valorile FEF25-75% la pacienții cu funcție pulmonară normală pot prezice dezvoltarea bolii pulmonare Obstructive cronice

Introducere

boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC) este o boală cronică a căilor respiratorii care poate fi prevenită și tratabilă;1 cu toate acestea, povara economică a BPOC terminală este enormă, BPOC fiind o cauză principală de deces la nivel mondial. Predicția exactă și detectarea precoce a BPOC pot încuraja pacienții să renunțe la fumat și să permită tratamente adecvate.2 în cele din urmă, capacitatea de a prezice BPOC poate preveni remodelarea căilor respiratorii, îmbunătăți prognosticul și diminua povara medicală și economică.3,4 mulți cercetători au încercat să identifice predictorii timpurii pentru dezvoltarea BPOC. Testul funcției pulmonare (PFT) este o procedură sigură și practică care este efectuată pe scară largă pentru a detecta BPOC. Recent, o scădere a volumului expirator forțat într-o secundă (FEV1)5 sau capacitatea de difuzie a plămânilor pentru monoxid de carbon (DLCO)6 în PFT a fost sugerată ca marker pentru a prezice dezvoltarea BPOC (FEV1/capacitatea vitală forțată <0,7). În clinică, întâlnim frecvent pacienți care fumează, au simptome respiratorii și au rezultate normale ale PFT. Am emis ipoteza că printre unii pacienți cu funcție pulmonară normală, inclusiv valorile normale ale FEV1 și DLCO, fluxul forțat de expirație medie (FEF25-75%) poate fi un marker predictiv timpuriu pentru dezvoltarea BPOC în rândul persoanelor cu risc ridicat.

FEF25-75% este cea mai sensibilă măsură a fluxului de aer în căile respiratorii periferice de unde provine obstrucția primară a fluxului de aer7 și este redusă în insuficiența bronșică timpurie,care este asociată cu boala căilor respiratorii mici.8-11 remodelarea căilor respiratorii, înfundarea mucusului și infiltrarea celulelor imune induse de fumatul țigărilor duc în cele din urmă la o boală a căilor respiratorii mici, care este o caracteristică cardinală a BPOC.12 unii cercetători au descoperit că scăderea FEF25-75% este frecvent observată la pacienții cu BPOC.13 prin urmare, putem presupune că FEF25-75% ar putea fi un marker anterior pentru BPOC decât alți markeri, cum ar fi FEV1, DLCO și FVC. Cu toate acestea, niciun studiu prospectiv nu a examinat FEF25-75% ca predictor al BPOC.

astfel, în acest studiu de cohortă observațională, am urmărit să determinăm dacă valoarea FEF25-75% măsurată la momentul inițial poate prezice dezvoltarea BPOC Pe parcursul a 10 ani.

materiale și metode

pacienți și fluxul de studiu

de la 1 iulie 2007 până la 31 iunie 2009, am identificat 6624 de pacienți care au suferit PFT la Spitalul Gangnam Severance. Am exclus 4458 de pacienți cu rezultate anormale ale PFT, definite ca fiind cel puțin unul dintre următoarele trei criterii: FEV1/CVF , CVF și FEV1 . Un număr suplimentar de 1859 de pacienți au fost excluși din următoarele motive: nu s-au înregistrat cazuri de TFP la mai mult de 1 an de la momentul inițial (n=1297), Sub 40 de ani (n=156), antecedente restrictive de boală pulmonară (n=137) și antecedente de astm bronșic (n=125) și BPOC (n=144). În cele din urmă, am analizat fișele medicale electronice ale celorlalți 307 pacienți cu rezultate normale ale PFT la momentul inițial și le-am grupat în funcție de valorile FEF25-75% (Figura 1).

figura 1 diagramă a acestui studiu.

parametri

am colectat informații clinice despre sex, vârstă, indicele de masă corporală (IMC), istoricul fumatului și următoarele comorbidități: hipertensiune arterială, diabet zaharat, boală coronariană (CHD), accident cerebrovascular vechi (CVA), alcoolici, reflux esofagita (re), boala ulcerului peptic (PUD), boala de reflux gastroesofagian (GERD), depresia și istoricul tuberculozei pulmonare. Aceste comorbidități au fost verificate prin fișe medicale electronice. IMC a fost calculat prin împărțirea greutății în kilograme la pătratul înălțimii în metri (kg/m2) când a fost efectuată prima spirometrie. Statutul de fumător a fost clasificat ca fiind niciodată fumat, fumător ocazional (<20 ambalaj-an) sau fumător pe termen lung (20 ambalaj-an), în conformitate cu un studiu anterior.14 am calculat anii-pachet prin înmulțirea numărului de pachete de țigări afumate pe zi cu numărul de ani pe care persoana a fumat-o. Acest studiu retrospectiv a fost aprobat de Consiliul de revizuire instituțională (IRB) al Spitalului Gangnam Severance (număr: 2019-0556-001). Cerința consimțământului informat a fost renunțată din cauza naturii retrospective a studiului.

