Rozpoznawanie wczesnych zmian strukturalnych płuc za pomocą analizy wydechowego CO2 w czasie rzeczywistym o wysokiej wierności

Przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) jest czwartą najczęstszą przyczyną zgonów na świecie i odpowiada za ponad 6% wszystkich zgonów. Ze względu na starzenie się społeczeństw i ekspozycję na czynniki ryzyka w kolejnych latach spodziewany jest wzrost rozpowszechnienia. Palenie papierosów jest najważniejszym czynnikiem ryzyka POChP, ale choroba może rozwinąć się także u osób niepalących. Chociaż POChP jest postrzegana przede wszystkim jako obturacyjna choroba dróg oddechowych, może również wpływać na miąższ płuc, naczynia płucne, naczynia systemowe, serce i inne narządy. Dlatego POChP może być postrzegana jako „płucny składnik choroby ogólnoustrojowej”. Według najnowszych danych pacjenci z POChP i powiązaną chorobą naczyń płucnych są bardziej narażeni na zaostrzenia i mają gorsze rokowanie. Zwykle pacjenci z POChP cierpią na łagodne nadciśnienie płucne, jednak niektórzy z nich mogą prezentować „fenotyp naczyń płucnych” (PVP). Pacjenci z PVP zwykle cierpią na stosunkowo łagodną obturację dróg oddechowych i charakteryzują się patologicznymi zmianami w małych naczyniach płucnych, silnie podwyższonym płucnym oporem naczyniowym, znacznie zmniejszoną zdolnością dyfuzyjną, normo- lub hipokapnią, ograniczeniem wydolności krążenia i postępującą prawokomorową niewydolnością serca. . Wczesne rozpoznanie i terapia POChP może zatrzymać dalszy postęp choroby i rozwój powikłań, w tym zmian w małym naczyniu płucnym.

Śródmiąższowe choroby płuc (ILD) charakteryzują się zmianami strukturalnymi w płucach ze zniszczeniem włóknistym i utratą tkanki pęcherzyków płucnych. Płeć męska i ekspozycja na dym są częstymi czynnikami ryzyka. W momencie rozpoznania pacjenci są zwykle w osłabionej kondycji fizycznej, z ciężkimi objawami i zaawansowanymi ograniczeniami czynnościowymi. W podgrupie pacjentów występuje ciężka choroba naczyń płucnych, co dodatkowo pogarsza rokowanie. Chociaż w ciągu ostatnich kilku lat osiągnięto znaczną poprawę w leczeniu niektórych postaci ILD, dostępne leki nie są lecznicze. Ich celem pozostaje spowolnienie postępu choroby. Dlatego wczesne wykrycie ILD może pomóc w rozpoczęciu leczenia celowanego na czas i poprawić rokowanie pacjentów.

Strukturalne zmiany w płucach, zarówno spowodowane POChP, jak i śródmiąższową chorobą płuc, powodują utratę małych dróg oddechowych i małych naczyń płucnych, których nie można wykryć za pomocą standardowych testów czynnościowych płuc, dopóki nie zniknie 50% małych dróg oddechowych. Chociaż zmiany te mogą zachodzić również w wyniku fizjologicznego starzenia się płuc, to u palaczy efekt ten jest wyraźnie przyspieszony. Zdolność dyfuzyjna (DLCO) i tzw. czynnik Krogha (KCO) są sensownymi markerami wczesnych zmian strukturalnych płuc. Ponadto gęstość płuc oceniana za pomocą tomografii komputerowej o wysokiej rozdzielczości i analizowana przez specjalne oprogramowanie stanowi czułe narzędzie. Płucny opór naczyniowy (PVR) i podatność naczyń płucnych to czułe parametry do wykrywania zmian naczyniowych płuc.

Podobnie jak w przypadku DLCO, analiza o wysokiej dokładności pomiaru wydechowego przepływu CO2 może pozwolić na czułe wykrywanie zmian strukturalnych w płucach. Sposób ma tę zaletę, że nie jest potrzebny żaden gaz zewnętrzny. Celem tego eksploracyjnego badania pilotażowego jest zbadanie, czy analiza wydechowego CO2 o wysokiej wierności jest w stanie wykryć wczesne zmiany strukturalne płuc, nawet zanim będzie można je ocenić za pomocą testów czynnościowych płuc (np. FEV1 lub pojemność życiowa).