Les explorations fonctionnellesrespiratoiresen pédiatrie :

spirométrie, résistance

Nicole Beydon

20/01/2011

Pourquoi des EFR ?

� Faire un diagnostic

� Suivre l’évolution de la fonction respiratoire (croissance)

� Evaluer l’impact d’un traitement

SPIROMETRIE

PLETHYSMOGRAPHIE

±±±± REVERSIBILITE±±±± BRONCHO-PROVOCATION

± EPREUVE D ’EFFORT GAZOMETRIE

RESISTANCES

Comment ?

DEP

DIFFUSION

POLYSOMNOGRAPHIE

Standardisation des techniques

ERJ 2005

Critères de performance des équipements

Validation de l’équipement

Contrôle qualité

Manœuvre effectuée par le patient

Procédure de la mesure

Critères acceptabilité

Critères reproductibilité

Normes / interprétation

Evaluation clinique

Evaluation qualitéRetour technicien

Que mesure-t-on ?

� Des volumes

� Des calibres des voies aériennes

� De l’inflammation bronchique

� La fonctionnalité de l’interstitium et l’hématose

� La fonctionnalité des muscles respiratoires

� L’adaptation du système cardio-respiratoire à l’effort

Conditions de mesures

� Nourrisson � Absence de coopération, nécessité d’obtenir un

sommeil –spontané < 2-3 mois, induit > 3 mois-

� Ventilation régulière en condition de repos, ou hyperinflation

� Masque naso-buccal: tenir compte des résistances nasales

� Enfant pré-scolaire 2/3-5/6 ans� Eveillé, assis� Embout buccal (si filtre attention espace mort et

résistance), pince nez� Coopération + ou – active, au moins pas

d’opposition, courte durée de concentration� Mesures en ventilation de repos à privilégier mais

difficulté à obtenir un régime ventilatoire stable� Laboratoire accueillant, jeux, mobilier adaptés� Personnel entraîné, motivé� Temps ++

Conditions de mesures

� Enfant > 6 ans� Coopération possible si pas de handicap neuro-

moteur� Eveillé, assis� Embout buccal (si filtre attention résistance),

pince nez� Manœuvres forcées� Entre 6 et 10 ans effet sur la reproductibilité

� Du petit volume pulmonaire � De la concentration parfois encore labile

Conditions de mesures

� Sécurité (si TPB+)� O2

� Aspiration� Trousse d’urgence� SaO2

� Médecin / réanimation pas loin� Equipe entraînée� Contrôle régulier du fonctionnement des

installations

Conditions de mesures

Déroulement � Médecin vérifie l’état clinique de l’enfant

� Interrogatoire (dernière crise, exposition récente)� Dossier médical / courrier� Traitement en cours (depuis) et heure des dernières

prises� Suivi sous traitement� Evaluation dose, possibilité d’arrêt

� Examen clinique (obstruction nasale, gorge, auscultation pulmonaire)

� Selon l’âge et les équipes un/les parent/s reste/nt auprès de l’enfant durant l’examen

� Mesure fiable de la taille et du poids le jour de l’EFR

Analyse des résultats

� Pour chaque mesure� Accès aux indices mesurés, pas seulement au

rapport avec les indices calculés� Visualisation de toutes les mesures� Validation par l’investigateur

� Pour l’ensemble des mesures� Analyse des valeurs successives� Reproductibilité et calcul du résultat� Comparaison aux valeurs théoriques

Normes chez l’enfant� Ne pas prendre les normes « machine » sans s’être

assurer qu’elles conviennent = sexe, âge, taille, groupe ethnique

� Normes sujets noirs CV-CPT-VEMS = -12%; CRF-VR = - 7% caucasien, sujets asiatiques = 0.94 caucasien

� Ne pas extrapoler les normes adultes� Tenir compte du développement pubertaire� Normes « labo », mais difficultés d’obtenir un grand

nombre de sujets dans chaque tranche d’âge� Si normes de la littérature : les vérifier sur 30 (50)

sujets sains dans son labo� Donner les résultats par la méthode adaptée

ERJ 2005

Expression du résultat� Valeurs biologiques normales souvent 80-120%

� Z score (mesurée–prédite)/RSD

� De combien de SD la mesures’écarte de la valeur prédite� Tient compte de la variabilitéinter individuelle, Nl 0 ±1, Anl >±1.645 (IC90%) ±2(IC95%)indépendant technique, de l’âge

� Test réactivité bronchique� Pourcentage base� Pourcentage du prédit� Valeur absolue

Kraemer AJRCCM 2005

Réponse aux bronchodilatateurs

� Pas de consensus sur molécule, dose et mode d’administration� Bêta agonistes

� 4 doses de 100µg AD + CI, données les une après les autres

� Test 15 minutes après

� Molécule à tester � Dose et voie d’administration « habituelles »� Délai pour renouveler le test = celui recommandé pour

la molécule

� Anticholinergiques

ERJ 2005

Suivi fonctionnel

� Asthme� EFR annuelle ou plus fréquente si malade sévère� Si anormale en intercritique : mise en route ou adaptation

ttt de fond� Contrôle

� après augmentation du ttt (2 mois)� avant décroissance

� Autres pathologies� Obstructives : BCO = muco, DDB, séquelles viroses, DBP,

BO� Restrictives : neuro musculaire, pathologies interstitielles,

déformations thoraciques

Mesure des volumes

Volume résiduel

Capacité résiduellefonctionnelle

Volume de réserveexpiratoire

Volume courant

Volume de réserveinspiratoire

Capacités

VITALE

PULM

TOTALE

Mesure des volumes� spirométrie lente + méthode de dilution

� Volume pulmonaire de repos, CRFHe: ventilation spontanée 3’� C1 x V1 = C2 x V2, CRF = V2-V1 = (C1 x V1/C2)-V1