PFT

testele de spirometrie de bază au fost efectuate în perioada de cohortă utilizând spirometre Vmax229 și Vmax22 (SensorMedics corp., Italia). Procedurile au fost efectuate în conformitate cu criteriile American Thoracic Society și European Respiratory Society, 2005,15 cu toți pacienții așezați și purtând cleme pentru nas. Procedura a fost repetată de trei ori, ceea ce reprezintă o metodă acceptabilă și reproductibilă de efort. Când s-a efectuat un test de spirometrie adecvat, valorile FEV1 și FVC au fost determinate ca fiind cele mai semnificative valori pe curbele FEV, iar cele două valori au putut fi determinate pe curbe diferite. Valorile inițiale ale FEV1, FEV1/CVF, CVF și FEF25-75% au fost obținute pentru studiu. Toate valorile de referință s-au bazat pe Inițiativa globală a funcției pulmonare 2012.16

dezvoltarea BPOC

pacienții au suferit PFT de urmărire la intervale cuprinse între 6 luni și 1 an. Deși nu se află într-un program standard, majoritatea pacienților din acest studiu au suferit frecvent PFTs. Motivele pentru urmărirea PFTs au diferit în rândul pacienților și au fost următoarele: urmărirea de rutină, simptome respiratorii, leziuni anormale în imaginile toracice, cererea pacientului și recomandarea medicului. Dacă a fost prezentat un model obstructiv în PFT, a fost efectuat un test bronhodilatator pentru a evalua reversibilitatea obstrucției bronșice.am analizat toate rezultatele PFT, care au fost efectuate înainte de 13 iulie 2019. Am definit dezvoltarea BPOC atunci când post-bronhodilatația FEV1/FVC a fost mai mică de 0,7.

analiza statistică

toate analizele au fost efectuate folosind Pachetul statistic R (versiunea 4.0.2; Institutul de Statistică și Matematică, Viena, Austria). Valorile sunt exprimate ca mijloace deviații standard pentru variabilele continue și ca numere și procente pentru variabilele categorice. Scorul Z FEF25-75% a fost tratat atât ca o variabilă continuă, cât și ca o variabilă categorică dependentă în analize. Am folosit teste t pentru variabile continue și teste chi-pătrat pentru variabile categorice pentru a evalua relația dintre rezultat și variabile independente. Au fost utilizate modele de pericole proporționale Cox Univariate și multivariate pentru a analiza factorii asociați cu dezvoltarea BPOC. În analiza univariată, variabilele independente cu o valoare P<0.05 au fost semnificative statistic și au fost incluse în modelul multivariat. Analiza riscului proporțional Cox a fost utilizată pentru a identifica diferențele în dezvoltarea cumulativă a BPOC (%) între grupurile normale fef25-75% și fef25-75% scăzute.

rezultate

caracteristicile clinice inițiale ale pacienților înrolați în funcție de grupuri și de valoarea limită optimă pentru Fef25-75%

pentru a clasifica pacienții cu rezultate PFT normale în grupuri fef25-75% scăzute și normale, am estimat inițial valoarea limită optimă a scorului Z FEF25-75% pentru prezicerea dezvoltării BPOC utilizând metoda indicelui Youden.17 valoarea limită optimă pentru scorul Z FEF25-75% a fost de -0,8435 (sensibilitate 0,7037 și specificitate 0,7905). Dintre 307 pacienți, 216 (70,4%) și 91 (29.6%) pacienții au fost incluși în grupurile normale FEF25-75% și, respectiv, fef25-75% scăzute (Tabelul 1). Caracteristicile clinice inițiale, inclusiv IMC, prezența comorbidității, Istoricul tuberculozei pulmonare și statutul de fumat nu au fost semnificativ diferite între cele două grupuri. Cu toate acestea, bărbații au fost mai predominanți în grupul fef25-75% scăzut decât în grupul fef25-75% normal (73,6% față de 36,1%, P<0,001). În plus, vârsta medie a pacientului a fost mai mică în grupul FEF25-75% scăzut decât în grupul fef25-75% normal (58,9 int 10,1 vs 62,5 int 10,5, P=0,006). În ceea ce privește comorbiditățile, depresia a fost mai răspândită în grupul FEF25-75% scăzut decât în grupul fef25-75% normal (12,1% față de 1,9%, P<0,001) (Tabelul 1).

