Signifikanta skillnader i spirometrivariabler observerad mellan en Jaeger MasterScreen och en Vyntus spirometer : En jämförelse studie mellan två olika lungfunktionsutrustningar

Signifikanta skillnader i spirometrivariabler observerad mellan en Jaeger MasterScreen och en Vyntus spirometer

En jämförelse studie mellan två olika lungfunktionsutrustningar Significant differences in spirometry variables observed between a Jaeger MasterScreen and a Vyntus Spirometer A comparison study between two different lung function equipments

Författare: Ada Zilic

Vårterminen 2020

Examensarbete: Grundnivå (G2E), 15 högskolepoäng Huvudområde: Biomedicinsk laboratorievetenskap Biomedicinska analytikerprogrammet, inriktning fysiologi BMLV, Examensarbete, 15 högskolepoäng

Sammanfattning

Introduktion: En av de vanligaste undersökningsmetoderna för att bedöma den respiratoriska funktionen är spirometri. Det är en undersökning som mäter lungvolymer och

lungvolymsförändringar över tid. En fullständig lungfunktionsundersökning består av statisk och dynamisk spirometri samt mätning av diffusionskapacitet. Studiens syfte var att jämföra två olika utrustningar, en gammal (Jaeger MasterScreen Body och PFT) och en ny utrustning (Vyntus Body och One) om det fanns någon signifikant skillnad på mätresultatet mellan utrustningarna.

Metod och material: Studien bestod av 24 testpersoner, 16 kvinnor och 8 män, alla

undersökningar utfördes på Fysiologiska kliniken på Västerås sjukhus under februari och april 2020. Variablerna som undersöktes och bearbetades var vitalkapacitet (VK), forcerad

vitalkapacitet (FVK), forcerad exspiratorisk volym på en sekund (FEV1), forcerad

exspiratorisk volym uttryck i procent med vitalkapacitet (FEV%VK), total lungkapacitet (TLK), residualvolym (RV), mätning av diffusionskapacitet (DLCO) samt alveolär ventilation (VA).

Resultat: Resultatet från studien visade att det förelåg en statistisk signifikant skillnad mellan utrustningarna Jaeger och Vyntus. Lungfunktionsutrustningen Vyntus påvisade ett lägre mätresultat på samtliga variabler. Att det förelåg en statistisk signifikant skillnad kan bero på att utrustningarna använder olika mätmetoder, Jaeger har en pneumotach medan Vyntus har en ultraljudssensor.

Slutsats: Slutsatsen är att det föreligger systematisk skillnad på den nya utrustningen Vyntus. Vyntus visade lägre värden på samtliga variabler.

Abstract

Introduction: One of the most common measurements for assessment of pulmonary function is spirometry. It is a method that measures lung volumes and changes in lung volume over time. A complete lung function test consists of static and dynamic spirometry as well as measurement of diffusion capacity. The purpose of the study was to compare two different equipment, an older (Jaeger MasterScreen Body and PFT) and the contemporary (Vyntus Body and One) if there was any significant difference in the measurement result between the two equipment.

Method and materials: The study consisted of 24 test subjects, 16 women and 8 men, all examinations were performed at the Physiological Clinic at Västerås Hospital between February and April 2020. The variables investigated and processed were vital capacity (VC), forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in one second (FEV1), forced

expiratory volume expression as a percentage with vital capacity (FEV%VC), total lung capacity (TLC), residual volume (RV), diffusion capacity measurement (DLCO) and alveolar ventilation (VA).

Result: The results of the study showed that there was a statistical significant difference between the two equipments Jaeger and Vyntus. The lung function equipment Vyntus showed a lower measurement result on all variables. This statistical significant difference may be due to the fact that the equipment uses different measurement methods. Jaeger has a pneumotach while Vyntus has an ultrasonic sensor.

Conclusion: The conclusion is that there is a systematic difference in the new Vyntus equipment. Vyntus showed lower values for all variables.

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

INTRODUKTION ... 1

Respirationscentrum och andningsreglering ... 1

Ventilation och lungmekanik ... 2

Luftvägsmotståndet ... 3 Restriktiva lungsjukdomar ... 3 Lungfunktion ... 4 Statisk spirometri ... 5 Dynamisk spirometri ... 6 Diffusionskapacitet ... 7 Syfte ... 8 Frågeställning ... 9

METOD OCH MATERIAL ... 9

Urval ... 9

Genomförande för Jaeger MasterScreen ... 10

Genomförande på Vyntus One och Body ... 12

Statistisk metod ... 14 RESULTAT ... 15 Jämförelse av utrustning ... 15 DISKUSSION ... 19 Resultatdiskussion ... 19 Diskussion av undersökningsmetoden ... 20 Felkällor ... 21 Slutsats ... 21 Slutord ... 22 REFERENSER ... 23 BILAGOR ... 24 Bilaga 1 ... 24 Bilaga 2 ... 26

