Spirométrie

Qu'est-ce que la spirométrie ?

La spirométrie est un test de la fonction pulmonaire utilisé pour diagnostiquer des maladies telles que la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) et l'asthme. La spirométrie est une procédure sûre et pratique ; la majorité des patients sont capables de fournir des résultats acceptables et reproductibles. Cela permet une application potentiellement large du test pour améliorer la reconnaissance et le diagnostic de la BPCO, par exemple pour la recherche de cas dans les soins primaires.

Cependant, la BPCO reste largement sous-diagnostiquée dans les soins primaires et les articles publiés au cours de la dernière décennie ont cité la sous-utilisation de la spirométrie comme l'une des raisons de cette situation. Avec le manque de disponibilité de la spirométrie pendant la pandémie de COVID-19, cette situation s'est probablement aggravée, car il faudra peut-être un certain temps pour résorber l'arriéré.^{1 2}

La spirométrie peut également être utile pour l'asthme, la mucoviscidose, les malformations congénitales ou acquises des voies respiratoires et de nombreuses autres maladies respiratoires chez l'enfant.³

Le National Institute for Health and Care Excellence (NICE) recommande que toutes les personnes de plus de 5 ans soupçonnées d'asthme subissent un test objectif pour étayer le diagnostic. La spirométrie est recommandée comme test objectif de première intention chez les enfants et les jeunes âgés de 5 à 16 ans, et la FeNO suivie d'une spirométrie sont recommandées chez les personnes âgées de 17 ans ou plus.⁴

Un spiromètre est un appareil permettant de mesurer les volumes expirés et inspirés de manière chronométrée ; il indique donc la rapidité et l'efficacité avec lesquelles les poumons peuvent être vidés et remplis.

• La spirométrie doit être utilisée pour diagnostiquer l'obstruction du flux d'air chez les patients présentant des symptômes respiratoires.

• La spirométrie peut également être utilisée pour suivre l'évolution de la maladie ainsi que les progrès de la réadaptation et du traitement.

• Des preuves épidémiologiques solides indiquent que le volume expiratoire réduit en une seconde (VEMS) est un marqueur de la mortalité cardiovasculaire, indépendamment de l'âge, du sexe et des antécédents de tabagisme.⁵

• La spirométrie est la méthode de référence pour le diagnostic, l'évaluation et le suivi de la BPCO et peut également être utilisée pour démontrer l'obstruction des voies respiratoires dans le cadre du diagnostic de l'asthme.^{6 7}

Une spirométrie mal réalisée produit des résultats trompeurs et la validité de certaines spirométries de soins primaires a suscité des inquiétudes. Cependant, des études intégrant la formation n'ont pas trouvé de différences entre les résultats des tests effectués en soins primaires et dans les laboratoires de la fonction pulmonaire.⁸ Toute personne effectuant une spirométrie doit être parfaitement formée et suivre des mises à jour régulières. Des audits de qualité doivent également être effectués régulièrement. La spirométrie peut être réalisée dans un cabinet de médecin généraliste ou dans un centre local, en fonction des filières locales et des modalités de financement.

Types d'appareils de spirométrie

Nombreux sont ceux qui se souviennent des appareils à grand volume de déplacement avec soufflet ou cloche étanche, chers aux laboratoires de physiologie, mais les spiromètres les plus couramment utilisés dans les soins primaires sont désormais des appareils électroniques à détection de débit :

1. Petits appareils portatifs qui fournissent des relevés numériques. Il s'agit des options les moins chères, qui se glissent dans une trousse médicale, mais ils ne fournissent pas d'affichage graphique (spirogramme) et il peut donc être difficile de déterminer si l'expiration est terminée. Ils doivent également être utilisés en combinaison avec des tableaux prédictifs et une calculatrice pour interpréter les résultats.

2. Compteurs portables avec imprimantes intégrées. Généralement plus chers que (1.), ils fournissent des calculs, des spirogrammes pour contrôler le soufflage et un imprimé comprenant une boucle débit-volume.

