Снежина Лазова, Отделение по педиатрия, УМБАЛСМ „Н. И. Пирогов“ ЕАД
Кореспонденция: д-р Снежина Михайлова Лазова, дм, УМБАЛСМ “Н.И. Пирогов” ЕАД, Отделение по педиатрия, 1606 София, бул. “Генерал Едуард И. Тотлебен” № 21, e-mail: snejina.lazova@pirogov.bg
Често се твърди, че изследването на БФ може да бъде от помощ при диагнозата, прогнозата, мониторирането на прогресията на респираторните заболявания и при измерване на ефекта от терапевтичните интервенции. Обективните тестове допълват данните от анамнезата и физикалното изследване при пациенти с респираторни симптоми, които биха били особено полезни при децата в предучилищна възраст. Обективизирането на обратима обструкция на ДП и/ или доказването на БХР са ключови елементи в подкрепа на диагнозата астма1. През последните години се полагат значителни усилия за създаването на комерсиално достъпни неинвазивни техники за точно измерване на БФ при деца в предучилищна възраст. В това число влизат стандартна спирометрия (Sp), плетизмография с измерване на специфичен резистънс на ДП (sRaw) и функционален остатъчен капацитет (VmaxFRC), метод на прекъсването на въздушния поток (interrupter technique – Rint), техника на форсирани осцилации (forced oscillation technique – FOT), метод на отмиване с множество вдишвания (multiple breath washout – MBW)2.
Идеалният тест за ФИД при деца в предучилищна възраст би следвало да е приложим във всяка възраст, за да позволи лонгитудиналнo изследванe и мониториране на БФ от кърмаческа до зряла възраст, да бъде лесен за изпълнение, безопасен, репродуктивен, достатъчно чувствителен при ранни нарушения и при разграничаване на болните от здрави деца и не на последно място да бъде приемлив за децата и техните родители.
Спирометрията е най-широко прилаганият в клиничната практика метод за обективизиране на обструкция на ДП1,3. Провеждането на Sp изисква изследваното дете да е способно да следва инструкции за изпълнението на ФЕМ, включващ пълно вдишване до ТБК и последващо форсирано издишване до ОО, в идеалния случай с продължителност на издишването 6 секунди. В допълнение детето трябва да е способно да повтори същото усилие поне трикратно. При адаптирани по-либерални критерии за качество на изследването, използване на индекси като FEV0.75 и FEV0.5 и прилагане на съвременни референтни уравнения (GLI 2012), Sp може да бъде изпълнена и интерпретирана при деца над 3 годишна възраст. Въпреки това успешното изпълнение на ФЕМ е зависимо от възрастта на детето в значима степен и не винаги е технически възможно. Децата под 5 години рядко успяват да изпълнят такъв зависим от усилието и от умението на изследвания тест. Поради това и астмата в предучилищна възраст понастоящем най-често се диагностицира клинично.
Многообещаващи са методите за ФИД, при изпълнението на които не се изисква полагане на усилие и се провеждат по време на спокойно дишане. Тези методи се доближават до въвеждането им в клиничната практика със създаването на референтни уравнения за тестваните индекси и с натрупването на данни за клиничното им значение при диагностиката и мониторирането на детската астма, особено в предучилищна възраст.
Методът осцилометрия, известен в англоезичната литература с абревиатурите IOS (Impulse Oscillometry = импулсна осцилометрия) или FOT (Forced Оscillation Тechnique = техника на форсирани осцилации), може да осигури важна обективна информация за деца с диагностицирана или с подозирана астма. Макар и не така широко достъпен като Sp, методът осцилометрия може да бъде изпълнен от малки деца и такива, които не могат да изпълнят качествена Sp. Както IOS, така и FOT са методики, основани на механиката на осцилациите, но използват различна стимулация, за да постигнат един и същи резултат – вибрация на въздушния поток („колона“) от устата до алвеолите и контактните тъкани и последваща оценка на механичните характеристики на дихателната система, обобщени с термина импеданс (Zrs) с неговите компоненти – резистънс (Rrs) и реактанс (Xrs) Добавянето на „форсиран“ към осцилационната техника отразява форсиращите свойства на синусоидата на звуковата вълна върху дихателната система. За разлика от Sp и FEV1, терминът „форсирани“ няма нищо общо с маньовъра на изпълнение, при който се изисква единствено спокойно дишане обичайно с продължителност 16-30 секунди3,4.