Introduktion

Respirationsfysiologi

Ventilation är transporten av luft till och från lungorna medan gasutbytet är transporten av koldioxid (CO2) och syre (O2) mellan luften i lungorna och cellerna. Lungorna befinner sig i brösthålan och är omgivet av bröstkorgen, thorax. Lungorna är omslutna av lungsäcken, pleura. Luftvägarna delas in i en övre och nedre del. Den övre delen omfattar näsan, munhålan och svalget. När vi andas i vila passerar luften genom

näshålan och filtreras samtidigt av epitelet innanför näsborrarna som består av enskiktat cylinderepitel med flimmerhår. När behovet av syre ökar kommer en del av luften att passera genom munnen, vid till exempel fysisk ansträngning eller när näshålan är tilltäppt. När luften passerar munhålan går det snabbare och filtreringen av luften försämras. Inandningsluften från näsan och munhålan möts sedan i svalget. De nedre luftvägarna omfattar larynx, trakea och luftrörsförgreningarna. Larynx består av brosk och bindväv och fortsätter ner i trakea som omges av hästskoformat brosk som blir tunnare och finare ju längre ner i trakea. Trakea delar sig i bronker som ytterligare delar sig nere i lungorna till mindre grenar, bronkiolerna med 23 delningspunkter som

fortsätter till respiratoriska bronkiolerna där alveolerna sitter (1,2).

Respirationscentrum och andningsreglering

Andningscentra befinner sig i medulla oblongata och pons. Det finns två centra med nervceller, ventral respiration group (VRG) och dorsal respiration group (DRG). Till DRG går sensoriska nervimpulser och DRG är det centra som reglerar andningen. När DRG aktiveras så aktiveras andningsmusklerna och det sker en inandning, vid en inhibition av DRG så sker det en relaxation av andningsmuskulaturen. Inandning är en aktiv process medan utandning är en passiv process och tar ingen energi. VRG är det område som sköter andningsarbetet vid arbete. Vid forcerat andningsarbete kräver utandningen energi eftersom individen stödjer utandningen med muskulärkraft (2).

Ventilation och lungmekanik

Andningen handlar om ett flöde in i lungorna vid inandning och ett flöde ut ur lungorna vid utandning. Flödet beror på en tryckskillnad mellan trycket i alveolen och trycket i atmosfären enligt formeln F= (Palv-Patm) / R, där F är flödet, P är tryckskillnad mellan

alveolerna och atmosfären, R är resistansen. Vid inandning blir trycket i alveolen lägre än i atmosfären och luft strömmar in, vid utandning är trycket i alveolen högre än i atmosfären och luft strömmar ut. Vid inandning blir trycket i alveolerna mindre

eftersom alveolernas volym ökar. Det som gör att alveolernas volym ökar vid inandning är pleuratrycket. Pleuratrycket är de tryck som finns mellan de två pleurabladen som omger lungan. Vid början av en inandning är pleuratrycket -5cmH2O och under

inandningen blir detta tryck mer negativt. Medelläget mellan in- och utandning kallas för functional residual capacity (FRC) och där har vi inget luftflöde. Under FRC är det alveolära trycket 0cmH2O. Vid en inandning måste trycket i alveolen blir lägre än i

atmosfären, det vill säga alveolärtrycket sjunker till -1 cmH2O. Vid utandning blir det

tvärtom, alveolära trycket ökar till 1 cmH2O och luften strömmar ut. Tryckskillnaden

mellan alveolära trycket och pleuratrycket kallas för transpulmonella trycket och är det tryck som håller lungorna uppe, se figur 1 (2).

Luftvägsmotståndet

Genom dilatation eller kontraktion av luftvägarnas diameter kan motståndet påverkas. Vid en dilatation binder adrenalin till adrenerga β2- receptorer på glatt muskulatur runt luftvägarna varpå det fysiologiska svaret blir en dilatation av luftvägarna och

motståndet minskar. Vid en kontraktion av luftvägarna så är det N. Vagus som frisätter acetylkolin som fäster in till muskarina receptorer på den glatta muskulaturen och det fysiologiska svaret blir en glatt muskelkontraktion, en minskning av diameter som ökar motståndet (2,3).

Obstruktiva lungsjukdomar

Obstruktiva lungsjukdomar kännetecknas av att det föreligger ett ökat motstånd. De intertorakala luftvägarnas diameter minskas och detta orsakas av en svullnad av bronkslemhinnan eller att luftvägarna faller samman vid exspiration. Ett gemensamt symtom för de obstruktiva lungsjukdomarna är andfåddhet i varierande grad. De obstruktiva lungsjukdomarna är astma, kronisk bronkit och emfysem. Kronisk bronkit och emfysem sammanförs under begreppet kroniskt obstruktiv lungsjukdom (KOL). KOL karaktäriseras av ett ökat luftvägsmotstånd som inte är helt reversibel.

Obstruktivitet är förknippad med en onormal inflammatorisk reaktion på grund av inhalation av skadliga partiklar och är oftast progressiv (3). Obstruktivitet karaktäriseras med en nedsatt forcerad exspiratorisk volym på en sekund (FEV1), normal eller en

nedsatt vitalkapacitet (VK) och forcerad vitalkapacitet (FVK), nedsatt FEV1 i procent av

VK (FEV1%VK) samt en flödevolymkurva med en hängmatteform (4).

Restriktiva lungsjukdomar

Restriktiva lungsjukdomar är lungsjukdomar med minskade lungvolymer eller ett hinder mot tänjbarhet. Restriktiviteten medför minskad tänjbarhet i lungorna och en lungstelhet som kan vid ett ökat andningsarbete leda till andnöd (5). Med spirometri kan restriktivitet påvisas genom en minskad vitalkapacitet med en oförändrad eller ökad FEV%. Restriktivitet kan vara orsakad av neuromuskulära sjukdomar, lungsjukdomar, lungfibros, minskad rörlighet i diafragma samt minskad mängd fungerande lungvävnad för att nämna några. Restriktivitet karaktäriseras av en nedsatt FVK, normal till ökad

FEV1%VK och en normal form på flödevolymkurvan med en ökad Peak expiratory

flow (PEF) (4).

