Comment effectuer une mesure de Spirométrie

Instruments de spirométrie

En général, les spiromètres sont des appareils qui utilisent diverses technologies physiques (turbine, pneumotachographe, ultrasons) pour mesurer les débits et les volumes expirés (et parfois inspirés).

Les spiromètres numériques portables sont apparus relativement récemment. L’appareil MESI mTABLET SPIRO en est un exemple. Il utilise la technologie du pneumotachographe : il calcule le débit d’air en mesurant la différence entre la pression à l’intérieur de l’embout buccal et la pression ambiante. Cela offre également d’autres avantages expliqués ci-dessous.

Préparation de l’appareil

Étalonnage

Pour que la mesure de la spirométrie soit réussie, il faut vérifier si l’appareil lit correctement les données. Avant d’effectuer une spirométrie, l’équipement doit être étalonné, ou au moins l’étalonnage doit être vérifié. L’étalonnage est conseillé dans les recommandations du groupe de travail de la Société thoracique méricaine (ATS)/Société de pneumologie européenne (ERS). [16]

La procédure est cruciale, car les facteurs environnementaux (humidité, pression atmosphérique, température) peuvent affecter de manière significative la mesure.

Selon le type d’équipement, l’étalonnage est effectué soit avec une seringue de 3 L que l’on pompe pour voir si les lectures sont correctes (avec une tolérance de 3 %), soit avec une seringue de 1 L que l’on pompe un litre à la fois jusqu’à un maximum de 7 L.

Certains appareils portables ne nécessitent pas d’étalonnage, par exemple, les appareils à ultrasons ou les pneumotachographes. Dans ce cas, l’étalonnage n’est qu’une fonction de contrôle.

L’appareil MESI mTABLET SPIRO utilise la technologie du pneumotachographe. Celle-ci permet un auto-étalonnage : elle vérifie les conditions environnementales une fois par seconde et compense les changements des facteurs environnementaux (humidité, pression atmosphérique, température). L’appareil utilise également des embouts buccaux préétalonnés. Chaque embout possède un code d’étalonnage qui permet d’étalonner le spiromètre ; l’unité du spiromètre est équipée de capteurs internes pour mesurer les conditions ambiantes.

Sélection des valeurs de référence (modèles de prédiction)

Lors des premiers tests réalisés sur un patient, les résultats obtenus, ont peu de pertinence clinique à moins d’être comparés à des valeurs de référence ou à des valeurs prédites. Lors des tests de spirométrie ultérieurs, les comparaisons avec les résultats antérieurs du patient fournissent plus d’informations (par exemple, sur la réussite du traitement). [11] [12]

Les valeurs de référence ou les valeurs prédictives représentent la fonction pulmonaire typique ou attendue d’un individu en bonne santé présentant des caractéristiques similaires à celles du patient. Les valeurs sont dérivées de très grandes enquêtes de population.

Sur la base des valeurs de référence, des modèles de prédiction ou des équations de référence sont créés. Il s’agit d’algorithmes ou d’équations permettant d’estimer les valeurs attendues de la fonction pulmonaire d’un patient sur la base de ses caractéristiques démographiques.

Les valeurs de référence chez l’adulte sont déterminées par plusieurs facteurs principaux.

Taille : plus la personne est de grande taille, plus ses poumons sont grands.

Poids : certaines équations de référence utilisent le poids pour calculer les valeurs de référence. L’augmentation du poids accroît la fonction pulmonaire ; cependant, lorsque le seuil d’obésité est ranchi, elle a l’effet inverse.

Âge : la fonction pulmonaire augmente généralement jusqu’à environ 25 ans et diminue ensuite.

Sexe : les hommes et les femmes prépubères ont généralement la même fonction pulmonaire. Après la puberté, la croissance du thorax est plus importante chez les hommes, ce qui contribue à des différences marquées dans les volumes pulmonaires.

Origine ethnique : elle affecte la constitution physique du patient (capacité pulmonaire).

Le choix du modèle de prédiction dépend des directives locales. En 2012, la Global Lung Initiative
(GLI) a publié des valeurs de référence multiethniques pour la spirométrie pour la tranche d’âge de
3 à 95 ans [13]. Ces valeurs sont en train de devenir la norme en matière de spirométrie. Avant la mesure de la spirométrie, l’âge, le sexe, la taille et le poids du patient doivent être notés et un modèle de prédiction approprié doit être sélectionné :

Sélectionnez un patient existant ou créez un nouveau profil de patient avec une date de naissance et un sexe corrects. Ces données sont importantes pour une interprétation correcte des mesures.

Saisissez une taille et un poids corrects et sélectionnez un modèle de prédiction approprié. Ces données sont importantes pour une interprétation correcte des mesures.

Ces informations sont optionnelles, mais apparaîtront dans le rapport final si elles sont ajoutées. Elles fournissent davantage de données au clinicien.

Veuillez noter qu’aucun modèle de prédiction ne comporte de références pour chaque paramètre de spirométrie. Voici un exemple de résultats de la mesure de spirométrie dans MESI mTABLET SPIRO.