Tabelul 1 caracteristicile inițiale ale pacienților înrolați conform fef25-75% scor z

funcția pulmonară inițială în funcție de grupurile

atunci când se compară rezultatele PFT inițiale între grupurile normale și cele mici, valorile FEV1, FEV1/FVC și FVC în grupul Fef25-75% scăzut au fost toate semnificativ mai mici decât cele din grupul normal fef25-75% (tabelul 2). Cu toate acestea, toate rezultatele PFT au fost în limitele normale la momentul inițial.

Tabelul 2 Rezultatele testului funcției pulmonare conform fef25-75% scor z

factori predictivi semnificativi pentru dezvoltarea BPOC

în perioada de urmărire de 10 ani, 54 de pacienți (17,6%) au dezvoltat BPOC în rândul a 307 pacienți. Incidența BPOC în grupul fef25-75% scăzut a fost semnificativ mai mare decât în grupul fef25-75% normal (38 pacienți, 41,8% față de 16 pacienți, 7,4%; P<0,001). Am identificat factori semnificativi pentru dezvoltarea BPOC folosind analiza riscului proporțional Cox. În analiza univariată, vârsta, depresia, starea de fumat, FEV1, FEV1/CVF și scorurile Z FEF25-75% au fost factori semnificativi în dezvoltarea BPOC (Tabelul 3). Am selectat factori semnificativi în analiza univariată și i-am inclus în analiza multivariată. Cu toate acestea, factorul de inflație a varianței scorurilor Z FEV1 a fost de 6.390 în modelul de analiză multivariată și nu a fost analizat din cauza multicolinearității cu alte variabile. Analiza multivariată a relevat că factorii semnificativi pentru dezvoltarea BPOC au fost vârsta (RR, 1.088; interval de încredere 95%, 1.050–1.128), statutul de fumător (RR fumător ocazional, 4.586; IÎ 95%, 1.913–10.993 și HR fumător pe termen lung, 2.179; IÎ 95%, 1.115-4.258), scorul z FEV1/CVF (RR, 0.452; 95 IÎ%, 0,219–0,936) și scorul Z FEF25-75% (RR, 0,453; IÎ 95%, 0,267–0,766). Cu toate acestea, depresia nu a fost un factor semnificativ pentru dezvoltarea BPOC în analiza multivariată (RR, 1.550; IÎ 95%, 0.674–3.566) (Tabelul 3).

Tabelul 3 factori semnificativi pentru dezvoltarea BPOC

grupul fef25-75% scăzut a fost, de asemenea, un factor de risc semnificativ pentru dezvoltarea BPOC în analiza multivariată (HR, 3.308; IÎ 95%, 1.650–6.632). În curba Kaplan-Meier, dezvoltarea cumulată a BPOC a fost semnificativ mai mare în grupul fef25-75% scăzut decât în grupul fef25-75% normal (Figura 2; P<0,001).

Figura 2 diferențe în dezvoltarea cumulativă a BPOC (%) între valorile normale fef25-75% și fef25-75% grupuri mici.

compararea parametrilor PFT pentru prezicerea dezvoltării BPOC

am obținut și comparat curba caracteristicii de funcționare a receptorului (Roc) a fiecărui parametru PFT pentru prezicerea dezvoltării BPOC (Figura 3). Aria de sub curba ROC a fost cea mai mare pentru scorul Z FEF25-75% (0,779; IÎ 95%, 0,715-0,843) și scorul z FEV1/FVC (0,783; IÎ 95%, 0,716–0,851), urmată de scorul z FEV1 (0,649; IÎ 95%, 0,578-0,720) și scorul ZVC (0, 557; IÎ 95%, 0, 480–0, 634).

