Ta strona została przetłumaczona automatycznie i dokładność tłumaczenia nie jest gwarantowana. Proszę odnieść się do angielska wersja za tekst źródłowy.

Effect of Pursed-Lip Breathing With Different I:E Ratios on Respiratory Outcomes in COPD Patients (PLB I:E Ratio)

30 kwietnia 2026 zaktualizowane przez: Scholastica Fina Aryu Puspasari

Effectiveness of Different Inspiratory-Expiratory Ratios (1:3, 1:4, and 1:5) in Pursed-Lip Breathing on Respiratory Rate, Oxygen Saturation, and Dyspnea in Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Quasi-Experimental Study

The goal of this clinical trial is to evaluate whether different inspiratory-expiratory (I:E) ratios in the pursed-lip breathing (PLB) technique can improve respiratory outcomes in patients with stable Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) aged 40 years and older. The primary purpose is to determine whether a specific breathing intervention can improve respiratory function.

The main questions it aims to answer are:

Does PLB with different I:E ratios (1:3, 1:4, and 1:5) reduce respiratory rate in COPD patients? Does PLB with different I:E ratios improve oxygen saturation and reduce dyspnea severity?

Researchers will compare PLB with I:E ratios of 1:3, 1:4, and 1:5 and a control group receiving standard care to see if different ratios produce different effects on respiratory rate, oxygen saturation, and dyspnea levels.

Participants will:

Perform pursed-lip breathing using assigned I:E ratios (1:3, 1:4, or 1:5) for 10 minutes Be assigned to either an intervention group or a control group (standard care) Have their respiratory rate measured before and after the intervention Have their oxygen saturation measured using a pulse oximeter Report their dyspnea level using the Modified Borg Scale before and after the intervention

Przegląd badań

Szczegółowy opis

Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a progressive respiratory condition characterized by persistent airflow limitation, dyspnea, and impaired gas exchange. It remains a leading cause of morbidity and mortality worldwide, with a disproportionately high burden in low- and middle-income countries. Dyspnea is one of the most debilitating symptoms experienced by COPD patients and is closely associated with reduced functional capacity and quality of life. Non-pharmacological interventions, particularly breathing exercises, play an important role in symptom management.

Pursed-lip breathing (PLB) is a simple, low-cost, and widely recommended breathing technique in COPD management. It works by prolonging the expiratory phase, increasing positive airway pressure, preventing airway collapse, and improving ventilation efficiency. Despite its widespread use, there is currently no standardized inspiratory-expiratory (I:E) ratio for PLB. Variations in clinical practice may result in inconsistent outcomes, and evidence comparing different I:E ratios remains limited.

This study aims to evaluate the effectiveness of three commonly recommended I:E ratios (1:3, 1:4, and 1:5) in PLB on respiratory outcomes in patients with stable COPD. The outcomes of interest include respiratory rate, peripheral oxygen saturation (SpO₂), and dyspnea severity as measured by the Modified Borg Scale. By comparing these ratios, the study seeks to identify the most effective breathing pattern for optimizing respiratory function.

This study employs a quasi-experimental design with a pretest-posttest control group approach. A total of 122 participants diagnosed with stable COPD will be recruited from Respira Hospital Yogyakarta, Indonesia. Participants will be randomly assigned into four groups: three intervention groups receiving PLB with different I:E ratios (1:3, 1:4, and 1:5), and one control group receiving standard care without structured PLB intervention.

The intervention will be conducted in a controlled clinical setting. Participants in the intervention groups will be instructed to perform PLB in a seated high-Fowler position for 10 minutes under supervision. Each group will follow a specific breathing pattern: inhalation through the nose followed by prolonged exhalation through pursed lips according to the assigned I:E ratio. The control group will receive standard care without guided PLB.

Outcome measurements will be taken at baseline (pre-intervention) and immediately after the intervention. Respiratory rate will be measured by direct observation for one minute, oxygen saturation will be assessed using a calibrated pulse oximeter, and dyspnea will be evaluated using the Modified Borg Scale (0-10). Data will be analyzed using appropriate statistical tests to compare within-group and between-group differences.

This study is expected to contribute to the development of evidence-based guidelines for PLB implementation in COPD management, particularly in determining the optimal I:E ratio. The findings may help standardize clinical practice, improve respiratory outcomes, and enhance the quality of life of COPD patients. Additionally, the results may provide a foundation for future research on breathing techniques and non-pharmacological interventions in respiratory care.