� Volume mobilisable : volume courant (Vc), capacité vitale (CV)� Volume non mobilisable : volume résiduel (VR)

CRF

CVL +VR = CPT

VR

V1

V2

CRF : Moyenne de 2 mesures à 10-15%

AttentionFuites Obstr bronch Gaz piégésEspace mortVolume spiro

CVF : la meilleure

Principe: loi Boyle-Mariott PV = Cste

= tg alpha

alpha

= ctg bêta

bêta

TGV� P*V = (P+∆P)*(V+∆V)� PB*V = (PB+∆Palv)*(V+∆V)� PB*V = PB*V + ∆Palv*V + PB*∆V + ∆Palv*∆V

� ∆Palv* V = - PB*∆V - ∆Palv*∆V� ∆Palv* V = - ∆V (PB + ∆Palv)� ∆Palv <<< PB PB+∆Palv# PB

� ∆Palv*V = - ∆V*PB

� V = - (∆V/ ∆Palv)*PB

� TGV =(∆V/ ∆Palv)*(PB-PH2O)=ctg alpha*(PB-PH2O)

Volume gazeux intra-thoracique = VGT

• Cabine étanche PV = Cste, valve close FR 30-60• ∆VGT = delta de P (ou V) cabine, (temp Cste, Patm)

•Moyenne de 3 séries (1 série 3-5 mesures) de mesures à 5%

Mesure du VGT et de la CPT

VGT

CRF

CVL

CPT

Interprétation des volumes mesurés 1

� Normes : 80 -120% ou -1.64< z score<+1.64� CRF

� Augmentée� Distension pulmonaire = obstruction bronchique� Emphysème

� Diminuée� Déformation thoracique� Obésité� Gaz piégés (si méthode de diffusion)� Syndrome restrictif

� CV� Augmentée

� Normes ?

� Diminuée� Participation maximale ? � Comparaison CVL et CVF interpréter la meilleure pour

la capacité pulmonaire� chez le grand CVL>CVF� Syndrome restrictif� Obstruction bronchique sévère

Interprétation des volumes mesurés 2

� CPT� Augmentée

� Distension pulmonaire = obstruction bronchique� Emphysème

� Diminuée� Déformation thoracique� Obésité� Gaz piégés (si méthode de diffusion)� Syndrome restrictif = définition

Interprétation des volumes mesurés 3

Autre utilisation des volumes mesurés 4

� Exprimer des mesures d’obstruction bronchique� Des volumes forcés

� Rapport Tiffeneau: VEMS/CVL� Faux Tiffeneau: VEMS/CVF

� Des résistances� sRaw = Raw rapportée au VGT� Rint-ROF rapportée à la CRF� Conductance (G)

� Linéairement corrélée au volume� G=1 = a x volume de mesure

� R x volume de mesure = cste

R

Mesure des volumes et des débits forcés� Volumes : capacité vitale forcée (CVF), volume

expiré maximal en un temps X sec (1 seconde = VEMS) bronches proximales (+DEP)

� Débits forcés à volumes fixes = instantanés ou moyen bronches plus distales

Vol (L)

Débit (L/s)

DE50 = FEF50

DE25 = FEF75

inspi

expi

DEM75-25 = FEF25-7575%CVF

25%CVF

ERJ 2005

Critères de début et de fin EF > 8 ans

Critère de bon débutd’expiration forcée :volume extrapolé< 5% CVFou < 150 mL(le plus grand)

Critère de fin d’expiration forcée : CFE

bonne participation volume-temps,pas de changement (< 0.025 L) pendant au moins 1 seconde

etexpiration au moins 3 s < 10 ans, 6 s > 10 ans

ERJ 2005

� Critère de début� Volume extrapolé ≤12.5%CVF ou 80 mL (ou10%)

� mais conserver les courbes même si critère non atteint

� Fin de test� Courbe descendante progressivement vers l’axe

des x, même si expi <3s voire 1 s� Débit à la fin de l’expiration doit être ≤ 10% du

DEP� Rendre meilleur VEt, CVF, débits instantanés de

meilleure VEt+CVF

� Si débit à la fin de l’expiration > 10% DEP = CVF tronquée� rendre des volumes forcés à ts + DEP, mais pas la

CVF ni les débits instantanés

Critères de début et de fin EF < 6 ans

AJRCCM 2007

Autres critères manœuvre EF

� Pas de toux durant la première seconde expi

� Pas de fermeture de glotte

Autres critères manoeuvre EF� Pas d’arrêt prématuré de l’expiration� Effort maximal prolongé à toute la manœuvre

