2019 ATS/ERS Spirometrie-Release
8. März 2021· 10 min read

Ratgeber-Serie: Wie Sie einen einfachen Spirometrie-Test durchführen

How to perform a spirometry test
Mit der richtigen Vorbereitung, einer fundierten Anleitung und einem gut funktionierenden Spirometer können Sie die Durchführung eines grundlegenden Spirometrie-Tests problemlos meistern.

 

In der Welt der Diagnostik ist die Lungenfunktionsprüfung eines der Instrumente, dessen Potenzial noch bei weitem nicht voll ausgeschöpft wird. Lange Zeit galt dieser Test als Domäne der Lungenfachärzte mit ihren mysteriösen und komplizierten Geräten. Selbst einfachste Lungenfunktionsprüfungen (PFT) erfordern eine Überweisung an einen anderen Spezialisten, was für die Patienten zusätzliche Planung und Zeit erfordert. Dies stellt nicht nur eine zusätzliche Belastung für die Patienten dar, sondern erhöht auch das Risiko einer verzögerten Behandlung, da die PFT-Labore aufgrund der anhaltenden COVID-19-Pandemie oft überlastet sind. Manche Patienten beschliessen sogar, dass sie nicht noch einen weiteren Arzt aufsuchen wollen.

Dabei ist die Einrichtung eines PFT-Programms für praktisch jede Praxis möglich, von niedergelassenen Internisten und Hausärzten bis hin zu Hausarztpraxen, die grösseren Organisationen angeschlossen sind. Das Angebot von PFT-Dienstleistungen kann jede Praxis zu einem wirklich patientenzentrierten Zentrum der medizinischen Versorgung machen, und in Anbetracht des Umsatzpotenzials ist die patientennahe PFT auch wirtschaftlich gesehen sinnvoll. Und auch wenn es immer hilfreich ist, einen Spezialisten (wie z. B. einen Atemtherapeuten) für zusätzliche Leistungen zur Verfügung zu haben, kann das vorhandene Personal problemlos geschult werden, um grundlegende (aber dennoch unglaublich wertvolle) PFT-Leistungen wie die Spirometrie anzubieten.

Bevor Sie einen Spirometrie-Test durchführen

Angenommen, Ihre Praxis hat sich entschieden, die Spirometrie in die Liste der angebotenen Leistungen aufzunehmen, und Ihr Team ist bereit, den ersten Patienten zu untersuchen. Die folgenden Punkte sind wichtig, und zwar jedes Mal, bevor Sie mit einem Spirometrietest beginnen (egal ob es sich um den ersten oder den tausendsten Patienten handelt*).

