Uvod

Spirometrija je dijagnostički test za procjenu ventilacijske plućne funkcije koji je ključan u dijagnostici opstruktivnih plućnih bolesti, astme i KOPB-a. Iako se u literaturi navodi da je test jednostavan i brz, važno je istaknuti da je jedino pravilno izveden test moguće pouzdano interpretirati. Procjenjuje se da je udio spirometrijskih nalaza koji su tehnički dobro izvedeni u svakodnevnoj kliničkoj praksi između 35 i 60% (1). Interpretacija spirometrijskog nalaza podrazumijeva procjenu tehničke ispravnosti, stoga svaki liječnik koji interpretira nalaz spirometrije mora biti upoznat s tehničkim dijelom izvođenja spirometrije. Najčešće korišteni spirometrijski test je forsirana spirometrija ili FVC (forsirani vitalni kapacitet) manevar koji je usmjeren na postizanje najvećeg mogućeg protoka pri izdisaju (2).

Da bi se dobio kvalitetan spirometrijski nalaz potreban je:

1. precizan spirometar;
2. sposoban ispitanik (bolesnik) koji može napraviti prihvatljive i ponovljive spirometrijske manevre;
3. educiran i motiviran tehničar koji može pravilno navoditi ispitanika tijekom izvođenja testa (2). 

U pogledu spirometrijskog uređaja postoje protokoli za osiguranje kvalitete. Edukacija liječnika i tehničara danas se organizirano provodi kroz Europsku školu spirometrije pod pokroviteljstvom Europskog respiratornog društva (ERS). Pri izvođenju spirometrije potrebno je pridržavati se propisanih higijenskih mjera koje uključuju redovito pranje ruku, mijenjanje rukavica, dezinfekciju opreme i prozračivanje prostorija u cilju sprječavanja kontaminacije spirometra, pacijenata i osoblja. Aktivna tuberkuloza i druge respiratorne infekcije predstavljaju kontraindikaciju za izvođenje spirometrije zbog mogućnosti prijenosa infekcije. U vrijeme pandemije COVID-a-19 biološki filteri postali su obvezni dio spirometrijske opreme, a Europsko respiratorno društvo izdalo je posebne preporuke za postupanje vezano za izvođenje testova plućne funkcije tijekom pandemije (3). Stanja i bolesti kao što su hemoptize, infarkt miokarda, pneumotoraks, plućna embolija, nekontrolirana hipertenzija, aneurizme, svježi kirurški zahvati prikazane u tablici 1 uglavnom predstavljaju relativne kontraindikaciju za izvođenje spirometrije i obično zahtijevaju odgodu testa (4).

Priprema ispitanika

Prije izvođenja spirometrije ispitanici trebaju dobiti jasne upute u pogledu aktivnosti koje treba izbjegavati neposredno prije testa, kao što su pušenje cigareta, konzumiranje alkohola i obilnijih obroka, vježbanje ili druge teže tjelesne aktivnosti te nošenje tijesne odjeće koja može ometati pravilno izvođenje testa kao i izostavljanje bronhodilatacijskih lijekova u slučaju da se spirometrija izvodi u svrhu postavljanja dijagnoze astme. Vremenska razdoblja za navedene aktivnosti prikazane su u tablici 2 (2). Ako se radi o praćenju učinka liječenja, lijekove treba uzeti uobičajeno.

Izvođenje spirometrije zahtijeva najveću moguću suradnju ispitanika i tehničara o kojoj ovisi kvaliteta nalaza. Tehničar ispitaniku treba objasniti i demonstrirati spirometrijski manevar te davati jasne, točne i pravovremene upute tijekom testa, kao i poticati ispitanika da ustraje tijekom pojedinih dijelova testa koji iziskuju napore. Tehničar je u potpunosti odgovoran za tehničku kvalitetu spirometrijskog nalaza. Tijekom izvođenja spirometrije, položaj tijela bolesnika mora biti pravilan kao što je prikazano na slici 1. Na nos se postavlja štipaljka, a usnik (s biološkim filterom) ispitanik treba čvrsto obujmiti usnama i pri tom paziti  da jezikom ne zapriječi prolaz zraka kroz usnik (2).

Forsirana spirometrija ili FVC manevar

FVC manevar ima četiri etape:

1. započinje normalnim disanjem, nakon zadnjeg normalnog izdisaja slijedi duboki i potpuni udah (koji ne mora biti brz) s ciljem da se pluća potpuno ispune zrakom (TLC engl. Total lung capacity);  
2. odmah nakon što se postigne TLC, slijedi snažni, brzi i forsirani izdah bez oklijevanja (mora započeti za manje od 2 sekunde nakon postizanja TLC);
3. ekspirij također mora biti potpun i trajati do postizanja platoa (označava da je promjena volumena u zadnjoj sekundi manja od 0,025 L) ili trajati 15 sekundi;
4. zadnji korak manevra je potpuni udah nakon čega se nastavlja  normalno disanje.

