Alkuperäis­tutkimus 5/1998 vsk 53 s. 395

Terveiden suomalaislasten spirometrian ja uloshengityksen huippuvirtauksen viitearvot

Terveiden suomalaisten lasten keuhkofunktiomuuttujille määritettiin viitearvot 199 lapsen puhallussuoritusten perusteella spirometria ja Wrightin PEF-mittaria käyttäen. Muuttujat testattiin istuma- ja seisomapituuden, painon ja iän suhteen, ja pelkkä seisomapituus todettiin soveliaimmaksi. Regressioyhtälöt saatiin sovellettaessa lineaarista regressiota määritettävien muuttujien ja pituuden luonnollisiin logaritmeihin. Regressiokäyrät osoittautuivat yhteneväisiksi aiempien eurooppalaisten tutkimusten tulosten kanssa. Pitkien tyttöjen keuhkotilavuudet ja virtausnopeudet vastaavat samanpituisten 18-vuotiaiden suomalaisnaisten arvoja, mutta pisimpien poikien virtausnopeudet ovat vielä pienemmät kuin samanpituisilla 18-vuotiailla miehillä. Tytöillä keuhkotilavuudet olivat kaikissa pituusluokissa pienemmät kuin pojilla. Tytöt kuitenkin saavuttavat lopulliset aikuisten virtausnopeudet aiemmin kuin pojat. Spirometrilla saatiin merkitsevästi pienemmät uloshengityksen huippuvirtauksen arvot kuin Wrightin PEF-mittarilla.

Hannele KoillinenOlli WanneValtteri NiemiEero Laakkonen

Lapsen tai nuoren ventilaatiokapasiteettia selvitettäessä ensimmäinen laboratoriotutkimus kliinisen tutkimuksen jälkeen on usein spirometria. Se on ensisijainen tutkimus epäiltäessä ja seurattaessa astmaa, kroonista keuhkoputkitulehdusta, keuhkolaajentumaa, hengitysteiden sentraalista ahtaumaa ja interstitiaalista keuhkosairautta sekä selvitettäessä rintakehän jäykkyyden tai neuromuskulaarisen sairauden vaikutusta ventilaatiokykyyn tai etiologialtaan tuntematonta hengenahdistusta (1).

Aiemmin Salorinne on määrittänyt Suomessa lasten vitaalikapasiteetin ja uloshengityksen sekuntikapasiteetin (FEV1) spirometriaviitearvot (2), mutta tulosten taustalla olevaa tutkimusta ei ole julkaistu. Lisäksi Turussa on tutkittu terveiden lasten keuhkojen toimintaa dynaamisen spirometrian, kehopletysmografian ja diffuusiokapasiteetin avulla vuonna 1990 (3). Ulkomailla on tehty useita tutkimuksia, ja niistä on ilmestynyt kattavat yhteenvedot kahdessa eri julkaisussa (4,5). Aikuisten osalta Suomessa ovat käytössä Viljasen ym. laatimat viitearvot (6).

Viitearvot ilmoitetaan yleisimmin seisomapituuden funktiona. Quanjer ym. ovat tarkastelleet lasten spirometrian viitearvojen määrityksissä käytettyjä regressioyhtälöitä ja todenneet, että suurimmassa osassa selittäjänä on käytetty pelkästään pituutta (4). He päätyivät suosittelemaan logaritmimuunnoksen käyttöä regressioanalyysissä. Knudson ym. ovat tutkineet normaaliarvojen korrelaatiota iän ja pituuden lisäksi painoon ja istumapituuteen, ja viimeksi mainituilla todettiin huonompi korrelaatio keuhkofunktioihin (7).

Tutkimuksessamme määritimme suomalaiset viitearvot seuraaville keuhkofunktiomuuttujille: sisäänhengityksen vitaalikapasiteetti (VCin), nopea vitaalikapasiteetti (FVC), uloshengityksen sekuntikapasiteetti (FEV1), uloshengityksen puolen sekunnin kapasiteetti (FEV0,5), uloshengityksen virtausnopeus, kun puolet vitaalikapasiteetista on puhaltamatta (MEF50) ja uloshengityksen huippuvirtaus (PEF). PEF määritettiin spirometrilla ja Wrightin PEF-mittarilla. Lisäksi laskimme ensimmäisen puolen sekunnin ja koko sekunnin aikana virranneen ilmamäärän keskimääräisen prosenttiosuuden nopeasta vitaalikapasiteetista. Tarkastelimme myös graafisesti eroja sukupuolittain ja vertailimme saamiamme arvoja aiemmin Suomessa ja ulkomailla saatuihin.

