¿La gravedad de la obstrucción del flujo de aire se correlaciona con los volúmenes pulmonares estáticos?

La enfermedad pulmonar obstructiva se define por limitaciones en el flujo de aire espiratorio, causadas por exceso de mucosidad, pérdida de tono muscular y cambios estructurales. Con el tiempo, la reducción del flujo de aire puede provocar que el gas quede atrapado en los pulmones (hiperinflación). La hiperinflación está relacionada con la disminución de la tolerancia al ejercicio, la dificultad para respirar y una mala calidad de vida. Las opciones de tratamiento temprano incluyen inhaladores y rehabilitación pulmonar; sin embargo, es posible que se requiera intervención quirúrgica y oxigenoterapia en las etapas posteriores. Un diagnóstico más rápido y preciso ayudará a mejorar los resultados de los pacientes y optimizar sus vías de tratamiento.

Dos metodologías utilizadas para determinar los volúmenes pulmonares y la hiperinsuflación son el lavado de nitrógeno y la pletismografía corporal. La precisión de cada uno para definir los volúmenes pulmonares en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva se debate en la literatura. La pletismografía requiere que el paciente se siente en una caja cerrada y realice una maniobra de jadeo y usa los cambios medidos en el volumen y la presión para derivar los volúmenes pulmonares. Se ha sugerido que la pletismografía sobrestima los volúmenes pulmonares en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva. Por otro lado, el lavado de nitrógeno se basa en "lavar" todo el nitrógeno de los pulmones para calcular los volúmenes pulmonares. El atrapamiento de gas y la mala circulación del flujo de aire que se produce en pacientes con obstrucción del flujo de aire pueden dar lugar a volúmenes pulmonares subestimados.

Este estudio tendrá como objetivo investigar si existe una diferencia significativa entre los volúmenes pulmonares obtenidos tanto por lavado con nitrógeno como por pletismografía corporal en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva. Se incluirán sujetos con obstrucción leve, moderada, grave y muy grave, incluidos aquellos sin obstrucción a modo de comparación, con aproximadamente 10 de cada grupo. Se les preguntará si aceptan someterse a una prueba adicional durante su cita de rutina en el hospital, lo que agregará ~15 minutos a su visita.

La limitación del flujo de aire espiratorio es el sello distintivo de la enfermedad pulmonar obstructiva; La remodelación parenquimatosa, la impactación mucosa, el edema y la disminución del tono del músculo liso contribuyen a los cambios estructurales y anatómicos que se producen (O'Donnell, 2006). Las personas con bronquiectasias y enfermedad pulmonar obstructiva crónica a menudo tienen inflamación en las vías respiratorias (EPOC). El aclaramiento mucociliar deteriorado y el aumento de la producción de moco son causados ​​por la inflamación que ocurre dentro del epitelio de las vías respiratorias. Debido al aumento del depósito de tejido conjuntivo, las paredes bronquiales se engrosan y la luz de las vías respiratorias disminuye con el tiempo (Hogg, 2004). La obstrucción del flujo de aire se define como una reducción en el flujo de aire espiratorio en comparación con el volumen total de aire exhalado y se investiga mediante una prueba llamada espirometría. Las dos medidas necesarias para identificar la enfermedad pulmonar obstructiva son FEV1 (volumen espiratorio forzado en el primer segundo de espiración después de una inspiración máxima) y FVC (capacidad vital forzada: la cantidad máxima de aire que se puede exhalar con fuerza después de una inspiración máxima). Para que se diagnostique la obstrucción del flujo de aire, la relación FEV1/FVC debe ser