Lungfunktion

Redan år 1846 kunde ventilationsförmågan hos friska och sjuka mätas med spirometri. Då var spirometern en vattenförseglad gasklocka som vid inspiration och exspiration rörde sig upp och ner. Numera används pneumotakografer, flödesmätare som mäter flödeshastigheten under in- och utandning. In- och utandande volymer beräknas som flöde över tid. I den traditionella pneumotakografen är flödesmotståndet uppbyggt av tunna rör eller ett fint nät och kallas för pneumotach. När flödet är laminärt blir tryckfallet proportionellt mot flödet vid mätning med en tryckgivare. Andra former av flödesmätare är turbinmätare, ultraljudsmätare och massflödesmätare (6).

En flödesmätare som består av en ultraljudsensor har ett brett mätområde (5).

Ultraljudsbaserade spirometrar placerar en ultraljudssändare och mottagare vinkelrätt mot ett luftflöde och använder metoden transit-time flödesmätning för att bestämma flöde och volymegenskaper för luften som passerar genom flödesmätaren.

Ultraljudssignal skickas snett genom luftströmmen och mäter den åter reflekterade signalen där differensen omräknas till ett flöde (7).

Det finns två typer av spirometri, statisk- och dynamisk spirometri. Lungvolymer mäts med statisk spirometri medan dynamisk spirometri mäter hur fort lungorna kan ventilera (5). Tidalvolym (VT) är volymen luft vid ett andetag och är i genomsnitt 500 ml. VT och andningsfrekvensen utgör tillsammans lungornas minutventilation, det vill säga den totala mängd luft som ventileras i lungorna under en minut. I vila är andningsfrekvensen i genomsnitt runt 12 andetag per minut. Residualvolym (RV) är den luft som finns kvar i lungorna och luftvägarna efter en maximal utandning. Vitalkapacitet är den mängd luft som ventileras vid en maximal in- och utandning (1,6).

Statisk spirometri

Statisk spirometri mäter den totala lungkapaciteten (TLK), VK och RV. Lungorna är halvfyllda med luft vid en normal andning men lungornas luftfyllnad kan öka

viljemässigt genom en kraftig inandning. Inspiratorisk reservvolym (IRV) kallas den extra luftfyllnaden. Exspiratorisk reservvolym (ERV) är den extra volymen luft som andas ut vid en maximal utandning (6).

Det finns två metoder som används för att mäta dessa lungvolymer. Dessa två metoder är gasspädning och kroppspletysmografi (5). I denna studie används endast

kroppspletysmografi. Kroppspletysmografi är en metod för statisk spirometri som mäter kroppens volymförändringar vid inspiration och exspiration och metoden bygger på Boyles lag, det vill säga att tryck multiplicerat med volym är konstant i ett slutet rum. Två slutna rum används, testpersonen placeras i en body box som är sluten och

testpersonen andas i ett munstycke som är ansluten till en flödesmätare där även trycket i munhålan kan mätas. Längst ut på flödesmätaren finns en avstängningsventil som stoppar luftflödet i några sekunder. Detta sker efter en normal utandning, testpersonen får därefter göra försök till en in- och utandning. Under tiden mäts tryckförändringen i lungorna vid munhålan och tryckförändringen i boxen. Thorax vidgas vid försök till en in- och utandning vilket medför att diafragman och interkostalmusklerna aktiveras, se figur 2 (3,6).

Figur 2. Diagram med statiska spirometrivärden med tidalvolym (VT), vitalkapacitet (VK), funktionell residual kapacitet (FRC), exspiratorisk reservvolym (ERV),

inspiratorisk reservvolym (IRV), residual volym (RV) samt total lungkapacitet (TLK) (2).

Dynamisk spirometri

Dynamisk spirometri omfattar mätning av snabba luftflöden. FVK och FEV1 mäts med

dynamisk spirometri. FEV1 mäter hur stor volym som har andats ut på en sekund. En

annan viktig variabel vid dynamisk spirometri är FEV1 uttryckt i procent av VK

(FEV%) genom att dividera FEV1 med VK fås andelen som blåsts ut under en sekund

och denna kvot ligger normalt på 75 – 80 procent hos en vuxen frisk individ. Det snabba luftflödet beror på luftvägsmotstånd, hur luftrören motstår kompression och lungornas elastiska återfjädringstryck, se figur 3 (6).

Figur 3. Flödevolymkurva med en maximal inandning följt av en forcerad maximal utandning med forcerad exspiratorisk volym på en sekund (FEV1) räknas. Nedre kurvan

är referenskurva och den övre är testpersonens kurva. Flöde mätt i liter per sekund på y-axeln och volym i liter på x-y-axeln. Bildkälla: Zilic AZ.