3. Systèmes conçus pour fonctionner avec un ordinateur qui affiche un graphique, effectue des calculs de valeurs prédites et de réversibilité et fournit une impression pour les dossiers. Ils permettent également d'envoyer les tests par courrier électronique pour obtenir un deuxième avis et pour le stockage électronique.

Quel que soit l'équipement utilisé, les appareils doivent être régulièrement calibrés, entretenus, nettoyés et désinfectés conformément aux instructions du fabricant. Les embouts buccaux jetables à valve "unidirectionnelle" réduisent le risque d'infection croisée (mais empêchent la formation de boucles débit-volume inspiratoires).

La bonne pratique consiste à tenir un registre d'étalonnage et d'entretien ainsi qu'une liste des patients testés avec le spiromètre (par exemple, pour permettre de retrouver les contacts en cas de test involontaire d'un patient atteint de tuberculose).

Contre-indications à la spirométrie

La plupart des contre-indications à la spirométrie sont relatives plutôt qu'absolues et doivent être mises en balance avec les avantages de la spirométrie. Les informations relatives aux contre-indications sont largement basées sur l'opinion d'experts, avec peu ou pas de preuves de haute qualité. Les contre-indications généralement acceptées sont les suivantes⁹

• Hémoptysie d'origine inconnue (les manœuvres d'expiration forcée pouvant aggraver l'affection sous-jacente).

• Pneumothorax.

• Maladie cardiovasculaire instable (les manœuvres d'expiration forcée peuvent aggraver l'angine de poitrine ou entraîner des modifications de la pression artérielle), infarctus du myocarde récent ou embolie pulmonaire.

• Anévrismes thoraciques, abdominaux ou cérébraux (risque de rupture en raison de l'augmentation de la pression thoracique).

• Chirurgie oculaire récente (par exemple, chirurgie de la cataracte).

• Présence d'une maladie aiguë ou d'un symptôme susceptible d'interférer avec la réalisation du test (par exemple, nausées, vomissements).

• Chirurgie thoracique ou abdominale récente.

La définition du terme "récent" varie en fonction de la procédure ou de la condition ; voir Cooper (2011) pour plus de détails.⁹

La grossesse en elle-même n'est pas une contre-indication à la spirométrie, bien que les valeurs puissent être difficiles à interpréter lorsqu'elles sont comparées à des fourchettes normales dérivées de personnes non enceintes.¹⁰ Dans certaines situations particulières, la spirométrie doit être évitée ou utilisée avec prudence, par exemple en cas de pré-éclampsie ou chez les femmes ayant subi un cerclage du col de l'utérus.⁹

Instructions pour la spirométrie

• Avant le test, l'état du patient doit être stable (idéalement six semaines après la dernière exacerbation).

• La position debout n'est pas obligatoire mais peut donner de meilleurs résultats. La position assise est plus sûre pour les personnes âgées et les infirmes. Si le patient est assis, il doit se tenir droit, la tête légèrement tendue.

• Inspirez au maximum.

• Tenir l'embout buccal entre les dents puis appliquer les lèvres pour une fermeture hermétique.

• Expirez aussi fort et aussi vite que possible. Le patient doit viser un débit maximal au moment où l'expiration commence. Avec les appareils portatifs, surveillez la rotation de la palette et assurez-vous qu'elle ne commence pas à tourner lorsque le spiromètre est porté aux lèvres, afin d'éviter les artefacts.

• Continuez à expirer jusqu'à ce que les poumons soient "vides".

• Certains demandent aux utilisateurs de s'entraîner à vider leurs poumons, c'est-à-dire à effectuer une capacité vitale lente (CVL - la quantité d'air qui peut être expirée pendant la plus grande inspiration possible en respirant doucement) avant de leur demander de répéter l'opération aussi rapidement que possible. Cela permet de comparer la CVL avec la capacité vitale forcée (CVF - la quantité maximale d'air qu'une personne peut expulser des poumons après une inspiration maximale) et permet à l'utilisateur d'écarter les mauvaises tentatives lorsque la CVF est inférieure au volume expiratoire.

