Veränderungen des Lungen-Clearance-Index bei pädiatrischen Patienten mit Asthma

Die am häufigsten verwendete Methode zur Messung der Lungenfunktion sind die spirometrischen Tests, die im Allgemeinen die Funktion der Atemwege von höchster Qualität und die elastische Retraktion der Lunge widerspiegeln. Sein Einsatz in der klinischen Praxis ist jedoch durch physiologische Schwankungen und Inkonsistenzen bei den Messungen begrenzt, weshalb sein Wert als Prädiktor für periphere Obstruktion in Frage gestellt wurde. Der Lung Clearance Index (LCI) ist ein einfaches Maß für die Ventilationsheterogenität, das aus der MBW-Kurve (Multiple Breath Washout) abgeleitet wird und nach einer Belastung mit einem kurzwirksamen Bronchodilatator und inhalierten Steroiden sowohl in den leitfähigen als auch in den azinären Atemwegen verwendet werden kann. Patienten mit mittelschwerem und schwerem Asthma sind durch eine Anomalie sowohl der leitfähigen als auch der azinären Atemwege gekennzeichnet. Der LCI ist ein Index, der aus den während der MBW erhaltenen Konzentrationskurven abgeleitet wird, um die Ineffizienz der Gasmischung in der Lunge zu quantifizieren. Eine Phase-III-Steigungsanalyse der MBW-Kurve kann eine Fehlverteilung der Beatmung aufgrund struktureller Veränderungen (Azinuszone vs. leitfähige Lungenzone) unterscheiden. Der konduktive MBW-Index der Ventilationsheterogenität hängt mit der proximalen Lungenstruktur zusammen, in der die Konvektion den Gastransport dominiert. Der azinäre MBW-Index der Ventilationsheterogenität hängt mit der peripheren Lunge zusammen, wo Konvektions-Diffusions-Wechselwirkungen auftreten. Daher könnte die folgende Forschungsfrage lauten: Was sind die Anomalien in der Heterogenität der Beatmung bei pädiatrischen Patienten mit der Diagnose von leichtem und mittelschwerem Asthma im Vergleich zur gesunden Bevölkerung, gemessen durch MBW, und ob diese Veränderungen bei konventioneller Behandlung bestehen bleiben? inhalierte Steroide und B2-Agonisten mit kurzer Wirkung.

Das allgemeine Ziel besteht darin, Veränderungen im LCI (Heterogenität der Beatmung) zu identifizieren, die aus der MBW-Kurve bei Kindern mit der Diagnose von leichtem und mittelschwerem Asthma ermittelt werden, vor und nach der Belastung mit kurzwirksamen B2-Agonisten und nach einem Monat Behandlung mit Wissensdosis von inhaliertem Steroid.

Bestimmte Ziele;

1. . Unterschied in den Basisergebnissen der Spirometrie und des LCI (abgeleitet aus der MBW-Kurve) zwischen der Kontrollgruppe und Kindern mit leichtem und mittelschwerem Asthma.
2. . Veränderungen des LCI (Heterogenität der azinären oder konduktiven Beatmung), ermittelt aus der MBW-Kurve, gegenüber den Ausgangswerten und nach Belastung mit kurzwirksamen B2-Agonisten und inhalativen Steroiden zwischen Gruppen von Patienten mit leichtem oder mittelschwerem Asthma.
3. . Bestimmen Sie, ob die Veränderungen im LCI von Patienten mit leichtem und mittelschwerem Asthma ihren Ursprung im Azinus oder in den leitfähigen Atemwegen haben.

