1 of 47

Faal Paru Difusi

Alfian Nur Rosyid

DLCO

PKB PARU SURABAYA 2024

Hotel Bumi, 20 Januari 2024

2 of 47

Daftar Isi

Definisi
Indikasi – Kontra Indikasi
Teknik Pemeriksaan
Hasil Pemeriksaan
Intepretasi Hasil

3 of 47

Faal Paru Difusi

Pemeriksaan untuk mengukur fungsi pertukaran gas melalui membrane alveolicapiler.
Metode faal Difusi: DLCO (Diffusion limited gas CO)
Satuan DLCO = mL CO/menit/mm Hg pada suhu 0⁰C, tekanan 760mm Hg (STPD = Standard Temperature, Pressure, Dry)
DLCO = TLCO (transfer factor for carbon monoxide)

4 of 47

Sejarah DLCO

Pemeriksaan dikenal >100 tahun

American Thoracic Society (1987),
updated American Thoracic Society / European Respiratory Society (2005) dan (2017)

Panduan:

DOI: 10.1113/jphysiol.2014.287573

5 of 47

Alat DLCO

+2000S, DLCO Single Breath

6 of 47

Pertukaran O2 – CO2

Pertukaran O2 – CO2

(Kapasitas Difusi = DL)

Ditentukan :

membran alveoli-kapiler (A)
ketebalan membran (T)
perbedaan tekanan antara alveoli dan arteri (ΔP).

Mengukur Difusi O2?

Hukum Fick’s

7 of 47

8 of 47

Komponen Difusi

Membrane conductance: process of diffusion across alvolocapillary membrane

Chemical reaction:

Interaction CO – Hb accrding to reaction rate (Θ) and pulmonary capillary blood volume (vc)

Faal Difusi dipengaruhi:

Ketebalan membran
Perubahan Hb
Volume darah kapiler

9 of 47

Difusi

Pertukaran Gas O2 dari luar dengan CO2 dari kapiler yang terjadi pada membran alveoli-kapiler.
Pengukurannya Difusi 02 sulit, sehingga digantikan dengan penambahan gas CO. Mengapa dipilih gas CO?

10 of 47

Difusi dengan gas CO

Ikatan Hb-CO lebih kuat 210x ikatan Hb-O2
Peran Diffusion limited daripada perfusion limited.
Difusi CO sedikit dipengaruhi faktor lain
CO tidak ada pada alveoli/darah

(Malhotra, 2004)

CO

11 of 47

Pengukuran DLCOs

VCO = milliliters of CO transferred/minute (STPD)
PAco = mean alveolar partial pressure of CO
PCco = mean capillary partial pressure of CO, assumed to be zero

Unit SI : 1 mmol/menit/kPa = 2,986 mL gas/menit/mm Hg

12 of 47

Indikasi DLCO

Penyakit parenkim paru termasuk ILD

Emfisema dan kistik fibrosis

Penyakit Jantung (PHT primer, tromboemboli, edema paru)

Penyakit sistemik (RA, SLE, Sklerosis)

Obat (amiodarine, bleomicin)

Perdarahan paru

Pneumocytis pneumonia

Evaluasi kecacatan

13 of 47

Kontra Indikasi DLCO

Keracunan CO
Kebingungan mental, inkordinasi otot
Makan>> & olahraga berat sebelum tes
Rokok dalam 24 jam
Lung volume reduction
Alat tes tidak dikalibrasi
Operator tidak terlatih

(AARC, Respir Care 1999;44(5):539-546)

14 of 47

Efek Samping DLCO

Manuver DLCO mengganggu sirkulasi
Gangguan suplemen oksigen
Penularan infeksi

(AARC, Respir Care 1999;44(5):539-546)

15 of 47

Metode Pengukuran DCLO

Single-Breath DLCO (DLCOsb) 🡪 sering dipakai
Rebreathing DLCO (DLCOrb)
Intra-breath DLCO (DLCOib)
Membrane Diffusion Capacity
Steady-state DLCO
Three-equation Single-breath DLCO

