Open Access

Silent lung zone −Application of multi-breath nitrogen washout test (MBNW) In the diagnosis of small airways diseases in children − Preliminary report based on literature and own experience

Katarzyna Walicka-Serzysko
Katarzyna Walicka-Serzysko
, 
Magdalena Postek
Magdalena Postek
 and 
Dorota Sands
Dorota Sands
   | Jan 02, 2018
Journal of Mother and Child's Cover Image
About this article
Previous Article
Next Article
Cite
Article Category: Original articles/Prace oryginalne
Published Online: Jan 02, 2018
Page range: 369 - 379
Received: Jun 28, 2017
Accepted: Aug 01, 2017
DOI: https://doi.org/10.34763/devperiodmed.20172104.369379
© 2017 Katarzyna Walicka-Serzysko, Magdalena Postek, Dorota Sands, published by Sciendo
This work is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Ryc. 1

Budowa układu oddechowego: strefa przewodząca (pierwszych 16 generacji): tchawica, oskrzela główne, płatowe, segmentowe, wewnątrzsegmentowe, oskrzeliki końcowe oraz strefa wymiany gazowej (od 17 do 23-24 generacji). Obwodowe drogi oddechowe (tzw. drobne drogi oddechowe − ang. small airways) – oskrzela poniżej siódmej generacji, nie posiadające ściany chrzęstnej i których wewnętrzna średnica nie przekracza 2 mm (u osoby dorosłej) wg [6]. Fig. 1. Respiratory structure: Conductive zone (first 16 generations): trachea, main bronchi, patches, segmental, intrasegmental, bronchial terminal and gas exchange zone (17 to 23-24 generations). Respiratory tract (small airways) − Bronchial below the seventh generation without a cartilage wall and whose inner diameter does not exceed 2 mm (in an adult) [6]. [1] Peripheral respiratory tract, [2] Multiple breath nitrogen washout test, [3] Conductive zone, [4] Spirometry, [5] Gas exhange zone
Budowa układu oddechowego: strefa przewodząca (pierwszych 16 generacji): tchawica, oskrzela główne, płatowe, segmentowe, wewnątrzsegmentowe, oskrzeliki końcowe oraz strefa wymiany gazowej (od 17 do 23-24 generacji). Obwodowe drogi oddechowe (tzw. drobne drogi oddechowe − ang. small airways) – oskrzela poniżej siódmej generacji, nie posiadające ściany chrzęstnej i których wewnętrzna średnica nie przekracza 2 mm (u osoby dorosłej) wg [6]. Fig. 1. Respiratory structure: Conductive zone (first 16 generations): trachea, main bronchi, patches, segmental, intrasegmental, bronchial terminal and gas exchange zone (17 to 23-24 generations). Respiratory tract (small airways) − Bronchial below the seventh generation without a cartilage wall and whose inner diameter does not exceed 2 mm (in an adult) [6]. [1] Peripheral respiratory tract, [2] Multiple breath nitrogen washout test, [3] Conductive zone, [4] Spirometry, [5] Gas exhange zone

Ryc. 2

Możliwe efekty leczenia zaostrzenia zmian oskrzelowo-płucnych w przebiegu mukowiscydozy wpływające na niejednorodność wentylacji płuc (LCI − ang. lung clearence index − wskaźnik oczyszczania płuc ) oraz czynnościową pojemność zalegającą (FRC − ang. functional residual capacity) wg [12]: Stan przed leczeniem: 1. Jednostka częściowo zatkana i słabo wentylowana 2. Jednostka całkowicie zatkana i niewentylowana 3. Jednostka w której wentylacja zachodzi bez przeszkód. Przykładowe możliwe wyniki leczenia: 1. W jednostce częściowo zatkanej nastąpiło odetkanie i powrót do prawidłowej wentylacji. 2. Fragment całkowicie zatkany pozostaje bez zmian. W tym wypadku powinno nastąpić zmniejszenie heterogenności wentylacji ( a tym samym poprawa wskaźnika LCI) oraz wzrost FRC. 1. Jednostka częściowo zatkana pozostaje bez zmian. 2. Jednostka całkowicie zatkana została częściowo otwarta. Spowoduje to wzrost FRC i niejednorodności wentylacji ( wzrost LCI). Fig. 2. Possible effects of the treatment of bronchopulmonary changes affecting the heterogeneity of lung ventilation (LCI − lung clearence index and FRC − functional residual capacity [12]: a) Pre-treatment status: 1) partially obstructed and poorly ventilated unit; 2) completely obstructed and unventilated unit; 3) unobstructed unit. b) Possible outcome of treatment of the same three lung units: 1. the partially obstructed unit has been cleared and is now normally ventilated. This should reduce ventilation inhomogeneity (and hence LCI) and increase FRC. c) Another possible outcome of treatment: the unventilated unit has now been partially opened up and is poorly ventilated. This will therefore increase FRC, but will also increase ventilation inhomogeneity, leading to an increase in LCI.
Możliwe efekty leczenia zaostrzenia zmian oskrzelowo-płucnych w przebiegu mukowiscydozy wpływające na niejednorodność wentylacji płuc (LCI − ang. lung clearence index − wskaźnik oczyszczania płuc ) oraz czynnościową pojemność zalegającą (FRC − ang. functional residual capacity) wg [12]: Stan przed leczeniem: 1. Jednostka częściowo zatkana i słabo wentylowana 2. Jednostka całkowicie zatkana i niewentylowana 3. Jednostka w której wentylacja zachodzi bez przeszkód. Przykładowe możliwe wyniki leczenia: 1. W jednostce częściowo zatkanej nastąpiło odetkanie i powrót do prawidłowej wentylacji. 2. Fragment całkowicie zatkany pozostaje bez zmian. W tym wypadku powinno nastąpić zmniejszenie heterogenności wentylacji ( a tym samym poprawa wskaźnika LCI) oraz wzrost FRC. 1. Jednostka częściowo zatkana pozostaje bez zmian. 2. Jednostka całkowicie zatkana została częściowo otwarta. Spowoduje to wzrost FRC i niejednorodności wentylacji ( wzrost LCI). Fig. 2. Possible effects of the treatment of bronchopulmonary changes affecting the heterogeneity of lung ventilation (LCI − lung clearence index and FRC − functional residual capacity [12]: a) Pre-treatment status: 1) partially obstructed and poorly ventilated unit; 2) completely obstructed and unventilated unit; 3) unobstructed unit. b) Possible outcome of treatment of the same three lung units: 1. the partially obstructed unit has been cleared and is now normally ventilated. This should reduce ventilation inhomogeneity (and hence LCI) and increase FRC. c) Another possible outcome of treatment: the unventilated unit has now been partially opened up and is poorly ventilated. This will therefore increase FRC, but will also increase ventilation inhomogeneity, leading to an increase in LCI.