Methodik. Der LCI wird anhand des kumulativen ausgeatmeten Volumens (CVE) während des MBW-Tests, geteilt durch die funktionelle Residualkapazität (FRC), berechnet. Dieser Index ist die Anzahl der Umdrehungen des Lungenvolumens, die der Patient einatmen muss, um die Lunge von Prüfgas zu reinigen (1/40 der Anfangskonzentration). Die exspiratorische N2-Konzentration wird gegen Volumenänderungen zwischen der Gesamtlungenkapazität (TLC) und dem Residualvolumen (RV) aufgetragen, und die Steigung (dN2) des N2-Alveolarplateaus wird durch Computeranalyse der am besten passenden Linie bis zur Phase III berechnet der exspiratorischen Volumen-Konzentrations-Kurve. Die Messungen werden nur akzeptiert, wenn die Vitalkapazität (VC) während der MBW innerhalb von 10 % der VC liegt. Während des MBW-Tests führen die meisten Patienten ein langsames, vollständiges inspiratorisches und exspiratorisches VC-Manöver mit inspiratorischen und exspiratorischen Flussraten von etwa 0,5 l/s durch. Der VC wird aus dem Spirometrietest ermittelt.

Design; Klinische, kontrollierte, parallele, longitudinale Vergleichsstudie.

Beispieluniversum; Patienten beiderlei Geschlechts im Alter zwischen 7 und 17 Jahren, die den pädiatrischen Pneumologiedienst des Hospital Infantil de Mexico aufsuchen und bei denen ein kontrolliertes leichtes oder mittelschweres Asthma diagnostiziert wurde. Es wird eine Kontrollgruppe (gesunde Kinder) als Kriterium für die Normalität einbezogen und um die Ergebnisse der Spirometrie und des LCI, abgeleitet aus der in dieser Gruppe erhaltenen MBW-Kurve, mit den Ergebnissen derselben Studien an einer Gruppe von Patienten mit zu vergleichen leichtes und mittelschweres Asthma.

Einschlusskriterien;

• Für Patienten mit Asthma: Von einem Elternteil oder Erziehungsberechtigten des Patienten unterzeichnete schriftliche Einverständniserklärung und Einwilligung, sofern vom Patienten unterzeichnet.
• Für die Kontrollgruppe: Informierte schriftliche Einwilligung, unterzeichnet von der Zustimmung der Eltern oder Erziehungsberechtigten, und ggf. vom Probanden unterzeichnete Kontrollperson.
• Patienten im Alter von 7 bis 17 Jahren mit der Diagnose leichtem oder mittelschwerem Asthma gemäß den Kriterien der Global Initiative for Asthma 2014 (Global Strategy for Asthma Management and Prevention). National Institutes of Health 2014), die mit inhalativen Steroiden behandelt werden und in die Ambulanz des Dienstes für pädiatrische Pulmonologie des Hospital Infantil de Mexico kommen.
• Eine Entwicklung des Asthmas > 6 Monate.
• Kontrollpersonen (gesund) im Alter von 7 bis 17 Jahren, die gemäß einer im Labor für Lungenphysiologie gezählten Liste telefonisch kontaktiert werden und an anderen Studien oder Bioassays zur Kalibrierung von Geräten teilgenommen haben.
• Kann Spirometrietests und Auswaschungen bei mehreren Atemzügen durchführen.
• Keine Verschlimmerung des Asthmas in den letzten 4 Wochen.
• Akzeptieren Sie eine Auswaschphase (ohne Behandlung) für eine Woche, bevor Studien zur Lungenfunktion durchgeführt werden (Besuch 2).
• Akzeptieren Sie die Verwendung von kurzwirksamem B2 als notwendigen Grund.
• Leiden Sie nicht an einer anderen chronischen Krankheit außer Asthma.

Ausschlusskriterien;

• Patient mit einer akuten oder chronischen Lungenerkrankung außer Asthma.
• Patient mit einer Asthma-Exazerbation in der Vorgeschichte in den 4 Wochen vor Aufnahme in die Studie.
• Patienten mit der Diagnose schweres Asthma gemäß den Kriterien der Global Initiative for Asthma 2014 (Global Strategy for Asthma Management and Prevention). National Institutes of Health 2014),
• Andere Komorbiditäten.