AINEISTO JA MENETELMÄT

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää spirometrian ja Wrightin klassisen PEF-mittarin avulla keuhkotoiminta 250 terveeltä suomalaiselta 6-16-vuotiaalta lapselta. Tutkittavat valittiin satunnaisotoksella Vaasan esikouluista, ala- ja yläasteilta sekä lukioista. Valittuihin kouluihin ei sisältynyt erityisoppilaitoksia, esimerkiksi liikuntalukioita tms., vaan oppilaat olivat peräisin eri puolilta kaupunkia erilaisista sosiaalisista oloista. Jokaista tutkittavaa ikäryhmää kohden pyrittiin valitsemaan satunnaisotannalla 12 tervettä tupakoimatonta tyttöä ja 12 tervettä tupakoimatonta poikaa. Terve lapsi määriteltiin seuraavien GAP:n suositusten (8) mukaan:

1) ei akuuttia eikä kroonista hengityselinsairautta tutkimushetkellä eikä myöskään kroonista hengityselinsairautta anamneesissa

2) ei synnynnäisiä epämuodostumia tai rintakehän alueen leikkausta

3) ei sellaista systeemisairautta, jolla tiedetään olevan vaikutusta hengitystoimintaan tai yleiseen terveydentilaan

4) tupakointia enintään satunnaisesti

5) ei hengitystieinfektiota kolmen tutkimusta edeltäneen viikon aikana

6) ei selvästi normaalista poikkeavaa painon tai pituuden kehitystä.

Oppilaiden terveydentilaa ja tutkimuskelpoisuutta tarkasteltiin kouluterveydenhuollon potilaskortin ja terveydenhoitajan tuoreimman kirjallisen terveyskyselyn avulla. Jo tässä vaiheessa pyrittiin sulkemaan tutkimuksesta pois ne lapset, jotka eivät täyttäneet edellä esitettyjä kriteereitä. Jäljelle jääneistä tutkimuskelpoisista lapsista valittiin satunnaisotoksella tarvittava määrä. Lapsille järjestettiin informaatiotilaisuus, jossa jaettiin kotiin vietäväksi kyselylomake. Sen avulla tarkennettiin tutkimukseen tulevan lapsen anamneesia erityisesti allergioiden ja astmaattisen oireilun osalta. Huoltajan suostumus lapsen osallistumisesta tutkimukseen pyydettiin kirjallisena. Alle 12-vuotiaiden toivottiin saapuvan tutkimukseen vanhemman henkilön seurassa. Tutkimustilanteessa ennen spirometriaa lääkäri varmisti anamneesin ja selvitti kliinisen tutkimuksen avulla vielä kertaalleen lapsen kelpoisuuden tutkimukseen. Lisäksi tutkittavalta tarkistettiin paino sekä istuma- ja seisomapituus. 262 terveysehdot täyttänyttä lasta puhallutettiin. Tutkimukset tehtiin arkisin iltapäivisin klo 15-20 sekä lauantaisin klo 10-14.

Tutkimuksessamme käytimme saksalaisvalmisteista MasterLab-Pneumo-virtaus-tilavuusspirometria. Virtaus-tilavuuskäyrä tulostuu siinä automaattisesti näytölle ja haluttaessa myös paperille. Laite mittaa virtausta alueella 0-20 l/s ja sen erotuskyky on 10 ml/s, joten se täyttää hyvin spirometreille asetetut minimistandardivaatimukset (9). Laite kalibroitiin valmistajan ohjeiden mukaan päivittäin. Lapselle opetettiin ennen kokeen suorittamista oikea puhallustekniikka. Aikaa varattiin lasta kohden keskimäärin 30 minuuttia.

Puhallusta suoritettaessa ilman virtaaminen nenän kautta estettiin sulkemalla nenä puristimella. Hyväksytyn tuloksen saamiseksi lapsen tuli puhaltaa spirometriin vähintään kolme kertaa, mieluiten 5-8 kertaa. Kirjallisuudessa on esitetty erilaisia tuloksia siitä, kuinka monta puhallusta vähintään pitäisi suorittaa, jotta saadaan varmuus maksimaalisen suorituksen osumisesta näiden joukkoon. Kanner ym. ovat todenneet, että kun hyväksyttyjä käyriä saadaan enemmän kuin kolme, maksimaaliset arvot lisääntyvät 2,5-3 % (10). Toisaalta Nathanin ym. mukaan aikuisilla kolmen hyväksytyn suorituksen ylittäminen ei enää paranna arvoja (11).