(Ruppel, 1975; Cotton, 1986)

16 of 47

DLCOsb

Teknik: Analsis CO dan tracer gas relatif mudah, tahan napas 10 detik

Kelebihan: Mudah, sederhana, cepat, efek balik COHb minimal, teknik standar

Kekurangan: Sensitif terhadap distribusi ventilasi, tidak praktis saat Latihan

Penggunaan: Screening dan aplikasi klinis

(Modified Krogh’s Technique)

17 of 47

Persiapan Tes

Kalibari dan persiapan alat
Perkenalan diri
Penjelasan & demo tes
Cek hasil spirometri (VC>2 L)
Hasil Hb dan penyesuaian COHb
Pasien posisi duduk

Tunda 10 menit sebelum tes bila pasien menggunakan suplementasi Oksigen (ATS 2017) 🡪 suplementasi O2 akan menurunkan DLCO

Tidak perlu inhalasi Salbutamol sebelum tes DLCO, tidak ada perbedaan bermakna termasuk pasien PPOK

18 of 47

Memulai Tes

Mouthpiece diatas lidah, digigit dan dikatup bibir (tidak bocor)
Memakai klip hidung

19 of 47

Teknik

Pasien bernapas biasa (Tidal Volume) beberapa kali
Lalu ekspirasi sampai RV (hembuskan sampai habis)
Lalu inspirasi dengan cepat (≤4 detik) sampai TLC
Tahan napas 10 detik, hitung mundur (10, 9, 8 … 1)
Hembuskan semua sampai habis

1

2

3

4

5

Pasien PPOK, ekshalasi (no.2) tidak boleh lebih dari 12 detik

20 of 47

Teknik DLCOsb

10 s

4 s

volume

Time

Print dan tempel !

21 of 47

Grafik Volume / time

VI = Vital Capacity Inspiration

22 of 47

Ulangan Tes

Istirahat: Jarak tiap manuver 4 menit

(agar gas CO hilang, dapat dilakukan inspirasi berulang sebelum tes ulangan), pasien PPOK, diulang setelah 10 menit.

Diulangi sampai acceptable dan reproducible
Maks 5x manuver
Catat kualitas tes dalam bagian komentar

23 of 47

Penghitungan DLCO

VA = alveolar volume, mL (STPD)
60 = correction from seconds to minutes
P_B = barometric pressure, mm Hg
47 = water vapor pressure at 37°C, mm Hg
T = breath-hold interval, seconds
Ln = natural logarithm
FAco0 = fraction of CO in alveolar gas at beginning of breath hold
FAcoT = fraction of CO in alveolar gas at end of breath hold

VI = volume gas inspired, mL
VD = dead space volume (anatomic and instrumental), mL
FAtracer = fraction of tracer in alveolar gas sample
FItracer = fraction of tracer in inspired gas (depends on tracer used)

24 of 47

Komponen DLCO

D_M= kapasitas membran alveoli

= laju ambilan CO & kecepatan

reaksi ikatan CO-Hb.

Vc = volume darah kapiler

(Hughes, 2001)

DLCO dipengaruhi

25 of 47

Fick’s Law

Vg=[k*(A)(ΔP)] / T

Faktor	DLCO naik	DLCO turun
Luas Permukaan membrane (A)	Bertambah	Berkurang
Beda gradien tekanan (ΔP)	Meningkat	Menurun
Ketebalan membrane (T)	Berkurang	Bertambah
Kelarutan gas	Meningkat	Menurun

26 of 47

2. Hb

3. CO-Hb (Rokok)

DLCO dipengaruhi

anak <15 thn & wanita, 10,22 diganti 9,38 (Rupple’s, 2023)

(Rupple’s, 2023)

Anemia 🡪 DLCO turun

Polisitemia 🡪 DLCO naik

COHb naik 10% 🡪 DLCO turun 10%

27 of 47

4. Ketinggian

5. Ventilasi Alveolar

DLCO dipengaruhi

(Rupple’s, 2023)

