Spirométrie

Qu'est-ce que la spirométrie ?

La spirométrie est un test de la fonction pulmonaire, utilisé dans le diagnostic de conditions telles que la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) 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 des tests pour améliorer la reconnaissance et le diagnostic de la MPOC, comme pour la détection des cas en soins primaires.

Cependant, la BPCO reste largement sous-diagnostiquée en soins primaires et des articles au cours de la dernière décennie ont cité le sous-emploi de la spirométrie comme raison de cela. Avec le manque de disponibilité de la spirométrie pendant la pandémie de COVID-19, cette situation a probablement empiré car il pourrait falloir du temps pour résorber le retard accumulé.^{1 2}

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

L'Institut National pour l'Excellence en Santé et en Soins (NICE) recommande que toutes les personnes de plus de 5 ans avec une suspicion d'asthme subissent des tests objectifs pour soutenir le diagnostic. La spirométrie est recommandée comme test objectif de première ligne chez les enfants et les jeunes de 5 à 16 ans, et le FeNO suivi de la spirométrie sont recommandés chez les personnes de 17 ans ou plus.⁴

Un spiromètre est un appareil permettant de mesurer les volumes expirés et inspirés chronométrés ; il indique donc à quelle vitesse et avec quelle efficacité les poumons peuvent être vidés et remplis.

• La spirométrie doit être utilisée pour diagnostiquer une obstruction des voies respiratoires chez les patients présentant des symptômes respiratoires.

• La spirométrie peut également être utilisée pour surveiller la progression de la maladie ainsi que les gains de réhabilitation et de traitement.

• Il existe de solides preuves épidémiologiques indiquant qu'un volume expiratoire réduit en une seconde (VEMS) est un marqueur de la mortalité cardiovasculaire, indépendamment de l'âge, du sexe et des antécédents tabagiques.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 diagnostic de l'asthme.^{6 7}

Une spirométrie mal réalisée produit des résultats trompeurs et il y a eu des préoccupations concernant la validité de certaines spirométries en soins primaires. Cependant, des études intégrant une formation n'ont trouvé aucune différence entre les résultats des tests effectués en soins primaires et ceux des laboratoires de fonction pulmonaire.⁸ Quiconque effectue une spirométrie doit être pleinement formé et suivre des mises à jour régulières. Les audits de qualité devraient également être de routine. La spirométrie peut être réalisée dans un cabinet de médecin généraliste ou dans un centre localement mandaté, selon les parcours locaux et les arrangements de financement.

Types d'appareils de spirométrie

Beaucoup se souviennent des appareils à grand déplacement de volume avec soufflets ou cloche scellée à l'eau, appréciés des laboratoires de physiologie, mais les spiromètres les plus couramment utilisés en soins primaires sont désormais des appareils électroniques à détection de débit :

1. Petits appareils portatifs qui fournissent des lectures numériques. Ce sont les options les moins chères et elles peuvent être placées dans un sac médical, mais elles ne fournissent pas d'affichage graphique (spirogramme) et il peut donc être difficile de juger quand une expiration est complète. Ils doivent également être utilisés en combinaison avec des tableaux prédictifs et une calculatrice pour interpréter les résultats.

2. Compteurs portables avec imprimantes intégrées. Typiquement plus chers que (1.), mais ils fourniront des calculs, des spirogrammes pour surveiller le souffle et une impression incluant une boucle de volume de débit.

3. Systèmes conçus pour fonctionner avec un ordinateur qui affichera un graphique, effectuera des calculs de valeurs prédites et de réversibilité et fournira une impression pour les archives. Ils permettent également d'envoyer les tests par e-mail pour un second avis et pour un stockage électronique.

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

Une bonne pratique consiste à tenir un journal de calibration et de maintenance ainsi qu'une liste des patients testés avec le spiromètre (par exemple, pour permettre la recherche des 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 équilibrées par rapport au bénéfice de réaliser une spirométrie. Les informations concernant les contre-indications sont principalement basées sur l'avis d'experts, avec peu ou pas de preuves de haute qualité. Les contre-indications généralement acceptées sont :⁹

• Hémoptysie d'origine inconnue (car les manœuvres expiratoires forcées peuvent aggraver l'état sous-jacent).

• Pneumothorax.

• Maladie cardiovasculaire instable (les manœuvres expiratoires forcées peuvent aggraver l'angine de poitrine ou provoquer des changements de la pression artérielle, infarctus du myocarde récent ou embolie pulmonaire.

• Anévrismes thoraciques, abdominaux ou cérébraux (risque de rupture dû à une pression thoracique accrue).

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

• Présence d'une maladie aiguë ou d'un symptôme pouvant interférer avec la réalisation du test (par exemple nausée, vomissement).

• Chirurgie thoracique ou abdominale récente.

