Respirační impedance a obliterativní bronchiolitida (FOT-BOS)

1.0 ÚVOD

• Krátce po zavedení alogenní HSCT do klinické praxe bylo zjištěno, že standardní plicní funkční testy (PFT) jsou dostatečně citlivé k detekci respiračních komplikací souvisejících s HSCT [PMID: 2661259; PIMD: 8823260]. V souladu s tím bylo zjištění progresivní obstrukční abnormality nového nástupu považováno za funkční znak obliterativní bronchiolitidy (OB) [PMID: 16338616; PMID: 19896545]. V důsledku toho byla rutinně prováděná spirometrie navržena jako neinvazivní nástroj k monitorování rizika OB v populaci s HSCT [PMID: 17470622]. Vzhledem k postižení periferních dýchacích cest u OB je však citlivost konvenčních PFT pro včasnou detekci OB nízká [PMID: 2298060]. Například u populace po transplantaci plic nepřesahuje 75 %, protože ke snížení usilovného výdechového objemu za 1 s (FEV1) může dojít ve fázi, kdy je proces již nevratný a potenciálně život ohrožující [PMID: 9246138].

2.0 EXPERIMENTÁLNÍ HYPOTÉZA

• Protože struktura větvení bronchiálního stromu má za následek stále větší počet malých dýchacích cest s luminálním průměrem menším než 2 mm u periferních generací, tyto dýchací cesty přispívají jen málo k celkové plicní rezistenci [PMID: 5442364; PMID: 651978]. Intuitivně může být velká část malých dýchacích cest poškozena nebo obliterována, aniž by došlo k poškození některého z konvenčních PFT. V tomto ohledu předchozí studie [PMID: 12186817] poukázala na to, že indexy distribuce ventilace mohou poskytnout časný důkaz OB po transplantaci plic. Zejména někteří autoři [PMID: 12186817] zjistili, že testy distribuce ventilace se neustále zhoršovaly asi 1 rok, než bylo zřejmé 20% snížení FEV1. Předchozí studie [PMID: 970731; PMID: 507525] ukázal, že celková vstupní impedance dýchání (Zrs), měřená technikou vynucené oscilace (FOT) během spontánního dýchání, může být zvláště citlivá na malé změny v mechanice plic pozorované v raných stádiích obstrukce proudění vzduchu související s kouřením. Následně byl vyvinut modifikovaný FOT pro identifikaci rozdílů v Zrs v dechu, přičemž hodnoty Zrs představují součet odporu dýchacího systému (Rrs) a reaktance (Xrs), přičemž druhý je imaginární částí prvního [PMID: 14979497 ; PMID: 19164347]. Tato metoda umožňuje posouzení více dechů a přidává potenciální kvantitativní hodnocení okamžitých inspiračních a exspiračních Rrs a Xrs před a po externích zákrocích, jako je hluboký nádech, bronchodilatační léky atd. Ačkoli lze tyto účinky identifikovat při provádění analýzy v dechu [PMID: 14979497], většina publikovaných zpráv o oscilační mechanice chronické obstrukční plicní nemoci (CHOPN) uvádí pouze údaje o celkovém respiračním cyklu [PMID: 1519830; PMID: 10489847].

3.0 ODŮVODNĚNÍ STUDIE

• Cílem této studie bude otestovat hypotézy, že:

  1. post-HSCT změny v Rrs a Xrs v dechu mohou poskytnout dřívější důkaz OB než standardní PFT. Obliterace terminálních bronchiolů pozorovaná až u 48 % pacientů s OB po HSCT [PMID: 17470622] by mohla způsobit, že skutečná část Zrs je abnormálně vysoká [PMID: 5653219] a ventilace bude heterogennější;
  2. změny citlivosti dýchacích cest po HSCT na akutní bronchoaktivní intervence, jako je hluboký nádech do celkové kapacity plic a/nebo bronchodilatační lék (tj. albuterol), mohou být detekovány naší modifikovanou FOT. Domníváme se, že tyto změny mohou představovat rané známky OB. Přestože předchozí studie z naší skupiny nedokázala najít zvýšení citlivosti dýchacích cest po HSCT bez plicních komplikací [PMID: 18684842], nedávno jsme ukázali, že tonus hladkého svalstva dýchacích cest může hrát aktivní roli v obstrukci proudění vzduchu při OB [PMID: 20724742 ].

4.0 NÁVRH STUDIE

• Před a v pravidelných intervalech (2-4 týdny dále) po HSCT budou pacienti navštěvovat naši laboratoř a provádět všechna měření PFT ve stejném pořadí. Nejprve bude pacient spontánně dýchat přes upravený FOT systém po dobu 5 minut a poté, aniž by se odpojil od přístroje, provede manévr inspirační kapacity a brzy poté obnoví spontánní dýchání na další 2 minuty. Následně bude trojmo provedena spirometrie, transmurální celotělová pletysmografie a CO difuzní kapacita plic (standardní PFT). Třicet minut po inhalaci čtyř samostatných dávek 100 μg albuterolu se modifikovaná měření FOT a standardní PFT znovu zopakují.