(Ruppel, 1975)

volume gas yang berpartisipasi dalam pertukaran gas di paru

28 of 47

Ventilasi Alveolar

Ventilasi alveolar mengacu pada jumlah udara segar yang mencapai alveoli setiap menit 🡪 parameter penting untuk memahami fungsi paru dalam mengatur difusi.
Ventilasi Alveolar=(Volume Napas−Volume Mati Ruang)×Frekuensi Napas
Volume Napas (Tidal Volume): Ini adalah jumlah udara yang masuk atau keluar dari paru pada satu siklus napas normal.
Volume Mati Ruang (Dead Space Volume): Ini adalah jumlah udara yang tetap di saluran napas yang tidak mencapai alveoli 🡪 tidak berpartisipasi dalam difusi.
Ventilasi alveolar memberikan gambaran yang lebih akurat tentang kemampuan paru untuk mengatur difusi daripada hanya melihat ventilasi total (total volume udara yang masuk atau keluar dalam satu menit). Tidak semua udara inspirasi mencapai paru yang terlibat dalam difusi.
Ventilasi alveolar yang efektif penting untuk menjaga keseimbangan O2 dan CO2. Gangguan dalam ventilasi alveolar berkontribusi pada masalah pernapasan dan perubahan keseimbangan gas darah arteri.

29 of 47

Pengaruh Hb terhadap DLCO

Kalkulator koreksi DLCO terhadap Hb

30 of 47

Kriteria Acceptable DLCO


Kalibrasi dan prosedur sesuai	Tahan napas 8-12 detik
Inspirasi cepat dari RV ke TLC <4 detik	Tidak bocor, tidak manuver Valsava / Muller.
VI ≥ 90% VC terbesar pada sesi tes yang sama	Ekshalasi cepat ≤ 4 detik (sistem klasik), <12 detik (sistem RGA / Rapid Gas Analyzer)
VI ≥ 90% VC terbesar pada sesi tes yang sama	Manuver maksimal 5x tiap tes
VI≥ 85% VC terbesar pada sesi tes yang sama dan VA dalam 200mL atau 5% (mana yang lebih besar) VA terbesar dari manuver lain yang dapat diterima	Jarak antar manuver >4 menit
	Rata-rata hasil DLCO dilaporkan
	Repeatable 2mL/mnt/mm Hg

31 of 47

Manuver Valsava dan Muller

Valsalva maneuver dan Müller maneuver adalah dua teknik berbeda yang digunakan dalam pengujian fungsi paru-paru dan sistem kardiovaskular.
Valsalva Maneuver: 🡪 capillary blood volume turun 🡪 menurunkan DLCO

Definisi: Valsalva maneuver adalah teknik dimana seseorang menahan napas dan mengejan, seperti yang terjadi saat mengejan ketika buang air besar atau bersin.
Proses: Selama Valsalva maneuver, seseorang menghembuskan udara ke dalam rongga dada dan menutup saluran napas atas, sehingga tekanan di dalam dada meningkat secara tiba-tiba.
Penggunaan Klinis: Valsalva maneuver digunakan dalam berbagai uji klinis untuk mengevaluasi respons jantung dan vaskular terhadap perubahan tekanan intratorakal. Contohnya termasuk pengujian fungsi autonim dan mengevaluasi reaksi tubuh terhadap stres.

Müller Maneuver: 🡪 capillary blood volume turun 🡪 Meningkatkan DLCO

Definisi: Müller maneuver adalah teknik dimana seseorang menghela napas dengan kuat dan menahan napas, sehingga menimbulkan obstruksi aliran udara melalui saluran napas atas.
Proses: Selama Müller maneuver, seseorang mencoba untuk menghela napas dengan kuat sambil menutup rongga belakang tenggorokan, menyebabkan penyempitan saluran napas atas.
Penggunaan Klinis: Müller maneuver digunakan untuk mengevaluasi obstruksi saluran napas atas, terutama pada penderita sleep apnea. Pada saat teknik ini dilakukan, dokter dapat memantau perubahan dalam aliran udara dan mengidentifikasi apakah terdapat obstruksi yang mempengaruhi pernapasan.