Diffusionskapacitet

Diffusionskapacitet är en mätning som visar hur effektiv syrgastransporten är mellan alveolarluft och blod i lungkapillärerna. Diffusionskapacitet mäts med single breath – teknik och innebär att testpersonen får andas in ett maximalt andetag med testgas som innehåller en låg koncentration av kolmonoxid (CO) och hålla andan i 8 – 10 sekunder, sedan mäts mängden CO som diffunderar från alveolerna till blodet per minut.

Apparaten mäter koncentrationen av CO i utandningsluften och jämför med den inandade CO-koncentrationen och diffusionskapaciteten i lungan för CO beräknas (DLCO) se figur 4. Alveolär ventilation (VA) är den mängd luft som når alveolerna som även är en variabel som kommer med diffusionskapacitetsmätningen (6).

Figur 4. Exempel på en diffusionskapacitet mätningskurva. Tid i sekunder på x-axeln och testgasen i procent samt volym i liter på y-axeln. Kurvan visar tidalandning,

maximal utandning, maximal inandning och hålla andan i 8 - 10 sekunder därefter andas ut i normal utandningstakt. Bildkälla: Zilic AZ.

Syfte

Lungfunktionsundersökning är en väldigt vanlig och viktig undersökning som utförs världen runt. Det är väldigt viktigt med att mäta korrekta lungfunktionsvolymer och att utrustningarna som används är korrekta därför görs denna studie. Fysiologkliniken i Västerås sjukhus har fått in en ny och modern lungfunktionsutrustning som ska ersätta deras gamla. Syftet med denna studie är att jämföra deras nya utrustning Vyntus med deras gamla Jaeger. Genom att utföra fullständiga lungfunktionsundersökningar på två olika apparater med samma individ kan en jämförelse göras för att se om det finns

Frågeställning

Föreligger det statistisk signifikant skillnad i mätresultat av de vanliga spirometrivariablerna mellan utrustningarna?

Metod och material

Urval

I studien deltog totalt 24 friska testpersonerna. Testpersonerna bestod av 16 kvinnor och 8 män med medelåldern 35 år range (23 – 63 år). Medellängden för testpersonerna var 171 cm. Rekrytering av testpersonerna skedde muntligt och exkluderingskriterierna för att vara med i studien var att testpersonerna inte fick ha astma, förkylningssymtom eller andra lungsjukdomar. En testperson exkluderades från studien på grund av allergi under tillfälle två.

Etiska aspekter

Innan undersökningen fick testpersonen muntlig information om undersökningen och studien men även läsa igenom och skriva under ett informations- och

samtyckesformulär. I formuläret fanns information om undersökningen, om vilka personuppgifter som registreras och hur dessa personuppgifter kommer behandlas, se bilaga 1. Studien innefattade hantering av personuppgifter i form av kön, ålder, längd, vikt och lungkapacitet. Testpersonen behövde även uppge om de hade obstruktiv eller restriktiv lungsjukdom samt förkylningssymtom.

Alla testpersoner var väl medvetna om vad det innebar att medverka i studien och att de hade rätt att när som helst under studiens gång avbryta sin medverkan utan att ange anledning. Personuppgifterna registrerades på dataprogrammet Jlab och SentrySuite på fysiologiska kliniken på Västerås sjukhus. Vid bearbetning av data användes en kodning som var kopplade till samtyckesdokumentet som lagrades på en säker plats. Kodningen skedde med pseudonymisering, namn och personnummer ersattes med en siffra och bokstav. Det var bara jag och vid behov min metodhandledare som tog del av

informationen och personuppgifterna. Lungfunktion är en klinisk använd metod, vilket innebär att det är en säker och välbeprövad metod som inte medför några risker till

testpersonerna. Vid eventuell avvikelse i resultatet för en testperson, var tanken att diskutera med handledare och rekommendera testpersonen att uppsöka primärvården.

Kalibrering

Varje dag innan undersökningarna påbörjades kalibrerades utrustningen och omgivande förhållanden som temperatur, luftfuktighet och lufttryck skrivs in. Både Jaeger

MasterScreen PFT och Vyntus One spirometer krävde en uppvärmningstid på 15 minuter innan volymkalibreringen utfördes. För Jaeger MasterScreen anslöts en kalibreringpump med en volym på tre liter till pneumotachen, pumpkolven drogs fram och tillbaka med jämna pumpslag ett antal gånger. För godkänd volymkalibrering krävs med en treliterspump ± 12 ml. För Vyntus Body och Vyntus One behövdes inte

omgivande förhållanden skrivas in, detta fanns redan automatiskt. Med tre liters kalibreringspump krävdes ± 0,4% för godkänd kalibrering.

Bodykalibrering ska utföras för att vara säker att kroppspletysmografiska

tryckmätningen ger riktiga mätvärden. Body box dörren stängs och ett automatiskt kalibreringsprogram kalibrerar tillslutningstrycket och kabintrycket. Likadant för båda utrustningarna. Gaskalibreringen för Jaeger MasterScreen PFT utförs med inbyggda gasanalysatorerna för CO, helium (He) och syrgas (O2). Detta sker med ett

kalibreringsprogram där korrektionsfaktorer räknas ut. För Vyntus One sker gaskalibreringen med en specifik kalibreringsgas innehållande CO, He och O2.

