Índice de desarrollo de limitación del flujo espiratorio (ELDI): un nuevo método para evaluar la mecánica respiratoria en la EPOC

Resumen

Antecedentes

La limitación del flujo espiratorio (EFL) se puede detectar mediante reactancia oscilométrica y se asocia con una peor presentación clínica en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). La reactancia puede mostrar oscilaciones negativas al exhalar, que pueden desarrollarse a diferentes ritmos entre pacientes. Proponemos un nuevo método para cuantificar la tasa de desarrollo del inglés como lengua extranjera; el Índice de Desarrollo EFL (ELDI).

Métodos

Se realizó un análisis retrospectivo de los datos de 124 pacientes con EPOC. Los datos incluyeron pruebas de función pulmonar, oscilometría de impulso (IOS), cuestionario respiratorio de St Georges (SGRQ), escala modificada del Medical Research Council (mMRC) y puntuación de la prueba de evaluación de la EPOC (CAT). Cincuenta y cuatro pacientes tuvieron datos repetidos después de 6 meses. Se registraron datos de veintidós pacientes después de 5 días de tratamiento con terapia broncodilatadora de acción prolongada. El EDLI se calculó como la reactancia espiratoria media dividida por la reactancia espiratoria mínima.

Resultados

El ELDI medio se utilizó para categorizar a los pacientes con inicio rápido de EFL (> 0,63; n = 29) o inicio gradual (≤ 0,63; n = 34). Aquellos con un desarrollo rápido tuvieron una peor obstrucción del flujo aéreo, menores puntuaciones de calidad de vida y una mayor hiperinflación en reposo, en comparación con aquellos con un desarrollo gradual. En pacientes con EFL, ELDI se correlacionó con las puntuaciones de los síntomas, la obstrucción del flujo de aire, los volúmenes pulmonares y la difusión de gases. Tanto EFL como ELDI se mantuvieron estables durante 6 meses. EFL y EDLI mejoraron con el tratamiento broncodilatador.

Conclusiones

Los pacientes con EPOC con desarrollo rápido de EFL (determinado por ELDI) tenían peores características clínicas que aquellos con desarrollo gradual de EFL. La tasa de desarrollo del inglés como lengua extranjera parece estar asociada con características clínicas y fisiológicas.

Mensaje para llevar a casa

Proponemos un nuevo método para cuantificar la tasa de desarrollo de EFL (Índice de desarrollo de EFL; ELDI) e informamos que aquellos con un rápido desarrollo de EFL al exhalar tienen peores características fisiológicas y clínicas.

Introducción

La EPOC es una enfermedad heterogénea caracterizada por síntomas respiratorios crónicos y obstrucción del flujo de aire derivados de anomalías de las vías respiratorias y/o alvéolos.1). Se observan cambios patológicos generalizados en las vías respiratorias pequeñas periféricas, como engrosamiento de las paredes de las vías respiratorias, obstrucción de moco y colapso de las vías respiratorias debido a la pérdida de las inserciones alveolares de soporte.2, 3).

La oscilometría respiratoria mide las propiedades mecánicas del sistema respiratorio proporcionando información sobre la resistencia y la reactancia, representando esta última la rigidez de la periferia pulmonar (4). El colapso de las vías respiratorias pequeñas durante la espiración puede causar limitación del flujo espiratorio (EFL) (5). Esto se ha cuantificado mediante mediciones de reactancia, con la diferencia entre la reactancia inspiratoria media (X5in, media) y la reactancia espiratoria media (X5ex, media) ≥ 0,28 kPa.sL-1 (∆X5) que identifica a los pacientes con EPOC con EFL (6). La presencia de EFL se asocia con una mayor hiperinflación y atrapamiento de gases, y un mayor impacto en la vida diaria (6,7,8).