32 of 47

Kriteria Reproducibility DLCO

Grading ini belum tervalidasi namun disebutkan dalam panduan ATS/ERS

33 of 47

Intepretasi DLCO

DLCO N = 20-30 ml/menit/mmHg

Nilai prediksi DLCO N

(Hughes, 2001)

(McIntyre, Eur Respir J 2005; 26: 720–735)

25 ml CO/menit/mmHg

DLCO wanita lebih rendah

34 of 47

KCO

KCO = DLCO / VA
KCO = konstanta laju penyerapan CO dari gas alvolar dan volume alveolar

35 of 47

Intepretasi Hasil DLCO


Manuver baik ?
Repeatable 2ml/menit/mmHg ?
Koreksi nilai prediksi (Hb, CO, Ketinggian, VA) ?
Nilai referensi sesuai (usia, TB, seks) ? 🡪 Pedoman GLI (Global Lung Initiative)

Apakah Dlco kurang dari batas bawah normal (LLN) setelah koreksi yang sesuai? Jika ya, gas kelainan pertukaran mungkin ada. 5. Apakah Kco dalam batas normal? Jika demikian, itu berkurangnya kapasitas difusi kemungkinan besar terkait dengan perubahan parenkim, pembuluh darah paru penyakit, atau hipertensi pulmonal. Mempertimbangkan korelasi klinis (misalnya, riwayat pasien, presentasi, gejala). 6. Apakah Kco-nya berkurang? Jika demikian, kurangi penyebarannya kapasitas kemungkinan berhubungan dengan obstruksi jalan napas (distribusi ventilasi tidak merata,   V Q/ ketidakcocokan) atau peningkatan ruang mati. Bandingkan VA dan perhatian dan kasih sayang; perbedaan yang besar menunjukkan ketidakrataan distribusi ventilasi. Carilah klinik korelasi. 7. Apakah Dlco meningkat setelah koreksi Hb atau ketinggian? Jika ya, pertimbangkan kemungkinan penyebabnya peningkatan volume darah paru, perdarahan, obesitas, atau pirau kiri ke kanan. Juga pertimbangkan asma yang tidak terdiagnosis. Carilah yang klinis korelasi. 8. Apakah Dlco kurang dari 60% dari perkiraan? Jika begitu, pertimbangkan tes tambahan (gas darah, olahraga studi desaturasi)

36 of 47

Intepretasi Hasil DLCO

Hasil	Intepretasi
DLCO < LLN	Gangguan Difusi
KCO normal	Penurunan Difusi karena masalah parenkim, penyakit vaskuler paru, atau Hipertensi Pulmonal (bandingkan dengan klinis)
KCO turun	Penurunan Difusi karena Obstruksi (distribusi ventilasi tidak merata, VQ mismatch atau Dead Space meningkat. Selisih VA dan TLC yang besar 🡪 distribusi ventilasi tidak merata

Cek klinis bila hasil abnormal

37 of 47

Intepretasi Hasil DLCO

Hasil	Intepretasi
DLCO > LLN	Kemungkinan peningkatan aliran darah pulmoner, perdarahan, obesitas, shunt L-R, asma
DLCO < 60% prediksi	Cek lanjutan: AGD, tes desaturasi latihan

Cek klinis bila hasil abnormal

38 of 47

Penurunan DLCO

Sering berhubungan dengan:

Pengurangan volume paru
Pengurangan permukaan alveoli
Pengurangan capillary bed
Penebalan membran alveoli kapiler

sering

39 of 47

Penurunan DLCO

Derajat penurunan DLCO

(Pellegrino, Eur Respir J 2005; 26: 948–968)

40 of 47

Emfisema
Reseksi Paru
Obstruksi Bronkus (PPOK)
Emboli Paru Multiple
Anemia
Penyakit dg penebalan membrane
Radiasi (Pneumonitis)
Kemoterapi (Bleomicin)
Obat (Amiodaron) 🡪 DLCO untuk monitor drug toxicity
Hipertensi Pulmonal