Genomförande för Jaeger MasterScreen

Undersökningen genomfördes vid fysiologiska kliniken på Västmanlands sjukhus i Västerås. Testpersonerna informerades att två fullständiga lungfunktionsundersökningar skulle utföras vid två olika tillfällen. Vid första tillfället utfördes en fullständig

lungfunktionsundersökning på den gamla utrustningen Jaeger MasterScreen Body (Carefusion, Hoechburg, Tyskland) som är en kroppspletysmograf (figur 5) och Jaeger

utrustningarna var klinikens egna, se bilaga 2, 3 samt 4. Referensmaterialet som användes för båda utrustningarna var Hedenströms referensmaterial (8).

Testpersonen placerades sittandes i body box för mätning av statisk spirometri med en kroppspletysmograf. Personen fick sitta på en 45 cm hög stol med rak kroppshållning och mätutrustningen justerades till rätt höjd. Ett munstycke (DARTM _{Electrostatic}

Spirometry Filter, Mansfield, USA) placerades på pneumotachen och en näs klämma (WelchAllyn, Sequim, USA) på näsan.

Första momentet utfördes i kroppspletysmografen, testpersonen sitter i en sluten box och andas i ett munstycke som är kopplat till pneumotachen. Testpersonen fick tidalandas i takt med en klocka för att uppnå tidalandning med 20 andetag per minut. Efter 3 – 5 andetag stängdes ventilen längst ut på pneumotachen i tre sekunder och inget luftflöde fanns. Under dessa sekunder ska testpersonen göra försökt till en in- och utandning. När ventilen öppnas igen ska testpersonen tömma luften i lungorna ut maximalt och sedan fylla lungorna maximalt in därefter ut maximalt igen och sedan tidalandas. Minst tre acceptabla försök utfördes vilket är enligt guidelines från European

Figur 6. Jaeger MasterScreen PFT används för diffusionskapacitetsmätning. (Carefusion, Hochburg, Tyskland). Bildkälla: Carefusion.co.uk Figur 5. Jaeger MasterScreen Body är en

kroppspletysmograf (Carefusion, Hochburg, Tyskland). Bildkälla: Carefusion.co.uk

Respiratory Society (ERS) en förutsättning för ett säkrare och mer pålitligt resultat och det bästa värdet användes (9).

Andra momentet var mätning av dynamisk spirometri. Testpersonen fick tidalandas i munstycket med näs klämma på, efter 3 – 5 andetag fyllde testpersonerna lungorna maximalt med luft, när lungorna var fyllda blåste testpersonen ut luften snabbt och explosivt samt fortsatte tömma luften maximalt i cirka sex sekunder. Avslutades med en snabb inandning därefter normala andetag. Momentet utfördes minst tre gånger.

Tredje momentet var diffusionskapacitetsmätning som började med tidalandning genom munstycket med näs klämma på, efter 3 – 5 andetag tömde testpersonen lungorna maximalt ut till RV för att sedan fylla lungorna maximalt in, hålla andan i cirka åtta sekunder och sedan tömma lungorna på luft i normal utandningstakt. Detta moment utfördes två gånger.

Genomförande på Vyntus One och Body

Efter fem – sju veckor fick alla testpersoner komma tillbaka och utföra en fullständig lungfunktionsundersökning på den nya utrustningen Vyntus Body som är en

kroppspletysmograf och består av en body box, ultrasonic flödessensor och en

avstängningsventil (Vyaire medical, Mettawa, USA. Svensk återförsäljare: Intramedic, Sollentuna, Sverige) (figur 7) och Vyntus One är en lungfunktionsmätare med

diffusionskapacitetsmätning (Vyarie medical, Mettawa, USA. Svensk återförsäljare: Intramedic, Sollentuna, Sverige) (figur 8). Alla lungfunktionsundersökningar

Genomförandet (moment 1 – 3) gick till likadant som för Jaeger MasterScreen. Skillnaden mellan dessa två utrustningar är att Vyntus har en ultraljudsmätare istället för en pneumotach. Ett nytt undersökningsprogram SentrySuite användes. Munstycken som användes var MicroGard II, bacterial/viral filter (Vyaire Medical, Hoechberg, Germany) och ventilen under resistensmätningen i kroppspletysmografen var stängd i fem sekunder i jämförelse med tre sekunder i Jaeger MasterScreen Body.

Figur 7. Vyntus Body är en

kroppspletysmograf (Vyaire medical, Mettawa, USA. Svensk återförsäljare: Intramedic, Sollentuna, Sverige).

Bildkälla: Zilic AZ.

Figur 8. Vyntus One används för mätning av diffusionskapacitet (Vyaire medical, Mettawa, USA. Svensk återförsäljare: Intramedic, Sollentuna, Sverige).

Statistisk metod

Normalfördelning antogs på samtliga variabler baserat på granskning av histogram. Medelvärde och standarddeviationen beräknades på alla variabler från respektive utrustning med programmet Excel (Microsoft Excel, 2016, Kista Sverige). Nollhypotesen (H0) angavs som H0 = det föreligger ingen signifikant skillnad på

mätresultaten mellan de två utrustningarna, Jaeger och Vyntus. Mothypotsen (H1) = det

föreligger en signifikant skillnad på mätresultaten mellan Jaeger och Vyntus.

