Effektene av metakolinutfordring administrert ved bruk av tre forskjellige forstøvere på små luftveier

Denne studien vil måle endringer i små luftveier ved pletysmografi og impulsoscillasjon etter levering av metakolin ved bruk av forstøvere designet for å levere til de små (Wright), mellomliggende (PARI LC® Plus) og store (PARI SinuStar™) luftveier.

Vurdering av involvering av små luftveier ved pletysmografi vil inkludere Residual Volume (RV), Forced Vital Capacity (FVC) og Peak Inspiratory and Expiratory Flow rates (henholdsvis PIF og PEF). Impulsoscillasjon vil inkludere mål på store og små luftveismotstand.

Baseline spirometri

Baseline FEV1 og VC vil bli registrert ved hjelp av et vannspirometer.

Metacholin Challenge (screening)

Metakolininhalasjon vil bli utført som beskrevet av Cockcroft (1996). Forsøkspersonene instrueres om å bruke neseklemmer og å puste normalt fra munnstykket i løpet av den 2-minutters inhalasjonsperioden. Forsøkspersonene inhalerer normalt saltvann, og dobler deretter konsentrasjonen av metakolin fra en Wright-forstøver i 2 minutter hver. FEV1 måles ved 30, 90, 180 og 300 sekunder etter hver inhalasjon. Spirometri måles med et Collins vannforseglet spirometer og kymograf. Testen avsluttes når et fall i FEV1 på 20 % av grunnverdien inntreffer, og metakolin PC20 beregnes.

Metakolin utfordring

Under det andre besøket vil forsøkspersonene bli randomisert til å inhalere fra en forstøver som genererer partikler med HMAD egnet for distribusjon enten i små, mellomliggende eller store luftveier. Forsøkspersonene vil inhalere doble konsentrasjoner av metakolin i 2 minutter hver. Umiddelbart etter hver inhalasjon vil det bli utført lungefunksjonstester på forsøkspersonene via pletysmografi. Målinger vil bli utført med intervaller på 30 sekunder, 60 sekunder, 3 minutter og 5 minutter (eller til et fall i FEV1 på 20 % eller mer av baseline er nådd). Metakolintesten avsluttes når et fall i FEV1 på 20 % eller mer av baseline-verdien er nådd. Etter en restitusjonstid på 1 time vil de samme dosene gis på nytt og lungefunksjonstester vil igjen bli utført, denne gangen via impulsoscillasjon. Den samme prosedyren vil bli gjentatt for tredje og fjerde besøk med de resterende forstøverne (valgt tilfeldig). Forstøverne som vil bli brukt for å målrette mot visse luftveier er Wright-forstøveren (liten), PARI LC® Plus-forstøveren (medium) og PARI SinuStar™-forstøveren (stor).

Pletysmografi

Lungefunksjonstester vil bli utført på forsøkspersoner etter metakolin-utfordringer via pletysmografi. Det vil bli utført ulike tester som vil gi mulighet for ulike lungefunksjonsmål. For å karakterisere hvilke målinger som indikerer store eller små luftveisfunksjon, vil målinger fra de tre forstøvergruppene sammenlignes. Potensielle mål på funksjon av små luftveier inkluderer funksjonell restkapasitet (FRC), restvolum (RV), forsert vitalkapasitet (FVC) og topp inspiratorisk og ekspiratorisk strømningshastighet (henholdsvis PIF og PEF) (Knudson et al., 1980). Nitrogenutvasking vil også bli utført med kroppsboksen for å måle luftveisutvidbarhet, eller forholdet mellom luftveiskaliber og lungevolum (Brown et al., 2004).

Impulsoscillasjon

Lungefunksjonstester vil bli utført på forsøkspersoner etter metakolin-utfordringer via impulsoscillasjon. Denne enheten bruker en høyttaler for å generere trykk og strømning og ved å generere disse ved ulike frekvenser, skiller den spesifikt mellom store og små luftveisobstruksjoner (Otis et al., 1956). Resultatene vil bli sammenlignet mellom de tre forstøvergruppene etter spesifikt målretting mot visse luftveier.