Impedenza respiratoria e bronchiolite obliterante (FOT-BOS)

1.0 INTRODUZIONE

• Poco dopo l'introduzione dell'HSCT allogenico nella pratica clinica, è stato riconosciuto che i test standard di funzionalità polmonare (PFT) sono abbastanza sensibili da rilevare complicanze respiratorie correlate all'HSCT [PMID: 2661259; PIMD: 8823260]. Di conseguenza, il riscontro di una progressiva anomalia ostruttiva di nuova insorgenza è stato considerato il segno distintivo funzionale della bronchiolite obliterante (OB) [PMID: 16338616; PMID: 19896545]. Di conseguenza, la spirometria eseguita di routine è stata proposta come strumento non invasivo per monitorare il rischio di OB nella popolazione HSCT [PMID: 17470622]. Tuttavia, a causa del coinvolgimento delle vie aeree periferiche nell'OB, la sensibilità delle PFT convenzionali per la diagnosi precoce dell'OB è bassa [PMID: 2298060]. Ad esempio, non supera il 75% nella popolazione trapiantata di polmone poiché la diminuzione del volume espiratorio forzato in 1 s (FEV1) può verificarsi in una fase in cui il processo è già irreversibile e potenzialmente pericoloso per la vita [PMID: 9246138].

2.0 IPOTESI SPERIMENTALE

• Poiché il modello di ramificazione dell'albero bronchiale si traduce in un numero sempre maggiore di piccole vie aeree con un diametro luminale inferiore a 2 mm nelle generazioni periferiche, queste vie aeree contribuiscono poco alla resistenza polmonare totale [PMID: 5442364; PMID: 651978]. Intuitivamente, un'ampia percentuale di piccole vie aeree può essere danneggiata o obliterata senza compromettere nessuno dei PFT convenzionali. A questo proposito, uno studio precedente [PMID: 12186817] ha sottolineato che gli indici di distribuzione della ventilazione possono fornire una prima evidenza di OB dopo trapianto di polmone. In particolare, alcuni autori [PMID: 12186817] hanno scoperto che i test di distribuzione della ventilazione peggioravano invariabilmente circa 1 anno prima che fosse evidente una diminuzione del 20% del FEV1. Studi precedenti [PMID: 970731; PMID: 507525] ha mostrato che l'impedenza totale dell'input respiratorio (Zrs), misurata mediante una tecnica di oscillazione forzata (FOT) durante la respirazione spontanea, può essere particolarmente sensibile a piccoli cambiamenti nella meccanica polmonare osservati nelle prime fasi dell'ostruzione del flusso aereo correlata al fumo. Successivamente, è stato sviluppato un FOT modificato per identificare le differenze all'interno del respiro in Zrs, con valori di Zrs che rappresentano la somma della resistenza del sistema respiratorio (Rrs) e della reattanza (Xrs), essendo quest'ultima la parte immaginaria della prima [PMID: 14979497 ; PMID: 19164347]. Questo metodo consente la valutazione di più atti respiratori e aggiunge una potenziale valutazione quantitativa di Rrs e Xrs inspiratori ed espiratori istantanei prima e dopo interventi esterni come un'inspirazione profonda, farmaci broncodilatatori, ecc. Sebbene questi effetti possano essere identificati quando viene eseguita l'analisi all'interno del respiro [PMID: 14979497], la maggior parte dei rapporti pubblicati sulla meccanica oscillatoria sulla broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) riporta solo i dati del ciclo respiratorio totale [PMID: 1519830; PMID: 10489847].

3.0 RAZIONALE DI STUDIO

• Lo scopo del presente studio sarà quello di testare le ipotesi che:

  1. i cambiamenti post-HSCT in Rrs e Xrs intra-breath possono fornire un'evidenza precedente di OB rispetto alle PFT standard. In effetti, l'obliterazione dei bronchioli terminali, osservata fino al 48% dei pazienti con OB dopo HSCT [PMID: 17470622], potrebbe rendere la parte reale di Zrs anormalmente alta [PMID: 5653219] e la ventilazione più eterogenea;
  2. i cambiamenti post-HSCT della risposta delle vie aeree agli interventi broncoattivi acuti come un'inspirazione profonda alla capacità polmonare totale e/o un farmaco broncodilatatore (cioè salbutamolo) possono essere rilevati dal nostro FOT modificato. Ipotizziamo che questi cambiamenti possano rappresentare un primo segno di OB. Sebbene uno studio precedente del nostro gruppo non sia riuscito a trovare un aumento della reattività delle vie aeree dopo HSCT senza complicanze polmonari [PMID: 18684842], abbiamo recentemente dimostrato che il tono della muscolatura liscia delle vie aeree può svolgere un ruolo attivo nell'ostruzione del flusso aereo dell'OB [PMID: 20724742 ].

4.0 PROGETTAZIONE DI STUDIO

• Prima ea intervalli regolari (2-4 settimane in poi) dopo l'HSCT, i pazienti si recheranno presso il nostro laboratorio ed eseguiranno tutte le misurazioni PFT nello stesso ordine. In primo luogo, il paziente respirerà spontaneamente attraverso il sistema FOT modificato per 5 minuti e poi, senza disconnettersi dall'apparato, eseguirà una manovra di capacità inspiratoria e subito dopo riprenderà la respirazione spontanea per i successivi 2 minuti. Successivamente, la spirometria, la pletismografia corporea totale transmurale e la capacità di diffusione di CO del polmone (PFT standard) saranno prese in triplice copia. Trenta minuti dopo l'inalazione di quattro dosi separate di 100 μg di salbutamolo, le misurazioni FOT modificate e le PFT standard verranno ripetute di nuovo.