През последните 5-10 години с разработването на комерсиално достъпни апарати за измерване на FOT, се натрупаха данни от проучвания, доказващи клиничното значение на метода както за диагностиката, така и за проследяването на детската астма5-7. Резултатите сочат, че провеждането на осцилометрия е по-успешно от Sp, особено когато детето е болно в момента на изследването. Тази успеваемост обаче също като при Sp е възрастово зависима и намалява при най-малките пациенти.
Фактът, че е независим от усилието, е ключово качество на метода FOT при трудно коопериращи пациенти, каквито са децата в предучилищна възраст. Освен това методиката решава проблема с интерпретацията на показателите за периферна обструкция FEF75%, F EF50%, FEF25%-75% (форсирани експираторни дебити между 25% и 75% от експириума), които са значително зависими от обема и не са приложими в случаите на непълен форсиран маньовър от ТБК до ОО.
Предполага се, че с FOT може да се установи ранно засягане на МДП (периферните ДП с диаметър на лумена <2мм), предшестващо клиничната манифестация и изявата на вентилаторно нарушение, отчетено чрез Sp, която от своя страна отразява предимно състоянието на централните ДП. Дисфункцията на МДП клинично се свързва с БХР, нощни симптоми, екзацербации и стероидна резистентност. От друга страна, ДМДП се асоциира с тежестта и нивото на контрол на астмата, както и с предсказване на персистиране на детската астма в зряла възраст и потенциална загуба на БФ с възрастта.
Ключов елемент в диагностиката на белодробните заболявания е установяването на наличие или липса на обратимост на БО. БДО е стандартно измерване на обратимостта на БО, което традиционно се използва за поставяне на диагнозата астма. Намира приложение не само за диагностиката, но и за мониторирането на контрола, чувствителността към ИКС, както и за установяване на ремоделиране в ДП. Съгласно препоръките на ERS/ATS значим БДО е увеличението на FEV1 с ≥ 12% и ≥ 200 мл в абсолютна стойност спрямо изходната след приложението на 200 или 400 g Салбутамол дозиран аерозол, приложен с обемна камера8. Съгласно последните промени в GINA, възприети и от други национални и международни ръководства, значим БДО при деца има при изпълнение само на условието за процентна промяна във FEV1, без условието за промяна в абсолютната стойност. През последните години се натрупаха много доказателства, че праг 12% за БДО в детска възраст е с добра специфичност, но ниска чувствителност при детекция на обратимост на БО. Редица автори препоръчват по-нисък праг под 10%, под 9%, дори под 8%.9-12
По-малко се знае за силата на ефекта на SABA върху МДП. В МДП има голяма плътност на бета-адренергичните рецептори, което предполага и по-значим БДО, отчетен с осцилометрия в сравнение със Sp, която отразява предимно състоянието на централните ДП. БДО, измерен чрез IOS, се демонстрира с редукция на резистънса (Rrs), включително честотно-зависимата му компонента (R5-R20) и на реактанса Xrs AX. Нискочестотната резистентност (R5) е най-често използваният индекс за отразяване на БДО при деца и възрастни, т.к. се счита, че показателят отразява калибъра на МДП. Според резултатите от шест проучвания на БДО при деца и едно при възрастни, средният осцилометричен БДО за деца в училищна и предучилищна възраст е 39%, докато единственото проучване при възрастни дава средна стойност 32%. Тези данни предполагат, че за позитивен БДО на R5 може да се счита при разлика, по-голяма от 40%, отразяваща значима обратимост на БО при деца и възрастни. Този праг обаче вероятно не е приложим при разграничаване на децата с и без астма, аналогично на наблюденията за спирометричния БДО, за който се установява по-нисък клинично значим праг при деца в сравнение с предлагания от ERS/ATS.