Tutkimusanalyysiin kelpuutettiin suoritus, joka täytti kolme kriteeriä: Ensinnäkin terveyskriteerien tuli täyttyä. Lisäksi puhallusta valvonut hoitaja hyväksyi suorituksen arvioiden yhteistyötä ja pyrkimystä maksimaaliseen suoritukseen. Kolmas kriteeri suorituksen hyväksymiselle oli, että tutkittava pystyi puhaltamaan vähintään kolme graafisen kuvion mukaan tarkasteltuna yhteneväistä ja muodoltaan hyväksyttävää käyrää, joista parhaan käyrän FVC ja FEV1 erosivat toiseksi parhaan käyrän vastaavista muuttujista alle 10-vuotiailla vähemmän kuin 5 % ja 10-vuotiailla sekä sitä vanhemmilla vähemmän kuin 4 %. Viimeksi mainittua kriteeriä pidetään yleisesti luotettavuuden mittana, samoin kuin suorituksen toistettavuutta eri käyntikertojen välillä. Parhaaksi suoritukseksi katsottiin puhallus, jossa FEV1:n ja FVC:n summa oli suurin, eli hyväksynnässä käytettiin ATS:n (American Thoracic Society) suosittelemaa menettelytapaa (12). Mikäli puhallus ei kestänyt yhtä sekuntia, kuten pienemmillä lapsilla usein kävi, FEV1:n tilalle otettiin FEV0,5.

Heti spirometrian jälkeen lapsi puhalsi Wrightin PEF-mittariin. Tutkimusanalyysiin kelpuutettiin suoritus siinä tapauksessa, että tutkittava pystyi hyväksyttävästi puhaltamaan vähintään kolme kertaa siten, ettei kahden parhaan puhalluksen välillä ollut eroa enempää kuin 5 % alle 10-vuotiailla ja enempää kuin 4 % 10-vuotiailla ja sitä vanhemmilla. Suurin arvo otettiin tutkimusanalyysiin.

Halusimme vertailla saamiamme arvoja aiemmin saatuihin tuloksiin. Vertailututkimukset valittiin otoskoon ja mittalaitteen samankaltaisuuden perusteella, ja lisäksi muutaman selvityksen osalta valintaan vaikutti suuri otoskoko. Vertailututkimukset olivat Dockeryn ym. 1983 (13), Godfreyn ym. 1970 (14), Knudsonin ym. 1983 (15), Solymarin ym. 1980 (16), Tessierin ym. 1980 (17) ja Zapletalin ym. 1977 (18) tutkimukset. Knudson on käyttänyt yli 11-vuotiaiden kohdalla regressioyhtälössä pituuden lisäksi ikää, ja määritimme vertailua varten pituutta vastaavan iän Lastentautien tutkimussäätiön julkaisemista kasvukäyristä. Lisäksi vertailimme arvoja kahteen aikaisempaan Suomessa tehtyyn lasten keuhkofunktiotutkimukseen (2,3).

TULOKSET

Tutkimukseen saapui kutsutuista 429 lapsesta 262 (61 %). Pois jääneiden joukkoa ei ollut mahdollista kartoittaa. Saapuneista 27 (10,3 %) ei etukäteisselvittelyistä huolimatta täyttänyt GAP:n terveysehtoja. Kolmetoista lasta (5,0 %) hylättiin allergisen nuhan takia, neljä (1,5 %) lääkärin toteaman infektionaikaisen bronkusobstruktion takia ja kuusi (2,3 %) anamneesin perusteella heränneen astmaepäilyn takia. Viimeksi mainitut lähetettiin jatkotutkimuksiin astmapoliklinikkaan. Kahdeksalla lapsella (3,1 %) todettiin joko tutkimushetkellä tai lähianamneesissa akuutti hengitystieinfektio; viisi lasta kävi puhaltamassa noin kolmen viikon kuluttua uudelleen, mutta kolme ei halunnut tulla uuteen tutkimukseen. Yhden nuoren (0,4 %) suoritus hylättiin säännöllisen tupakoinnin vuoksi. Näin ollen varsinaiseen tutkimukseen kelpuutettiin 235 lasta.

Puhallussuorituksia opetti ja valvoi kolme runsaasti kliinistä työtä lasten spirometrioiden parissa tehnyttä kliinisen fysiologian erikoissairaanhoitajaa. Hoitajien puhalluttamistekniikkojen välinen ero testattiin 30 lapsen avulla. Nämä lapset kävivät tutkimuksessa kahdesti, eri kerroilla eri hoitajan luona. Tällöin vertailtiin kahden eri puhalluskerran välisiä FEV1:n ja FVC:n arvoja sekä Wrightin mittarilla saatuja PEF-arvoja. Tilastollisesti merkitsevää eroa ei havaittu yhdenkään muuttujan suhteen (kaikilla muuttujilla p > 0,05).