Vide, car aucune valeur de référence n’est disponible. Cela s’explique par le fait que différentes valeurs de référence/modèles de prédiction étudient différents paramètres.

Préparation du patient

Il est essentiel d’accompagner le patient afin qu’il effectue correctement la mesure, à la fois avant et pendant la mesure. Les enfants peuvent également bénéficier d’un entraînement.

• Le patient doit desserrer tout vêtement serré. Les prothèses dentaires amovibles doivent être enlevées.
• Le test est effectué en demandant au patient de s’asseoir bien droit sur une chaise, les deux pieds au sol, et en plaçant l’équipement à la hauteur, à la distance et à l’angle appropriés.
• Le patient doit se reposer en position assise pendant 5 à 10 minutes avant le test. Avant et pendant le test, il doit être aussi détendu que possible.
• L’ensemble de l’embout buccal doit être réglé de manière à ce que le menton soit à 90° à l’horizontale par rapport à la poitrine, assurant ainsi la rectitude des voies aériennes supérieures. En fonction des directives locales, le praticien peut demander au patient de porter un pince-nez afin d’éviter les fuites d’air inutiles.
• Certaines valeurs prédites sont mesurées en position debout ; le patient doit donc être debout lorsqu’elles sont utilisées.

REMARQUE – Outre les données correctes sur le patient, le modèle de prédiction correct et la préparation adéquate du patient, il est essentiel d’encourager le patient pendant la mesure pour obtenir des résultats de qualité.

Exécution et interprétation des mesures

Spirométrie en boucle ouverte et en boucle fermée

La spirométrie en boucle ouverte ou en circuit ouvert est la méthode de mesure spirométrique dans laquelle le patient prend une inspiration maximale, insère l’embout dans la bouche, puis souffle soit lentement (CVL), soit rapidement (CVF) jusqu’à ce que les critères de fin de test soient remplis. [15]

Dans la spirométrie en boucle fermée ou en circuit fermé, le patient peut inspirer et expirer avec l’embout dans la bouche. Cela permet d’obtenir des données sur les parties expiratoire et inspiratoire de la fonction pulmonaire (alias spirométrie en boucle complète).

Les avantages de la spirométrie en boucle fermée sont nombreux :

• elle permet l’analyse des schémas respiratoires de repos comme point de comparaison pour l’évaluation des résultats des manoeuvres forcées (tests qui impliquent une inspiration ou une expiration forcée, c’est-à-dire une inspiration ou une expiration aussi forte et complète que possible) ;
• les manoeuvres avec inspiration forcée sont utiles pour diagnostiquer et surveiller l’obstruction des voies aériennes supérieures ;
• c’est plus facile pour le patient, surtout s’il a du mal avec le processus d’inspiration maximale, qui est assez difficile avec la technologie en boucle ouverte (consistant à inspirer, puis à insérer correctement l’embout dans sa bouche et à effectuer ensuite une expiration maximale).

Les recommandations du groupe de travail de la Société thoracique américaine (ATS)/Société européenne de pneumologie (ERS) [16] sont les plus communément adoptées par les médecins. Voici le processus recommandé pour l’exercice de la spirométrie en boucle complète.

Critères d’acceptabilité

TROIS MANOEUVRES ACCEPTABLES

Il existe plusieurs critères de réussite des mesures spirométriques. Les recommandations du groupe de travail de la Société thoracique américaine (ATS)/Société européenne de pneumologie (ERS) [16] stipulent que trois manoeuvres acceptables doivent être réalisées. Voici la définition d’une manoeuvre acceptable [16] [11]:

• Un départ explosif (sans hésitation) avec un volume de rétro-extrapolation <150 mL (c’est-à-dire le volume d’air expiré avant le début réel de l’expiration forcée). L’expiration maximale (et l’inspiration si elle est incluse dans la mesure) est requise.
• Aucune fermeture ou cessation du flux d’air ne s’est produite pendant la manoeuvre (par exemple, en raison d’une hésitation ou d’un blocage de l’embout buccal).
• Le patient n’a pas toussé (en particulier au cours de la première seconde), n’a pas effectué d’inspirations supplémentaires pendant la mesure, et il n’y a pas de preuve de fuites d’air.
• L’exercice doit répondre aux critères de fin de test (expirer pendant ≥6 s et continuer à expirer jusqu’à ce que le débit ou la vitesse de l’air expiré tombe en dessous de 25 mL/s). [16]

Sur MESI mTABLET SPIRO, les critères d’acceptabilité sont mis en oeuvre par le biais d’avertissements sur la qualité des manoeuvres : après chaque expiration, des indications apparaissent pour aider le professionnel de santé à orienter le patient vers l’amélioration de la prochaine manoeuvre effectuée.

N121. Hésitation

Le symbole d’hésitation s’affiche lorsque le début de l’expiration n’est pas assez rapide et fort au début de l’expiration.

N122. Faible souffle

L’indication faible souffle apparaît lorsque le début de l’expiration n’est pas assez rapide et fort. Le pic expiratoire n’est pas haut et net sur la courbe.

