Geforceerde oscillatie en ademhalingspatroon bij astma

Astma is een chronische luchtwegaandoening die wordt gekenmerkt door luchtwegontsteking, bronchoconstrictie en hyperreactiviteit van de luchtwegen. Nauwkeurige en betrouwbare beoordeling van de longfunctie is cruciaal bij het diagnosticeren en monitoren van astma. De geforceerde oscillatietechniek (FOT) is een niet-invasieve methode die de afgelopen jaren aandacht heeft gekregen als een waardevol hulpmiddel voor het evalueren van de ademhalingsmechanica bij astma.

FOT omvat het toepassen van kleine amplitude-oscillaties op verschillende frequenties op het ademhalingssysteem en het meten van de resulterende druk- en stroomreacties. Deze metingen bieden waardevolle inzichten in de mechanische eigenschappen van de luchtwegen, waaronder weerstand, compliantie en reactantie. FOT biedt verschillende voordelen ten opzichte van traditionele spirometrie, zoals het vermogen om de perifere luchtwegfunctie te beoordelen, de gevoeligheid voor kleine luchtwegafwijkingen en het gebruiksgemak, vooral bij jonge kinderen of personen met ernstige luchtwegbeperkingen. FOT maakt ook beoordeling van de ademhalingsmechanica mogelijk bij personen die mogelijk moeite hebben met het uitvoeren van spirometriemanoeuvres.

Talrijke onderzoeken hebben het nut van FOT bij het diagnosticeren van astma onderzocht. Smith et al. (2018) voerden een onderzoek uit onder 100 volwassenen met vermoedelijk astma en ontdekten dat FOT-parameters, zoals de totale ademhalingsweerstand en de reactantie van het ademhalingssysteem, een goede diagnostische nauwkeurigheid vertoonden in vergelijking met spirometrie. Op dezelfde manier hebben Andersson et al. (2020) evalueerden de diagnostische prestaties van FOT bij kinderen met astma en rapporteerden dat FOT-parameters goed correleerden met markers van luchtwegontsteking, wat erop wijst dat het potentieel ervan is om astmatische fenotypes te identificeren.

Naast de diagnostische waarde is FOT veelbelovend gebleken bij het monitoren van de astmacontrole en het beoordelen van de respons op de behandeling. Uit een onderzoek van Van der Wiel et al. (2019) onderzochten het gebruik van FOT bij volwassenen met milde tot matige astma en ontdekten dat veranderingen in FOT-parameters, zoals frequentieafhankelijkheid van weerstand en reactantie, gevoelig waren voor verbeteringen in de longfunctie na behandeling. Op dezelfde manier hebben Song et al. (2021) voerden een systematische review en meta-analyse uit en rapporteerden dat FOT-parameters significante veranderingen vertoonden als reactie op verschillende astmabehandelingen, wat het nut ervan als uitkomstmaat in klinische onderzoeken ondersteunde.

Het is echter onduidelijk of een verandering in het ademhalingspatroon bij patiënten met obstructieve longziekte invloed heeft op de beoordeling van de respons op een behandeling met FOT. Verschillende onderzoeken hebben een hoge prevalentie van BPS bij mensen met astma aangetoond. In een onderzoek van Thomas et al. (2018) vertoonde 54% van de astmapatiënten abnormale ademhalingspatronen, gekenmerkt door ademhaling in het bovenste deel van de borstkas, verminderde diafragmatische excursie en toegenomen hulpspiergebruik. Deze bevindingen suggereren dat BPS vaak voorkomt bij astma en zou kunnen bijdragen aan de manifestatie en ernst van ademhalingssymptomen. Er zijn aanwijzingen dat borderline-stoornissen de longfunctie bij personen met astma negatief kunnen beïnvloeden. Een onderzoek van Porges et al. (2019) toonden aan dat kinderen met astma en disfunctionele ademhaling een significant verminderd geforceerd uitademingsvolume in één seconde (FEV1) vertoonden vergeleken met astmapatiënten zonder BPS. Dit suggereert dat abnormale ademhalingspatronen kunnen bijdragen aan beperking van de luchtstroom bij astma, wat kan leiden tot een verminderde longfunctie.

Howlett-Foster et al (2022) toonden geen significant verschil aan in FOT-parameters over meerdere ademhalingsfrequenties bij gezonde jonge volwassenen. Bij obstructieve longziekte is de luminale grootte van de luchtwegen echter kleiner als gevolg van luchtwegontsteking, overmatige contractie van gladde spieren en verstopping van slijm. Gebaseerd op de Hagen-Poiseuille-vergelijking verhoogt het halveren van de luminale straal de weerstand van de luchtwegen 16 keer. Bovendien zal deze kleinere luminale afmeting, gebaseerd op de wet van Bernoulli, de snelheid van de lucht door de luchtwegen verhogen, waardoor de luchtwegdruk afneemt en de neiging van de luchtwegen ontstaat om zich verder te vernauwen. Daarom kan een verandering in de ademhalingsfrequentie bij astmapatiënten leiden tot een toename van de luchtwegsnelheid, een verkleining van de luminale grootte en daarmee tot een toename van de luchtwegweerstand. Een verandering in het ademhalingspatroon tussen metingen, vooral na toediening van de behandeling, kan de behandelingsrespons over- of onderschatten als de respons wordt gemeten met behulp van FOT en is mogelijk niet het gevolg van de behandeling zelf.

We willen daarom de impact van verschillende ademhalingsfrequenties bepalen op parameters die worden gemeten met behulp van FOT bij patiënten met de diagnose astma en een bijkomende obstructieve longfunctieafwijking.