Respiratorisk impedans og obliterativ bronchiolitis (FOT-BOS)

1.0 INTRODUKTION

• Kort efter introduktionen af ​​allogen HSCT i klinisk praksis blev det erkendt, at standard lungefunktionstests (PFT'er) er følsomme nok til at påvise HSCT-relaterede respiratoriske komplikationer [PMID: 2661259; PIMD: 8823260]. Følgelig blev fundet af en progressiv obstruktiv abnormitet med ny debut betragtet som det funktionelle kendetegn for obliterativ bronchiolitis (OB) [PMID: 16338616; PMID: 19896545]. Som et resultat er rutinemæssigt udført spirometri blevet foreslået som et ikke-invasivt værktøj til at overvåge risikoen for OB i HSCT-populationen [PMID: 17470622]. Men på grund af en perifer luftvejs involvering i OB er følsomheden af ​​konventionelle PFT'er til tidlig påvisning af OB lav [PMID: 2298060]. For eksempel overstiger det ikke 75 % i lungetransplanterede populationer, da faldet i forceret ekspiratorisk volumen på 1 s (FEV1) kan forekomme på et stadium, hvor processen allerede er irreversibel og potentielt livstruende [PMID: 9246138].

2.0 EKSPERIMENTEL HYPOTESE

• Fordi bronkialtræets forgreningsmønster resulterer i et stigende antal små luftveje med en luminal diameter på mindre end 2 mm i perifere generationer, bidrager disse luftveje kun lidt til total lungemodstand [PMID: 5442364; PMID: 651978]. Intuitivt kan en stor del af små luftveje blive beskadiget eller udslettet uden at forringe nogen af ​​de konventionelle PFT'er. I denne henseende påpegede en tidligere undersøgelse [PMID: 12186817], at indekser for ventilationsfordeling kan give et tidligt bevis på OB efter lungetransplantation. Især har nogle forfattere [PMID: 12186817] fundet, at test af ventilationsfordeling uvægerligt forværredes omkring 1 år, før et 20 % fald i FEV1 var tydeligt. Tidligere undersøgelser [PMID: 970731; PMID: 507525] viste, at total respiratorisk inputimpedans (Zrs), målt ved en forceret oscillationsteknik (FOT) under spontan vejrtrækning, kan være særligt følsom over for små ændringer i lungemekanikken observeret i de tidlige stadier af rygerelateret luftstrømsobstruktion. Efterfølgende blev det udviklet en modificeret FOT til at identificere forskelle i åndedrættet i Zrs, med værdier af Zrs, der repræsenterer summen af ​​respirationssystemets modstand (Rrs) og reaktans (Xrs), hvor sidstnævnte er den imaginære del af førstnævnte [PMID: 14979497 ; PMID: 19164347]. Denne metode tillader vurdering af flere vejrtrækninger og tilføjer en potentiel kvantitativ evaluering af øjeblikkelige inspiratoriske og eksspiratoriske Rrs og Xrs før og efter eksterne indgreb såsom en dyb inspiration, bronkodilatatorer osv. Selvom disse virkninger kan identificeres, når der udføres en analyse af åndedrættet [PMID: 14979497], rapporterer de fleste offentliggjorte rapporter om oscillerende mekanik om kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) kun data om total respiratorisk cyklus [PMID: 1519830; PMID: 10489847].

3.0 STUDIEBEGRUNDELSE

• Formålet med denne undersøgelse vil være at teste hypoteserne om, at:

  1. post-HSCT ændringer i Rrs og Xrs inden for vejrtrækningen kan give et tidligere bevis for OB end standard PFT'er. Faktisk kunne udslettelse af terminale bronkioler, observeret hos op til 48% af OB-patienter efter HSCT [PMID: 17470622], gøre den reelle del af Zrs unormalt høj [PMID: 5653219] og ventilationen mere heterogen;
  2. post-HSCT ændringer i luftvejsreaktionsevne over for akutte bronkoaktive indgreb, såsom en dyb inspiration til den samlede lungekapacitet og/eller et bronkodilaterende lægemiddel (dvs. albuterol) kan påvises af vores modificerede FOT. Vi spekulerer i, at disse ændringer kan repræsentere et tidligt tegn på OB. Selvom en tidligere undersøgelse fra vores gruppe ikke fandt en stigning i luftvejsrespons efter HSCT uden pulmonale komplikationer [PMID: 18684842], har vi for nylig vist, at luftvejs glatte muskeltonus kan spille en aktiv rolle i luftstrømsobstruktionen af ​​OB [PMID: 20724742 ].

4.0 STUDIEDESIGN

• Før og med regelmæssige intervaller (2-4 uger og frem) efter HSCT, vil patienterne deltage i vores laboratorium og udføre alle PFT-målinger i samme rækkefølge. For det første vil patienten trække vejret spontant gennem det modificerede FOT-system i 5 minutter og derefter, uden at koble fra apparatet, udføre en inspiratorisk kapacitetsmanøvre og kort efter genoptage spontan vejrtrækning i de næste 2 minutter. Efterfølgende vil spirometri, transmural total kropsplethysmografi og CO-diffunderende kapacitet af lungen (standard PFT'er) blive taget i tre eksemplarer. 30 minutter efter inhalering af fire separate doser på 100 μg albuterol, vil de modificerede FOT-målinger og standard PFT'er blive gentaget igen.