FVC manevar se može pratiti na zaslonima boljih spirometra kako prikazuje slika 2. Ispitanike treba upozoriti da je nužno da rade po uputama i da je potreban najveći mogući napor, te da mogu osjetiti neugodu, slabost ili nesvjesticu, a iznimno i gubitak svijesti. Tehničar treba biti spreman na takve događaje i prevenirati mogući pad i ozljede ispitanika. Iz istog razloga stolica na kojoj ispitanik sjedi ne smije imati kotačiće nego mora biti stabilna. U slučaju pojave boli u prsima spirometriju treba obvezno prekinuti (2).

Tehnička ispravnost spirometrijskog nalaza podrazumijeva da su FVC manevri pravilni i da se međusobno bitno ne razlikuju. Varijabilnost u rezultatima pojedinih mjerenja posljedica je tehnički nepravilno izvedenih manevara, obično različito i/ili nedovoljno dubokog udaha, odnosno nedovoljno brzog i/ili snažnog izdaha te nedovoljno dugog trajanja izdaha (2). Kriterije za procjenu tehničke ispravnosti moraju dobro znati i tehničar i liječnik. Potrebna su najmanje 3 mjerenja koja su prihvatljiva (pravilna) i 2 mjerenja koja su ponovljiva (ne razlikuju se bitno). Izvode se najmanje 3 mjerenja ako su sva dobro izvedena, a mjerenja se ponavljaju dok se ne postignu 3 prihvatljiva i 2 ponovljiva manevra i to najviše osam puta. Ponekad, usprkos velikom trudu, nije moguće dobiti potrebna prihvatljiva i ponovljiva mjerenja. Između pojedinih mjerenja ispitanici se odmaraju 30 sekundi, a bolesnici s KOPB-om 90 sekundi.

Procjena tehničke ispravnosti spirometrijskog nalaza (prihvatljivost i ponovljivost)

Prihvatljivost FVC manevra provjerava se analizirajući 3 pokazatelja unutar svakog pojedinog mjerenja. Ovi pokazatelji trebaju biti sastavni dio spirometrijskog nalaza (2).

1. Ekstrapolacijski volumen (EV) pokazuje početak forsiranog ekspirija i ne smije biti veći od 150 milisekundi. Povećana vrijednost ukazuje na oklijevanje prilikom početka ekspirija.
2. FETPEF je mjera brzine forsiranog ekspiracijskog vremena (PEF-a). FETPEF ne smije biti veći od 150 milisekunda, a na krivulji protok-volumen treba se prikazati oštrim porastom blizu 0-tog vremena. Ako je FETPEF produljen označava da izdah nije brz i snažan.
3. FET (vrijeme trajanja forsiranog ekspirija) pokazuje je li izdah bio potpun. Najpouzdaniji dokaz potpunog izdaha je postizanje platoa ili trajanje FET-a 15 sekundi. Treba imati na umu da mnoge osobe ne mogu izdisati dovoljno dugo da se postigne plato, a mlade i zdrave osobe često mogu izdahnuti sav zrak (FVC) već u prvih nekoliko sekundi (2).

Ponovljivost spirometrije procjenjuje se na temelju razlike između najboljih vrijednosti FVC i FEV1 u najboljem i sljedećem najboljem prihvatljivom FVC manevru, a koja ne smije biti veća od 150 ml. Spirometar automatski izabire kao najbolji pokušaj onaj koji ima najveći zbroj FVC i FEV₁ (ne moraju nužno biti iz istog pokušaja). Da bi se nalaz smatrao ponovljivim mora sadržavati najmanje dva mjerenja u kojima se navedeni pokazatelji ne razlikuju međusobno za više od 150 ml. Ako postoji 3 ili više mjerenja u kojima je razlika navedenih pokazatelja manja od 150 ml nalaz je A kvalitete, a ako postoje 2 takva mjerenja nalaz je B kvalitete. U kliničkim istraživanjima traže se isključivo spirometrijski nalazi vrlo visoke kvalitete (A i B). U svakodnevnoj kliničkoj praksi mogu se upotrijebiti spirometrije u kojima su razlike između najboljih FEV1 i FVC unutar 200 ili 250 ml (kvaliteta C i D). Spirometrijske nalaze vrlo loše kvalitete, koje nemaju prihvatljiva i/ili ponovljiva mjerenja (oznaka kvalitete U i F) treba odbaciti i ne interpretirati (2).