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Szacowany)

122

Faza

  • Nie dotyczy

Kontakty i lokalizacje

Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.

Kontakt w sprawie studiów

Kopia zapasowa kontaktu do badania

Kryteria uczestnictwa

Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.

Kryteria kwalifikacji

Wiek uprawniający do nauki

  • Dorosły
  • Starszy dorosły

Akceptuje zdrowych ochotników

Nie

Opis

Inclusion Criteria:

  • Diagnosed with stable COPD
  • Age ≥ 40 years
  • Able to follow breathing instructions
  • Willing to participate and provide informed consent

Exclusion Criteria:

  • Cognitive impairment or decreased consciousness
  • Severe cardiovascular disease (heart failure, coronary artery disease, pulmonary hypertension)
  • Asthma-COPD overlap (ACO)
  • Acute respiratory infection (e.g., pneumonia)
  • Neuromuscular disorders affecting respiratory muscles

Plan studiów

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.

Jak projektuje się badanie?

Szczegóły projektu

  • Główny cel: Leczenie
  • Przydział: Randomizowane
  • Model interwencyjny: Przydział równoległy
  • Maskowanie: Podwójnie

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Eksperymentalny: Arm Group 1, PLB I:E 1:3
Participants perform PLB with inspiratory-expiratory ratio 1:3 (2 seconds inspiration, 6 seconds expiration)

Participants will be allocated into four study arms: three intervention groups and one control group.

Intervention Groups (PLB with Different I:E Ratios):

Participants in the intervention arms will perform Pursed-Lip Breathing (PLB) with specific inspiratory-to-expiratory (I:E) ratios as follows:

Group 1: I:E ratio 1:3 (2 seconds inspiration, 6 seconds expiration)

The procedure will be conducted in a seated position (high Fowler's position). Participants will be instructed to inhale slowly through the nose and exhale through pursed lips according to the assigned ratio. A metronome will be used to standardize breathing timing. Each session will last approximately 10 minutes and will be supervised by the researcher to ensure correct technique and safety.

stru

Eksperymentalny: Arm Group 2, PLB I:E 1:4
Participants perform PLB with inspiratory-expiratory ratio 1:4 (2 seconds inspiration, 8 seconds expiration)

Participants will be allocated into four study arms: three intervention groups and one control group.

Intervention Groups (PLB with Different I:E Ratios):

Participants in the intervention arms will perform Pursed-Lip Breathing (PLB) with specific inspiratory-to-expiratory (I:E) ratios as follows:

Group 2: I:E ratio 1:4 (2 seconds inspiration, 8 seconds expiration)

The procedure will be conducted in a seated position (high Fowler's position). Participants will be instructed to inhale slowly through the nose and exhale through pursed lips according to the assigned ratio. A metronome will be used to standardize breathing timing. Each session will last approximately 10 minutes and will be supervised by the researcher to ensure correct technique and safety.

Eksperymentalny: Arm Group 3, PLB I:E 1:5
Participants perform PLB with inspiratory-expiratory ratio 1:5 (2 seconds inspiration, 10 seconds expiration)

Participants will be allocated into four study arms: three intervention groups and one control group.

Intervention Groups (PLB with Different I:E Ratios):

Participants in the intervention arms will perform Pursed-Lip Breathing (PLB) with specific inspiratory-to-expiratory (I:E) ratios as follows:

Group 3: I:E ratio 1:5 (2 seconds inspiration, 10 seconds expiration)

The procedure will be conducted in a seated position (high Fowler's position). Participants will be instructed to inhale slowly through the nose and exhale through pursed lips according to the assigned ratio. A metronome will be used to standardize breathing timing. Each session will last approximately 10 minutes and will be supervised by the researcher to ensure correct technique and safety.