Клинично приложение на IOS в детска възраст
Методът на IOS корелира добре със Sp, въпреки че с двата метода се измерват различни аспекти от БФ – с IOS се оценява калибъра на ДП, а Sp отразява характеристиките на дебита. В проучвания, при които са прилагани и двете техники, се демонстрира, че IOS по-успешно разграничава децата с астма от здравите, особено при прилагане на праг за значим БДО на R5 или R10 -20% за децата в предучилищна възраст и -8.6% за децата в училищна възраст. При използване на изходните стойности IOS демонстрира добра диагностична стойност за идентифициране на загуба на контрол на астмата. Показателите R5-R20 и AX имат по-добра предиктивна сила за предсказване на загуба на контрол в следващите 8 до 12 седмици в сравнение със Sp, включително и при прилагане на FEF25-75%. В скорошно проучване се докладва, че обструкцията на МДП (IOS) при деца с астмасимптоми на възраст между 2 и 7 години корелира значимо с абнормна пост-бронходилататорна Sp при същите пациенти в юношеска възраст (12 до 18 години)13. Резултатите им показват, че децата с астма и нормална БФ в предучилищна възраст с по-малка вероятност ще имат намалена БФ в юношеството при 98% NPV. Тези наблюдения предполагат, че IOS може да бъде използван в клиничната практика за идентифициране на тези деца с астма-симптоми в предучилищна възраст, при които е показана ранна терапевтична интервенция с оглед предотвратяване на бъдещо влошаване на БФ и утежнен клиничен ход.
Ограничения на IOS методиката
С оглед включване на IOS в ежедневната клинична практика е необходимо преодоляването на някои ограничения на методиката. Те са свързани с артефакти, произтичащи от взаимодействието с горните ДП – движение на езика или преглъщане, което изисква предварително обучение. Друго ограничение е необходимостта от създаване на универсално референтно уравнение не само за показателите R5 и AX, но и за R5-R20. Не е за пренебрегване и високата цена на апаратурата, отразяваща се върху достъпността и стойността на изследването.
Пример от практиката
Представяме клиничен случай на момиче на 4 год. и 7 мес., фамилно необременено за алергични и хронични белодробни заболявания, без данни за собствен атопичен терен. Родено от II патологично протекла бременност и раждане по оперативен път в спешен порядък с Т 3850. С усложнен неонатален период – аспирационен синдром, вродена пневмония. Естествено хранено до 6 мес. възраст. С правилно физическо и НПР. Рядко боледуващо дете. От няколко седмици започва посещение на детско заведение. Заболява с повишена температура първите 3 дни и постепенно засилващ се пристъп на кашлица на фона на започнато лечение с клацид, което става и повод за хоспитализация в Отделение по педиатрия на УМБАЛСМ „Н.И. Пирогов“. При постъпването детето е в увредено общо състояние, с пристъп на спастична кашлица, силно отслабено дишане и сонорен перкуторен тон, SpO2-94%, Ps 100/min. След започване на аерозолна дезобструктивна терапия се регистрира аускултаторна находка от сухи свиркащи и разнокалибрени влажни хрипове двустранно. Рентгенологични данни за бронхит с обструкция. В диагностичния процес при детето се прецени провеждане на Sp с ултразвуков спирометър EasyOne World ndd с визуална софтуерна стимулация. Детето изпълни изследването с незадоволително качество поради субмаксимално усилие (невъзможност за вдишване до ТБК и издишване до ОО), голяма вариабилност на усилието при всички осем максимално възможни опити, ранно глотисно затваряне и множество артефакти поради кашлица. Всички изследвани индекси при детето бяха под LLN. Изследването не отговори на адаптираните критерии за качество в предучилищна възраст и бе интерпретирано с повишено внимание (фиг. 1).
При същото дете се приложи и техниката на форсирани осцилации с апарата TremoFlo Thorasys, която не изисква полагане на усилие от страна на детето, а само спокойно дишане през мундщук при запушен с назален клипс нос и придържане на бузите на детето с дланите на неговия родител. За разлика от Sp, детето изпълни без колебание и без технически затруднения FOT маньовъра. Само при един от четирите опита появата на кашлица намали качеството и той беше изключен от анализа.