� Fuite autour de l’embout buccal

� Obstruction de l’embout

Reproductibilité des mesures

� Faire un minimum de 3 essais et arrêter si critères remplis� 2 plus grandes CVF se tiennent à 0.150 L� 2 plus grands VEMS se tiennent à 0.150 L� Si CVF < 1 L ces valeurs sont 0.100 L� Si < 6 ans valeurs 2 mesures à 0.100 L ou 10%

(+grand)

� Continuer les manœuvres jusqu’à 8 max, ou moins si sujet se fatigue, ou plus si < 8 ans

� Rapporter au minimum 3 manœuvres même si non reproductibles, même si CFE non atteints

ERJ 2005, AJRCCM 2007

Résultats spirométrie forcée

� Meilleurs CVF et VEMS (même si courbes différentes, mais reproductibles)

� En cas d’obstruction très sévère VEM6, utilisé àla place de CVF qui est peu reproductible, mais majore le VEMS/CVF

� Débits instantanés de la courbe avec meilleure � > 8 ans; CVF + VEMS (très dépendant de la CV et

du niveau de l’effort expiratoire)� < 6 ans; CVF + VE0.(7)5 si pas de VEMS disponible

� Meilleur DEP

ERJ 2005, AJRCCM 2007

Particularités du jeune enfants

� Enfant < 6 ans� Volume pulmonaire petit

� expiré en moins d’une seconde, VEMS/CV # 90%

� Compliance pulmonaire et paroi thoracique + effort musculaire � difficulté à maintenir un expiration forcée à la fin de la

CV

� Diamètre des bronches: gradient différent, /CPT� Forme très convexe de la courbe, quasi en « cloche »

Obstacle Central / VAS

FixeCentral ou

voies aériennes sup

VariableExtra–thoracique Central ou

voies aériennes sup

DEP Diminué Normal ou diminué Diminué

DIM50 Diminué Diminué Normal ou diminuéDIM/DEM50 # 1 < 1 > 1

Enfant < 6 ans

2 courbes 3 courbes

15% DEP

VBE = 0 VBE = 10 ml

13% DEP

• Reporter • toutes les courbes correctes (n)• même si non reproductibles• VBE• CVF ssi dernier débit ≤ 10%DEP• DEP, VEMS, VEx, ± DEFx%/M

CVF (L)

VEMS L / % / z-score

VE0.5L / % / z-score

DEP L.s-1 / %

PRE 1.29 0.9 / 72 / -1.94 0.57 / 71 / -2.31 2.87 / 109

POST 1.25 1.1 / 88 / -0.82 0.84 / 79 / -1.62 3.43 / 130

% change + 22 % + 47 % + 20 %

5 ans, 116 cm

Fin progressive CV

3 courbes reproductibles3 courbes reproductiblesaprès une première sousmaximale

CVF (L) VEMS (L)

VEMS/CVF(%)

DEP (L.s-1) DEM75-25

(L.s-1)

PRE 2.02 1.64 81 3.61 1.58

POST 2.04 1.85 91 3.84 2.53

% change +1% + 13 % + 6 % + 60 %

7 ½ ans, 124 cmEigen 2001

LIN VEMS/CVF Filles Garçons

100 cm 0.88 0.86

110 cm 0.85 0.84

120 cm 0.83 0.82

130 cm 0.81 0.80

140 cm 0.80 0.78

Stanojevic 2009

CVF (L)

VEMS (L)

VEMS/CVF(%)

VE 0.5(L)

DEP (L.s-1)

Rint (kPa.L.s-1)

PRE 1.11 1.03 92 0.7 2.54 0.83

POST 1.02 0.99 97 0.7 2.75 0.71

% change

- 8% - 4 % 0 % + 8 % - 14 %

43/12 ans, 108.5 cm

� Inspection des courbes

� Critères de début et de fin� Séléction de la meilleure courbe

-13%

+25%

ATS/ERS

Interprétation manœuvre expiratoire forcée

� TVO� Diminution disproportionnée des débits maximaux

par rapport au volume maximal (CVF)� Bronches plus distales = diminution FEF25-75,FEF50,

FEF25, aspect concave de la partie distale de la courbe

� Grosses bronches = diminution VEMS si CV normale� Si VEMS < 5ème percentile = z-score<-1.645� VEMS/CV diminué (<70% adulte, #80% enfant, attention

si obstruction sévère distale diminution CV et VEMS proportionnelle, voire CV post BD)

� DEP : diminué mais reste clairement identifiable

ERJ 2005

Interprétation manœuvre expiratoire forcée

� TVR� Diminution CPT < 5ème percentile = z-score<-

1.645 et VEMS/CV normal, voire augmenté (85-90% chez l’adulte)

� Une CV diminuée est associée à CPT diminuée une fois sur deux, donc critère = CPT� sauf adulte si CVF <60% limite inférieure de la

normale = restriction� Si CVF ≥ 100% pas de restriction

� CPT pas mesurée par une technique d’inspiration unique = sous estimation de la CPT

ERJ 2005

Interprétation manœuvre expiratoire forcée

� TVM� Diminution CPT et VEMS/CV < 5ème percentile =

z-score<-1.645

� Si VEMS/CV abaissé et CV abaissée on ne peut pas savoir s’il ya une restriction ou non, donc critère = CPT