  • Ausrüstung: Das mag selbstverständlich erscheinen, aber genau deshalb wird es oft vergessen. Eine der ersten Regeln der Spirometrie-Interpretation ist GIGO («Garbage in, Garbage out»): Wenn die Daten nicht korrekt sind, ist auch die Interpretation fehlerhaft. Normalerweise sprechen wir darüber hinsichtlich Anleitung und Verfahren, aber auch wenn Ihre Ausrüstung nicht in gutem Zustand ist, werden die Daten unzuverlässig sein, egal wie gut Sie Ihre Testperson anleiten. In den meisten Fällen beginnt die Vorbereitung der Ausrüstung damit, dass die Kalibrierung des Geräts überprüft wird. Mithilfe einer grossen Kalibrationspumpe (mit einem Fassungsvermögen von 1 oder 3 Litern, je nach Gerät) drückt der Anwender während eines bestimmten Zeitfensters Luft am Sensor vorbei. Das erfasste Volumen wird dann mit dem bekannten Volumen der Kalibrationspumpe verglichen, und wenn die Messung innerhalb einer bestimmten Abweichung liegt, hat das Gerät die Kalibrierung bestanden. Liegt der Messwert ausserhalb des akzeptablen Bereichs, muss das Gerät möglicherweise aktualisiert und erneut getestet oder sogar vom Hersteller gewartet werden. Einige Geräte, wie z. B. das NDD EasyOne Air, verwenden eine Technologie, die keine regelmässige mechanische Kalibrierung erfordert, auch wenn eine regelmässige Überprüfung auch dieser Geräte mit einer «biologischen Kontrolle» (d. h. mit einem gesunden Klinikmitarbeiter) immer noch als optimale Vorgehensweise gilt.
  • Daten: Auch in diesem Bereich gilt «GIGO». Die Interpretation der Spirometrie-Ergebnisse basiert auf Standards, die durch anthropometrische Werte einschliesslich Alter, Grösse und biologischem Geschlecht prognostiziert werden. Sind die Patienteninformationen ungenau, kann die vom Gerät gelieferte vorläufige Interpretation verzerrt sein und falsche Negativwerte (oder ja nach Art des Fehlers auch falsche Positivwerte) liefern. Nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um alle in Ihr Testgerät eingegebenen Informationen, einschliesslich der Patientenidentifikation, nochmals zu überprüfen, um eine genaue Diagnose zu gewährleisten. Die aktuelle Umgebungstemperatur und der barometrische Druck sollten ebenfalls eingegeben werden, da diese einen gewissen Einfluss auf die Messwerte haben können. Beachten Sie jedoch unbedingt auch die Bedienungsanleitung des verwendeten Geräts, da einige Geräte diese Messungen direkt vornehmen können (und einige wie z. B. das EasyOne Air von Druckänderungen nicht beeinflusst werden).
  • Patient: Die Frage, ob es Kontraindikationen für die Spirometrie gibt, wurde lange diskutiert. Bis 2019 galt ein kürzlich erlittener Myokardinfarkt (MI) als absolute Kontraindikation, da die kraftvollen Anstrengungen, die mit einem korrekt durchgeführten forcierten Ausatmungsmanöver verbunden sind, möglicherweise schnelle Änderungen des intrathorakalen Drucks und damit des Blutdrucks verursachen können. Die neuesten technischen Empfehlungen der American Thoracic Society (ATS) und der European Respiratory Society (ERS) haben jedoch die Kontraindikationen eines kürzlich erlittenen Myokardinfarktes in die Kategorie «relativ» verschoben, sodass Ärzte nach eigenem Ermessen entscheiden können*. Ähnliche Faktoren, die ebenfalls solche Änderungen des intrathorakalen (oder intraabdominalen) Drucks begünstigen, wie kürzlich erfolgte Operationen oder unkontrollierter Bluthochdruck, sollten ebenfalls in Betracht gezogen werden, bevor eine Spirometrie durchgeführt wird. Andere relative Kontraindikationen werden in Betracht gezogen, da sie sich auf die Technik oder den Aufwand auswirken können und somit wiederum die Genauigkeit der erfassten Daten beeinflussen können. Dazu gehören Ereignisse wie eine kürzlich durchgeführte Operation, Schmerzen, eine grosse Mahlzeit (da das Manöver Übelkeit auslösen kann) oder das Tragen von einengender Kleidung (die die Bewegung der Brustwand beeinflussen kann). Der Patient muss zudem auch in der Lage sein, die Anweisungen zu verstehen und zu befolgen. In vielen Fällen werden die Patienten auch gebeten, ihre inhalativen Medikamente für einen ihrer Wirkungsdauer entsprechenden Zeitraum abzusetzen (z. B. 12–24 Stunden bei einem zweimal täglich eingenommenen Medikament), wenngleich dies am wichtigsten ist, wenn man sich auf eine Studie nach erfolgter Bronchodilatation vorbereitet, um die Umkehrbarkeit der Atemwegsobstruktion zu bewerten. In jedem Fall sollten Patienten die Einnahme anderer Substanzen vermeiden, die die Koordination (wie Alkohol) oder den Grad des Bronchospasmus (wie Tabak- oder E-Zigarettenprodukte) beeinflussen können, und alle tatsächlich eingenommenen Medikamente oder Substanzen sollten in der Patientenakte dokumentiert werden, um den Kontext wiederzugeben.

Es kann losgehen 

Haben Ausrüstung und Patient all diese Kriterien erfüllt, ist es an der Zeit zu schauen, wie gut sich die Luft in der Lunge des Patienten bewegt. Auch hier gibt es ein paar kritische Details zu beachten, um die Genauigkeit des Tests (und damit der Diagnose) zu maximieren. Vergessen Sie einen dieser Punkte, kann dies zu einer suboptimalen Datenerfassung führen. Glücklicherweise lässt sich jeder dieser Punkte relativ leicht erkennen und korrigieren.