DLCO ↓

(Hyatt, 2009)

Emfisema. Pada emfisema, meskipun volume paru bertambah, tapi dinding alveoli dan kapiler rusak sehingga total area permukaan difusi juga turun. DLCO yang turun pada penderita dengan adanya obstruksi saluran nafas yang signifikan menunjukkan kecurigaan yang kuat terhadap terjadinya emfisema. ^10, ¹²

Reseksi Paru. Jika hanya sedikit saja bagian paru yang direseksi (misalkan lobektomi), maka kapiler untuk terjadinya difusi hanay sedikit berkurang, itu tidak merubah nilai DLCO. Berbeda halnya dengan pneumonektomi, hilangnya permukaan kapiler lebih luar sehingga DLCO akan turun bermakna.^10, ^12,

Obstruksi Bronkus. Obstruksi karena tumor pada bronkus dapat menurunkan area dan volume paru. DLCO akan turun namun DLCO/VA bisa masih dalam batas normal.

Emboli Paru Multiple. Terjadinya emboli akan menyumbat aliran darah perfusi ke alveoli, sehinga dapat menurunkan area difusi. Hipertensi pulmonal primer juga dapat menyebabkan penurunan area kapiler.¹²

Anemia. Anemia menyebabkan penurunan Hb pada kapiler paru sehingga terjadi penurunan volume kapiler paru.¹²

41 of 47

Penebalan alveolar-capillary membran:

Fibrosis Paru (Restrictive Lung Diseases: Asbestosis, Beriliosis, Silikosis, IPF)
Gagal Jantung Kongestif
Sarcoidosis, SLE, Scleroderma
Penyakit Kolagen Vaskuler, Pulmonary vasculitis
Drug/Toxic gas Inhalation induced alveolitis
Pneumonitis hipersensitif
Histiositosis X
Proteinosis Alveolar

DLCO ↓

(Hyatt, 2009)

Fibrosis Paru Idiopatik / Kriptogenik fibrosing alveolitis menyebabkan penebalan membran alveoli-kapiler dan juga menurunkan volume paru.

Gagal Jantung Kongestif terjadi transudasi cairan ke interstitial space dan terjadi edema jaringan atau transudasi pada alveoli yang memperpanjang jalur difusi.

Asbestosis terjadi fibrosis paru karena pajanan partikel asbestos.

Sarcoidosis menyebabkan penebalan dinding alveoli.

Penyakit Kolagen Vaskuler (seperti pada skleroderma, SLE) terjadi gangguan pada dinding kapiler sehingga terjadi hambatan difusi. Pemeriksaan faal difusi dapat ditemui abnormal lebih awal dibanding pemeriksaan lain.

Drug induced alveolitis / fibrosis karena bleomycin, nitrofurantoin, amiodaron dan metotreksate.

Pneumonitis hipersensitif termasuk Farmer lung disease.

Histiositosis X yaitu kondisi terdapat granuloma eosinofilik pada sel histiosit Langerhans paru.

Proteinosis Alveolar, terjadi penumpukan phospholipid di dalam alveoli.

42 of 47

Posisi Supine
Kondisi Latihan (aliran darah bertambah)
Asma
Obesitas berat
Polisitemia
Perdarahan Intra Alveolar
Shunt Jantung Kanan-Kiri

DLCO ↑

(Hyatt, 2009)

Posisi Supine. DLCO jarang diukur pada posisi supine, namun pada posisi ini DLCO akan meningkat disebabkan peningkatan perfusi dan volume darah di lobus atas.