Figura 3 Compararea ASC a curbelor ROC.

discuție

În acest studiu de cohortă observațională de urmărire de 10 ani, am arătat că pacienții cu scăderea FEF25-75% au fost susceptibili de a dezvolta BPOC, în ciuda faptului că au prezentat o funcție pulmonară normală, inclusiv FEV1 și FVC normale valori. FEF25-75% a fost un factor de risc independent pentru BPOC chiar și după ajustarea pentru vârstă, istoricul fumatului și FEV1/CVF la momentul inițial. Din câte știm, acesta este primul studiu care a evidențiat o asociere semnificativă între FEF25-75% și dezvoltarea BPOC. Obstrucția căilor respiratorii mici este o caracteristică fundamentală a BPOC, iar FEF25-75% reflectă boala căilor respiratorii mici.18 cu toate acestea, studiile anterioare de cercetare au descris că FEF25-75% are o variabilitate ridicată și, prin urmare, intervalul său normal este mare.19 Prin urmare, FEF25-75% nu a fost studiat pentru uz medical. Deși FEF25-75% ar putea avea o repetabilitate slabă pe baza studiilor anterioare, puterea predictivă a FEF25-75% pentru dezvoltarea BPOC poate acoperi o gamă variabilă mare de FEF25-75%. În acest studiu, pentru a reduce variabilitatea FEF25-75%, am analizat scorul z prin calibrarea vârstei, sexului, înălțimii și rasei fiecărui pacient. Predictibilitatea și HR ale FEF25-75% pentru dezvoltarea BPOC au fost echivalente cu cele ale FEV1/FVC, parametrul utilizat în definiția diagnostică a BPOC.

FEF25-75% măsoară debitele căilor respiratorii pe un segment FVC, care descrie debitul de la căile respiratorii medii la cele mici. Afectarea FEF25-75% indică afectarea căilor respiratorii mijlocii și mici.20 FEF compromis 25-75% este frecvent observat la pacienții cu hiper-reacție bronșică în astm sau rinită alergică.21 de copii cu rinită alergică/astm și scăderea FEF25-75% au valori crescute ale oxidului nitric expirat fracționat.22 afectarea FEF25-75% este un marker al afectării bronșice precoce în rinita alergică și bronșiolita obliterantă.8,9 cu toate acestea, superioritatea FEF25-75% față de FEV1/CVF nu a fost demonstrată în ceea ce privește sensibilitatea.23 în BPOC, FEF25-75% este scăzut la fumători comparativ cu persoanele sănătoase.24 mai mult, FEF25-75% este scăzut la persoanele expuse la fumatul de ocazie 11 sau la cei cu captare de aer observată pe tomografia computerizată toracică.25 Cu toate acestea, rolul FEF25-75% ca predictor pentru dezvoltarea BPOC nu a fost bine studiat. În schimb, mai multe studii au investigat parametrii asociați cu FEF25-75% și boala obstructivă.20 deși lipsesc criterii obiective de analiză, concavitatea curbei flux-volum este adesea utilizată pentru clasificarea modelului obstructiv al pacienților.20 Recent, indicele global de concavitate (100*/referință FEF50%) și indicele de concavitate periferică (/referință FEF75%) au fost raportate ca fiind legate de boala obstructivă.26 cu toate acestea, sunt necesare cercetări suplimentare.

BPOC este o boală cronică a căilor respiratorii indusă de expunerea prelungită la particule toxice, inclusiv componente ale țigaretelor. Căile respiratorii mici care sunt expuse la materiale toxice demonstrează cronic remodelarea marcată cu peretele căilor respiratorii îngroșate.27 această remodelare este cauzată de vindecarea rănilor ca răspuns la rănirea cauzată de materiale toxice, inclusiv fumatul de țigări, viruși și bacterii. Remodelarea căilor respiratorii include grosimea peretelui căilor respiratorii, densitatea crescută a celulelor inflamatorii, fibroza și hiperplazia musculară netedă. Dopurile de Mucus, care sunt o caracteristică semnificativă a BPOC, duc, de asemenea, la disfuncții mici ale căilor respiratorii.12 infiltrarea celulelor imune indusă de fumat precede fibroza căilor respiratorii mici și pierderea țesutului pulmonar.28 aceste mecanisme de mai sus pot identifica pacienții subclinici cu BPOC cu disfuncție a căilor respiratorii mici înainte de afectarea funcției pulmonare și pot dezvălui în avans afectarea FEF25-75%.