  • Positionierung: Die diagnostische Spirometrie wird am besten im Sitzen durchgeführt.* Interessanterweise wird in den Leitfäden für die National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), einer Studie zur Erstellung einer allgemeingültigen Reihe vorhergesagter Spirometriewerte, verlangt, dass alle Teilnehmer die Spirometrie im Stehen durchführen*. Allerdings haben andere Studien (einschliesslich der ATS/ERS-Richtlinien) gezeigt, dass, solange die Probanden absolut aufrecht sitzen, die Lungendynamik die gleiche ist wie im Stehen, und dass das Sitzen den Vorteil hat, zusätzliche Sicherheit zu bieten, falls dem Probanden schwindelig wird. Beide Füsse der Testperson sollten flach auf dem Boden stehen, um die Belastung der Bauchmuskeln zu minimieren und das nach unten Pressen mit maximaler Ausatmung zu erleichtern. Zudem sollte das Kinn der Testperson leicht angehoben sein, um die Atemwege so weit wie möglich zu öffnen (bis auf die Nasenlöcher, die idealerweise mit Stopfen oder Klemmen verschlossen werden sollten).
  • Infektionskontrolle: Dies war schon immer ein wichtiges Thema (oder sollte es zumindest sein), aber in der Zeit von COVID-19 hat es noch mehr an Bedeutung gewonnen. Alle Patienten sollten so weit wie möglich eine Maske tragen (direkt bis zum Beginn des Tests), und es sollte immer eine gute Handhygiene eingehalten werden. Am Spirometer sollten geeignete Filter angebracht sein, und es sollten Taschentücher bereitgestellt werden, um Husten und Auswurf von Sputum zu handhaben. Alle Geräte und Oberflächen, die mit dem Patienten (oder mit seinem Atem) in Berührung kommen, sollten abgewischt oder auf andere Weise gemäss den Anweisungen des Herstellers oder den Richtlinien der Organisation gereinigt werden.
  • Anweisung: Da die Technik und die Anstrengungen so entscheidend für zuverlässige Ergebnisse sind, ist es entscheidend, dass der Arzt die Testperson anleiten und motivieren kann. Vor Beginn des Tests sollte der Arzt jeden Schritt des Verfahrens erklären und kurz demonstrieren. Es ist immer eine gute Idee, die Testperson vor dem ersten Versuch so gut wie möglich darauf vorzubereiten, damit die Chancen für akzeptable und reproduzierbare Ergebnisse mit möglichst wenigen Versuchen möglichst gut stehen.

Jetzt heisst es testen, testen, testen

Die Stunde der Wahrheit ist gekommen! Die Bühne ist frei, und es ist an der Zeit, den Test tatsächlich durchzuführen. Das Herzstück der Spirometrie ist ein forciertes Manöver, um die forcierte Vitalkapazität (FVC) und das forcierte exspiratorische Volumen in der 1. Sekunde (FEV1) zu erhalten, und das im ATS/ERS-Dokument in vier separate Teile unterteilt wird:* 

  1. Maximale Inhalation
  2. Eine forcierte «explosionsartige» Ausatmung
  3. Verlängerte Ausatmung (mindestens sechs Sekunden, nicht länger als 15 Sekunden)
  4. Eine weitere maximale Inhalation

Jeder dieser Schritte fühlt sich für jemanden, der noch nie eine Spirometrie gemacht hat, wahrscheinlich ungewohnt und unangenehm an, da es sich stark von der normalen Atmung eines Menschen unterscheidet. Deshalb ist das  Anleiten und Ermutigen so wichtig. Einige Tester lassen den Patienten vor der maximalen Inhalation eine Tidalatmung durchführen, andere lassen den Patienten die maximale Inhalation kurz vor dem Einsetzen des Mundstücks durchführen. In meiner Praxis tendiere ich zu letzterem. Ich sage dem Patienten, dass er seine Lungen so weit und tief wie möglich füllen soll, dann achte ich darauf, dass er das Mundstück zwischen seinen Lippen und über der Zunge platziert, bevor ich ihn anweise, auszuatmen. Ich betone mehrfach, wie wichtig es ist, das Mundstück während des gesamten Manövers fest mit den Lippen zu verschliessen, damit keine Luft entweicht.

              Diese «explosionsartige» Ausatmung kann extrem unangenehm sein, besonders für Menschen, die bereits Atemwegsbeschwerden haben. Jedoch ist eine maximale Anstrengung unerlässlich, um das forcierte exspiratorischen Volumens innerhalb 1 Sekunde (FEV1) – ein Schlüsselwert der Spirometrie– korrekt zu messen. Ebenso kann die Verlängerung der Ausatmung über den Punkt hinaus, an dem die Testperson das Gefühl hat, «fertig ausgeatmet zu haben», unangenehm und ungewohnt sein, ist aber essentiell für die Ermittlung des FVC. Auch hier ist das Engagement und die Motivierung des Arztes entscheidend. Je mehr Sie die Testperson ermutigen und mit «Mehr, mehr, mehr» oder «Weiter ausatmen, weiter ausatmen» anspornen, umso höher die Wahrscheinlichkeit, dass Sie einen akzeptablen Testwert erhalten. Und schliesslich können Sie durch Beobachten der Rückmeldungen des Systems den Test präzise beenden, indem Sie die Testperson noch einmal maximal einatmen lassen, um die Luftfluss-/-Volumen-Schleife abzuschliessen und Dysfunktionen der oberen Atemwege zu beurteilen. 

