Abstract

Impulsoscillometrie (IOS) is een innovatieve, niet-invasieve techniek voor het beoordelen van de longfunctie. In tegenstelling tot conventionele spirometrie, waarbij geforceerde uitademmanoeuvres en aanzienlijke medewerking van de patiënt nodig zijn, meet IOS de respiratoire impedantie tijdens rustige ademhaling. Dit maakt de techniek bijzonder waardevol voor gebruik bij kinderen, ouderen en patiënten die geen betrouwbare spirometrie kunnen uitvoeren. Dit artikel bespreekt de principes, belangrijkste parameters, klinische toepassingen, voordelen en beperkingen van IOS in de moderne longgeneeskunde.

Invoering

Longfunctieonderzoek (PFT's) is essentieel voor de diagnose en behandeling van aandoeningen van de luchtwegen. Spirometrie, de gouden standaard, kent beperkingen omdat het afhankelijk is van de inspanning en coördinatie van de patiënt. Impulsoscillometrie (IOS) is uitgegroeid tot een krachtige alternatieve en complementaire techniek die deze uitdagingen overwint doordat er slechts passieve ademhaling nodig is.

Principes van impulsoscillometrie

Het IOS-systeem past korte, gepulseerde druksignalen (met een spectrum van lage en hoge frequenties, doorgaans van 5 tot 35 Hz) toe op de luchtwegen van de patiënt via een mondstuk. Het apparaat meet gelijktijdig de resulterende druk- en stroomsignalen in de mond. Door een principe toe te passen dat analoog is aan de wet van Ohm in de elektronica, berekent het de respiratoire impedantie (Z).

De ademhalingsimpedantie bestaat uit twee hoofdbestanddelen:

Weerstand (R): De component van de impedantie die in fase is met de luchtstroom. Deze weerspiegelt voornamelijk de weerstand van de luchtwegen tegen de luchtstroom. Hogere frequenties (bijv. 20 Hz) dringen centraal door en weerspiegelen de centrale luchtwegweerstand, terwijl lagere frequenties (bijv. 5 Hz) dieper doordringen en de totale luchtwegweerstand weerspiegelen.

Reactantie (X): De component van de impedantie die uit fase is met de stroom. Deze weerspiegelt de elastische terugslag van het longweefsel en de borstwand (capaciteit) en de inertiële eigenschappen van de lucht in de centrale luchtwegen (inertie).

Belangrijkste parameters en hun klinische betekenis

R5: Weerstand bij 5 Hz, wat de totale ademhalingsweerstand vertegenwoordigt.

R20: Weerstand bij 20 Hz, representatief voor de centrale luchtwegweerstand.

R5 – R20: Het verschil tussen R5 en R20 is een gevoelige indicator voor perifere of kleine luchtwegweerstand. Een verhoogde waarde duidt op een disfunctie van de kleine luchtwegen.

Fres (resonantiefrequentie): De frequentie waarbij de reactantie nul is. Een verhoging van Fres duidt op een toegenomen obstructie en stijfheid van de longen, een kenmerk van aandoeningen van de kleine luchtwegen.

AX (Reactantiegebied): Het geïntegreerde reactantiegebied van 5 Hz tot Fres. Een toename van AX is een gevoelige indicator voor een verstoring van de perifere luchtwegen.

Gedwongen oscillatie versus impulsoscillatie bij longfunctietesten

Zowel de Forced Oscillation Technique (FOT) als de Impulse Oscillometry (IOS) zijn niet-invasieve methoden die de ademhalingsimpedantie meten tijdens rustige ademhaling. Het belangrijkste verschil zit hem in het type signaal dat ze gebruiken om het ademhalingssysteem te beïnvloeden.

1. Geforceerde oscillatietechniek (FOT)

Het signaal:Maakt gebruik van één enkele, zuivere frequentie of een mengsel van vooraf gedefinieerde frequenties (multifrequentie) tegelijkertijd. Dit signaal is een continue, sinusvormige golf.

Belangrijkste kenmerk:Het is een stationaire meting. Omdat er slechts één frequentie gebruikt kan worden, is het zeer nauwkeurig voor het meten van de impedantie bij die specifieke frequentie.

2. Impulsoscillometrie (IOS)

Het signaal:Maakt gebruik van zeer korte, pulsachtige drukgolven. Elke puls is een blokgolf die een spectrum van vele frequenties bevat (doorgaans van 5 Hz tot 35 Hz).

Belangrijkste kenmerk:Het is een transiënte meting. Een groot voordeel is dat een enkele puls vrijwel direct impedantiegegevens over een breed frequentiebereik oplevert.

Samenvattend, hoewel beide methoden waardevol zijn, maakt de gepulseerde techniek van IOS deze sneller, patiëntvriendelijker en uitzonderlijk effectief in het opsporen van aandoeningen van de kleine luchtwegen, wat bijdraagt ​​aan de wijdverspreide klinische toepassing ervan.

Voordelen van iOS

Minimale medewerking van de patiëntHet vereist slechts rustige, regelmatige ademhaling, waardoor het ideaal is voor jonge kinderen, ouderen en ernstig zieke patiënten.

Uitgebreide beoordelingMaakt onderscheid tussen centrale en perifere luchtwegobstructie en geeft informatie over de longcompliantie.

Hoge gevoeligheid voor aandoeningen van de kleine luchtwegenKan afwijkingen in de kleine luchtwegen eerder opsporen dan spirometrie.

Uitstekend geschikt voor monitoring.Maakt herhaalde en langdurige metingen mogelijk, wat nuttig is voor bronchiale provocatietests, tests naar de reactie op bronchusverwijders en monitoring tijdens slaap of anesthesie.

Klinische toepassingen

Pediatrische longgeneeskunde: De belangrijkste toepassing, met name voor de diagnose en monitoring van astma bij jonge kinderen.

Astma: Gekenmerkt door een verhoogde R5-waarde en een significante reactie op bronchusverwijders. IOS wordt ook gebruikt om de effectiviteit van de behandeling te monitoren en ongecontroleerde ziekte op te sporen aan de hand van parameters van de kleine luchtwegen (R5-R20, AX).

Chronische obstructieve longziekte (COPD): Toont verhoogde weerstand en uitgesproken disfunctie van de kleine luchtwegen (verhoogde R5-R20, Fres en AX).

Interstitiële longziekten (ILD): Deze beïnvloeden voornamelijk de reactantie, waardoor een negatievere X5 en een verhoogde Fres ontstaan, wat wijst op een verminderde longcompliantie (stijve longen).

Preoperatieve beoordeling en intraoperatieve monitoring: Biedt een snelle beoordeling van de longfunctie en kan acute bronchospasmen tijdens de operatie detecteren.

Evaluatie van onverklaarbare kortademigheid: Helpt bij het onderscheiden van obstructieve en restrictieve patronen.

Conclusie

Impulsoscillometrie (IOS) is een geavanceerde, patiëntvriendelijke techniek die een revolutie teweeg heeft gebracht in longfunctietesten, met name in populaties waar spirometrie lastig is. Dankzij de mogelijkheid om aandoeningen van de kleine luchtwegen op te sporen en een gedifferentieerde analyse van de luchtwegmechanica te bieden, is het een onmisbaar instrument voor de vroege diagnose, fenotypering en langetermijnbehandeling van een breed scala aan aandoeningen van de luchtwegen. Hoewel IOS een aanvulling is op, en geen vervanging van, conventionele longfunctietesten, heeft het een vaste en groeiende plaats verworven in het moderne diagnostische arsenaal voor ademhalingsaandoeningen.