Signifikansnivån angavs som 5%, (p<0,05), det vill säga P-värde mindre än 0,05. Ett parat t-test användes för att testa om det förelåg en signifikant skillnad i mätresultatet mellan de två utrustningarna. På grund av att antalet personer var i underkant utfördes även ett icke-parametriskt test, Wilcoxon signed-rank test. En Bland-Altman plot utfördes för att se skillnaden mellan utrustningarna på samma variabel. Statistiken bearbetades och analyserades i programmet International Business Machines

Resultat

Resultatet som presenteras nedan baseras på 24 testpersoner i ålder 23 – 63 år,

medelålder var 35 år. En sammanställning av testpersonernas demografiska data kan ses i tabell 1. Bland dessa 24 testpersoner var 16 kvinnor och 8 män som alla uppfyllde inklusionskriterierna.

Tabell 1. Testpersonernas demografiska data. Värdena presenterade som medelvärde ± standarddeviation samt range.

Testpersoner (n=24)

Ålder, år 34,6 ± 12,6 23 - 63

Längd, cm 170,7 ± 8,9 150 - 193

Vikt, kg 71,9± 12,2 50 - 100

Range = variationsvidd (lägst – högst värde), SD = standarddeviation. Jämförelse av utrustning

Spirometrivariablerna från den fullständiga lungfunktionsundersökningen från Jaeger och Vyntus presenteras i tabell 2. I tabell 2 presenteras medelvärde och SD för VK, FVK, FEV1, FEV%VK, TLK, RV, DLCO samt VA för Jaeger respektive Vyntus

utrustningen. Medelvärdet var lägre för samtliga variabler med Vyntus.

För att undersöka om det förelåg en signifikant skillnad mellan Jaeger och Vyntus användes ett parat t-test. Det parade t-testet visade att det förelåg en statistisk signifikant skillnad mellan utrustningarna Jaeger och Vyntus för variablerna VK (P = 0,013), FVK (P = 0,008), FEV1 (P = 0,000091), TLK (P = 0,001), RV (P = 0,016), DLCO (P =

0,000005) och VA (P = 0,00003) (tabell 2). För variabeln FEV%VK fanns det ingen statistisk signifikant skillnad mellan utrustningarna (P = 0,47).

De statistiska beräkningarna upprepades med Wilcoxon signed-rank test. De variabler som var signifikanta med det parade t-testet blev detsamma även med Wilcoxon signed-rank test.

Tabell 2. Medelvärde ± standarddeviation och differensen för lungvolymer i liter för Jaeger MasterScreen och Vyntus apparaten samt p-värde mellan dem.

Jaeger

MasterScreen Vyntus Medelvärde ±

SD Medelvärde ± _SD Differens P-värde

VK 4,65 ± 1,05 4,56 ± 0,94 0,08 P <0,05 FVK 4,56 ± 1,05 4,47 ± 0,95 0,11 P <0,05 FEV1 3,79 ± 0,84 3,63 ± 0,78 0,16 P <0,05 FEV%VK 81,67 ± 3,99 81,25 ± 3,12 0,42 P >0,05 TLK 6,36 ± 1,20 5,97 ± 1,22 0,39 P <0,05 RV 1,71 ± 0,52 1,47 ± 0,52 0,24 P <0,05 DLCO 9,8 ± 2,2 9,0 ± 2,1 0,80 P <0,05 VA 5,83 ± 1,08 5,57 ± 1,0 0,26 P <0,05

VK = Vitalkapacitet, FVK = Forcerad vitalkapacitet, FEV1 = Forcerad exspiratorisk volym på

en sekund, FEV%VK = Forcerad exspiratorisk volym uttryckt i procent av vitalkapacitet, TLK = Total lungkapacitet, RV = Residualvolym, DLCO = Mätning av diffusionskapacitet av kolmonoxid i lungorna, VA = Alveolär ventilation.

Bland-Altman plot utfördes på FEV1 och DLCO för att jämföra de två utrustningarna på

samma variabel. X-axeln visar medelvärdet av de två utrustningarna och y-axeln visar differensen mellan de två utrustningarna, figur 9 och 10.

Figur 9: Bland-Altman plot med forcerad exspiratorisk volym på en sekund i liter (FEV1) medelvärdet ± 1,96 standarddeviationen (SD) (95% limits of agreement) för old

(Jaeger) och new (Vyntus).

Figur 10: Bland-Altman plot med diffusionskapacitet i liter (DLCO) medelvärdet ± 1,96 standarddeviationen (SD) (95% limits of agreement) för old (Jaeger) och new (Vyntus).

Figur 11: Illustrerar individuell skillnad mellan utrustningarna old (Jaeger) och new (Vyntus) för respektive testperson (x-axeln) med värdena av vitalkapacitet i liter (VK) (y-axeln).

Figur 12: Illustrerar individuell skillnad mellan utrustningarna old (Jaeger) och new (Vyntus) för respektive testperson (x-axeln) med värden av forcerad exspiratorisk volym på en sekund (FEV1) (y-axeln).

Diskussion

Resultatdiskussion

Resultatet i studien visade att det förelåg en statistisk signifikant skillnad mellan

utrustningarna Jaeger och Vyntus för spirometrivariablerna VK, FVK, FEV1, TLK, RV,

DLCO och VA (p<0,05) men inte för variabeln FEV%VK (p>0,05) (tabell 2). Den nya utrustningen Vyntus påvisade lägre medelvärden för samtliga variabler än vad den gamla utrustningen Jaeger gjorde. I resultatet kan en trend ses i figur 11 och 12 som illustrerar en individuell skillnad. Trenden visar att det är fler testpersoner som har lägre värden med Vyntus.