La définition de 'récent' varie selon la procédure ou 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 aux plages normales dérivées de personnes non enceintes.¹⁰ Il peut y avoir des situations particulières où la spirométrie doit être évitée ou utilisée avec prudence, comme en cas de prééclampsie, ou chez les femmes ayant subi un cerclage cervical.⁹

Instructions pour la spirométrie

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

• Se tenir debout n'est pas obligatoire mais peut donner de meilleurs résultats. S'asseoir est plus sûr pour les personnes âgées et infirmes ; si assis, le patient doit être bien droit, avec la tête légèrement inclinée.

• Inspirez au maximum.

• Tenez l'embout entre les dents, puis appliquez les lèvres pour une étanchéité parfaite.

• 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, observez la rotation de l'hélice et assurez-vous qu'elle ne commence pas à tourner pendant que le spiromètre est amené aux lèvres, évitant ainsi les artefacts.

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

• Certains amènent les utilisateurs à s'entraîner simplement à vider leurs poumons, c'est-à-dire à effectuer une capacité vitale lente (CVL - la quantité d'air qui peut être expirée lors de la plus grande respiration possible en respirant doucement) avant de leur faire répéter la même chose 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 tentatives médiocres où la CVF est inférieure au volume expiratoire.

• Limitez le nombre total de tentatives (pratique et enregistrement) à huit.

Trois souffles satisfaisants doivent être effectués et les meilleures valeurs doivent être prises pour l'interprétation. Les critères pour des souffles satisfaisants sont :

• Le souffle doit se poursuivre jusqu'à ce qu'un plateau de volume soit atteint - cela peut prendre plus de 12 secondes dans les cas de BPCO sévère.

• Les mesures de CVF et de VEMS doivent être dans une marge de 5 % ou 100 ml.

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

Test de réversibilité

• Effectuez d'abord une spirométrie de base.

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

• Test de réversibilité des bronchodilatateurs : avant de procéder au test de bronchodilatateur, le patient doit arrêter les bêta-agonistes à courte durée d'action₂ agonistes pendant 6 heures, bronchodilatateurs à longue durée d'action pendant 12 heures et théophyllines pendant 24 heures. Administrer un bronchodilatateur (au moins 400 microgrammes de salbutamol) et répéter la spirométrie après 15 minutes.

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

Mesures de spirométrie

Interprétation des résultats de la spirométrie

Pour une évaluation complète, vous devez :

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

• Calculez le rapport VEMS/CVF.

• Comparez ceux-ci avec les valeurs prédites de l'individu (basées sur l'âge, le sexe, l'ethnicité et la taille).

• Les valeurs de référence dérivées des équations de la Global Lung Initiative devraient être utilisées ; elles contiennent des données provenant de nombreuses nationalités différentes et permettent donc de prendre en compte au moins certains aspects de l'ethnicité.¹¹¹²

FEV1

Le VEMS est fortement recommandé comme mesure de choix dans la BPCO car :

• C'est reproductible et objectif avec des plages normales bien définies.

• Il peut être mesuré rapidement et facilement à tous les stades de la maladie. Dans la BPCO très avancée, l'expiration forcée peut entraîner la fermeture des voies respiratoires et le piégeage de l'air, donc la CVL peut être une meilleure mesure de la fonction pulmonaire.

• La variation lors de différentes occasions chez le même patient est faible (<170 ml).

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

• Les mesures en série fournissent des preuves de la progression de la maladie.

• Mesures de débit de pointe ne pas distinguer entre obstruction et 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 montrer les degrés moindres d'obstruction des voies respiratoires survenant plus tard dans l'effort expiratoire.

FVC

• Il est probable qu'il y ait une réduction de la CVF chez les patients atteints de BPCO modérée à sévère, causée par les dommages alvéolaires et la coalescence, ainsi que par la perte d'élasticité du tissu pulmonaire.

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

Rapport VEMS/CVF

• Un ratio de <70% implique une maladie obstructive.

• Chez les patients âgés, le rapport VEMS/CVF peut tomber à <70% en l'absence d'obstruction des voies respiratoires, il est donc conseillé d'utiliser des tableaux pour comparer aux valeurs prédites ; cependant, pour tout le monde, si la valeur est >70%, l'obstruction est effectivement exclue.

• La caractéristique d'un défaut obstructif est le ralentissement du flux expiratoire, de sorte qu'une faible proportion de la CVF est expirée dans 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 de manière proportionnelle, de sorte que le rapport VEMS/CVF reste normal (supérieur à 75%).

• Les défauts ventilatoires restrictifs peuvent être dus à diverses maladies intrapulmonaires (par exemple, fibrose pulmonaire, œdème pulmonaire, collapsus ou consolidation du poumon) mais aussi, de manière importante, à des conditions extrapulmonaires (par exemple, épanchement pleural important, déformation de la cage thoracique (scoliose), après une chirurgie pulmonaire et avec une faiblesse des muscles respiratoires). De toute évidence, les mesures doivent être interprétées dans le contexte clinique et, si une anomalie restrictive est découverte, une radiographie thoracique est généralement essentielle pour l'interprétation.

