Tämä sivu käännettiin automaattisesti, eikä käännösten tarkkuutta voida taata. Katso englanninkielinen versio lähdetekstiä varten.

Effect of Pursed-Lip Breathing With Different I:E Ratios on Respiratory Outcomes in COPD Patients (PLB I:E Ratio)

torstai 30. huhtikuuta 2026 päivittänyt: Scholastica Fina Aryu Puspasari

Effectiveness of Different Inspiratory-Expiratory Ratios (1:3, 1:4, and 1:5) in Pursed-Lip Breathing on Respiratory Rate, Oxygen Saturation, and Dyspnea in Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Quasi-Experimental Study

The goal of this clinical trial is to evaluate whether different inspiratory-expiratory (I:E) ratios in the pursed-lip breathing (PLB) technique can improve respiratory outcomes in patients with stable Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) aged 40 years and older. The primary purpose is to determine whether a specific breathing intervention can improve respiratory function.

The main questions it aims to answer are:

Does PLB with different I:E ratios (1:3, 1:4, and 1:5) reduce respiratory rate in COPD patients? Does PLB with different I:E ratios improve oxygen saturation and reduce dyspnea severity?

Researchers will compare PLB with I:E ratios of 1:3, 1:4, and 1:5 and a control group receiving standard care to see if different ratios produce different effects on respiratory rate, oxygen saturation, and dyspnea levels.

Participants will:

Perform pursed-lip breathing using assigned I:E ratios (1:3, 1:4, or 1:5) for 10 minutes Be assigned to either an intervention group or a control group (standard care) Have their respiratory rate measured before and after the intervention Have their oxygen saturation measured using a pulse oximeter Report their dyspnea level using the Modified Borg Scale before and after the intervention

Tutkimuksen yleiskatsaus

Yksityiskohtainen kuvaus

Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a progressive respiratory condition characterized by persistent airflow limitation, dyspnea, and impaired gas exchange. It remains a leading cause of morbidity and mortality worldwide, with a disproportionately high burden in low- and middle-income countries. Dyspnea is one of the most debilitating symptoms experienced by COPD patients and is closely associated with reduced functional capacity and quality of life. Non-pharmacological interventions, particularly breathing exercises, play an important role in symptom management.

Pursed-lip breathing (PLB) is a simple, low-cost, and widely recommended breathing technique in COPD management. It works by prolonging the expiratory phase, increasing positive airway pressure, preventing airway collapse, and improving ventilation efficiency. Despite its widespread use, there is currently no standardized inspiratory-expiratory (I:E) ratio for PLB. Variations in clinical practice may result in inconsistent outcomes, and evidence comparing different I:E ratios remains limited.

This study aims to evaluate the effectiveness of three commonly recommended I:E ratios (1:3, 1:4, and 1:5) in PLB on respiratory outcomes in patients with stable COPD. The outcomes of interest include respiratory rate, peripheral oxygen saturation (SpO₂), and dyspnea severity as measured by the Modified Borg Scale. By comparing these ratios, the study seeks to identify the most effective breathing pattern for optimizing respiratory function.

This study employs a quasi-experimental design with a pretest-posttest control group approach. A total of 122 participants diagnosed with stable COPD will be recruited from Respira Hospital Yogyakarta, Indonesia. Participants will be randomly assigned into four groups: three intervention groups receiving PLB with different I:E ratios (1:3, 1:4, and 1:5), and one control group receiving standard care without structured PLB intervention.

The intervention will be conducted in a controlled clinical setting. Participants in the intervention groups will be instructed to perform PLB in a seated high-Fowler position for 10 minutes under supervision. Each group will follow a specific breathing pattern: inhalation through the nose followed by prolonged exhalation through pursed lips according to the assigned I:E ratio. The control group will receive standard care without guided PLB.

Outcome measurements will be taken at baseline (pre-intervention) and immediately after the intervention. Respiratory rate will be measured by direct observation for one minute, oxygen saturation will be assessed using a calibrated pulse oximeter, and dyspnea will be evaluated using the Modified Borg Scale (0-10). Data will be analyzed using appropriate statistical tests to compare within-group and between-group differences.

This study is expected to contribute to the development of evidence-based guidelines for PLB implementation in COPD management, particularly in determining the optimal I:E ratio. The findings may help standardize clinical practice, improve respiratory outcomes, and enhance the quality of life of COPD patients. Additionally, the results may provide a foundation for future research on breathing techniques and non-pharmacological interventions in respiratory care.

Opintotyyppi

Interventio

Ilmoittautuminen (Arvioitu)

122

Vaihe

  • Ei sovellettavissa

Yhteystiedot ja paikat

Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.

