Effetto della CPAP sui risultati del test del cammino in 6 minuti nei pazienti con ECAC

Il 6MWT basale eseguito come standard di cura in questi pazienti sarà confrontato con quelli di intervento per vedere se c'è un miglioramento di almeno 24 metri nella loro distanza del 6MWT, quindi entrambi i gruppi saranno confrontati per vedere se c'è una differenza statisticamente significativa tra gruppi. I soggetti, i medici curanti e il ricercatore che esegue il 6MWT saranno all'oscuro dell'intervento; l'unico personale non cieco all'intervento sarà il coordinatore dello studio che sarà incaricato di impostare il CPAP prima di ogni intervento.

Come parte dello standard di cura della nostra istituzione, i pazienti che vengono indirizzati a causa del sospetto di ECAC vengono sottoposti a PFT iniziale, 6MWT e scansione TC dinamica. Con queste informazioni, i pazienti vengono valutati in clinica dal team di chirurgia polmonare e toracica interventistica che decide se il paziente ha la malattia menzionata sulla base dei test precedenti. Per corroborare i risultati, i pazienti con malattia da moderata a grave vengono sottoposti a broncoscopia con manovre dinamiche come parte dello standard di cura. L'esame broncoscopico iniziale verrà eseguito come descritto nella sezione seguente "I-Protocollo di broncoscopia dinamica" come parte dello standard di cura dei pazienti. Dopo la valutazione iniziale, durante lo stesso intervento, tutti i pazienti che accettano di partecipare al nostro studio saranno sottoposti a una procedura di calibrazione CPAP; al fine di determinare la pressione adeguata per ottenere una pervietà delle vie aeree di almeno il 70% durante l'espirazione finale in ogni singolo caso. Dopo un regolare esame broncoscopico, a tutti i pazienti verrà posizionata una maschera CPAP F&P SimplusTM (Fisher & Paykel, Irvine, CA, USA) a pieno facciale per evitare di accecare il medico curante. La maschera sarà collegata a un adattatore girevole a doppio asse (adattatore a T) e il broncoscopio verrà avanzato alle narici attraverso l'adattatore girevole; la perdita d'aria sarà prevenuta dal tappo monouso ermetico dell'adattatore girevole come descritto da Murgu et al.20

Il processo di calibrazione sarà eseguito seguendo la tecnica descritta per la prima volta da Ferguson et al10, il broncoscopio sarà posizionato per valutare l'area con ECAC precedentemente identificata durante l'esame regolare; il broncoscopio verrà posizionato al centro del lume assicurando una distanza costante di 1 cm tra la punta del broncoscopio e l'area target da misurare, le immagini verranno acquisite durante l'inspirazione finale e l'espirazione finale, aumenti graduali di 1 cmH2O nella CPAP la pressione verrà esercitata fino a quando il broncoscopista vedrà un collasso del 70% o meno durante l'espirazione finale. Ad ogni dato aumento di pressione la valutazione del collasso delle vie aeree sarà effettuata in 3 diversi cicli respiratori, l'intera procedura sarà registrata e analizzata posteriormente mediante broncoscopia morfometrica (programma di analisi immagine J) come descritto nella sezione "Broncoscopia morfometrica".

Popolazione di pazienti Soggetti (>18 anni di età) con precedente diagnosi di ECAC confermata da TAC dinamica e/o broncoscopia, che stanno attualmente ricevendo una terapia medica adeguata (dosi ottimali di farmaci e interventi definiti dal team interventistico polmonare) per comorbilità come BPCO, GERD, asma, ecc. e sono in grado di eseguire un 6 MWT.