� Si VEMS/CV abaissé et CV normale on peut exclure une restriction = obstruction

ERJ 2005

ERJ 2005

Déficit VEMS adulte léger > 70% (zscore: -1.64;-2.5)modéré : 60-69%, modéré sévère: 50-59% (z-score-2.5;-3.5)sévère : 35-49%, très sévère < 35% (zscore <-3.5)

TPB +

� Reproductibilité chez l’adulte sain et malade

� Reproductibilité chez l’enfant sain

Réactivité bronchique 1

ERJ 2005

CHANGEMENT SIGNIFICATIF

Stanojevic AJRCCM 2009

Réactivité bronchique 2

� Bronchodilatation > 8 ans� % base ? % prédit ? Valeur absolue ?� Test BD+ ∆VEMS et/ou CVF > +12% base et > 200 ml� Test BD- ∆VEMS et/ou CVF < +8% ou < 150 ml � Si pas de variation postBD des volumes

� Bronchoconstriction due l’inspiration profonde � Diminution de l’hyperinflation � Augmentation des débits expiratoires instantanés� Diminution de la résistance

� Débits distaux dépendent de la CVF

� L’absence d’effet du BD au laboratoire n’exclut pas une efficacité clinique

ERJ 2005

Test au BD

� Le meilleur outil pour les débits instantanésl’oeil

Débit L/s

DEM50

DEM25

DEM7510

5

075 50 25 Volume (L)

CVF

insp

iratio

nex

pira

tion

DEP

VRbéta2-mimétique

Test au BD

� Préscolaire ?

Vilozni 2005

� Test de provocation bronchique� Pharmacologiques

� Directs : histamine, métacholine, carbachol…� Indirects : AMP, sérum hypertonique, mannitol…

� Test long, chariot de réa, SaO2, O2, arrêt traitements� Base mesure VEMS� Sérum physiologique mesure VEMS� Doses croissantes (de 25-50 µg à 1600 µg)

� effet cumulatif (50 + 50 (100) + 100 (200) + 200 (400)…� 30 et 90 s après chaque dose mesure VEMS� BD mesure VEMS

Réactivité bronchique 3

� Tests physiques : effort, hyperventilation air sec froid� Sensible pour dépister un asthme clinique, pas une HRB

modérée (eq HRB à 1 – 2 mg/l métacholine)� AIE : hyperventilation chaleur, déshydratation

muqueuse, sensibilisé si effort avec air sec� Hyperventilation air foid sec : variation de température

(refroidissement), hyperosmolarité transitoire et cellules inflammatoires et neuronales agissent sur le m lisse

� Test long, chariot de réa, SaO2, O2,arrêt traitements� Base mesure VEMS� effort sur bicyclette (130 cm) ou tapis : 80% FC max > 6’� ou hyperventilation air froid/sec (HVAF) >6’� mesures VEMS à l’arrêt, puis 1’-3’-5’-10’-15’-20’ après

l’arrêt de l’effort

Réactivité bronchique 4

� Seuil de réactivité� Baisse VEMS

� Pharmacologiques 20%/base (PC ou PD20)� Physiques 15%/base� Durée BC : AUC

� Plus le seuil est bas plus l’HRB est sévère

� Plus AUC est importante plusl’AIE est important

� Réactivité au BD n’est pas synonyme de réactivitéau TPB

Test de provocation bronchique

Exercice

6 min bronchodilatateur

VEMS % val. théor.

Réactivité bronchique 5

� Indications recherche d’une HRB� Diagnostic :

� EFR de base normale (+ test BD négatif pour les plus jeunes)

� symptômes atypiques : symptômes respiratoires d’effort, foyers pulmonaires à répétition, toux isolée…

� Autres indications : recherche� Suivi efficacité traitement� Suivi épidémiologique

Que mesure-t-on ?� Des résistances à

l’écoulement de l’air

Calibrelongueur Force

appliquée

viscosité

Résistance respiratoire

� Résistance à l ’écoulement d ’un fluide dans un tube V’ = ∆Pπr4 donc R proportionnel à 1 et à 8ηl

8ηl V’ πr4

si r/2 alors R x 16 !

� Equation du mouvement∆ P = V x 1 + V’ x R + I x V” ∆P = V’ x R

C

R = ∆P/V’

Ruaw

Rlaw

Rint / RoesROF

Total Rrs

0,5

0,8

0,2

0,5

2,0

Pléthysmographie

Technique d’interruptionBallonnet œsophagien

Oscillations forcées

Résistances des voies aériennes

Résistances segmentaires (cmH2O.l -1s)

Bouche

Larynx

Trachée

Bronches

Alvéoles

Tissu pulmonaireParoi thoracique

Mesure de la résistance des voies aériennes du système respiratoire

pléthysmographie oscillations forcées interruption

Mesure de la résistance = pas de coopération

� Impossible si obstruction des VAS

� A faire avant tout effort expiratoire

� Enfant assis,cou droit, décontracté, immobile, sans vocalisation ni déglutition

� Pince-nez en place, joues et plancher buccal maintenus (diminution compliance VAS)

coopération minimale

Contraintes

� Pour tous� Pas de fuite autour de l’embout buccal� Pas de phonation / mouvement durant les

mesures� Distance courte entre capteur de pression et

transducteur� Tenir compte de la résistivité du filtre qui doit être

faible

� Jeune enfant� Faible espace mort (< 2 ml/kg)