Opiskeluyhteys

Tutki yhteystietojen varmuuskopiointi

Osallistumiskriteerit

Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.

Kelpoisuusvaatimukset

Opintokelpoiset iät

  • Aikuinen
  • Vanhempi Aikuinen

Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia

Ei

Kuvaus

Inclusion Criteria:

  • Diagnosed with stable COPD
  • Age ≥ 40 years
  • Able to follow breathing instructions
  • Willing to participate and provide informed consent

Exclusion Criteria:

  • Cognitive impairment or decreased consciousness
  • Severe cardiovascular disease (heart failure, coronary artery disease, pulmonary hypertension)
  • Asthma-COPD overlap (ACO)
  • Acute respiratory infection (e.g., pneumonia)
  • Neuromuscular disorders affecting respiratory muscles

Opintosuunnitelma

Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.

Miten tutkimus on suunniteltu?

Suunnittelun yksityiskohdat

  • Ensisijainen käyttötarkoitus: Hoito
  • Jako: Satunnaistettu
  • Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
  • Naamiointi: Kaksinkertainen

Aseet ja interventiot

Osallistujaryhmä / Arm
Interventio / Hoito
Kokeellinen: Arm Group 1, PLB I:E 1:3
Participants perform PLB with inspiratory-expiratory ratio 1:3 (2 seconds inspiration, 6 seconds expiration)

Participants will be allocated into four study arms: three intervention groups and one control group.

Intervention Groups (PLB with Different I:E Ratios):

Participants in the intervention arms will perform Pursed-Lip Breathing (PLB) with specific inspiratory-to-expiratory (I:E) ratios as follows:

Group 1: I:E ratio 1:3 (2 seconds inspiration, 6 seconds expiration)

The procedure will be conducted in a seated position (high Fowler's position). Participants will be instructed to inhale slowly through the nose and exhale through pursed lips according to the assigned ratio. A metronome will be used to standardize breathing timing. Each session will last approximately 10 minutes and will be supervised by the researcher to ensure correct technique and safety.

stru

Kokeellinen: Arm Group 2, PLB I:E 1:4
Participants perform PLB with inspiratory-expiratory ratio 1:4 (2 seconds inspiration, 8 seconds expiration)

Participants will be allocated into four study arms: three intervention groups and one control group.

Intervention Groups (PLB with Different I:E Ratios):

Participants in the intervention arms will perform Pursed-Lip Breathing (PLB) with specific inspiratory-to-expiratory (I:E) ratios as follows:

Group 2: I:E ratio 1:4 (2 seconds inspiration, 8 seconds expiration)

The procedure will be conducted in a seated position (high Fowler's position). Participants will be instructed to inhale slowly through the nose and exhale through pursed lips according to the assigned ratio. A metronome will be used to standardize breathing timing. Each session will last approximately 10 minutes and will be supervised by the researcher to ensure correct technique and safety.

Kokeellinen: Arm Group 3, PLB I:E 1:5
Participants perform PLB with inspiratory-expiratory ratio 1:5 (2 seconds inspiration, 10 seconds expiration)

Participants will be allocated into four study arms: three intervention groups and one control group.

Intervention Groups (PLB with Different I:E Ratios):

Participants in the intervention arms will perform Pursed-Lip Breathing (PLB) with specific inspiratory-to-expiratory (I:E) ratios as follows:

Group 3: I:E ratio 1:5 (2 seconds inspiration, 10 seconds expiration)

The procedure will be conducted in a seated position (high Fowler's position). Participants will be instructed to inhale slowly through the nose and exhale through pursed lips according to the assigned ratio. A metronome will be used to standardize breathing timing. Each session will last approximately 10 minutes and will be supervised by the researcher to ensure correct technique and safety.

Ei väliintuloa: Arm Group 4, Standard Therapy
Participants receive standard care without structured PLB intervention

Mitä tutkimuksessa mitataan?

Ensisijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Primary Outcome 1: Respiratory Rate
Aikaikkuna: Baseline and immediately after 10-minute intervention
Respiratory rate measured as the number of breaths per minute at rest using direct observation for 60 seconds
Baseline and immediately after 10-minute intervention
Primary Outcome 2: Oxygen Saturation (SpO₂)
Aikaikkuna: Baseline and immediately after 10-minute intervention
Peripheral oxygen saturation measured using a calibrated pulse oximeter at rest.
Baseline and immediately after 10-minute intervention
Primary Outcome 3 Dyspnea Level
Aikaikkuna: Baseline and immediately after 10-minute intervention
Dyspnea assessed using the Modified Borg Scale (0-10), where higher scores indicate more severe breathlessness.
Baseline and immediately after 10-minute intervention

Yhteistyökumppanit ja tutkijat

Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.