Es ist geschafft

Sobald der erste akzeptable Test abgeschlossen ist, haben sowohl der Arzt als auch die Testperson eine bessere Vorstellung davon, was sie von weiteren Tests erwarten können. Basierend auf dem Feedback des Spirometers (zusätzlich zu eigenen Beobachtungen und Fachkenntnissen) kann der Arzt bestimmte Aspekte des Manövers erneut erklären und die bereits gut gelungenen Punkte nochmal bekräftigen. Die Testperson ihrerseits weiss nun, was sie erwartet, und kann ihre eigene Technik besser an die Anweisungen anpassen und alle unerwünschten Begleiterscheinungen melden, die dem Test ein Ende setzen könnten, wie z. B. Schmerzen oder Schwindelgefühl. Es ist wichtig, dass Arzt, Testperson und Gerät so schnell wie möglich lernen, zusammenzuarbeiten, denn je mehr Versuche falsch oder fast richtig durchgeführt werden, desto mehr kann die Testperson durch die Belastung ermüden. Sieben bis acht Versuche werden im Allgemeinen als Obergrenze angesehen, da darüber hinausgehende Versuche inkonsistent oder submaximal ausgehen könnten. Beim Testen von Kindern können gegebenenfalls zusätzliche Versuche akzeptabel sein, solange FEV1 nicht um mehr als 20 % abnimmt.* Die untere Grenze der Tests liegt bei drei, da drei Tests erforderlich sind, bei denen die FEV1- und FVC-Werte innerhalb von 5 % oder 150 Millilitern der entsprechenden Messwerte liegen, um als reproduzierbar zu gelten. Sobald diese gemessen sind, sollte das Spirometer Akzeptanz und Reproduzierbarkeit melden und den Arzt auffordern, den Test zu beenden. In den Fällen, wo die maximale Anzahl an Versuchen ohne Ergebnis erreicht wurde oder der Test aufgrund von unerwünschten Nebeneffekten vorzeitig beendet wurde (oder der Patient weitere Versuche ablehnt), können dennoch einige Informationen nach Ermessen des testenden Arztes daraus gewonnen werden. Die Daten sollten daher trotzdem vollständig angegeben werden, jedoch mit entsprechenden Vorbehalten.

            Und schliesslich kann, abhängig von den Ergebnissen der ersten Testreihe (und der Art des angeordneten Tests), ein Bronchodilatator-Reaktionstest angebracht sein. Dieser besteht jedoch im Wesentlichen nur aus der Verabreichung eines kurzzeitig wirkenden Bronchodilators (in der Regel eine Form von Albuterol), einer Pause, um die Wirkung abzuwarten, und einer weiteren Reihe von Spirometrie-Versuchen, um nach Veränderungen in FEV1 und FVC zu schauen. Wenn keine weiteren Tests durchgeführt werden müssen, untersuchen Sie den Patienten, um sicherzustellen, dass er die Prozedur gut vertragen hat, und erledigen Sie alle administrativen Aufgaben (Dateneingabe, Ausdrucken usw.). Das war’s! Sie haben erfolgreich einen Spirometrie-Test durchgeführt, und der Test kann nun gemäss den Richtlinien Ihrer Organisation ausgewertet werden.

Leicht zu üben

Der legendäre Computerspielentwickler (und Gründer der US-Amerikanischen Chuck E. Cheese’s Restaurantkette) Nolan Bushnell sagte einmal: «Die besten Spiele lassen sich leicht erlernen – aber nur schwer meistern.»*Spirometrie ist zwar kein Spiel, folgt aber einem sehr ähnlichen Prinzip. Es kann einige Zeit dauern, bis man die Konzepte und Manöver vollständig beherrscht, aber sie sind relativ simpel und lassen sich leicht üben. Gefragt sind Motivation, die Bereitschaft, Ihre Patienten zu unterstützen, und ein Auge für Details. 

Michael Hess
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BS, RRT, RPFT
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