Valutazione della tracheobroncomalacia Protocollo delle vie aeree centrali TC: tutti i pazienti verranno sottoposti a imaging secondo il nostro protocollo standard delle vie aeree centrali TC a basso dosaggio21, che include l'imaging durante le fasi di fine inspirazione e di espirazione dinamica continua. Verrà utilizzato uno scanner CT elicoidale a fila multidetettore (LightSpeed; GE Medical Systems; Milwaukee, WI; o Aquilion; Toshiba America Medical Systems; Tustin, CA) che include sistemi a 4, 8, 16 e 64 file di detettore. La scansione elicoidale verrà eseguita nella dimensione cranio-caudale durante entrambe le fasi respiratorie. Un esperto radiologo toracico esaminerà le immagini TC su un sistema di archiviazione e comunicazione delle immagini (PACS) [Path-Speed, General Electric Medical Systems]. Utilizzando uno strumento di tracciamento computerizzato nel nostro sistema PACS, la parete interna delle vie aeree verrà tracciata a mano al livello del collasso massimo in immagini espiratorie dinamiche per calcolare l'area della sezione trasversale delle vie aeree (mm2). Allo stesso livello nelle immagini di fine inspirazione, l'area della sezione trasversale del lume delle vie aeree sarà determinata utilizzando lo stesso metodo. La percentuale di collasso luminale tra le due fasi respiratorie sarà calcolata utilizzando la seguente formula= [1 - (Aee/Aei)],) X100, dove Aee è l'area luminale alla fine dell'espirazione e Aei è l'area luminale alla fine dell'inspirazione. L'ECAC lieve viene diagnosticata se la percentuale di collasso del lume durante l'espirazione dinamica è del 70-80%, moderata dall'80-90% e grave >90%.

I-Protocollo di broncoscopia dinamica Tutti i pazienti arruolati per lo studio saranno sottoposti a broncoscopia sotto sedazione minima utilizzando midazolam e fentanil per via endovenosa per consentire la respirazione spontanea. La lidocaina (1%, 20 ml), verrà erogata mediante nebulizzatore nell'orofaringe posteriore fino alla soppressione del riflesso faringeo. La laringe, le corde vocali, le pieghe ariepiglottiche e l'intero albero tracheobronchiale saranno irrigati con lidocaina all'1% in aliquote da 2 ml erogate attraverso il broncoscopio durante la procedura. Verrà utilizzato un videobroncoscopio Olympus BF P180 (Olympus America, Melville, NY) con un diametro esterno di 4,9 mm e un canale operativo di 2,0 mm per ridurre al minimo qualsiasi effetto di stent. Il broncoscopio verrà introdotto nella trachea prossimale a livello della cricoide. A quel punto, ai pazienti verrà chiesto di fare un respiro profondo, trattenerlo e poi espirarlo (manovra espiratoria forzata). La manovra verrà eseguita nei seguenti sei siti: trachea prossimale a livello della cricoide; medio-trachea 5 cm prossimalmente alla carena; trachea distale 2 cm prossimale alla carena; bronco del fusto principale destro all'angolo tracheobronchiale destro; bronco intermedio e bronco principale sinistro all'angolo tracheobronchiale sinistro. La manovra verrà ripetuta tre volte per garantire il massimo restringimento delle vie aeree durante l'espirazione. Tutte le broncoscopie verranno videoregistrate e riviste dopo la procedura per valutare il grado di collasso delle vie aeree. L'ECAC lieve è definita come un collasso del 70-80%, moderato dell'80-90% e grave >90% delle vie aeree durante l'espirazione. Questo è lo standard di cura per i pazienti con EDAC.

Dopo che il grado di collasso è stato valutato attraverso la manovra espiratoria forzata, nel paziente verrà utilizzato un dispositivo CPAP nasale (definire il modello), le manovre espiratorie forzate verranno ripetute con diverse configurazioni CPAP fino al raggiungimento di un collasso delle vie aeree pari o inferiore al 70%. La calibrazione alla quale si raggiunge il 70% di collasso delle vie aeree verrà registrata e posteriormente utilizzata come volume CPAP per il secondo 6MWT.

