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