Interpretacija nalaza

U interpretaciji spirometrijskog nalaza važno je analizirati brojčane vrijednosti spirometrijskih pokazatelja i izgled dviju krivulja protok-volumen i protok-vrijeme (Slika 4). Pojedini ventilacijski poremećaji imaju karakterističan izgled krivulja, a krivulje ujedno pokazuju mnoge greške koje se događaju tijekom izvođenja spirometrije (1, 2). Prvi dio interpretacije spirometrijskog nalaza je provjera postoje li 3 prihvatljiva i 2 ponovljiva manevra kao što je prikazano hodogramom na slici 3. U tu svrhu liječnik koji interpretira nalaz mora dobiti na uvid sva učinjena mjerenja (5). Ako su, u tehnički dobro napravljenoj spirometriji, pokazatelji FEV₁/FVC, te FVC i FEV₁ unutar normalnog raspona vrijednosti, nalaz možemo smatrati urednim. Smanjenje FEV₁/FVC ukazuje na opstruktivni poremećaj ventilacije, a stupanj opstrukcije određuje se na temelju vrijednosti FEV₁. Spirometrija je dijagnostička metoda pouzdana za opstruktivne poremećaje ventilacije koji su prisutni u KOPB-u i astmi. Za potvrdu obje bolesti nužno je učiniti bronhodilatacijski test s 400 mcg salbutamola. Dijagnoza KOPB-a temelji se na potvrdi trajne opstrukcije dišnih putova potvrdom smanjenog FEV₁/FVC < 70 % nakon primjene bronhodilatatora. Dijagnoza astme postavlja se na temelju pozitivnog bronhodilatacijskog testa ≥ 12 % i ≥ 200 ml na razini FEV₁ i /ili FVC (1, 4). Europsko respiratorno društvo (ERS) i Američko torakalno društvo (ATS) 2005.g. zajednički su usvojili ove tehničke standarde za spirometriju, a tijekom 2021/2022. preporuke su ažurirane i uspostavljeni su novi standard. U preporukama ERS/ATS 2022. općenito se preporučuje uporaba GLI referentnih jednadžbi i uporaba LLN (engl. Low Limit Normality)) i ULN (engl. Up Limit Normality) za raspon normalnih vrijednosti. Uporaba fiksnog omjera FEV1/FVC < 70 % za opstrukciju, te manje od 80% referentne vrijednosti vitalnog kapaciteta kao granice normalnog, kao i procjena stupnja težine u rasponima prema postotku se više ne preporučuje. Pozitivnim bronhodilatacijskim odgovorom po novom se smatra 10% promjene u odnosu na bazični FEV1 ili FVC. Za procjenu težine oštećenja za sve spirometrijske pokazatelje preporučuje se uporaba z-scora (blago -1,65 do -2,5; umjereno -2,51 do - 4,0; teško veće od 4,1) (6). Samo spirometrijski nalazi koji zadovoljavaju kriterij prihvatljivosti i ponovljivosti mogu se dalje interpretirati u pogledu dijagnoze astme i KOPB-a.

Vrijednost FVC-a u sklopu opstruktivnog poremećaja može biti uredna ili smanjena. Sniženi FVC uvijek treba oprezno interpretirati. Prema novim naputcima niti u slučaju izoliranog smanjenja FVC- a (uz uredne vrijednosti FEV₁/FVC i FEV₁) nalaz ne treba interpretirati kao restriktivne poremećaje ventilacije jer se spirometrija ne smatra pouzdanom metodom u smislu interpretacija restriktivnih poremećaja. U stranoj literaturi upotrebljava se engl. termin restrictive pattern, a u Hrvatskoj je dogovoreno da se u nalazu interpretira kao FVC snižen. Bolesnike u kojih je nađen sniženi FVC u tehnički dobro izvedenoj spirometriji treba uputiti na dodatnu obradu. Na temelju najvažnijih spirometrijskih pokazatelja  FEV₁/FVC, FVC i FEV₁  predloženi su i algoritmi za analizu ventilacijskih poremećaja disanja (6, 7, 8).

Interpretacija spirometrijskog nalaza, pored opisa ventilacijskog poremećaja, treba sadržavati podatke o dobi bolesnika, pušačkim navikama, dijagnozi i liječenju poznate respiratorne bolesti, kao i podatke o tehničkoj izvedbi spirometrije.