Brak interwencji: Arm Group 4, Standard Therapy
Participants receive standard care without structured PLB intervention

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Primary Outcome 1: Respiratory Rate
Ramy czasowe: Baseline and immediately after 10-minute intervention
Respiratory rate measured as the number of breaths per minute at rest using direct observation for 60 seconds
Baseline and immediately after 10-minute intervention
Primary Outcome 2: Oxygen Saturation (SpO₂)
Ramy czasowe: Baseline and immediately after 10-minute intervention
Peripheral oxygen saturation measured using a calibrated pulse oximeter at rest.
Baseline and immediately after 10-minute intervention
Primary Outcome 3 Dyspnea Level
Ramy czasowe: Baseline and immediately after 10-minute intervention
Dyspnea assessed using the Modified Borg Scale (0-10), where higher scores indicate more severe breathlessness.
Baseline and immediately after 10-minute intervention

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Współpracownicy

Śledczy

  • Główny śledczy: Scholastica FA Puspasari, Master, STIKes Panti Rapih Yogyakarta

Publikacje i pomocne linki

Osoba odpowiedzialna za wprowadzenie informacji o badaniu dobrowolnie udostępnia te publikacje. Mogą one dotyczyć wszystkiego, co jest związane z badaniem.

Publikacje ogólne

  • Hammoda Abu-Odah, Liu, N. X.-L., Wang, T., Zhao, I. Y., Yorke, J., Tan, J.-Y. B., & Molassiotis, A. (2025). Modified Borg Scale (mBorg), the numerical rating scale (NRS), and the Dyspnea-12 scale (D-12): Cross-scale comparison assessing the development of dyspnea in early-stage lung cancer patients. Supportive Care in Cancer, 33(5). https://doi.org/10.1007/s00520-025-09474-x
  • Gusmarta, G., & Oktarina, Y. (2025). Case Report : Implementation of Pursed-Lips Breathing Technique on Respiratory Rate and Oxygen Saturation in Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) Patients in the Pulmonary Ward of Raden Mattaher Hospital Jambi. Jurnal Keperawatan Universitas Jambi, 9(3), 8-12. https://doi.org/10.22437/jkuj.v9i3.47490
  • Cavalheri, V., Burtin, C., Formico, V. R., Nonoyama, M., Jenkins, S., Spruit, M. A., & Hill, K. (2020). Exercise training for people with chronic obstructive pulmonary disease. Cochrane Database of Systematic Reviews, (4), CD010039. https://doi.org/10.1002/14651858.CD010039.pub2
  • Burge, A. T., Gadowski, A. M., Jones, A., Romero, L., Smallwood, N. E., Ekström, M., Reinke, L. F., Saggu, R., Wijsenbeek, M., & Holland, A. E. (2024). Breathing techniques to reduce symptoms in people with serious respiratory illness: A systematic review. European Respiratory Review, 33(174), 240012. https://doi.org/10.1183/16000617.0012-2024
  • Bhatt, S. P., Nakhmani, A., Fortis, S., Strand, M. J., Silverman, E. K., Sciurba, F. C., et al. (2023). FEV1/FVC severity stages for chronic obstructive pulmonary disease. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 208(6), 676-684. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37339502/
  • Anon. (2025, March 4). What is the recommended inspiratory to expiratory (I:E) ratio for ventilator settings in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) exacerbation? Droracle.ai. https://www.droracle.ai/articles/22727/what-is-the-recommended-inspiratory-to-expiratory-ie-ratio

Daty zapisu na studia

Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.

Główne daty studiów

Rozpoczęcie studiów (Szacowany)

4 maja 2026

Zakończenie podstawowe (Szacowany)

7 sierpnia 2026

Ukończenie studiów (Szacowany)

14 sierpnia 2026

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

30 kwietnia 2026

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

30 kwietnia 2026

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

7 maja 2026

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

7 maja 2026

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

30 kwietnia 2026

Ostatnia weryfikacja

1 kwietnia 2026

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)

Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?

NIE

Opis planu IPD

IPD will not be shared because the study involves human participants and the data are subject to institutional and ethical restrictions that limit public data sharing. Only aggregated results will be reported.

Badanie danych/dokumentów

  1. Protokół badania
    Identyfikator informacji: scholastica fina
    Komentarze do informacji: PLB Ratio
  2. Indywidualny zestaw danych uczestnika
    Identyfikator informacji: scholastica_fina@stikespantira
    Komentarze do informacji: In excel formula
  3. Plan analizy statystycznej
    Identyfikator informacji: scholastica_fina@stikespantira
    Komentarze do informacji: Interventional (Clinical Trial)
  4. Formularz świadomej zgody
    Identyfikator informacji: scholastica_fina@stikespantira
    Komentarze do informacji: PIS and IC
  5. Karta komitetu monitorowania danych
    Identyfikator informacji: scholastica_fina@stikespantira
    Komentarze do informacji: DMC

Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze

Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .

Subskrybuj