Suoritusten toistettavuutta tarkasteltiin puhalluttamalla yhteensä 50 lasta kahteen kertaan. Puhallusten välillä oli vähintään yksi vuorokausi ja enintään yksi kuukausi. Lapsista 30 kävi eri kerroilla eri hoitajan luona ja 20 saman hoitajan luona. Lapset olivat 7-15 vuoden ikäisiä. Hyväksyttyjä tuloksia vertailtaessa ei havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa kahden eri puhalluskerran välillä yhdenkään muuttujan suhteen (taulukko 1). Yksilökohtaisen vaihtelun keskiarvo oli keuhkotilavuuksissa 2-4 % ja virtausnopeuksissa 8-9 %. Viljanen ym. ovat aiemmin todenneet vastaavat vaihteluvälit aikuisilla. Huomattavaa kuitenkin on, että spirometrilla saatujen PEF-arvojen vaihtelu oli merkitsevästi suurempaa kuin Wrightin mittarilla saatujen (p < 0,01). Kun spirometrin antamaksi tulokseksi valittiin suurin PEF-arvo eikä ATS-kriteerillä valitun puhalluksen PEF-arvoa, vaihtelu oli yhä merkitsevästi suurempaa kuin Wrightin mittarilla (p < 0,05). Varsinaiseen analyysiin viitearvoja varten kelpuutettiin vain ensimmäisen käynnin tulokset.

Tutkittavien suorittamien puhalluskertojen mediaani oli 5 (vaihteluväli 3-12). Yhteensä 235 spirometriasuorituksesta jouduttiin hylkäämään 36 (15,3 %). Yhdeksän suoritusta (3,8 %) hylättiin, koska prosenttikriteerit eivät täyttyneet. Kolme suoritusta hylättiin, koska tutkittava ei tutkimushenkilökunnan mielestä pystynyt maksimaaliseen suoritukseen tai käyrät eivät olleet graafisesti yhteneviä. Loput 24 suoritusta (10,2 %) hylättiin molempien syiden takia. Wrightin PEF-mittariin puhallettaessa kahden lapsen (0,85 %) suoritus jouduttiin hylkäämään maksimaalisen suorityskyvyn puuttumisen takia. Lisäksi 20 tutkittavan (12 pojan ja 8 tytön, 8,5 %) suoritys hylättiin, koska parhaan ja toiseksi parhaan puhalluksen tulokset eivät mahtuneet sallittavien vaihtelurajojen sisälle.

Tutkimusanalyysiin viitearvojen määrittämistä varten kelpuutettiin näin ollen 199 spirometriaa (102 tyttöä ja 97 poikaa), 80 % kaikista tutkimukseen saapuneista ja 85 % terveyskriteerit täyttäneistä. Vastaavat luvut Wrightin PEF-mittarin osalta ovat 216 (112 tyttöä ja 104 poikaa), 82 % tutkimukseen saapuneista ja 92 % terveyskriteerit täyttäneistä. Ikäjakaumat on esitetty kuviossa 1.

Regressioanalyysi

Etsittäessä sopivinta selittäjää keuhkofunktiomuuttujille totesimme, että tarkoituksenmukaisinta oli verrata saatua muuttujan arvoa pituuteen. Hieman paremmat selitysasteet saatiin joillekin muuttujille, kun pituuden lisäksi otettiin huomioon ikä tai paino. Ero oli kuitenkin hyvin pieni, mikä johtuu selittävien muuttujien vahvasta keskinäisestä korrelaatiosta sekä siitä, että pituus antaa jo ainoana selittäjänä voimakkaan korrelaation. Päädyimme käyttämään yksinkertaisinta mallia valitsemalla selittäjäksi pelkän pituuden, jolloin viitearvojen käyttö on käytännön työssä helpointa. Regressioyhtälöksi valittiin

y = aHk

Yhtälössä y on tarkasteltava keuhkomuuttuja, H on seisomapituus ja a sekä k ovat regressiomallissa estimoitavat parametrit.

Regressioyhtälö saatiin sovellettaessa lineaarista regressiota määritettävien muuttujien ja pituuden luonnollisiin logaritmeihin. Regressiomallin parametrit jokaisen muuttujan osalta keskivirheineen on esitetty taulukossa 2. Taulukon parametrit ovat logaritmeihin liittyviä (tämä ei kuitenkaan koske suhdelukuina saatavia muuttujia FEV1/FVC ja FEV0,5/FVC), ja näin ollen taulukossa esiintyvä vakio on edellä olevassa yhtälössä esiintyvän vakion a luonnollinen logaritmi (ln a).