Изходното изследване показа данни за сигнификантно повишение на резистънса и реактанса (R5 и AX >ULN, zscore за R5= – 3.8, z-score за AX= – 2.6), респективно за обструкция на МДП (фиг. 2). При детето се проведе БДТ с повторно FOT изследване 15 мин след приложение на Salbulamol Sol. 0.5% 0.4ml с 2 ml физ. р-р с небулизатор. Отчете се значимо постбронходилататорно подобрение (намаление) на показателите R5 с -31.4%, R5-20 с -33.5% и на AX с -19.4%. (фиг. 3) От проведеното изследване можем да заключим, че се касае за обратима обструкция на МДП. Техническото изпълнение на Sp не отговори на критериите за качество и бе затруднено поради наличието на симптоми към момента на изследването, както и поради трудна колаборация при изпълнение на ФЕМ. Техниката FOT бе изпълнена с добро качество, без усилие, с получаване на надеждни резултати и възможност за коректна интерпретация. При изследваното дете липсват данни за предшестващи епизоди на БО, както и липсват данни за лична и фамилна анамнеза за атопични заболявания, поради което се препоръча лечение със SABA при нужда и проследяване за последващи прояви на БО.
Заключение
Методът осцилометрия може да бъде прилаган успешно в клинични условия за и ранна детекция на бронхиална обструкция и раннo откриване на ДМДП с отлична приложимост и при малки деца.
Послания за практиката:
1. Децата в предучилищна възраст трудно изпълняват спирометрия, особено когато имат екзацербация на симптомите.
2. Осцилометрията се провежда при спокойно дишане, което я прави подходящ метод за ФИД при деца в предучилищна възраст.
3. В детска възраст осцилометрията демонстрира превъзходство над спирометрията в определяне на настоящия контрол и в предсказване на бъдеща загуба на контрол и риск от екзацербации, дори при използване на спирометричните индекси за периферна обструкция (FEF25%-75%).
4. Осцилометрията може да се използва в клиничната практика за идентифициране на тези деца с астмасимптоми, при които е показана ранна терапевтична интервенция с оглед предотвратяване на бъдещо влошаване на БФ и утежнен клиничен ход.
Литература:
1. Global initiative for asthma: Asthma management and prevention, 2019. Pract Nurse. 2019; 49(5).
2. С. Мандаджиева Физиологични и патофизологични аспекти на газовата обмяна при здрави български деца на възраст 7-18 години. доктдис. 2013;
3. NAEPP. Expert Panel Report 3 (EPR-3): Guidelines for the Diagnosis and Management of Asthma-Summary Report 2007. J Allergy Clin Immunol. 2007; 120(5 Suppl):S94-138.
4. Komarow HD, Myles IA, Uzzaman A et al Impulse oscillometry in the evaluation of diseases of the airways in children. Ann Allergy, Asthma Immunol. 2011 Mar; 106(3):191–9. 5.
5. Shin YH Yoon JW, Jee HM et al Oscillometric and spirometric bronchodilator response in preschool children with and without asthma. Can Respir J. 19(4):273–7.
6. Marotta A, Klinnert MD, Price MR et al Impulse oscillometry provides an effective measure of lung dysfunction in 4-year-old children at risk for persistent asthma. J Allergy Clin Immunol. 2003 Aug;112(2):317–22.
7. Shi Y, Aledia AS, Tatavoosian AV et al Relating small airways to asthma control by using impulse oscillometry in children. J Allergy Clin Immunol. 2012; 129(3):671–8.
8. Pellegrino R. Interpretative strategies for lung function tests. Eur Respir J. 2005;26(5):948–68.
9. Tse SM, Gold DR, Sordillo JE et al. Diagnostic accuracy of the bronchodilator response in children. J Allergy Clin Immunol. 2013; 132(3):554–9.
10. Galant SP, Morphew T, Amaro S et al Value of the bronchodilator response in assessing controller naïve asthmatic children. J Pediatr. 2007; 151(5):457– 62, 462.e1.
11. Dundas I, Chan EY, Bridge PD, McKenzie S a. Diagnostic accuracy of bronchodilator responsiveness in wheezy children. Thorax. 2005;60(1):13–6.
12. Lazova S, Perenovska P, Miteva D, Petrova G, Naseva E. Measuring the bronchial reversibility in asthmatic children – clinical value of different indices. Paediatr Asthma Allergy. 2017 Sep 6; PA4492.
13. Knihtilä H, Kotaniemi-Syrjänen A, Mäkelä MJ, Bondestam J, Pelkonen AS, Malmberg LP. Preschool oscillometry and lung function at adolescence in asthmatic children. Pediatr Pulmonol. 2015 Dec; 50(12):1205–13.