Estudios anteriores han evaluado comúnmente la magnitud del EFL utilizando ∆X5, aunque el cambio máximo en la reactancia entre la inspiración y la espiración (X5pico-pico) es un método alternativo, utilizando un valor umbral de ≥ 0,59 kPa.sL-1 (6). La magnitud del inglés como lengua extranjera ha sido el foco de estudios recientes; Se sabe menos sobre la tasa de desarrollo del inglés como lengua extranjera. Se ha propuesto que la tasa de desarrollo del EFL al exhalar puede diferir entre pacientes con EPOC (9, 10), pero esto no ha sido cuantificado.

La heterogeneidad en el desarrollo del EFL se puede observar mediante la inspección del circuito de reactancia-volumen derivado de la oscilometría respiratoria (Fig. 1). Un inicio rápido de EFL (EFLrapid) con una caída en la reactancia cerca del inicio de la exhalación produce un bucle más rectangular (Fig. 1C.A). Por el contrario, un inicio gradual de EFL (EFLgradual) con una caída de la reactancia más adelante en la exhalación produce un bucle más triangular (Fig. 1D-F). La ausencia de EFL se indica mediante un bucle plano donde la reactancia es similar durante la inhalación y la exhalación (Fig. 1SOLDADO AMERICANO). Proponemos que un cálculo de la relación entre la reactancia espiratoria media y la reactancia espiratoria negativa máxima (X5ex,media/X5ex,min; Fig. 1; La Figura S1) puede proporcionar información sobre la forma del bucle, donde los valores más altos, más cercanos a 1, significan un inicio rápido de EFL. Describimos esto como el Índice de Desarrollo EFL (ELDI).

Figura 1

Bucles de reactancia-volumen durante la respiración corriente para 9 pacientes con EPOC del conjunto de datos, que muestran una EFL rápida (A–do), inglés como lengua extranjera gradual (D–F), y sin inglés como lengua extranjera (GRAMO–I). Durante la inhalación, el volumen aumenta (se mueve hacia la derecha) y durante la exhalación, el volumen disminuye (se mueve hacia la izquierda). ELDI calculado como X5ex,media/X5ex,min. El ELDI no se calculó para sujetos sin inglés como lengua extranjera. EFL informado como ∆X5 (diferencia media ≥ 0,28 entre inspiración y espiración X5) y X5pico-pico (diferencia máxima ≥ 0,59 entre inspiración y espiración X5). Los parámetros se informan como el promedio de múltiples respiraciones. Por ejemplo, X5ex,min no está alineado con el punto más bajo en cada uno de los gráficos, ya que incluye el X5 mínimo durante las exhalaciones anteriores y posteriores. Nota. Imágenes exportadas desde un dispositivo IOS, importadas al software Prism y alineadas correctamente con los ejes x e y. X5: reactancia a 5 Hercios; X5ex,media: media X5 durante la espiración; X5ex,min: mínimo X5 durante la expiración; ELDI: Índice de desarrollo de inglés como lengua extranjera (EFL)

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Hemos investigado la posible utilidad clínica del ELDI en pacientes con EPOC. Informamos diferencias en las características clínicas según ELDI, la estabilidad de ELDI a lo largo del tiempo y si ELDI cambia con el tratamiento inhalado.

Diseño y métodos del estudio.

Realizamos un análisis retrospectivo de los datos de oscilometría recopilados de dos estudios previos en la Unidad de Evaluación de Medicamentos (Manchester University NHS Foundation Trust, Manchester, Reino Unido); una cohorte observacional de pacientes con EPOC altamente sintomáticos con mediciones repetidas (8) y el ensayo clínico TriFLOW de triple terapia inhalada (11). Los datos de detección de ambos estudios se utilizaron para un análisis combinado (Fig. 2). Se utilizaron datos de la cohorte de observación para evaluar la repetibilidad después de 6 meses. Se utilizaron datos de pacientes asignados al azar al estudio TriFLOW para evaluar la respuesta al tratamiento (Fig. 2más detalles en la figura S2). Todos los pacientes dieron su consentimiento informado por escrito utilizando protocolos aprobados por los comités de ética locales (16/NW/0836; 18/NI/0194). Los pacientes cumplieron con los criterios de la iniciativa global para la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (GOLD) para el diagnóstico de EPOC (1), tenían edad ≥ 40 años, antecedentes de tabaquismo de ≥ 10 paquetes-año y una relación volumen espiratorio forzado en 1 s (FEV1)/capacidad vital forzada (FVC) < 0,7. Se excluyeron los pacientes con antecedentes de asma. Más detalles para cada cohorte están disponibles en el material complementario.