Principe: loi Boyle-Mariott PV = Cste

= tg alpha

alpha

= tg bêta

bêta

Résistance des voies aériennes, pléthysmographie

� TGV = (∆V/ ∆Palv)*(PB-PH2O)� ∆Palv = (∆V)*(PB-PH2O)/ TGV

� Raw = ∆Palv/∆V’� Raw = ∆V/∆V’* ∆Palv/∆V

� Raw = tg alpha*ctg bêta

Résistance spécifique des voies aériennes (1)

� Produit du volume pulmonaire de mesure par la résistance des voies aériennes � sRaw = Raw * VGT

� Toute diminution du calibre des bronches qui augmente la résistance et/ou l’hyperinflation pulmonaire, augmente la sRaw

� sRaw = Raw * VGT� Raw = ∆V/∆V’* ∆Palv/∆V � VGT=(∆V/ ∆Palv)*(PB-PH2O)

� sRaw = (∆V/∆V’)*(∆Palv/∆V)*(∆V/ ∆Palv)*(PB

-PH2O)� sRaw = (∆V/∆V’)*(PB-PH2O)

� sRaw = ctg bêta*(PB-PH2O)

Résistance spécifique des voies aériennes (2)

Résistance des voies aériennes, pléthysmographie

∆V (∆P) pleth

∆V’sRaw = X (Pamb-PH2O)

Série de mesure

• expl:1 série de 4 mesures

Suivi d’une mesure de VGT

Effet de la fréquence respiratoire de mesure

Mesure etReproductibilité de la mesure

� Mesures� Moyenne de 3 séries de 5 à 10 mesures de Raw + VGT ou

sRaw Intra-mesure : coefficient de variation 8 – 11%

� Pré-scolaire SDintra sujet : 0.11 kPa.s� Mesure anormale : z score > 2 (> 150%)� Réversibilité : - 40 - 50%� TPB : critère adulte + 80 + 100%,

préscolaire, critère proposé +3SD = +38%

Kirkby 2010

Faisabilité

Normes anciennes : Raw

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

80 100 120 140 160 180 200

Dab, 1979

Kamel, 1979

Weng, 1969

Michaelson, 1978

Normes sRaw : dépendante centre

Kirkby 2010

Discrimination entre sains et asthmatiques

Sains: triangles vertsAsthmatiques: carrés bleus

Klug 1998, Nielsen 2000

Discrimination entre sains et mucoviscidose

43% Muco Z-score sRaw > 2

Utilisation des sRaw

TPB air froid

Nielsen 2000 et 2001

Technique des oscillations forcées

� Ondes sonores harmoniques (oscillations) générées par un haut parleur sont surimposées à la respiration normale

� Les signaux de pression (P) et débit (V’) sont enregistrés et analysés

� Pour toutes les fréquences le rapport instantanéde P et de V’ = Zrs (impédancemétrie) est caractérisé par ses 2 composantes en phase, Rrs (résistance) et en quadrature de phase, Xrs (réactance)

Technique des oscillations

� Technique des oscillations forcées� Bruit continu de signaux sinusoïdaux d’amplitudes

différentes

� Système des oscillations sous forme d’impulsions� Ondes discontinues de formes rectangulaires

Oscillations forcées : ROF 5 – 35 Hz

Mesure V à la boucheMesure P à la bouche

Haut parleur

Analyse de Fourier

en phasedéphasée

Pour chaque fréquencerelation P-V

RésistanceRéactance

Rrs

Fréquence

Fréquence

Xrs

f. de résonance

•

P

V•

•

Oscillations par impulsion : IOS 0- 100 Hz

Fréquence dépendance de la Rrs

Frequency (Hz)4 2012 28

2

4

8

6

10

12R0 Slope

Rrs (hPa.s.l-1)

R16

Intérêt des basses fréquences

frequency (Hz)

0 10 20 30

Zrs (kPa.s/l)

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

Frequency (Hz)4 2012 28

∆∆∆∆R0

Rrs (hPa.s.l-

1)

∆∆∆∆R16Pre-ββββ2Post-ββββ2

4 8 Hz

Implications physiologiques du spectre de fréquence utilisé

Fréquences Propriétésphysiologiques

Elevées > 100 Hz

Moyennes : 5 – 50 Hz

Basses < 5 Hz

Voies aériennes+++

Voies aériennes ++Tissus +

Voies aériennes +Tissus +++

Statiques Tissus Marchal

Rrs

� Mesure � Cycle d’acquisition de 8 – 16 sec = plusieurs

cycles respiratoires

� Moyenne de 3-5 mesures à fréquences moyennes ou extrapolée à 0 Hz

� Coefficient de variation (CV) intra mesure calculépour chaque mesure = 100*(SD/moy)

ERJ 2003

Faisabilité

� Bonne

� 80 à 100% des enfants d’âge préscolaire� En situation d’urgence

� Asthmatiques stables

� Avec une reproductibilité intra-mesure < 10%

Ducharme Chest 1997

Klug Ped Pulmonol 1998

Normes ROF

Hall Thorax 2007

Variabilité inter individuelleChevauchement avec malades

O : sains▲ : asthmatiques

Hellinckx 1998

ROF, Réactivité bronchique

� BD� Dépend de la fréquence � Chez les sujets sains : 12%� Chez les asthmatiques > 27%, 2.27 hPa.s.L-1