Referentne vrijednosti

Referentne vrijednosti za spirometrijske pokazatelje u pojedinih ispitanika izračunavaju se softverskim programom nakon unošenja podataka o dobi, spolu i visini. Do sada su korištene mnoge referentne vrijednosti (CECA, NHANES; ERS /ATS) koje su bile ograničene na pojedine populacijske ili dobne skupine i imale su nedostatak pouzdanog razlikovanja normalnih i patoloških vrijednosti (9, 10, 11). Međunarodna skupina zdravstvenih stručnjaka i istraživača pod nazivom Global Lung Function Initiative (GLI) Network, 2012. stvorila je nove referentne jednadžbe koje su primjenjive za sve dobne skupine i različite etničke skupine, a koje danassve više ulaze u svakodnevnu kliničku praksu (12, 13). Radi se o novom načinu prikaza rezultata u obliku donje granice normalne vrijednosti LLN (Low Limit Normality) i Z-scor-a koji omogućuje prikazivanje dobivene vrijednosti mjerenja spirometrijskog pokazatelja u obliku odstupanja standardnih devijacija u odnosu na referentnu vrijednost u poziciji 0. Referentna vrijednost u poziciji 0 u tzv. Z-scor-u predstavlja vrijednost koju ima 50% „normalne“ populacije. Donja granica normalnih vrijednosti (LLN) je cut-off ispod koje se nalazi samo 2,5% zdravih, dok je gornja granica normalne (ULN) cut -off iznad kojeg se nalazi samo 2,5% zdravih osoba (slika 5). LNN se može izraziti i kao postotak od predviđene vrijednosti, a koja se bitno razlikuje s obzirom na dob. Na primjer u zdravih 20-godišnjaka LNN za FEV1 je 80% od predviđene vrijednosti, a za 80-godišnjaka LLN za FEV1 je 66% od predviđene vrijednosti(11). U skladu s tim, 95% zdrave populacije smatra se "normalnim". Ovaj pristup interpretaciji nalaza spirometrije smanjuje lažno pozitivne rezultate koje su uporabom ranijih normi interpretirane kao patološke ako su bile ispod 80% odnosno 70% za opstruktivne poremećaje (14, 15).

Literatura

1. Enright PL . Should we keep pushing for a spirometer in every doctor's office? Respir Care 2012;57(1): 146–151
2. Graham BL, Steenbruggen, Miller MR et al.Standardization of Spirometry 2019 Update. An Official American Thoracic Society and European Respiratory Society Technical StatementAm J Respir Crit Care Med 2019; 200: e70–e88
3. Recommendation from ERS Group 9.1 (Respiratory function technologists /Scientists) Lung function testing during COVID-19 pandemic and beyond https://ers.app.box.com/s/zs1uu88wy51monr0ewd990itoz4tsn2h
4. Cooper BG. An update on contraindications for lung function testing. Thorax 2011; 66:714e723. doi:10.1136/thx.2010.139881
5. Miller MR, Hankinson J, Brusasco V et al. Standardisation of Spirometry "ATS/ERS Task Force: Standardisation of Lung Function Testing". Eur Respir J 2005; 26: 319–338
6. Stanojevic S, Kaminsky, DA Martin Miller M, et al. ERS/ATS technical standard on interpretive strategies for routine lung function tests. Eur Respir J 2022; 60: 2101499. doi: 10.1183/13993003.01499-2021
7. Barreiro TJ, Perillo I. An approach to interpreting spirometry. Am Fam Physician. 2004;69(5):1107–1114.
8. Johnson JD and Theurer WM. A Stepwise Approach to the Interpretation of Pulmonary Function Tests. Am Fam Physician. 2014 Mar 1;89(5):359-366
9. He XO, D’Urzo A, Jugovic P. et al. Differences in spirometry interpretation algorithms: influence on decision making among primary-care physicians. npj Prim Care Resp Med 25, 15008 (2015). https://doi.org/10.1038/npjpcrm.2015.8
10. Hansen JE, Sun XG, Wasserman K. Spirometric criteria for airway obstruction: use percentage of FEV1/FVC ratio below the fifth percentile, not < 70%. Chest. 2007;131(2):349–355.
11. Swanney MP, Ruppel G, Enright PL, et al. Using the lower limit of normal for the FEV1/FVC ratio reduces the misclassification of airway obstruction. Thorax. 2008;63(12):1046–1051.
12. Güder G, Brenner S, Angermann CE, et al. GOLD or lower limit of normal definition? A comparison with expert-based diagnosis of chronic obstructive pulmonary disease in a prospective cohort-study. Respir Res. 2012;13(1):13.
13. Quanjer PH, Stanojevic S, Cole TJ et al. Multi-ethnic reference values for spirometry for the 3–95-yr age range: the global lung function 2012 equations. Eur Respir J 2012; 40: 1324–1343
14. Hall GL ans Stanojevic S. The Global Lung Function Initiative is working to improve the interpretation of lung function: an update on current work and the opportunities for further engagement. Eur Respir J 2019; 53:1802277; DOI: 10.1183/13993003.02277-2018
15. Ben Salah N, Bejar D, Snène H et al. The Z-score: A new tool in the interpretation of spirometric data. Tunis Med. 2017 Aug-Sep;95(8-9):767-771. PMID: 29873048.
16. Innovation in Spirometry Oximetry Telemedicine MIR INSIGHTS https://www.spirometry.com/wp-content/uploads/2020/02/Interpreting-results-with-GLI-2012_Z-score-and-LLN.pdf