Regressioyhtälön valinnassa tukeuduimme edellä mainittujen perusteiden (hyvä selitysaste ja yksinkertainen malli) lisäksi siihen, että mallin tulkinta on ongelmatonta. Tuntuu luonnolliselta ajatella, että esimerkiksi keuhkojen tilavuus on verrannollinen pituuden kolmanteen potenssiin. Lopulta eksponentin k arvo jää jonkin verran alle kolmen, mikä voi johtua siitä, että ruumiinrakenne muuttuu pituuskasvun myötä.

Viitearvot määritettiin 110-180 cm:n pituisille pojille ja 110-170 cm:n pituisille tytöille. Toleranssirajat saatiin olettamalla logaritmimuunnoksen jälkeen havaintojen keskipoikkeama viitearvosta vakioksi. Tämä tarkoittaa sitä, että havaittujen arvojen prosenttinen poikkeama lasketuista viitearvoista on keskimäärin sama eripituisilla lapsilla. Olettamus testattiin, ja tilastollisesti merkitsevää trendiä poikkeamassa muuttujan arvojen kasvaessa ei havaittu (p > 0,01). Testi suoritettiin sovittamalla regressiomallia poikkeamien itseisarvoihin pituuden funktiona. Alemmat toleranssirajat kullekin muuttujalle on esitetty taulukossa 3. Suomalaisten aikuisten toleranssialueen alemman rajan on aiemmin todettu sijaitsevan vastaavilla prosenttiosuuksilla (1) lukuun ottamatta spirometrilla saatuja PEF-arvoja, joille saimme pojille selvästi suuremman ja tytöille hieman suuremman toleranssialueen. Huomattavaa on, että pojille saatiin uloshengityksen huippuvirtausta mitattaessa sekä spirometrilla että Wrightin PEF-mittarilla leveämpi toleranssialue kuin tytöille. Muuttujan FVC viitearvojen 95 %:n luottamusvälit ja 95 %:n toleranssirajat ovat esimerkkeinä kuvioissa 2 ja 3. Kuvioihin on liitetty saadut havainnot.

Vertailu aiempiin tutkimuksiin ja kotimaisiin aikuisten arvoihin

Nopean vitaalikapasiteetin (FVC) arvot olivat tytöillä keskimäärin 5,4 % pienemmät kuin pojilla. Ero oli suurimmillaan 110 cm:n pituisilla 6,5 %, minkä jälkeen se pieneni tasaisesti ja oli 170 cm:n pituisilla 4,8 % (kuvio 4). Dockery ym. saivat tyttöjen ja poikien eroksi pituudesta riippumatta 7,5 % (13). Poikien FVC-arvot olivat yhteneväiset aiempien vastaavien tutkimusten tulosten kanssa (kuvio 5). Vastaavassa vertailussa alle 140 cm:n pituisten tyttöjen arvot olivat myös yhteneväiset muissa maissa saatujen tulosten kanssa. Yli 140 cm:n pituisten tyttöjen arvot vastasivat Tessierin ym. 1980 saamia mutta olivat hieman suurempia kuin muissa tutkimuksissa (kuvio 6). Sen sijaan tyttöjen tuloksissa ei todettu suurta eroa Suomessa aiemmin saatuihin tuloksiin nähden (2,3). Pisimpien, 180 cm:n pituisten poikien arvot olivat 3 % pienemmät kuin samanpituisille suomalaisille 18-vuotiaille miehille aiemmin saadut. Sen sijaan 170 cm:n pituisille tytöille saatiin täsmälleen sama arvo kuin aiemmin samanpituisille 18-vuotiaille suomalaisille naisille (6).

Uloshengityksen sekuntikapasiteetin (FEV1) arvot olivat tytöillä keskimäärin 4,2 % pienemmät kuin pojilla. Vastaava ero oli Dockeryn ym. aineistossa 5,5 %. Suomalaisten 110 cm:n pituisten tyttöjen FEV1 oli 7,1 % pienempi kuin samanpituisten poikien, mutta vastaava ero 170 cm:n pituisilla oli 2,7 %. Saman ilmiön totesivat myös Dockery ym. (13). FEV1-arvot olivat sekä tytöillä että pojilla jokseenkin samat kuin Salorinteen aiemmin kirjaamat suomalaislasten arvot; tytöille saimme keskimäärin 2 % suuremmat arvot (keskihajonta 0,4 prosenttiyksikköä) ja pojille keskimäärin 1 % suuremmat (keskihajonta 1,5 prosenttiyksikköä). Pisimmille, 180 cm:n pituisille pojille saatiin 8,3 % pienempi ja 170 cm:n pituisille tytöille 2,1 % pienempi arvo kuin samanpituisille 18-vuotiaille suomalaisille on aiemmin saatu (6). Tyttöjen ja poikien arvot olivat hyvin yhteneväiset ulkomaisiin tuloksiin nähden. FEV1:n suurempi suhteellinen kasvu tytöillä pituuden kasvaessa tulee esiin tarkasteltaessa FEV1/FVC-suhdetta. Tytöillä suhde oli 0,90 pituudesta riippumatta. 110 cm:n pituisilla pojilla se oli 0,91 ja 180 cm:n pituisilla 0,87. Poikien laskevaan trendiin liittyvä selitysaste oli kuitenkin liki olematon. Sama ilmiö näkyi FEV0,5:n arvoissa: viitearvo oli 170 cm:n pituisilla tytöillä vain 1,1 % pienempi kuin samanpituisilla pojilla, vaikka se oli 110 cm:n mittaisilla tytöillä 5,9 % pienempi kuin vastaavanpituisilla pojilla.

