Impedancja oddechowa i zarostowe zapalenie oskrzelików (FOT-BOS)

1.0 WPROWADZENIE

• Wkrótce po wprowadzeniu allogenicznego HSCT do praktyki klinicznej uznano, że standardowe testy czynnościowe płuc (PFT) są wystarczająco czułe, aby wykryć powikłania oddechowe związane z HSCT [PMID: 2661259; PIMD: 8823260]. Odpowiednio, stwierdzenie postępującej obturacyjnej nieprawidłowości o nowym początku uznano za funkcjonalną cechę charakterystyczną zarostowego zapalenia oskrzelików (OB) [PMID: 16338616; PMID: 19896545]. W rezultacie rutynowo wykonywana spirometria została zaproponowana jako nieinwazyjne narzędzie do monitorowania ryzyka OB w populacji HSCT [PMID: 17470622]. Jednak ze względu na zajęcie obwodowych dróg oddechowych w OB czułość konwencjonalnych PFT we wczesnym wykrywaniu OB jest niska [PMID: 2298060]. Na przykład nie przekracza 75% w populacji po przeszczepieniu płuca, ponieważ spadek natężonej objętości wydechowej w ciągu 1 s (FEV1) może nastąpić na etapie, gdy proces jest już nieodwracalny i potencjalnie zagrażający życiu [PMID: 9246138].

2.0 HIPOTEZA DOŚWIADCZALNA

• Ponieważ wzór rozgałęzień drzewa oskrzelowego skutkuje coraz większą liczbą małych dróg oddechowych o średnicy światła mniejszej niż 2 mm w pokoleniach obwodowych, te drogi oddechowe mają niewielki udział w całkowitym oporze płucnym [PMID: 5442364; PMID: 651978]. Intuicyjnie, duża część małych dróg oddechowych może zostać uszkodzona lub zatarta bez pogorszenia żadnego z konwencjonalnych PFT. W związku z tym w poprzednim badaniu [PMID: 12186817] wskazano, że wskaźniki rozkładu wentylacji mogą dostarczać wczesnych dowodów na OB po przeszczepie płuc. W szczególności niektórzy autorzy [PMID: 12186817] stwierdzili, że testy rozkładu wentylacji niezmiennie pogarszały się około 1 roku przed 20% spadkiem FEV1, który był widoczny. Poprzednie badania [PMID: 970731; PMID: 507525] wykazali, że całkowita impedancja wejściowa oddechowa (Zrs), mierzona techniką wymuszonych oscylacji (FOT) podczas oddychania spontanicznego, może być szczególnie wrażliwa na niewielkie zmiany w mechanice płuc obserwowane we wczesnych stadiach związanej z paleniem obturacji przepływu powietrza. Następnie opracowano zmodyfikowany FOT, aby zidentyfikować różnice w Zrs w obrębie oddechu, przy czym wartości Zrs reprezentują sumę oporu układu oddechowego (Rrs) i reaktancji (Xrs), przy czym ta ostatnia jest urojoną częścią pierwszego [PMID: 14979497 ; PMID: 19164347]. Ta metoda pozwala na ocenę większej liczby oddechów i dodaje potencjalną ilościową ocenę chwilowych wdechowych i wydechowych Rrs i Xrs przed i po zewnętrznych interwencjach, takich jak głęboki wdech, leki rozszerzające oskrzela itp. Chociaż efekty te można zidentyfikować, przeprowadzając analizę oddechu [PMID: 14979497], większość opublikowanych raportów dotyczących mechaniki oscylacyjnej w przypadku przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP) zawiera jedynie dane dotyczące całkowitego cyklu oddechowego [PMID: 1519830; PMID: 10489847].

3.0 UZASADNIENIE BADANIA

• Celem niniejszego badania będzie przetestowanie hipotez, że:

  1. zmiany Rrs i Xrs po HSCT w oddechu mogą dostarczyć wcześniejszych dowodów na OB niż standardowe PFT. Rzeczywiście, obliteracja końcowych oskrzelików, obserwowana u nawet 48% pacjentów z OB po HSCT [PMID: 17470622], może sprawić, że rzeczywista część Zrs będzie nienormalnie wysoka [PMID: 5653219], a wentylacja stanie się bardziej niejednorodna;
  2. zmiany odpowiedzi dróg oddechowych po HSCT na ostre interwencje oskrzelowe, takie jak głęboki wdech do całkowitej pojemności płuc i/lub lek rozszerzający oskrzela (tj. albuterol) mogą zostać wykryte przez nasz zmodyfikowany FOT. Spekulujemy, że te zmiany mogą stanowić wczesną oznakę OB. Chociaż w poprzednim badaniu z naszej grupy nie udało się znaleźć wzrostu reaktywności dróg oddechowych po HSCT bez powikłań płucnych [PMID: 18684842], ostatnio wykazaliśmy, że napięcie mięśni gładkich dróg oddechowych może odgrywać aktywną rolę w niedrożności przepływu powietrza przez OB [PMID: 20724742 ].

4.0 PROJEKT STUDIUM

• Przed iw regularnych odstępach czasu (od 2 do 4 tygodni) po HSCT pacjenci będą przychodzić do naszego laboratorium i wykonywać wszystkie pomiary PFT w tej samej kolejności. Najpierw pacjent będzie oddychał spontanicznie przez zmodyfikowany system FOT przez 5 min, a następnie, bez odłączania się od aparatu, wykona manewr pojemności wdechowej i wkrótce potem wznowi oddychanie spontaniczne przez kolejne 2 min. Następnie spirometria, przezścienna pletyzmografia całego ciała i pojemność dyfuzyjna CO płuc (standardowe PFT) zostaną wykonane w trzech powtórzeniach. Trzydzieści minut po inhalacji czterech oddzielnych dawek po 100 μg albuterolu, zmodyfikowane pomiary FOT i standardowe PFT zostaną powtórzone od nowa.