Kondisi Latihan. Menahan nafas selama 10 detik pada saat latihan adalah sulit, karena saat latihan terjadi peningkatan volume aliran darah paru. ^{10, 11, 12}

Asma. Penderita asma saat tidak serangan tidak menimbulkan gejala akan memiliki nilai DLCO yang lebih tinggi karena distribusi aliran pembuluh darah lebih merata. ¹²

Obesitas terutama yang berat. DLCO-nya akan meningkat karena terjadinya peningkatan volume pembuluh darah paru.¹²

Polisitemia. Terjadi peningkatan eritrosit dalam kapiler, hal ini dapat meningkatkan area membran alveoli-kapiler untuk dapat mentransfer gas CO.¹²

Perdarahan Intra Alveolar seperti pada syndrom Good Pasteur, HB didalam alveoli akan berikaan dengan CO yang menyebabkan ambilan CO lebih tinggi, sehingga DLCO juga meningkat. Pengukuran DLCO secara berturut dapat dipakai sebagai follow-up peningkatan atau berkurangnya intra-alveolar hemorrhage.¹²

Shunt Jantung Kanan-Kiri, kondisi ini dapat meningkatkan volume kapiler paru.¹¹

43 of 47

44 of 47

membantu dalam menentukan diagnosa
Ventilasi N, DLCO ↓:

anemia, gx vaskuler paru, ILD, emfisema awal

Restriksi , DLCO N :

curiga gx dinding dada, gx neuromuskuler

Obstruksi , DLCO ↓ : emfisema

Faal Ventilasi & Difusi

(Pellegrino, Eur Respir J 2005; 26: 948–968)

Posisi Supine. DLCO jarang diukur pada posisi supine, namun pada posisi ini DLCO akan meningkat disebabkan peningkatan perfusi dan volume darah di lobus atas.

Kondisi Latihan. Menahan nafas selama 10 detik pada saat latihan adalah sulit, karena saat latihan terjadi peningkatan volume aliran darah paru. ^{10, 11, 12}

Asma. Penderita asma saat tidak serangan tidak menimbulkan gejala akan memiliki nilai DLCO yang lebih tinggi karena distribusi aliran pembuluh darah lebih merata. ¹²

Obesitas terutama yang berat. DLCO-nya akan meningkat karena terjadinya peningkatan volume pembuluh darah paru.¹²

Polisitemia. Terjadi peningkatan eritrosit dalam kapiler, hal ini dapat meningkatkan area membran alveoli-kapiler untuk dapat mentransfer gas CO.¹²

Perdarahan Intra Alveolar seperti pada syndrom Good Pasteur, HB didalam alveoli akan berikaan dengan CO yang menyebabkan ambilan CO lebih tinggi, sehingga DLCO juga meningkat. Pengukuran DLCO secara berturut dapat dipakai sebagai follow-up peningkatan atau berkurangnya intra-alveolar hemorrhage.¹²

Shunt Jantung Kanan-Kiri, kondisi ini dapat meningkatkan volume kapiler paru.¹¹

45 of 47

Faal Ventilasi & Difusi

(Pellegrino, Eur Respir J 2005; 26: 948–968)

Posisi Supine. DLCO jarang diukur pada posisi supine, namun pada posisi ini DLCO akan meningkat disebabkan peningkatan perfusi dan volume darah di lobus atas.

Kondisi Latihan. Menahan nafas selama 10 detik pada saat latihan adalah sulit, karena saat latihan terjadi peningkatan volume aliran darah paru. ^{10, 11, 12}

Asma. Penderita asma saat tidak serangan tidak menimbulkan gejala akan memiliki nilai DLCO yang lebih tinggi karena distribusi aliran pembuluh darah lebih merata. ¹²

Obesitas terutama yang berat. DLCO-nya akan meningkat karena terjadinya peningkatan volume pembuluh darah paru.¹²

Polisitemia. Terjadi peningkatan eritrosit dalam kapiler, hal ini dapat meningkatkan area membran alveoli-kapiler untuk dapat mentransfer gas CO.¹²

Perdarahan Intra Alveolar seperti pada syndrom Good Pasteur, HB didalam alveoli akan berikaan dengan CO yang menyebabkan ambilan CO lebih tinggi, sehingga DLCO juga meningkat. Pengukuran DLCO secara berturut dapat dipakai sebagai follow-up peningkatan atau berkurangnya intra-alveolar hemorrhage.¹²

Shunt Jantung Kanan-Kiri, kondisi ini dapat meningkatkan volume kapiler paru.¹¹

46 of 47

47 of 47

Terima kasih