Lue myös

Uloshengityksen huippuvirtauksen (PEF) arvot olivat molemmilla sukupuolilla spirometrilla mitattaessa merkitsevästi (p < 0,0001) pienemmät kuin Wrightin PEF-mittarilla saadut (kuvio 7). Tämä on aiemminkin todettu ulkomaisissa tutkimuksissa (4). 110 cm:n pituisille pojille spirometri antoi 23 % pienemmät arvot kuin Wrightin PEF-mittari, mutta 170 cm:n pituisilla ero oli vain 5 %. Tytöillä vastaavat luvut olivat 26 % ja 8 %. Samankaltainen tulos saatiin Solymarin ym. 1980 tekemästä tutkimuksesta laskemalla annettujen regressioyhtälöiden avulla viitearvot huippunopeuksille, jotka on määritetty pneumotakografilla ja PEF-mittarilla. Tällöin erot tulivat vielä suuremmiksi, mutta jälleen ero pieneni pituuden lisääntyessä (16).

Spirometrilla mitattuna PEF oli 110 cm:n pituisilla tytöillä 8,2 % pienempi kuin pojilla. Ero pieneni tasaisesti ja 170 cm:n pituisilla se oli enää 0,3 %. Wrightin mittarilla 110 cm:n pituiset tytöt saivat 4,0 % pienempiä PEF-arvoja kuin pojat. Ero hävisi 148 cm:n pituisilla, ja 170 cm:n pituisilla tytöillä PEF-arvot olivat 2,0 % suurempia kuin pojilla (kuvio 7). Spirometrilla saimme alle 140 cm:n pituisille tytöille hieman pienempiä arvoja kuin vertailemissamme aiemmissa tutkimuksissa ja yli 160 cm:n pituisille tytöille hieman suurempia. PEF-arvo oli 170 cm:n pituisilla tytöillä 8,2 % pienempi kuin 18-vuotiaille suomalaisille naisille aiemmin saatu (6). Poikien arvot olivat vastaavat kuin ulkomaisissa tutkimuksissa. Kuitenkin 180 cm:n pituisten poikien PEF-arvo 19,7 % pienempi kuin aiemmin suomalaisten 18-vuotiaiden samanmittaisten miesten (6). Wrightin mittarilla määritetyt PEF-arvot olivat tytöillä keskimäärin 3 % ja pojilla keskimäärin 2 % pienemmät kuin Godfreyn ym. aineistossa.

Uloshengityksen virtausnopeus, kun puolet vitaalikapasiteetista on puhaltamatta (MEF50), oli tytöillä keskimäärin 2,6 % pienempi kuin pojilla. Ero oli 110 cm:n pituisilla 8,3 % mutta tasoittui 162 cm:n pituudessa, ja 170 cm:n pituisilla tytöillä arvo oli 1,1 % suurempi kuin samanpituisilla pojilla. Verrattaessa aiempiin ulkomaisiin tutkimuksiin saimme tytöille ja pienille pojille miltei täysin samat arvot ja pitemmille pojille (yli 140 cm) hieman suuremmat. 170 cm:n pituisilla tytöillä MEF50 oli 9,5 % pienempi kuin suomalaisilla 18-vuotiailla samanpituisilla naisilla. MEF50 oli 180 cm:n pituisilla pojilla 23,6 % pienempi kuin 18-vuotiailla samanpituisilla suomalaismiehillä oli aiemmin todettu (6).