Figura 2

Diagrama de flujo de pacientes con EPOC seleccionados para análisis. La cohorte combinada estuvo compuesta por datos de detección tanto del estudio TriFlow como del estudio observacional, de pacientes con mediciones de oscilometría y espirometría aceptables. En el suplemento se pueden encontrar más detalles sobre el diseño del ensayo clínico aleatorizado. *n = 1 retirado por mal cumplimiento del tratamiento

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Se realizaron las siguientes evaluaciones, en el siguiente orden; cuestionarios de síntomas (ver suplemento), oscilometría de impulso (IOS), espirometría prebroncodilatadora, pletismografía corporal, capacidad de difusión de los pulmones para monóxido de carbono (DLCO, cohorte observacional únicamente), espirometría posbroncodilatadora. Los procedimientos se repitieron a los 6 meses en la cohorte de observación. En la cohorte TriFLOW, los procedimientos se repitieron después de 5 días de tratamiento con dipropionato de beclometasona/formoterol (BDP/F) o dipropionato de beclometasona/formoterol/glicopirronio (BDP/F/G), en un diseño cruzado aleatorio con un período de lavado entre tratamientos. (BDP y agonista β2 de acción corta únicamente). Al inicio (solo BDP) y el día 5 de cada tratamiento, se realizaron mediciones de la función pulmonar durante 12 h después de la dosis final de la mañana. Los detalles completos están disponibles en el suplemento.

La espirometría (espirómetro Easy On-PC, NDD medical technologies, Zurich, CHE), pletismografía corporal y DLCO (ambas Vmax, CareFusion, Höchberg, DEK) se realizaron de acuerdo con las directrices de la American Thoracic Society (ATS)/European Respiratory Society (ERS) (12,13,14,15). IOS (MasterScreen; Erich Jaeger, Höchberg, DEK) se realizó como se describió anteriormente (16), según las directrices de ERS (4, 17). Consulte el suplemento para obtener detalles completos de los procedimientos. El EFL se calculó utilizando el análisis de los datos de reactancia dentro de la respiración, definido como ΔX5 ≥ 0,28 kPa.sL-1 o como X5 pico-pico ≥ 0,59 kPa.sL-1. Este último se utilizó en el presente estudio para permitir el cálculo de la velocidad de desarrollo del EFL, que se realiza en relación con el pico del EFL durante la exhalación (es decir, X5ex,min). ELDI se calculó como la reactancia espiratoria media (X5ex,media), dividida por la reactancia espiratoria mínima (X5ex,min), promediada sobre todas las respiraciones (X5ex,media/min). La Figura S1 muestra la derivación de ∆X5, X5pico-pico y ELDI.

En aquellos individuos con EFL, se identificaron dos grupos utilizando el valor medio de ELDI como punto de corte: EFLrápido con desarrollo rápido (ELDI > media) y EFLgradual con desarrollo gradual (ELDI ≤ media). Las distribuciones de los datos se determinaron mediante la prueba de normalidad de D’Agostino y Pearson. Las comparaciones entre los grupos EFLrapid, EFLgradual y no EFL (EFLno) se evaluaron mediante ANOVA unidireccional con la prueba de comparaciones múltiples de Tukey, o la prueba de Kruskal-Wallis con la prueba de comparaciones múltiples de Dunn, según corresponda. Las correlaciones entre las medidas ELDI y EFL se evaluaron con el coeficiente de correlación de Pearson. La repetibilidad se evaluó mediante la prueba t bidireccional pareada, la prueba de rangos singing de Wilcoxon, el coeficiente de correlación de Pearson, el coeficiente de correlación de Spearman y el análisis del coeficiente de correlación intraclase (ICC) se ajustaron utilizando Log(X + 1)…