N123. Toux

Le symbole de la toux s’affiche lorsque celleci survient au cours de la première seconde d’expiration.

N124. Fin prématurée

Cet avertissement apparaît si le patient n’a pas expiré tout l’air de ses poumons (c’est-à-dire sa pleine capacité pulmonaire) pendant la manoeuvre.

CRITÈRES DE REPRODUCTIBILITÉ DES DEUX MEILLEURES MANOEUVRES

Parmi toutes les manoeuvres effectuées, au moins deux doivent être reproductibles pour que la mesure soit considérée comme concluante. Pour le VEMS et la CVF, les deux meilleures valeurs doivent se situer à moins de 5 % ou 150 ml l’une de l’autre, la valeur la plus élevée étant retenue. Si la CVF est <1,0 L, les valeurs doivent être comprises entre 100 mL. [11]

CRITÈRES DE RÉPÉTABILITÉ ET D’ACCEPTABILITÉ

NOMBRE MAXIMAL DE MANOEUVRES

Au moins 3 manoeuvres doivent être effectuées, mais normalement pas plus de 8. Parfois, les patients peuvent présenter une réduction progressive du VEMS ou de la CVF à chaque manoeuvre ultérieure. Si le VEMS d’un test acceptable tombe en dessous de 80 % de la valeur de départ, le test de spirométrie doit être interrompu pour la sécurité du patient. [2] [16]

Lors de l’examen des enfants, plus de 8 tentatives peuvent être nécessaires parce qu’ils peuvent ne pas effectuer une manoeuvre complète à chaque tentative. Les enfants peuvent bénéficier d’un entraînement aux différentes phases de l’exercice avant d’essayer une manoeuvre complète. L’opérateur du test doit être attentif à l’enthousiasme et aux efforts du patient afin de ne pas l’épuiser ou de le décourager d’effectuer d’autres tests à l’avenir. [2] [16]

Score Z

Le score Z (ou Z-score) est une combinaison mathématique de la valeur prédite en pourcentage et de la variabilité observée entre les individus.

Nous obtenons ainsi une valeur unique qui tient compte des variations attendues de la fonction pulmonaire en fonction de l’âge et de la taille chez des personnes en bonne santé et de caractéristiques démographiques similaires. [17]

SD = écart-type (écart d’une valeur individuelle d’un ensemble de données par rapport à la valeur moyenne d’un ensemble de données)

La limite inférieure de la normale (LLN) pour un score Z est fixée à -1,64. Contrairement au pourcentage prédit, pour lequel différents seuils s’appliquent à chaque résultat spécifique, le seuil cohérent de -1,64 pour le score Z est applicable à tous les groupes d’âge, sexes, origines ethniques et divers paramètres spirométriques de la fonction pulmonaire.

Dans certaines mesures de la fonction pulmonaire (par exemple, les volumes pulmonaires pléthysmographiques), une maladie peut être indiquée par une valeur élevée ; dans de tels cas, une limite supérieure de la normale (ULN) ou le 95e percentile (score Z de 1,64) serait employée.

Que l’on utilise les scores Z ou les valeurs prédites en pourcentage, la plage normale spécifique à l’âge doit être incluse dans le rapport de spirométrie. Lors de l’interprétation des résultats, il est essentiel de garder à l’esprit qu’il y aura toujours un certain degré de variabilité au sein des individus : un résultat peut se situer juste en dehors de la « plage normale » à une occasion et se trouver juste à l’intérieur de celle-ci à l’occasion suivante. C’est pourquoi la prudence s’impose dans le cas de tests uniques. [17] [18]

Sur MESI mTABLET SPIRO, le score Z et la valeur prédite pour le meilleur résultat sont indiqués sous forme d’échelle.

Lorsqu’un score Z est disponible, la présentation graphique indique la valeur Z par rapport à l’intervalle normal (+/- 1,645). La zone verte indique que la valeur Z se situe à l’intérieur ou au-dessus de la plage normale (Z ≥ -1.645). La zone jaune indique une légère diminution (-2.0 ≤ Z < -1.645). La zone rouge indique une diminution plus sévère (Z < -2,0).

Lorsqu’un score Z n’est pas disponible, les valeurs mesurées sont indiquées sur une échelle en pourcentage de la valeur prédite. Dans ce cas, 100 % de la valeur prédite est représenté par 0 au milieu de l’échelle. La zone verte indique que la valeur se situe à l’intérieur ou au-dessus de la plage normale.

Test de bronchodilatation

Un test de bronchodilatation est une procédure diagnostique utilisée pour mesurer les changements dans la capacité pulmonaire après que le patient ait inhalé un bronchodilatateur, utilisé pour détendre et élargir ses voies respiratoires. Il est utilisé pour évaluer et diagnostiquer les troubles pulmonaires obstructifs (asthme, BPCO). [19]

Voici comment se déroule généralement un test de bronchodilatation.

La réponse à la bronchodilatation est considérée comme positive lorsqu’il y a une augmentation de ≥10 % de la valeur prédite de l’individu dans le VEMS ou la CVF. [66]

Mesures/paramètres et leurs définitions

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