Att det påvisade signifikant skillnad mellan utrustningarna kan bero på att

utrustningarna har olika flödesmätare. Jaeger MasterScreen har en pneumotach som flödesmätare som mäter flöde över tid medan den nya utrustningen Vyntus Body och Vyntus One använder ultraljudssensor som flödesmätare och mäter skillnaden i hastighet på en ljudsignal. Tidigare studier har visat en signifikant skillnad i dynamisk spirometri mellan olika utrustningar. I en studie som utfördes på 12 friska individer under en period av 14 dagar jämfördes tre olika sorter av spirometrar. De tre olika sorterna som användes i studien var hot-wire som är en form av en flödesmätare, wedge-bellows som är en form av volymsmätare som var vanligare förr och

ultraljudssensor. Alla tre följde ATS/ERS rekommendationer. Spirometrivariablerna som undersöktes var FVK och FEV1. Resultatet visade signifikant högre värden för

FVK och FEV1 med hot-wire och wedge-bellows jämfört med ultraljudssensor.

Ultraljudssensor visade lägre värden vilket även noterades i detta examensarbete (10). I en annan studie som gjordes över en längre period utfördes spirometri undersökningarna först på en hot-wire spirometer och flera år senare på en portabel ultraljudssensor

spirometer. Resultatet av studien påvisade lägre lungvolymer från ultraljudssensor spirometern jämfört med hot-wire spirometern (11).

I en tredje studie jämfördes en Jaeger MasterScreen pneumotachograf och EasyOne spirometer som använde ultraljudssensor för mätning av flöde hos 49 testpersoner i slumpmässig ordning. Variablerna som undersöktes var FEV1 och FVK. Resultatet

visade även här lägre värden med EasyOne spirometer än med Jaeger MasterScreen. Denna studie visade en systematisk skillnad mellan de två typerna av spirometri (12). En annan studie jämförde en handhållen spirometer och en konventionell. Den

handhållna spirometern var en EasyOne som påvisade lägre värden vid dynamisk spirometri (13).

De lägre volymerna i Vyntus kan bero på att den använder ultraljudsensor som flödesmätare och detta kan stärkas med de tidigare studier som gjordes med likadan teknik. De tidigare studierna har endast undersökt dynamisk spirometri och inte en fullständig lungfunktionsundersökning med statisk spirometri och

diffusionskapacitetsmätning.

Den variabeln som visade störst skillnad mellan utrustningarna var DLCO, ungefär 8 dl mellan Jaeger och Vyntus. Att det var en sådan stor skillnad kan bero på flera faktorer. Ingen Hb-korrigering utfördes, med fem till sju veckor mellan kan Hb-värdet förändras hos testpersonen. Gaskalibreringen för Jaeger utrustningen blev inte alltid godkänd på första försöket vilket kan betyda att något var fel med den och att det var dags för en årlig kontroll. För friska vuxna individer ska inte flera veckor påverka mätningen av diffusionskapacitet.

Testpersonerna var sin egna kontroll och därmed påverkar inte längd, vikt och kön differensen mellan utrustningarna. Kroppsställning kan påverka resultatet därför var det väldigt viktigt för undersökaren att påpeka testpersonens kroppsställning. Sitta med rak rygg och avslappnande axlar under båda tillfällena.

Diskussion av undersökningsmetoden

I studien gick det mellan fem till sju veckor mellan de två

lungfunktionsundersökningarna. Den första lungfunktionsundersökningen utfördes på Jaeger MasterScreen Body och PFT. Fem till sju veckor senare utfördes undersökning

flera av dem hade genomfört detta ett flertal gånger. Om det hade varit en

inlärningsprocess så hade resultatet kanske istället visat tvärtom, ett högre värde vid tillfälle två. Det visade dock lägre värden för nästintill alla testpersonen, någon enstaka fick likadant eller högre värde vid tillfälle två.

Ett samarbete mellan undersökaren och testperson är avgörande för ett korrekt värde. Denna typ av undersökning kräver mycket från både testpersonen och undersökaren, testpersonen behöver prestera sitt yttersta för ett pålitligt värde medan undersökaren behöver stötta och förklara under tiden. Det är viktigt att undersökaren medverkar genom att förklara på olika sätt om testpersonen har svårt att förstå men även att se testpersonens mående, när det inte går att pressa mer från personen. Några av testpersonerna hade svårt för tekniken och fick göra om ett flertal gånger.

Felkällor

En brist i studien kan ha varit att det var lång tid mellan de två tillfällena. Det hade gått mellan fem till sju veckor från första undersökningen på Jaeger och andra

undersökningen på Vyntus. Det kunde ha varit bättre att göra undersökningen nära inpå varandra istället för flera veckor mellan, men i denna studie fanns det inte möjlighet att ha båda utrustningarna på plats samtidigt. En annan brist är att alla testpersoner gjorde första undersökningen på Jaeger utrustningen och därefter på Vyntus. En slumpmässig ordning hade kunnat vara en förbättring men detta fungerade inte i denna studie. En svag punkt är att få observationer är gjorda, totalt 24 stycken. Det behövs en större studie för ett mer pålitligt och säkert resultat. En låg studiepopulation leder till statistisk osäkerhet och mätosäkerhet. För vidare studier rekommenderas en större

studiepopulation för att närmare undersöka skillnaden mellan utrustningarna.