• Limiter le nombre total de tentatives (entraînement et enregistrement) à huit.

Trois coups satisfaisants doivent être portés et les meilleures valeurs doivent être retenues pour l'interprétation. Les critères pour des coups satisfaisants sont les suivants :

• Le souffle doit se poursuivre jusqu'à ce qu'un plateau de volume soit atteint, ce qui peut prendre plus de 12 secondes en cas de BPCO sévère.

• Les valeurs de la CVF et du VEMS doivent être inférieures à 5 % ou à 100 ml.

• Le graphique volume-temps expiratoire doit être lisse et exempt d'irrégularités.

Test de réversibilité

• Effectuer d'abord une spirométrie de référence.

• Un test de réversibilité doit être proposé aux personnes présentant une spirométrie de type obstructif (rapport VEMS/CVF inférieur à 70 %).

• Test de réversibilité des bronchodilatateurs : avant d'entreprendre le test de réversibilité des bronchodilatateurs, le patient doit arrêter les agonistes _bêta2 à courte durée d'action pendant 6 heures, les bronchodilatateurs à longue durée d'action pendant 12 heures et les théophyllines pendant 24 heures. Administrer un bronchodilatateur (au moins 400 microgrammes de salbutamol) et répéter la spirométrie après 15 minutes.

• Test de réversibilité des stéroïdes : un essai de stéroïdes (30 mg de prednisolone par jour pendant 2 semaines ou 200 microgrammes de béclométasone ou un corticostéroïde inhalé équivalent pendant 6 à 8 semaines) est entrepris.

Mesures spirométriques

Interprétation des résultats de la spirométrie

Pour une évaluation complète, vous devez

• Considérons les valeurs dérivées de la spirométrie : VEMS, CVF.

• Calculer le rapport VEMS/CVF.

• Comparez-les aux valeurs prédites pour l'individu (en fonction de l'âge, du sexe, de l'origine ethnique et de la taille).

• Il convient d'utiliser les valeurs de référence dérivées des équations de la Global Lung Initiative, qui contiennent des données provenant de nombreuses nationalités différentes et permettent donc de prendre en compte au moins certains aspects de l'appartenance ethnique.¹¹¹²

FEV1

Le VEMS est fortement recommandé comme mesure de choix dans les cas de BPCO :

• Il est reproductible et objectif, avec des plages normales bien définies.

• Elle peut être mesurée rapidement et facilement à tous les stades de la maladie. Dans le cas d'une BPCO très avancée, l'expiration forcée peut entraîner la fermeture des voies respiratoires et le piégeage de l'air, de sorte que la CVS peut constituer une meilleure mesure de la fonction pulmonaire.

• Variation on different occasions on the same patient is low (<170 ml).

• Le VEMS est un bon prédicteur de la morbidité et de la mortalité futures, mieux que le VEMS/CVF.

• Des mesures en série fournissent des preuves de l'évolution de la maladie.

• Les mesures du débit de pointe ne font pas la distinction entre l'obstruction et la restriction du flux d'air et peuvent sérieusement sous-estimer le degré d'obstruction des voies respiratoires dans la BPCO.

• Dans l'asthme léger, le VEMS est susceptible de révéler les degrés moindres d'obstruction du flux d'air survenant plus tard dans l'effort expiratoire.

FVC

• Une réduction de la CVF est probable chez les patients atteints de BPCO modérée à sévère, en raison des lésions alvéolaires et de la coalescence, ainsi que de la perte d'élasticité du tissu pulmonaire.

• Les patients souffrant d'asthme chronique peuvent présenter une réduction de la CVF.¹³

Rapport VEMS/CVF

• A ratio of <70% implies obstructive disease.

