Variabilidad de la función pulmonar en niños y adolescentes (LUV)

Fondo

El asma representa la enfermedad crónica más común de la niñez y la adolescencia y una importante causa de morbilidad a nivel mundial. La enfermedad se caracteriza por episodios de obstrucción reversible de las vías respiratorias (exacerbaciones), asociados a síntomas específicos (sibilancias, disnea, tos, opresión torácica) y disminución del flujo espiratorio máximo (PEF) y del volumen espiratorio forzado al segundo (FEV1). Sin embargo, estos cambios espirométricos ocurren en paralelo con el deterioro clínico, presentando así una capacidad limitada para predecir la exacerbación de la enfermedad.

Tanto el PEF como el FEV1 demuestran una variabilidad diaria significativa, es decir, fluctuaciones circadianas y/o diarias de los valores medidos. En individuos sanos el patrón de estas fluctuaciones se mantiene constante durante largos periodos de tiempo (semanas, meses), a diferencia de los pacientes asmáticos donde la variabilidad del PEF y FEV1 está aumentada, especialmente antes de las agudizaciones cuando se pierde el control de la enfermedad. Por lo tanto, el análisis de la variabilidad del PEF y FEV1 se ha utilizado en la investigación para evaluar la eficacia del tratamiento, reconocer a los pacientes de alto riesgo y predecir las exacerbaciones del asma.

En la práctica clínica, sin embargo, la evaluación de la variabilidad de PEF y FEV1 requiere al menos mediciones diarias con dispositivos especiales, registro en diarios y evaluación periódica de los datos por parte de los médicos tratantes. El proceso puede resultar complicado y lento, lo que reduce la adherencia de los pacientes, especialmente en el caso de niños y adolescentes asmáticos. Además, la revisión periódica de las mediciones puede dificultar la predicción de la exacerbación, ya que el momento de la evaluación puede no coincidir con los cambios en la variabilidad de la función pulmonar que caracterizan la pérdida del control del asma.

En los últimos años, los avances tecnológicos en el campo de los biosensores y microprocesadores han permitido desarrollar espirómetros portátiles fiables y de bajo coste, capaces de conectarse con teléfonos móviles de última generación (smartphones) y monitorizar parámetros de función pulmonar en tiempo real y desde una distancia. El uso de tales dispositivos puede superar la mayoría de las barreras antes mencionadas en el seguimiento de los parámetros de función pulmonar a largo plazo.

Actualmente, hay escasez de datos sobre la variabilidad del PEF y FEV1 en niños y adolescentes con asma. Dichos datos mejorarían nuestra comprensión sobre la enfermedad y permitirían el desarrollo de herramientas integradas para evaluar el nivel de control del asma y el riesgo de futuras exacerbaciones.

Objetivos

Los objetivos del estudio son:

1. Evaluación de la variabilidad del PEF y del FEV1 en niños y adolescentes sanos: definición del rango de normalidad de la fluctuación diaria del PEF y del FEV1 y los parámetros que pueden influir en él

2. Evaluación de la variabilidad del PEF y FEV1 en niños y adolescentes con asma: diferencias con sujetos sanos y definición de cambios específicos previos a la exacerbación

   Métodos

   A. Población de estudio

   El estudio incluirá dos cohortes:

   1. Niños y adolescentes sanos de 6 a 18 años (N=100) para la evaluación de la variabilidad normal del PEF y FEV1 (objetivo #1).
   2. Niños y adolescentes de 6 a 18 años con asma diagnosticada [2] (N=100) para la evaluación de la variabilidad del PEF y FEV1 en asmáticos (objetivo n.º 2).

   B. Mediciones de la función pulmonar

   una. Dispositivo: Las mediciones de PEF y FEV1 se realizarán utilizando un espirómetro portátil aprobado por la FDA (Spirobank Smart, MIR, Roma, Italia), con una turbina digital bidireccional desechable (rango de flujo ±16L/s, precisión de volumen ±3% o 50 mL, precisión de flujo: ±5 % o 200 mL/s, resistencia dinámica <0,5 cm H2O/L/s), capaz de conectarse a un teléfono inteligente a través de Bluetooth® utilizando una aplicación gratuita dedicada (iSpirometry, MIR, Roma, Italia). Cada participante recibirá su espirómetro personal. Se proporcionará información detallada sobre el uso y mantenimiento del dispositivo (folleto y recursos en línea).

   b. Mediciones: uno de los investigadores demostrará la técnica correcta para las mediciones de PEF y FEV1 (estándares ERS/ATS) en el momento de la inscripción. También se proporcionará información detallada sobre la técnica (folleto y recursos en línea). Las mediciones se realizarán dos veces al día entre las 07:00-09:00 y las 19:00-21:00 horas, durante un período de 3 meses.

   C. Las mediciones completadas (formato pdf encriptado) serán enviadas por correo electrónico a una base de datos central por los participantes o sus padres.

   d. Monitoreo: La adherencia de los participantes será monitoreada continuamente. Los investigadores avisarán a los participantes en caso de pérdida de medidas o técnica inadecuada.

   C. Análisis de variabilidad

   La variabilidad de PEF y FEV1 se evaluará mediante:

   una. El coeficiente de variación b. Análisis de fluctuación sin tendencia (DFA), un método que se ha utilizado ampliamente para la investigación de la correlación intrínseca dentro de series de tiempo.14 Inicialmente, la raíz cuadrada de la serie temporal [F(n)] se calcula para segmentos de diferente longitud (temporal) n. Una relación lineal en el gráfico logarítmico F (n) - log (n) indica la existencia de arquitectura fractal en el escalado de los datos específicos, mientras que la pendiente a de la línea describe el patrón de fluctuaciones a largo plazo.14 Un cambio en la variabilidad diaria de PEF o FEV1 da como resultado una desviación simultánea del valor a predeterminado.6 Esta desviación se puede detectar y cuantificar fácilmente. Se ha demostrado que la magnitud de una desviación refleja la probabilidad de exacerbación del asma en el próximo mes.6 C. El análisis de variabilidad se realizará en el entorno MatLab (MathWorks, Inc., Natick, MA, EE. UU.).

   D. Datos adicionales También se registrarán las características de los pacientes (edad, sexo, función pulmonar basal, alergia, comorbilidades, medicación, etc.). Estos parámetros se incluirán en modelos de regresión para explorar su efecto en el patrón de variabilidad del PEF y FEV1.

   E. Estadísticas Todos los análisis se realizarán con el software IBM SPSS versión 25.0 (IBM Corp., Armonk, NY).

   F. Plazos La duración prevista del estudio es de 24 meses. • Parte I: Evaluación de la variabilidad del PEF y FEV1 en niños y adolescentes sanos Duración: 9 meses (enero - septiembre 2020).

   Mediciones de PEF y FEV1 de 100 participantes (3 meses cada uno)

   • Parte II: Evaluación de la variabilidad del PEF y FEV1 en niños y adolescentes asmáticos Duración: 15 meses (octubre 2020 - diciembre 2021). Mediciones de PEF y FEV1 de 100 participantes (3 meses cada uno)

   G. Ética El estudio se ajustará a las normas y estándares de la buena práctica médica. Los participantes recibirán un número de estudio único y no se registrarán datos personales. Las medidas se enviarán por correo electrónico en formato pdf encriptado. Se obtendrá el consentimiento informado por escrito de los padres antes de la inscripción. Los niños mayores de 12 años también proporcionarán un consentimiento por escrito. El estudio ha sido aprobado por el Comité de Ética del Hospital Universitario de Patras, Grecia (decisión n.º 329/02-04-2019).