Modèles restrictifs et obstructifs

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

• Profil ventilatoire restrictif: en raison de conditions où le volume pulmonaire est réduit - par exemple, alvéolite fibrosante, scoliose. La CVF et le VEMS sont réduits proportionnellement :
  

  • CVF réduite <80%.

  • VEMS réduit.

  • VEMS/CVF normal.

• Profil ventilatoire obstructif: en raison de conditions dans lesquelles les voies respiratoires sont obstruées en raison d'un rétrécissement diffus des voies respiratoires pour toute cause - par exemple, asthme, BPCO, bronchectasie étendue, fibrose kystique, tumeurs pulmonaires. La CVF et le VEMS sont réduits de manière disproportionnée :
  

  • CVF normale ou réduite.

  • VEMS réduit <80%.

  • VEMS/CVF réduit <70%.

Boucles de volume de flux

Les boucles débit-volume montrent le débit d'air lorsque le poumon se vide - la forme de la boucle dépend des propriétés mécaniques du poumon et différents diagnostics fournissent des boucles de formes différentes :

• Normal - lors de l'expiration, il y a une montée rapide vers le débit expiratoire maximal, suivie d'une diminution régulière et uniforme jusqu'à ce que l'expiration soit complète.

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

• BPCO - typiquement, la courbe est angulée ou 'coudée' car les poumons atteints de BPCO s'effondrent lors de l'expiration forcée.

• Maladie restrictive - la courbe est généralement d'une hauteur normale mais avec un gradient très raide car le volume pulmonaire est diminué.

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

Utilisations de la spirométrie en soins primaires

Idéalement, tous les patients suspectés de BPCO devraient subir une spirométrie pour faciliter le diagnostic initial.

Une proportion substantielle de patients cliniquement identifiés comme ayant une BPCO en médecine générale n'ont pas la condition selon les critères de spirométrie, avec un diagnostic inexact plus fréquent chez les patients avec des comorbidités.¹⁴

BPCO¹⁵

Voir le séparé Maladie pulmonaire obstructive chronique et Diagnostic de la MPOC articles.

• La spirométrie est fondamentale pour établir un diagnostic de BPCO et un diagnostic fiable de BPCO ne peut être posé qu'avec la spirométrie. Cependant, il n'existe pas de test diagnostique unique pour la BPCO. Établir un diagnostic repose sur le jugement clinique basé sur une combinaison d'antécédents, d'examen physique et de confirmation de la présence d'une obstruction des voies respiratoires 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 gravité de la limitation du flux d'air.

• Un diagnostic d'obstruction des voies respiratoires peut être posé si le VEMS/CVF <0,7 (c'est-à-dire 70 %) et le VEMS <80 % de la valeur prédite.

• Classification de la sévérité de la BPCO par l'Institut National pour l'Excellence en Santé et en Soins (NICE) :

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

  • Étape 2 - modéré : 50-79%.

  • Stade 3 - sévère : 30-49%.

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

• La présence d'une obstruction persistante des voies respiratoires doit être confirmée par la réalisation d'une spirométrie après bronchodilatateur.

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

• Les modifications de la boucle débit-volume peuvent fournir des informations supplémentaires sur une obstruction légère des voies respiratoires.

• La mesure de la CVL peut permettre l'évaluation de l'obstruction des voies respiratoires chez les patients incapables d'effectuer une manœuvre forcée jusqu'à l'expiration complète.

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

• Tous les patients atteints de BPCO devraient avoir leur VEMS surveillé annuellement pour évaluer la progression de leur maladie, car le niveau de VEMS est lié à des complications telles que le développement d'une insuffisance respiratoire ou d'une hypertension 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 prédicteur de l'incapacité et de la qualité de vie dans la BPCO. La spirométrie seule ne peut pas distinguer l'asthme de la BPCO.

• Des diagnostics ou des investigations alternatives devraient être envisagés dans :
  

  • Personnes âgées sans symptômes typiques de la BPCO où le rapport VEMS/CVF est <0,7.

  • Les personnes plus jeunes présentant des symptômes de BPCO où le rapport VEMS/CVF est de 0,7 ou plus.

asthme ⁷

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

• La spirométrie peut être normale chez les individus actuellement asymptomatiques et n'exclut pas l'asthme ; elle doit être répétée, idéalement lorsque les symptômes sont présents. Cependant, un spirogramme normal lorsque les symptômes sont présents fait rendre l'asthme un diagnostic improbable.

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

• Les symptômes respiratoires progressifs lents chez un fumeur d'âge moyen ou âgé sont très probablement dus à la BPCO, mais il n'est pas rare que les patients présentent les deux conditions - c'est plus probable si les symptômes apparaissent avant l'âge de 35 ans et si les symptômes varient en gravité.