am constatat că vârsta înaintată și statutul de fumat au fost predictori semnificativi pentru dezvoltarea BPOC în acest studiu. Vârsta și istoricul fumatului sunt factori critici cunoscuți pentru BPOC.1 am demonstrat că factorii cunoscuți pentru dezvoltarea BPOC sunt semnificativi statistic în eșantionul nostru. FEV1 este un marker bine cunoscut pentru obstrucția căilor respiratorii și este utilizat pentru a măsura severitatea obstrucției căilor respiratorii și poate prezice mortalitatea.29 în analiza noastră univariată, FEV1 a fost semnificativ. Cu toate acestea, a prezentat multicolinearitate cu FEF25-75% și FEV1/FVC și, prin urmare, nu a fost inclus în modelul de analiză multivariată. Am speculat că, în comparație cu FEV1, FEF25-75% este un predictor mai bun pentru dezvoltarea BPOC în comparația ROC la pacienții cu funcție pulmonară normală. Prin urmare, putem presupune că FEF25-75% poate fi un marker anterior pentru BPOC decât FEV1.

diagnosticul precoce și predicția BPOC sunt esențiale pentru îmbunătățirea prognosticului pacienților cu BPOC.1 putem identifica pacienții susceptibili la dezvoltarea BPOC și putem oferi intervenții pentru prevenirea BPOC. În plus, ar trebui să recomandăm pacienților cu scăderea FEF25-75% să renunțe la fumat și să-i educe despre problemele legate de stilul de viață, inclusiv evitarea prafului, vaccinările adecvate, exercițiile fizice regulate și sprijinul nutrițional, chiar și atunci când nu au simptome sau prezintă o funcție pulmonară redusă.27 intervenția timpurie, gestionarea și monitorizarea atentă vor ajuta la prevenirea progresiei BPOC. Urmărirea regulată a pacienților poate detecta BPOC în stadiul incipient, ducând la îmbunătățirea timpului de tratament, prevenirea remodelării căilor respiratorii și îmbunătățirea severității și prognosticului.

acest studiu a avut unele limitări. În primul rând, acest studiu a fost realizat la un singur institut cu un număr limitat de pacienți. În acest sens, valoarea limită optimă a FEF25-75% utilizată în acest studiu nu poate fi generalizată. Prin urmare, sunt necesare studii suplimentare la scară largă. Cu toate acestea, am avut suficienți pacienți pentru a obține rezultate semnificative ale factorilor de risc cunoscuți, inclusiv vârsta și istoricul fumatului. În al doilea rând, se știe că valoarea FEF25-75% are o variabilitate considerabilă, iar intervalul normal s-a dovedit a fi destul de larg în studiile anterioare. Cu toate acestea, studiile anterioare au raportat, de asemenea, că FEF25-75% este relativ fiabil atunci când FVC și FEV1 sunt normale.29 Am inclus pacienți cu FVC normală și FEV1, în special pentru a evalua FEF25-75%. În plus, deoarece toate valorile au fost calibrate ca scorul z, am putea reduce variabilitatea FEF25-75%. În al treilea rând, am inclus pacienți care au fost evaluați cu două tipuri diferite de spirometre, rezultând potențiale diferențe sistematice între măsurătorile funcției pulmonare.30 în cele din urmă, intervalul dintre PFTs a variat. În Coreea, asigurarea națională de sănătate acoperă aproape toți coreenii, permițând pacienților să utilizeze serviciile medicale frecvent și rapid. Astfel, PFT-urile frecvente sunt de obicei efectuate. Majoritatea pacienților din studiul nostru au suferit PFT la un interval de 6 luni până la 1 an. Credem că acest interval variat de PFT nu este o problemă majoră care ar slăbi puterea rezultatelor studiului de față.

concluzii

Acest studiu de cohortă retrospectiv, observațional, a arătat că valoarea FEF25-75% la pacienții cu funcție pulmonară normală poate fi utilă în prezicerea dezvoltării BPOC. Prin urmare, ar trebui să monitorizăm cu atenție pacienții care prezintă valori scăzute ale FEF25-75% care sunt susceptibili la BPOC, chiar dacă pot avea funcție pulmonară normală. Intervențiile timpurii la acești pacienți, inclusiv renunțarea la fumat, vaccinările programate, exercițiile fizice suficiente și îngrijirea mediului, pot ajuta la îmbunătățirea prognosticului lor.