POHDINTA

Spirometria on vaativa tutkimus sekä tutkittavalle että hoitohenkilökunnalle. Virhelähteitä on useita, alkaen laitteiston teknisestä kunnosta ja päätyen tuloksen tulkitsemiseen (19). Erityistä huomiota vaatii lapsen saaminen tutkimushetkeksi täysin keskittymään puhallukseen ja ymmärtämään maksimaalisen suorituksen vaatimukset, jotta tuloksesta saadaan luotettava. Aiemmin on todettu, että 6-vuotiailla ja sitä nuoremmilla on vaikeuksia tuottaa maksimaalinen suoritus ensimmäisellä puhalluskerralla (13). Tutkimuksessamme eri muuttujien yksilökohtaisen vaihtelun keskiarvot vastasivat aiemmin saatuja suomalaisten aikuisten yksilökohtaisen vaihtelun keskiarvoja spirometrialla määritettyä PEF-arvoa lukuun ottamatta. Koska tämän lisäksi emme pystyneet toteamaan eroa kahdella eri käynnillä puhaltaneiden lasten ensimmäisen ja toisen suorituskerran välillä, tutkimuksemme reliabiliteetti on hyvä.

Totesimme poikien keuhkotilavuuksien ja virtausnopeuksien vastaavan aiempia eurooppalaisia arvoja. Tutkimuksemme pisimpien poikien keuhkotilavuudet ovat saavuttaneet melkein suomalaisten aikuisten arvot, mutta virtausnopeudet ovat vielä pienempiä kuin aikuisilla. Tämä tuntuu loogiselta, koska tiedetään, että virtausnopeudet kehittyvät maksimaalisiksi vasta pituuskasvun päättymisen jälkeen, ja tutkimuksemme vanhimmatkin pojat olivat vielä keskenkasvuisia. Jos viitearvot halutaan sovittaa yli 16-vuotiaisiin poikiin, täytyisi oletettavasti pituuden rinnalle ottaa selittäviksi muuttujiksi myös ikä tai paino.

Pisimpien tyttöjen keuhkotilavuudet ovat saavuttaneet lopullisen aikuisten arvot 16 vuoden iässä, mutta virtausnopeudet ovat vielä hieman pienempiä kuin 18-vuotiailla naisilla. Pojilla ero on kuitenkin monta kertaa suurempi kuin tytöillä. Tämä selittynee sillä, että tytöt saavuttavat lopullisen pituutensa ja painonsa pari vuotta poikia aiemmin.

Toleranssirajat vastaavat spirometrilla määritettyä PEF-arvoa lukuun ottamatta aiemmin suomalaisille aikuisille saatuja. Spirometrilla mitatuissa PEF-arvoissa leveämmän toleranssialueen lisäksi myös yksilökohtainen vaihtelu oli suurempi kuin aikuisilla. Saamamme regressiokäyrät olivat kuitenkin yhteneväiset vastaavien ulkomaisten käyrien kanssa. Huomattavaa kuitenkin on, että tutkimusanalyysiin valitsemamme spirometrilla saadut PEF:n arvot poimittiin käyrästä, jossa FVC:n ja FEV1:n summa oli suurin. Mahdollista on, että verhokäyrästöä käytettäessä saadaan suurempia ja mahdollisesti toistettavampia PEF-arvoja. Onkin tärkeää, että viitearvoja käytettäessä lapsen paras puhallus valitaan samoilla perusteilla, joita on käytetty viitearvoja laadittaessa.

Otosryhmämme lapset olivat kaikki vaasalaisia. Pohjanmaan rannikkoalueella muuttoliike on suuntautunut lähinnä ulospäin, ja näin ollen geneettinen sekoittuminen on ollut vähäisempää kuin esimerkiksi Etelä-Suomen suuremmissa kaupungeissa. Onkin pakko esittää kysymys, ovatko saamamme arvot yleistettävissä koko Suomen alueelle. Kuitenkin vertaillessamme saamiamme arvoja aiempiin suomalaisiin tutkimuksiin (2,3) emme havainneet muutamia kohtia lukuun ottamatta eroja, ja näissäkin kohdissa saamamme arvot sopivat muiden eurooppalaisten tutkimusten tuloksiin.

Toivomme suomalaisten viitearvojen helpottavan lasten spirometrian tulkintaa ja lisäävän spirometrian käyttöä lapsipotilaiden hengitystieongelmien diagnostiikassa. Korostamme alemman toleranssirajan tärkeyttä, koska etenkin virtausnopeuksien toleranssialue on leveä. Lisäksi on muistettava, että 2,5 %:lla terveistä lapsista arvo sijoittuu alemman toleranssirajan alapuolelle. Tuloksia tulee vertailla lapsen aiempiin tuloksiin ottaen samalla huomioon kasvun aiheuttamat muutokset. Tulos kannattaa myös suhteuttaa lapsen tai hänen vanhempansa arvioon voinnista ja oireiden määrästä. Mikäli näiden välillä on selvä ristiriita, kannattaa miettiä, oliko suoritus maksimaalinen ja tulos näin ollen luotettava. Toisaalta oireisiin vaikuttaa monta tekijää, eivätkä kaikki ole mitattavissa spirometrilla.