� TPB� Sujet sains augmentation < 15%� Asthmatiques > 66%� Critère proposé + 35% (CR mesure)

Technique de l’interruption du débit respiratoire : Rint

� Hypothèse� Lors de l’interruption rapide et brève du débit

respiratoire la Pmo s’équilibre avec la Palv� Si la pression est mesurée précocement durant

l’interruption

� La variation de pression rapportée au débit juste avant l’interruption mesure la résistance du système respiratoire

Courbe Pmo durant l’occlusion

T0 T30

T

T70 T100

Time (ms)

Pinit

Pdif

Sly Pediatr Pulmonol 1988

Pel

Mesure de la Rint

� Résultat rapporté� Médiane d’au moins 5 mesures correctement effectuées� A l’expiration pour les mesures de bases et post BD � A l’inspiration pour les TPB

� Variabilité� Intra mesure, CV : 10-15%� Inter mesure, CR =0.2 à 0.25 kPa.s.L-1

� Inter occasion, CR = 0.2 (sains), 0.44 (siffleurs) kPa.s.L-1

� Bonne faisabilité� > 3 ans # 90%� < 3 ans # 50%

AJRCCM 2007

Normes

Rint exp predicted values in young children

80 90 100 110 120 130 1400.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4MerkusLombardiMc KenzieMerkusBeydonArets

Height (cm)

Rin

t exp

(kP

a•• •• L

-1•• •• s

)

95%CI

Equations Rint 3 – 13 ansfilles garçons

RintL expiration (figures) établie sur 1090 sujetsRintL inspiration établie sur 629 sujets

(Merkus ERJ 2010The Asthma UK Collaborative Initiative to Develop Reliable The Asthma UK Collaborative Initiative to Develop Reliable The Asthma UK Collaborative Initiative to Develop Reliable The Asthma UK Collaborative Initiative to Develop Reliable

Reference Ranges for Lung Function in Young ChildrenReference Ranges for Lung Function in Young ChildrenReference Ranges for Lung Function in Young ChildrenReference Ranges for Lung Function in Young Children

Applications cliniques� Détection de la bronchoconstriction

age Rint de Base sains siffleurs

McKenzie et al 2000 2-5 0.88 1.16 kPa.L-1.s

Beydon et al 2002 3-7 0.77 0.92 kPa.L-1.s

Brussee et al 2004 4 0.95 1.08 kPa.L-1.s

Merkus et al 2001 3-7 // 0.73 z score

� Distribution normale � -2 < z score < +2

� Obstrués � z score > 2� Rintexp> 147% prédit

Réactivité bronchique

� Bronchodilatation� Sujets sains : - 12 ± 18%� Asthmatiques : - 23 ± 19%� Seuil -35% = 0.25 kPa.s.L-1 : spécificité 92%� 95% IC sujets sains : - 46%

Beydon 2003, 2005

� TPB� Non répondeurs : + 18%� Répondeurs : + 35 - 40%

En résumé, la résistance

� Large distribution inter individuelle� Chevauchement valeurs sains – obstrués

� Valeurs anormales > 140-150%� Réversibilité

� # -40% � Et au moins -0.25 kPa.s.L-1 pour Rrs

� Provocation # + 35 – 40% à confirmer, technique à ne pas utiliser seule (+SpO2, TcPO2, auscultation…)

Eléonore

CVF 3.70 97 3.82 100 +8.6

VEMS 2.66 83 2.96 93 +11

VEMS/CVF

72 77

DEP 5.77 94 5.35 87 -7

DE50 2.50 58 3.11 73

DE25 0.78 36 1.11 51 +42

DEM 1.93 51 2.67 71 +38

Base 1 %N Base 2 %N %diff

12 ans, 149 cm

Chahinez9 ans, 122cm

Base %N

CVF (L) 1.41 94

VEMS (L) 1.18 91

VEMS/CVF 83

DEP (L.s-1) 3.38 103

DE50 (L.s-1) 1.39 66

DE25 (L.s-1) 0.61 57

DEM (L.s-1) 1.20 66

Chahinez

CVF (L) 1.41 94 1.39 1.46

VEMS (L) 1.18 91 1.25 1.29

VEMS/CVF 83 90 89

DEP (L.s-1) 3.38 103 3.88 3.16

DE50 (L.s-1) 1.39 66 2.12 2.17

DE25 (L.s-1) 0.61 57 0.86 0.90

DEM (L.s-1) 1.20 66 1.88 1.82

9 ans, 122cm

Base %N BD1 BD2

ATS/ERS

1.39 1.46

1.25 1.29

90 89

3.88 3.16

2.12 2.17

0.86 0.90

1.88 1.82

Chahinez

CVF (L)

VEMS (L)

VEMS/CVF

DEP (L.s-1)

DE50 (L.s-1)

DE25 (L.s-1)

DEM (L.s-1)