• In older patients, the FEV1/FVC may fall to <70% in the absence of airway obstruction, so use tables to compare to predicted values; however, in everyone, if the value is >70%, obstruction is effectively excluded.

• La caractéristique d'un défaut obstructif est le ralentissement du flux expiratoire, de sorte qu'une faible proportion de la CVF est expirée au cours de la première seconde et que le rapport VEMS/CVF est réduit.

• Si le patient présente un défaut ventilatoire restrictif, le VEMS et la CVF sont tous deux réduits, mais en proportion, de sorte que le rapport VEMS/CVF reste normal (supérieur à 75 %).

• Les anomalies ventilatoires restrictives peuvent être dues à diverses maladies intrapulmonaires (fibrose pulmonaire, œdème pulmonaire, affaissement ou consolidation du poumon), mais aussi à des affections extrapulmonaires (épanchement pleural important, déformation de la cage thoracique (scoliose), après une chirurgie pulmonaire et en cas de faiblesse des muscles respiratoires). Il est clair que les mesures doivent être interprétées dans le contexte clinique et, si une anomalie restrictive est découverte, la CXR est généralement essentielle pour l'interprétation.

Modèles restrictifs et obstructifs

La spirométrie anormale est divisée en schémas ventilatoires restrictifs et obstructifs :

• Modèle ventilatoire restrictif: dû à des conditions dans lesquelles le volume pulmonaire est réduit - par exemple, alvéolite fibrosante, scoliose. La CVF et le VEMS sont réduits proportionnellement :
  

  • FVC reduced <80%.

  • Réduction du VEMS.

  • VEMS/CVF normaux.

• Modèle ventilatoire obstructif: dû à des conditions dans lesquelles les voies respiratoires sont obstruées en raison d'un rétrécissement diffus des voies respiratoires, quelle qu'en soit la cause - par exemple, asthme, BPCO, bronchectasie étendue, mucoviscidose, tumeurs pulmonaires. La CVF et le VEMS sont réduits de manière disproportionnée :
  

  • CVF normale ou réduite.

  • FEV1 reduced <80%.

  • FEV1/FVC reduced <70%.

Boucles de débit-volume

Les boucles débit-volume indiquent le débit lorsque le poumon se vide - la forme de la boucle dépend des propriétés mécaniques du poumon et différents diagnostics donnent des boucles de formes différentes :

• Normal - lors de l'expiration, il y a une augmentation rapide du débit expiratoire maximal, suivie d'une diminution régulière et uniforme jusqu'à la fin de l'expiration.

• Asthme - la courbe est généralement concave et lisse car l'obstruction des voies respiratoires est relativement constante tout au long de l'expiration.

• BPCO - la courbe est généralement inclinée ou "pliée" car les poumons de la BPCO s'affaissent lors de l'expiration forcée.

• Maladie restrictive - la courbe est typiquement d'une hauteur normale mais avec une pente très raide à mesure que le volume pulmonaire diminue.

Voir "Lectures complémentaires et références" pour une illustration schématique des boucles de volume de flux.

Utilisation de la spirométrie dans les soins primaires

Tous les patients chez qui l'on soupçonne une BPCO devraient idéalement subir une spirométrie pour faciliter le diagnostic initial.

Une proportion importante de patients identifiés cliniquement comme souffrant de BPCO en médecine générale ne sont pas atteints de cette maladie selon les critères de la spirométrie, les diagnostics erronés étant plus fréquents chez les patients présentant des comorbidités.¹⁴

BPCO¹⁵

Voir les articles distincts Maladie pulmonaire obstructive chronique et Diagnostiquer la BPCO.

• La spirométrie est fondamentale pour établir un diagnostic de BPCO et seule la spirométrie permet d'établir avec certitude un diagnostic de BPCO. Cependant, il n'existe pas de test diagnostique unique pour la BPCO. Le diagnostic repose sur un jugement clinique basé sur une combinaison d'antécédents, d'examen physique et de confirmation de la présence d'une obstruction des flux d'air à l'aide de la spirométrie.