Slutsats

Det föreligger signifikant skillnad mellan utrustningarna Jaeger och Vyntus. Vyntus visar systematiskt lägre värden vilket kan ha klinisk betydelse vid upprepade mätningar på patienter som tidigare har undersökts på Jaeger-utrustningen.

Slutord

Ett stort tack till min metodhandelare Annika Öhrn, Biomedicinsk analytiker på Fysiologkliniken, Västerås sjukhus som bidrog med metodhandledning och även ett stort tack till all personal på Fysiologkliniken att jag fick göra detta examensarbete och jämföra era lungfunktionsutrustningar. Ett stort tack till min skrivhandledare Anita Hurtig-Wennlöf, biträdande professor på Institutionen för hälsovetenskaper, Örebro universitet som hjälpte mig med vägledning och synpunkter vid skrivandet. Slutligen ett stort tack till alla testpersoner som ställde upp under båda tillfällena i denna studie.

Referenser

1. Sand O. Toverud KC Människokroppen med fysiologi och anatomi. Stockholm: Liber; 2006.

2. Hall JE, Guyton AC. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2011.

3. Grefberg N. Medicinboken. Stockholm: Liber; 2010.

4. Moore VC. Spirometry: Step by step. Breathe. 2012;8(3): 232-40.

5. Lännergren J, Westerblad H, Ulfendahl M, Lundeberg T. Fysiologi. Lund: Studentlitteratur; 2012.

6. Jonson B, Wollmer P. Klinisk fysiologi med nuklearmedicin och klinisk neurofysiologi. Stockholm: Liber; 2011.

7. Sensitivity Enhancement of spirometer employing ultrasonic method. J. Biomed. 2005;26(6):351-356.

8. Hedenström H, Malmberg H, Fridriksson HV. Reference Values for LungJ Med Sci. 1986;91:299-310.

9. Miller MR, Hankinson J, Brusasco V, Burgos F, Casaburi R, Coates A et al. Standardisation of spirometry. European Respiratory Journal. 2015;26:319-338. 10. Aardal ME, Svendsen LL, Lehmann S, Eagan TM, Haaland I.A pilot study of

hot-wire, ultrasonic and wedge-bellow spirometer inter- and intravariability. BMC Res notes. 2017;497:1-7.

11. Bridevaux PO, Dupuis E, Schindler C, Keidel D, Gerbase MW, Probst N et al. Spirometer replacement and serial lung function measurements in population studies: results from the SAPALDIA study. American Journal of Epidemiology. 2015;181:752-761.

12. Milanzi EB, Koppelman GH, Oldenwening M, Augustijn S, Ruijter B, Farenhorst M et al. Considerations in the use of different spirometers in epidemiological studies. Environ health. 2019;18:1-8.

13. Gerbase MW, Dupuis E, Schindler C, Keidel D, Bridevaux PO, Kriemler S et al. Agreement Between Spirometers: A Challenge in the Follow Up of Patients and Populations. Respiration. 2013;85: 505-514.

Bilagor

Bilaga 1

Information till studiedeltagare

Denna undersökning är en del av mitt examensarbete vars syfte är att jämföra lungfunktionsvariabler mellan en gammal och ny apparat. En fullständig

lungfunktionsundersökning kommer utföras vid två tillfällen. Första tillfället sker undersökningen på den gamla apparaten och på andra tillfället sker undersökningen på den nya apparaten.

Denna hantering av personuppgifter bygger på att dina personuppgifter behandlas med ditt samtycke. Du kan när som helst ta tillbaka samtycket och uppgifterna får då inte bevaras eller behandlas vidare. Genom insamling av uppgifter om registrerade mätdata från lungfunktionsundersökningarna kommer de att utgöra underlag i ett examensarbete på kandidatnivå. Personuppgifterna kommer behandlas under den tid det tar att färdigställa examensarbetet under vårterminen 2020 varefter de raderas. Du kan ta del av det som registrerats om dig eller ha synpunkter på de uppgifter som samlats in genom att kontakta ansvariga för examensarbetet enligt nedan angivna kontaktuppgifter.

Efter att du läst igenom denna information kommer du även få en muntlig genomgång och tillfälle att ställa frågor. Din medverkan som försöksperson är frivillig och

samtycket skrivs under på denna information.

Deltagande i studien innebär besök vid Fysiologiska kliniken på Västerås Sjukhus. Avdelningen ligger på plan 2, huvudentrén.

Undersökningen kommer ta ungefär 30 - 40 minuter och innebär inga risker för dig som försöksperson.

Ada Zilic, Biomedicinsk analytiker student med inr. klinisk fysiologi, termin 6 Örebro universitet, institution för hälsovetenskaper

E-post: ada_zilic@hotmail.com Tel: 076-0929108

Handledare för studien är:

Annika Öhrn

Leg. Biomedicinsk analytiker, Region Västmanland Västerås sjukhus E-post: Annika.ohrn@regionvastmanland.se

Anita Hurtig-Wennlöf

Bitr. Professor Örebro Universitet E-post: anita.hurtig-wennlof@oru.se Tel: 019-303816

Jag har mottagit information om studien och vill delta som försöksperson. Jag är medveten om att jag när som helst avbryta mitt deltagande i studien.

Namn:______________________________ Telefonnummer:______________________ Ort och datum:_______________________