CVF (L) 1.41 94 1.39 -1.5 1.46 +3.5

VEMS (L) 1.18 91 1.25 +5.9 1.29 9.3

VEMS/CVF 83 90 89

DEP (L.s-1) 3.38 103 3.88 +14.8 3.16 -6.5

DE50 (L.s-1) 1.39 66 2.12 +52.5 2.17 +56.1

DE25 (L.s-1) 0.61 57 0.86 +41 0.90 +47.5

DEM (L.s-1) 1.20 66 1.88 +56.7 1.82 +51.7

Chahinez9 ans, 122cm

Base %N BD1 Ch%BASE BD2 Ch%BASE

Cas clinique : Maxence 1

� Toux chronique, 2 épisodes de pneumonie (dernier il y a 8 mois), ttt = 0

CRFHe (L) 0.72 111

Rrs (kPa.s.L-1) 1.47 179 1.19 145 - 0.41(- 34)

SaO2 (%) 97

49/12 ans, 107 cm Base %N BD %N BD (%N)

Maxence 2

CRFHe (L) 0.54 78

Rrs (kPa.s.L-1) 1.08 135 0.99 124 - 0.09(- 11)

SaO2 (%) 99

DEP (L.s-1) 2.70 107 1.97 78

VEMS (L) 0.93 86 0.88 81

VE0.5 (L) 0.70 74 0.70 74

� Bécotide 1000 µg/j + Ventoline 200 µg x 2/j

53/12 ans, 109 cm Base %N BD %N BD (%N)

dernière prise 24h avant l’EFR symptômes d’effort

Maxence 3

CRFHe (L) 1.02 138

Rrs (kPa.s.L-1) 0.849 111 0.76 99 - 0.09 (- 12)

SaO2 (%) 98

CVF (L) 1.46 115 1.46 115

VEMS (L) 1.33 122 1.32 121

DEP (L.s-1) 3.90 165 3.71 157

DE50 (L.s-1) 2.50 155 2.44 151

DE25 (L.s-1) 0.93 108 0.77 89

DEM (L.s-1) 2.03 147 1.83 133

� Sérétide 375 (Fluticasone)µg x 2/j � + Ventoline à la demande

511/12 ans, 109 cm Base %N BD %N BD (%N) (il y a 3 sem)

prise 3h avant l’EFR

Maxence 4

Cas clinique: Chloé

CVF (L)

VEMS (L)

VEMS/CVF(%)

DEP (L.s-1)

DE75 (L.s-1)

DE50 (L.s-1)

DEM75-25

(L.s-1)

PRE 1.47 1.15 78 2.12 1.99 1.12 1.06

POST 1.48 1.23 83 2.20 2.05 1.29 1.30

% ch + 7% + 4 % + 3 % + 15 % + 23 %

10 ans, 129 cm

DIP pré : 1.99 L.s-1

DIP post : 2.00 L.s-1

Cas clinique : Margot 1

� Syndrome de « Fanconi Like », 2 greffes de moelle osseuse pour LAM compliquant la myélodysplasie

� Maladie veino-occlusive, infection pulmonaire à CMV puis aspergillose invasive

� Sifflements respiratoires quotidiens + encombrement bronchique quasi permanent

� Surinfection bronchique régulière à HI, SP� Pas d’efficacité clinique des traitements anti

asthmatiques

Margot 2

CRF He(L- %)

CVF (L- %)

VEMS(L- %)

VEMS/CVF(%)

DEP (L.s-1- %)

DEM75-25

(L.s-1- %)

PRE 0.6 - 73 1.00 - 70 0.88 - 73 88 2.57 - 99 0.72 - 47

POST 0.68 - 83 1.10 - 77 0.96 - 79 87 2.38 - 92 0.79 - 52

1011/12 ans, 116 cm

Test aux corticoïdes per os : boucle débits-volumes inchangée

Margot 311 ans, 117 cm

CRF Pl 124 99

CRF He 75

CVF 83 81

VEMS 78 77

VEMS/CVF (%) 80 81

DEP 106 113

DEM 58 60

sRaw 210 79

sGaw 48 127

FENO 0.05 (ppb) 19

Base (%N) BD (%N)

PRE POST 5’

POST 10’ POST BD

Cas clinique : Benoît

� 13 ans gêne respiratoire à l’effortPré 5’ 10 Post

BD

CVF 2.89 2.8197%

1.2744%

1.9467%

Vems 2.25 1.7879%

0.9743%

1.2656%

Vems / CVF

78 63 43 65

DEP 4.29 3.5282%

2.0247%

3.3578%

DEM 2.24 1.9688%

0.9341%

1.6272%

Cas clinique : Hella

CVF (L) 1.44 65

VEMS (L) 1.44 77

VEMS/CVF (%) 100

DEP (L/s) 2.66 70

DE 50 (L/s) 2.29 87

DE 25 (L/s) 1.72 126

DEM (L/s) 2.26 99

8 ans; 128 cm

Base %N

Cas clinique : Erwin 1� Asthme permanent, Sérétide50 ± pris

CRFHe (L) 0.98 130 / 1.5 0.80 105 / 0.3 (- 18 B)

Rrs (kPa.s.L-1) 2.15 258 / 7.3 1.33 159 / 2.7 - 0.82(- 99 N)

SaO2 (%) 98

42/12 ans, 106 cm Base %N / SDS BD %N / SDS BD (%Ch)