• La spirométrie est la seule méthode précise pour mesurer l'obstruction du flux d'air chez les patients atteints de BPCO. La mesure du débit expiratoire de pointe (DEP) peut sous-estimer de manière significative la sévérité de la limitation du débit d'air.

• A diagnosis of airflow obstruction can be made if the FEV1/FVC <0.7 (ie 70%) and FEV1 <80% predicted.

• Classification de la gravité de la BPCO par le National Institute for Health and Care Excellence (NICE) :

  • Stade 1 - léger : 80% ou plus (des symptômes doivent être présents pour diagnostiquer la BPCO chez les personnes présentant une obstruction légère des voies respiratoires).

  • Stade 2 - modéré : 50-79%.

  • Stade 3 - sévère : 30-49%.

  • Stade 4 - très grave : moins de 30 % (ou VEMS inférieur à 50 % mais avec insuffisance respiratoire).

• La présence d'une obstruction persistante des voies respiratoires doit être confirmée par une spirométrie post-bronchodilatateur.

  • La BPCO est généralement associée à une obstruction non réversible, ou non totalement réversible, des voies respiratoires, mais une proportion substantielle de personnes atteintes de BPCO présente une réversibilité cliniquement significative sous bronchodilatateur.¹⁶

• Les modifications de la boucle débit-volume peuvent fournir des informations supplémentaires sur une obstruction légère du flux d'air.

• La mesure de la CVS peut permettre d'évaluer l'obstruction du flux d'air chez les patients incapables d'effectuer une manœuvre forcée jusqu'à l'expiration complète.

• La spirométrie peut être utilisée pour évaluer la sévérité de la limitation du débit d'air et peut aider à prédire le pronostic.

• Le VEMS de tous les patients atteints de BPCO devrait être contrôlé chaque année afin d'évaluer la progression de leur maladie, car le niveau du VEMS est lié à des complications telles que le développement d'une insuffisance respiratoire ou d'une hypertension artérielle pulmonaire. Des mesures en série sur quelques années permettent d'évaluer le taux de déclin du VEMS, un indicateur du risque de mortalité dans la BPCO.

• La spirométrie est un mauvais indicateur du handicap et de la qualité de vie dans la BPCO. La spirométrie seule ne permet pas de distinguer l'asthme de la BPCO.

• D'autres diagnostics ou investigations doivent être envisagés dans les cas suivants :
  

  • Older people without typical symptoms of COPD where the FEV1/FVC ratio is <0.7.

  • Les personnes plus jeunes présentant des symptômes de BPCO et dont le rapport VEMS/CVF est égal ou supérieur à 0,7.

L'asthme ⁷

• Le NICE recommande la spirométrie comme test objectif de première intention pour le diagnostic de l'asthme chez les personnes âgées de plus de 5 ans, ainsi que le test FeNO chez les personnes âgées de plus de 17 ans.

• La spirométrie peut être normale chez des individus actuellement asymptomatiques et n'exclut pas l'asthme ; elle doit être répétée, idéalement en cas de symptômes. Cependant, un spirogramme normal en présence de symptômes fait de l ' asthme un diagnostic improbable.

• Chez les personnes présentant des signes d'obstruction des voies respiratoires et une probabilité intermédiaire d'asthme, organiser un test de réversibilité et/ou un essai de traitement pendant une période définie. Les recommandations du NICE suggèrent que le test de réversibilité ne doit pas être systématique si les caractéristiques cliniques et la spirométrie sont fortement évocatrices d'une BPCO.¹⁵

• Les symptômes respiratoires à progression lente chez un fumeur d'âge moyen ou avancé sont très probablement dus à la BPCO, mais il n'est pas rare que les patients présentent les deux affections - plus probablement si les symptômes sont apparus avant l'âge de 35 ans et si les symptômes varient en sévérité.