KIRJALLISUUTTA

Kirjoittajat

Kirjoittajat
Hannele Koillinen
LL, lastentautien apulaislääkäri
Olli Wanne
LKT, lastentautien ylilääkäri
Vaasan keskussairaala, lastentautien klinikka
Valtteri Niemi
FT, matematiikan apulaisprofessori
Eero Laakkonen
FK, tilastotieteen assistentti
Vaasan yliopisto, menetelmätieteiden laitos


Kirjallisuutta
1
Sovijärvi A, Uusitalo A, Länsimies E, Vuori I, toim. Kliininen fysiologia, 1. painos. Helsinki: Kustannus Oy Duodecim 1994.
2
Salorinne Y. Reference values for flow-spirometry in children. Abstracts of the VIII Scandinavian congress of clinical physiology. Helsinki 1989.
3
Lehmuskoski M. Lasten keuhkojen toiminnan malli kliinis-fysiologisen hoitotyön kehittämisen välineenä. Turun yliopisto. Tutkielma 1990.
4
Quanjer PH, Stocks J, Polgar G, Wise M, Karlberg J, Borsboom G. Compilation of reference values of lung function measurements in children. Eur Respir J 1989;2:184-261.
5
Polgar G, Promadhat V. Pulmonary function testing in children: techniques and standards. Philadelphia: W. B. Saunders 1971.
6
Viljanen A. Reference values for spirometric, pulmonary diffusing capacity and body plethysmographic studies. Scand J Clin Lab Invest 1982;42 suppl 159:1-50.
7
Knudson RJ, Slatin RC, Lebowitz MD, Burrows B. The maximal expiratory flow-volume curve. Normal standards, variability, and effects of age. Am Rev Respir Dis 1976;113:587-600.
8
Taussig LM, Chernick V, Wood R, Farrell P, Mellins RB. Standardisation of lung function testing in children. Proceedings and recommendations of the GAP Conference Committee. J Pediatr 1980;97:668-676.
9
American Thoracic Society. Standardization of spirometry - 1987 update. Am Rev Respir Dis 1987;136:1285-1289.
10
Kanner R, Schenker M, Munoz A, Speizer F. Spirometry in Children, methodology for obtaining optimal results for clinical and epidemiologic studies. Am Rev Respir Dis 1983;127:720-724.
11
Nathan SP, Lebowitz MD, Knudson RJ. Spirometric testing. Number of tests required and selection of data. Chest 1979;76:384-388.
12
Gardner RM, Baker CD, Brovenule AM. ATS statement - Snowbird workshop on standardization of spirometry. Am Rev Respir Dis 1979;119:831-838.
13
Dockery DW, Berkey CS, Ware JH, Speizer FE, Ferris BG. Distribution of forced vital capacity and forced expiratory volume in one second in children 6 to 11 years of age. Am Rev Respir Dis 1983;128:405-412.
14
Godfrey S, Kamburoff PL, Nairn JL. Spirometry, lung volumes and airway resistance in normal children ages 5 to 18 years. Br J Dis Chest 1970;64:15-24.
15
Knudson RJ, Lebowitz MD, Holberg CJ, Burrows B. Changes in the normal maximal expiratory flow-volume curve with growth and aging. Am Rev Respir Dis 1983;127:725-734.
16
Solymar L, Aronsson P-H, Bake B, Bjure J. Nitrogen single breath test, flow-volume curves and spirometry in healthy children, 7-18 years of age. Eur J Respir Dis 1980;61:275-286.
17
Tessier JF, Gachie JP, Bernadou M, Decourcelles JF, Freour P. Abaque des valeurs normales des débits maximaux expiratoires chez l'enfant et l'adolescent sains établis par courbes débit-volume. Rev Fr Mal Respir 1980;8:297-306.
18
Zapletal A, Paul T, Samanek M. Die Bedeutung heutiger Methoden der Lungenfunktionsdiagnostik zur Feststellung einer Obstruktion def Atemwege bei Kindern ung Jugendlichen. Z Erkrank Atm-Org 1977;149:343-371.
19
Piirilä P. Virtaus-tilavuusspirometrian virhelähteet. Suom Lääkäril 1993;48:2663-2670.

Taulukot
1 Taulukko 1
2 Taulukko 2
Lääkäriliitto Fimnet Lääkärilehti Potilaanlaakarilehti Lääkäripäivät Lääkärikompassi Erikoisalani Lääkäri 2030