5 ans, 113 cm

CRFHe (L) 1.09 130 / 1.7 1.02 121 / 1.2 (- 9 B)

Rrs (kPa.s.L-1) 1.60 212 / 4.7 1.18 156 / 2.4 - 0.42(- 56 N)

SaO2 (%) 98

Erwin 2

CVF (L) 1.43 93 / -0.50 1.90 124 / 1.75

VEMS (L) 0.91 65 / -2.61 1.12 81 / -1.47

VEMS/CVF (%) 64 70 / -3.03 59 65 / -3.30

DEP (L/s) 2.52 89 2.62 93

DE50 (L/s) 0.64 33 0.71 37

DE25 (L/s) 0.32 31 0.28 27

DEM (L/s) 0.6 34 / -3.20 0.64 36 / -3.06

CRF He (L) 0.85 94

Raw (kPa.s.L-1.) 1.22 163 / 2.09 0.85 114 / 1.22

sRaw (kPa.s.L-1.L) 1.46 288 / 2.13 0.85 167 / 0.76

6 ans, 120 cm Base %N / SDS BD %N / SDS

Cas clinique : Alice 3 ans

� Toux depuis 6 mois, une fois améliorée par BD, chats, tabagisme parental

� Père antécédent d’asthme + un séjour en réa pour bronchospasme lors de vaporisation d’aérosol

� Ex: eutrophique, toux grasse, rhinite obstructive

� Tests cutanés : �codéine 2.5mm, histamine 4mm, solvant 0mm�Chat = 2.5mm�blattes, acariens DP et DF, chien, alternaria, cladosporium, bétulacées, graminées = 0mm

Alice 3 ans, test BD

CRFHE 98

Rint 127 / 1.39 106 / 0.06 - 21%- 0.20

kPa.s.L-1

SaO2 (%) 98

Base (%N) / SDS BD (%N) / SDS BD

Alice 3 ansTest de provocation bronchique

Patient 10

60708090

100110

120130140150160170

0 50 100 150

cumulative doses of methacholine (µg)

Rint = +58%

TcPO2 = -31%

SaO2 = -3%

Cas clinique : Aptullah 1

CRFHE 140 135

Rrs 93 88 - 5%- 0. 04

kPa.s.L-1

SaO2 (%) 98

Base (%N) BD (%N) BD5 ans 8 mois

Aptullah 2

CRFHe 145 135

CVF 107 112

VEMS 101 100

VEMS/CVF (%) 80 75

DEP 111 103

DE50 70 74

DE25 42 21

DEM 62 52

Base (%N) BD (%N)

Cas clinique : Florinda 4 ans

� Toux spasmodique depuis 11/2 an (grasse et parfois sèche)

� Traitement Sérétide125 1 bX2/j semi efficace, pas de sibilants

� Bilan allergologique négatif

Florinda 4 ans, test au BD

CRFHe 124 134

Rrs 85 77 - 8%- 0.06

kPa.s.L-1

SaO2 (%) 98

Base (%N) BD (%N) BD

Florinda 4 ansTest de provocation bronchique

60708090

100110120130140150160170

0 200 400 600 800 1000

Doses cumulées de métacholine (µg)

% c

hang

emen

t /

séru

m p

hy Rint = +55%

SaO2 = -2%

TcPO2 = -16%

Toux grasseet aboyante

Turktas PedPulmonol 2002

Cas clinique : Julien, 4 ans

� Toux chronique plutôt hivernale et majorée par l’effort, pas de traitement de fond

CRFHe 0.56 (L)

98

Rrs 0.881kPa.s.L-1

102

SaO2 (%)

98

Base (%N)

Cas clinique : Julien, 4 ans

� Toux chronique plutôt hivernale et majorée par l’effort, pas de traitement de fond

CRFHe 0.56 (L)

98

Rint 0.881kPa.s.L-1

102 0.572 kPa.s.L-1

65 - 37%- 0.31

kPa.s.L-1

SaO2 (%)

98

Base (%N) BD (%N) BD

BDR et HRB

Beydon PedPulmonol 2008

Cas clinique : Christophe 1

CRFHe (L) 1.38 139

CVF (L) 1.93 107

VEMS (L) 0.93 62

VEMS/CVF (%)

48

DEP (L.s-1) 2.55 82

DE50 (L.s-1) 0.37 17

DE25 (L.s-1) 0.21 19

DEM (L.s-1) 0.36 19

Base (%N)

9ans, 125cm

Cas clinique : Christophe 2

CRFHe (L) 1.38 139 2.40 136 2.28 130

CVF (L) 1.93 107 3.27 94 3.40 98

VEMS (L) 0.93 62 2.35 81 2.60 89

VEMS/CVF (%)

48 72 76

DEP (L.s-1) 2.55 82 5.92 104 7.55 133

DE50 (L.s-1) 0.37 17 1.87 48 2.22 56

DE25 (L.s-1) 0.21 19 0.61 31 0.89 45

DEM (L.s-1) 0.36 19 1.51 43 1.87 54

Base (%N) BD (%N)Base (%N)

9ans, 125cm 14 ans, 154 cm

Christophe 3

� 9 ans

Christophe 4

� 14 ans