Yhteistyökumppanit

Tutkijat

  • Päätutkija: Scholastica FA Puspasari, Master, STIKes Panti Rapih Yogyakarta

Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä

Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.

Yleiset julkaisut

  • Hammoda Abu-Odah, Liu, N. X.-L., Wang, T., Zhao, I. Y., Yorke, J., Tan, J.-Y. B., & Molassiotis, A. (2025). Modified Borg Scale (mBorg), the numerical rating scale (NRS), and the Dyspnea-12 scale (D-12): Cross-scale comparison assessing the development of dyspnea in early-stage lung cancer patients. Supportive Care in Cancer, 33(5). https://doi.org/10.1007/s00520-025-09474-x
  • Gusmarta, G., & Oktarina, Y. (2025). Case Report : Implementation of Pursed-Lips Breathing Technique on Respiratory Rate and Oxygen Saturation in Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) Patients in the Pulmonary Ward of Raden Mattaher Hospital Jambi. Jurnal Keperawatan Universitas Jambi, 9(3), 8-12. https://doi.org/10.22437/jkuj.v9i3.47490
  • Cavalheri, V., Burtin, C., Formico, V. R., Nonoyama, M., Jenkins, S., Spruit, M. A., & Hill, K. (2020). Exercise training for people with chronic obstructive pulmonary disease. Cochrane Database of Systematic Reviews, (4), CD010039. https://doi.org/10.1002/14651858.CD010039.pub2
  • Burge, A. T., Gadowski, A. M., Jones, A., Romero, L., Smallwood, N. E., Ekström, M., Reinke, L. F., Saggu, R., Wijsenbeek, M., & Holland, A. E. (2024). Breathing techniques to reduce symptoms in people with serious respiratory illness: A systematic review. European Respiratory Review, 33(174), 240012. https://doi.org/10.1183/16000617.0012-2024
  • Bhatt, S. P., Nakhmani, A., Fortis, S., Strand, M. J., Silverman, E. K., Sciurba, F. C., et al. (2023). FEV1/FVC severity stages for chronic obstructive pulmonary disease. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 208(6), 676-684. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37339502/
  • Anon. (2025, March 4). What is the recommended inspiratory to expiratory (I:E) ratio for ventilator settings in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) exacerbation? Droracle.ai. https://www.droracle.ai/articles/22727/what-is-the-recommended-inspiratory-to-expiratory-ie-ratio

Opintojen ennätyspäivät

Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan ​​julkisella verkkosivustolla.

Opi tärkeimmät päivämäärät

Opiskelun aloitus (Arvioitu)

Maanantai 4. toukokuuta 2026

Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)

Perjantai 7. elokuuta 2026

Opintojen valmistuminen (Arvioitu)

Perjantai 14. elokuuta 2026

Opintoihin ilmoittautumispäivät

Ensimmäinen lähetetty

Torstai 30. huhtikuuta 2026

Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit

Torstai 30. huhtikuuta 2026

Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)

Torstai 7. toukokuuta 2026

Tutkimustietojen päivitykset

Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)

Torstai 7. toukokuuta 2026

Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit

Torstai 30. huhtikuuta 2026

Viimeksi vahvistettu

Keskiviikko 1. huhtikuuta 2026

Lisää tietoa

Tähän tutkimukseen liittyvät termit

Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)

Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?

EI

IPD-suunnitelman kuvaus

IPD will not be shared because the study involves human participants and the data are subject to institutional and ethical restrictions that limit public data sharing. Only aggregated results will be reported.

Tutkimustiedot/asiakirjat

  1. Tutkimuspöytäkirja
    Tiedon tunniste: scholastica fina
    Tietokommentit: PLB Ratio
  2. Yksittäisen osallistujan tietojoukko
    Tiedon tunniste: scholastica_fina@stikespantira
    Tietokommentit: In excel formula
  3. Tilastollinen analyysisuunnitelma
    Tiedon tunniste: scholastica_fina@stikespantira
    Tietokommentit: Interventional (Clinical Trial)
  4. Ilmoitettu suostumuslomake
    Tiedon tunniste: scholastica_fina@stikespantira
    Tietokommentit: PIS and IC
  5. Tietojen seurantakomitean peruskirja
    Tiedon tunniste: scholastica_fina@stikespantira
    Tietokommentit: DMC

Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta

Ei

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta

Ei

Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .

Tilaa