A menudo, como resultado de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, se produce hiperinflación, que es el aumento anormal de FRC. Esto es causado por el desequilibrio entre la reducción del flujo de aire de los pulmones en comparación con el volumen total de los pulmones. Los cambios en las propiedades elásticas de los pulmones y el deterioro de la función de los músculos inspiratorios también contribuyen al grado de hiperinsuflación con el tiempo (Gibson, 1996). La hiperinflación se asocia con una capacidad de ejercicio reducida, disnea y una calidad de vida reducida. Se encontró que las personas con EPOC pasaban 1/3 del día de pie/caminando en comparación con las personas sanas de la misma edad que pasaban alrededor de la mitad del día haciéndolo; tal desacondicionamiento físico acelera significativamente la progresión de la enfermedad (Cooper, 2009). El tratamiento y la intervención dirigidos a la hiperinflación pueden mejorar no solo los síntomas respiratorios, sino también los parámetros metabólicos y la inflamación crónica. A menudo se utilizan la rehabilitación pulmonar, los broncodilatadores y la oxigenoterapia; sin embargo, se cree que la intervención quirúrgica, como la cirugía de reducción del volumen pulmonar (LVRS, por sus siglas en inglés), brinda el mayor beneficio (Criner, 2017). La precisión de las mediciones del volumen pulmonar es vital para determinar si el tratamiento intervencionista (p. ej., broncodilatadores, LVRS, oxígeno suplementario) ha tenido éxito o si un paciente necesita una intervención quirúrgica.

Los médicos utilizan métodos que incluyen pletismografía corporal, lavado con nitrógeno, dilución con helio y el método radiográfico más novedoso que utiliza tomografía computarizada (TC) para calcular los volúmenes pulmonares. Producen mediciones que comprenden FRC (capacidad residual funcional), IC (capacidad inspiratoria) y VC (capacidad vital) que se utilizan para calcular TLC (Delgado, 2019). La Figura 1 muestra un esquema de cómo estos valores se relacionan entre sí. Los dos métodos que se investigan en este proyecto de investigación son el lavado de nitrógeno y la pletismografía corporal. El lavado de nitrógeno es una técnica de dilución de gas en la que el paciente respira oxígeno al 100 % a través de una boquilla para eliminar el nitrógeno de los pulmones. La boquilla tiene una válvula de dos vías que permite al paciente respirar oxígeno mientras exhala a través de un neumotacógrafo que mide la concentración de nitrógeno en el aire exhalado hasta que alcanza

Durante mucho tiempo ha habido debate sobre la precisión de las técnicas de medición del volumen pulmonar, Garfield et al afirmaron que la pletismografía corporal sobreestima los volúmenes pulmonares en pacientes con obstrucción de las vías respiratorias en comparación con la TC (Garfield, 2012). Lufti et al declararon más recientemente en su investigación que las técnicas de dilución de gas, como el lavado con nitrógeno, pueden subestimar la TLC en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva (Lutfi, 2017). Un estudio de caso que analizó los volúmenes pulmonares en un solo paciente con enfermedad pulmonar obstructiva sugirió que la pletismografía puede elevar falsamente las mediciones del volumen pulmonar debido a la resistencia de las vías respiratorias y la distensibilidad de la boca, mientras que el lavado con nitrógeno podría subestimar los volúmenes debido a áreas no comunicativas de los pulmones (Sue, 2013). Por otro lado, otro estudio encontró, al comparar los volúmenes pulmonares derivados de la TC con la pletismografía corporal y la dilución con helio, en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva, hubo una diferencia significativa entre la TC y la dilución con helio, pero no la TC y la pletismografía corporal (O'Donnell CR, 2010), lo que sugiere que la pletismografía fue la más precisa de las dos. Dado que tanto la dilución con helio como el lavado con nitrógeno dependen de la mezcla de gases para determinar los volúmenes pulmonares, tal vez se puedan ver resultados similares si se repite con el lavado con nitrógeno. Según el conocimiento del investigador, no ha habido una comparación entre los volúmenes pulmonares obtenidos a través del lavado con nitrógeno y la pletismografía corporal en pacientes con diferentes grados de enfermedad pulmonar obstructiva. Si se encuentra una diferencia significativa entre los métodos, esto podría ayudar a elegir la herramienta de medición del volumen pulmonar más adecuada y precisa en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva. Dichos hallazgos pueden acortar los tiempos de las citas, mejorar las vías de tratamiento de los pacientes y reducir los costos monetarios para el hospital. La EPOC le cuesta al NHS aproximadamente 1900 millones al año; una intervención y un tratamiento más tempranos pueden ayudar a reducir esta carga (The_Lancet, 2018).