Broncoscopia morfometrica L'area della sezione trasversale (CSA) delle vie aeree sarà calcolata dopo la procedura utilizzando il programma di analisi Image J (disponibile gratuitamente su http://rsb.info.nih.gov/ij/) utilizzando due diverse misurazioni tecniche descritte da Murgu et al.22 Il metodo di misurazione grafica utilizza i livelli di colore all'interno dell'immagine per identificare una regione appropriata da misurare. Le immagini vengono importate in Image J e viene aperta una finestra di bilanciamento del colore (Immagine > Regola > Bilanciamento colore). L'istogramma viene quindi impostato sul colore RGB. Le barre minimo e massimo vengono regolate in modo che la linea risultante corrisponda al punto più alto dell'istogramma. Rimangono quindi solo i colori rosso, giallo, bianco e nero. L'area nera, che rappresenta la regione da misurare per CSA, viene selezionata utilizzando uno strumento bacchetta. Utilizzando il Gestore della regione di interesse (ROI) (Analizza > Strumenti > Gestore ROI) l'area selezionata viene quindi calcolata in pixel. Il metodo di misurazione manuale richiede che l'operatore selezioni l'area da misurare aprendo prima l'immagine utilizzando l'immagine J. Utilizzando lo strumento di selezione dei poligoni, viene quindi selezionata l'area di interesse e viene utilizzato il gestore ROI come nel metodo grafico.

Infine, per fornire una misurazione oggettiva nei nostri pazienti, verrà calcolato un indice di collassabilità (CI): differenza nella dimensione del lume delle vie aeree tra fine inspirazione e fine espirazione: CI = (CSAinspir - CSAexpir)/(CSAinspire x 100%). Quindi le misurazioni ottenute per ciascun paziente durante 3 cicli respiratori saranno confrontate per escludere che vi sia una differenza statistica significativa tra di loro.

Six Minute Walk Test Il 6MWT è un test che richiede un corridoio di 100 piedi ma nessuna attrezzatura per esercizi o formazione avanzata per i tecnici. Valuta le risposte globali e integrate di tutti i sistemi coinvolti durante l'esercizio, inclusi i sistemi polmonare e cardiovascolare, la circolazione sistemica, la circolazione periferica, il sangue, le unità neuromuscolari e il metabolismo muscolare. I test saranno eseguiti dal personale dello studio in un ambiente controllato. Saranno disponibili forniture come ossigeno, nitroglicerina sublinguale, aspirina e salbutamolo (inalatore predosato o nebulizzatore). La distanza percorsa sarà riportata in metri. I dati di entrambi i gruppi saranno confrontati per verificare se la CPAP ha un impatto positivo sulla capacità di esercizio in questi pazienti. Poiché i soggetti non hanno mai utilizzato la CPAP prima e non sono abituati al dispositivo, sarà consentito un periodo di rodaggio di 10 minuti in cui la CPAP verrà posizionata mentre il paziente è seduto per consentirgli di abituarsi alla sensazione generata dal macchina, in questo momento il personale dello studio cercherà anche perdite d'aria che potrebbero compromettere i risultati dello studio. Per il periodo di run-in verrà utilizzata una CPAP regolare o una CPAP sham a seconda del risultato della randomizzazione; questo sarà fatto per evitare che il paziente si accorga della differenza tra questo periodo e il 6 MWT che potrebbe accadere se fosse usata solo la CPAP regolare.

Sham-CPAP Lo Sham-CPAP sarà creato seguendo i metodi di Farre et al23 And Rodway et al.24 Una perdita d'aria allargata incorporata nella valvola di espirazione sarà posizionata tra la maschera e il tubo CPAP, consentendo di eliminare quasi completamente la resistenza al flusso d'aria della porta di espirazione aumentandone l'area, annullando virtualmente la pressione positiva. Anche un limitatore dell'orifizio nel circuito CPAP sarà collegato tra l'unità CPAP e il tubo per caricare il soffiatore con la stessa resistenza al flusso d'aria del vero CPAP. Queste modifiche consentono al rumore di funzionamento del ventilatore e al flusso d'aria attraverso la porta di espirazione di rimanere invariati, che sono fondamentali per un placebo CPAP.

Arruolamento I pazienti naïve alla CPAP con diagnosi di ECAC saranno informati dello studio e, se interessati, saranno reclutati per il nostro studio controllato randomizzato. I pazienti che soddisfano i criteri di inclusione da parte del ricercatore principale o dei co-ricercatori saranno contattati durante una visita ambulatoriale presso la nostra Clinica per malattie toraciche presso BIDMC