Ryc. 3

Pacjent podczas testu wypłukiwania azotu metodą wielokrotnych oddechów (materiał własny − zdjęcie wykorzystano za zgodą rodzica). 1 – jednorazowy filtr z ustnikiem, 2 – gazy medyczne powietrze oraz 100% tlen medyczny, 3 – capnostat (analizator CO2) wraz z przepływomierzem, 4 – część zabudowana urządzenia z wewnętrznym analizatorem laserowym stężenia O2). Fig. 3. Patient during multiple breath nitrogen washout test (own material – photo used with permission from parent). 1 – filter with mouthpiece, 2 – medical gases: air and 100% medical oxygen, 3 – capnostat (CO2 analyzer) with flow meter, 4 – part of apparaturs with O2 sensor).
Pacjent podczas testu wypłukiwania azotu metodą wielokrotnych oddechów (materiał własny − zdjęcie wykorzystano za zgodą rodzica). 1 – jednorazowy filtr z ustnikiem, 2 – gazy medyczne powietrze oraz 100% tlen medyczny, 3 – capnostat (analizator CO2) wraz z przepływomierzem, 4 – część zabudowana urządzenia z wewnętrznym analizatorem laserowym stężenia O2). Fig. 3. Patient during multiple breath nitrogen washout test (own material – photo used with permission from parent). 1 – filter with mouthpiece, 2 – medical gases: air and 100% medical oxygen, 3 – capnostat (CO2 analyzer) with flow meter, 4 – part of apparaturs with O2 sensor).

Ryc. 4

Schemat testu MBW wg [6]. Fig. 4. Schematic illustration of an MBW test [6].
Schemat testu MBW wg [6]. Fig. 4. Schematic illustration of an MBW test [6].

Ryc. 5

Wyniki badania MBNW chorych na mukowiscydozę: A) wynik w normie B) podwyższony wskaźnik LCI. Fig. 5. Test results MBNW in CF patients: A) result in the standard B) increased LCI.
Wyniki badania MBNW chorych na mukowiscydozę: A) wynik w normie B) podwyższony wskaźnik LCI. Fig. 5. Test results MBNW in CF patients: A) result in the standard B) increased LCI.

Etapy testu wypłukiwania azotu metodą wielokrotnych oddechów (opracowanie własne). Table I. Steps of multiple breath nitrogen washout test.

Przygotowanie badania Preparation of the test Przed rozpoczęciem badania należy obligatoryjnie przeprowadzić kalibrację przepływów oraz kalibrację stężenia gazów At the begining of the test, flow calibration and gas calibration are mandatory
Pozycja pacjenta Patient position Pacjent wykonuje badanie w pozycji siedzącej, stabilnej z plecami wyprostowanymi, z nogami w miarę możliwości opartymi o podłoże. The patient should be in a seated position with back straight, with feet resting on the ground
Sposób oddychania Breathing Pacjent w zależności od możliwości oddycha przez ustnik z klipsem na nosie lub maskę. Oddechy powinny być spokojne, równe i mieścić się w granicach najlepszych wartości pracy czujników. Pacjent nie powinien wykonywać złożonych manewrów oddechowych (śmiech, głębokie wdechy, rozmowa). Bardzo ważne jest zapewnienie przyjaznej atmosfery pozwalającej na prawidłowe wykonanie badania. The patient breathes through the mouthpiece with a nose clip or through the mask. Breaths should be calm and within the limits of the best value of the sensor. The patient should not perform complex breathing maneuvers (laughter, deep breaths, conversation). It is very important to provide a friendly atmosphere that allows you to perform the test properly.
Animacje Animations W utrzymaniu prawidłowego sposobu oddychania pomagają animacje zaproponowane przez producenta. W przypadku młodszych dzieci zalecane jest oglądanie spokojnych bajek. Animations help maintain proper breathing. For younger children, it is recommended to watch quiet fairytales.
eISSN:
2719-535X
Language:
English
Publication timeframe:
Volume Open
Journal Subjects:
Medicine, Clinical Medicine, Pediatrics and Juvenile Medicine, Paediatric Haematology and Oncology, Public Health
Journal RSS Feed