Ausschlusskriterien;

• Patienten, die die Kriterien der Akzeptanz und Wiederholbarkeit bei der Spirometrie oder der MBW-Interpretation gemäß der American Thoracic Society nicht erfüllen.
• Asthma-Exazerbation während der Woche der Auswaschphase.
• Aufhebung der Einwilligung nach Aufklärung.

Probengröße; Unter Berücksichtigung des Ausmaßes der Wirkung auf den LCI während des MBW bei pädiatrischen Patienten mit Asthma, vor und nach der Bronchodilatation auf der Grundlage zuvor durchgeführter klinischer Studien (Singer F, Abbas Ch, Yammine S, Casaulta C, Frey U, Latzin P . Abnormale Funktion der kleinen Atemwege bei Kindern mit leichtem Asthma.) Truhe 2014; 145 (3): 492-499). Wo die LCI-Rate vor dem Bronchodilatator 2,96 ± 1,6 betrug und die Clearance-Rate 20 Minuten nach dem Bronchodilatator 1,83 ± 1,24 betrug. Wenn man bedenkt, dass das Ausmaß der Auswirkung auf die LCI-Rate 1,13 beträgt, mit einer Standardabweichung von 1,6. Mit einem α = 0,05 (bilateral), β = 0,20, 80 % statistischer Aussagekraft. Die Stichprobengröße beträgt 30 Patienten pro Gruppe. Unter Berücksichtigung eines größeren Verlusts von 20 % wird die Stichprobengröße auf 35 Probanden pro Gruppe erhöht.

Auswahl der Patienten für die Stichprobe und deren Verteilung; Es werden 3 Patientengruppen eingeschlossen: Gruppe 1) Gesunde Gruppe (Kontrollen). Gruppe 2) Patienten mit leichtem Asthma unter Behandlung mit niedrigen Dosen inhalativer Steroide.

Gruppe 3) Patienten mit mittelschwerem Asthma unter Behandlung mit einer mittleren Dosis inhalierter Steroide.

Besuch 1. Erläuterung der Studie. Überprüfung der Einschlusskriterien. Unterschrift im Falle einer schriftlichen Einverständniserklärung. Für Gruppe 1; Es werden nur die Basis-Spirometrie und der MBW-Test durchgeführt. Kein weiterer Eingriff.

Für die Gruppen 2 und 3. Er wird gebeten, seine aktuelle Medikation für 7 Tage (Auswaschphase) auszusetzen und bei Bedarf nur Albuterol zu inhalieren.

Besuch 2 (1 Woche nach Besuch 1). Gruppen 2 und 3; Basis-Spirometrie und MBW-Test. Am Ende beider Studien erhalten Patienten aus beiden Gruppen eine Dosis von 400 µg inhaliertem Albuterol mit Abstandshalter. Zwanzig Minuten nach der Albuterol-Dosis wiederholen sie die Spirometrie und den MBW-Test.

Nachdem die Patientin beide Studien abgeschlossen hat, wird sie gebeten, ihre Medikation mit inhalativem Steroid wieder aufzunehmen; 100 µg/Tag Fluticason für die Patientengruppe mit leichtem Asthma (Gruppe 2) und 200 µg/Tag Fluticason für die Patientengruppe mit mittelschwerem Asthma (Gruppe 3).

Besuch 3 (4 Wochen nach Besuch 2). Gruppen 2 und 3; Basalspirometrie und MBW-Test.

Statistische Analyse. Deskriptive Statistiken werden verwendet, um Messungen der zentralen Tendenz und Streuung in quantitativen Variablen (Durchschnitt, Standardabweichung und 95 %-Konfidenzintervall) zu erhalten. Es wird die Wirkung von inhalierten Steroiden und β2-Agonisten für eine kurze Wirkung auf die LCI-Rate und die Verteilung der Beatmung (Azinus- und leitende Atemwege) durch Analyse des Student-t für verwandte Proben verglichen und bewertet. Das Signifikanzniveau wird mit einem p = ≤ 0,05 ermittelt.

Ethische Fragen Bis zur Genehmigung durch die Ethikkommission des Hospital Infantil de México ist noch ein Verfahren erforderlich.