Los cambios en los componentes cuantificables del patrón de respiración predicen el control del asma: un estudio transversal observacional

Antecedentes

Los trastornos del patrón respiratorio se informan con frecuencia en el asma no controlada. En la actualidad, esto se evalúa principalmente mediante cuestionarios, que son subjetivos. Las medidas objetivas de los componentes del patrón de respiración pueden proporcionar información útil adicional sobre el control del asma. Este estudio examinó si los parámetros de tiempo respiratorio y las medidas de movimiento toracoabdominal (TA) podrían predecir y clasificar los niveles de control del asma.

Métodos

Ciento veintidós pacientes con asma en PASO 2-PASO 5 GINA medicación para el asma se inscribieron. El control del asma se determinó mediante el Cuestionario de Control del Asma (elemento ACQ7) y los pacientes se dividieron en grupos “bien controlados” o “no controlados”. Los componentes del patrón respiratorio (frecuencia respiratoria (RR), relación entre la duración de la inspiración y la duración de la espiración (Ti/Te), la relación entre la amplitud de la caja torácica y la amplitud abdominal durante la fase de espiración (RCampe/ABampe), se midieron mediante pletismografía de luz estructurada (SLP) en un posición sentada durante 5 minutos. Se realizó un análisis respiración a respiración para extraer los valores medios y la variabilidad dentro del sujeto (medida por el coeficiente de varianza (CoV%). Se usó una regresión logística múltiple binaria para probar si los componentes del patrón de respiración son predictivos. del control del asma Un análisis post-hoc determinó la precisión discriminante de cualquier modelo predictivo estadísticamente significativo.

Resultados

Cincuenta y nueve de 122 pacientes con asma tenían un ítem ACQ7 < 0,75 (asma bien controlada) y el resto no estaba controlado (norte = 63). Los valores medios absolutos de los componentes del patrón de respiración no predijeron el control del asma (R² = 0.09) siendo solo el RR medio un predictor significativo (pags <0,01). El CoV% de los componentes respiratorios examinados predijo el control del asma (R² = 0.45) con todos los predictores teniendo razones de probabilidad significativas (pags <0,01). La curva ROC mostró que puntos de corte > 7,40% para el COV% del RR, > 21,66% para el CoV% de Ti/Te y > 18,78% para el CoV% de RCampe/ABampe indicaban asma no controlada.

Conclusión

La variabilidad dentro del sujeto de los parámetros de tiempo y el movimiento TA se puede utilizar para predecir el control del asma. Una mayor variabilidad del patrón de respiración se asoció con el asma no controlada, lo que sugiere que la respiración irregular en reposo puede ser un indicador de un mal control del asma.

El objetivo del tratamiento del asma es lograr un control óptimo del asma [1]. Para evaluar el control del asma, actualmente se utilizan cuestionarios de síntomas en la práctica clínica. [2]. Como esto a veces puede ser engañoso debido a su dependencia de las percepciones de los pacientes, los marcadores fisiológicos objetivos, como la función pulmonar, se usan comúnmente junto con los cuestionarios de síntomas para garantizar el progreso del asma. [3]. Hasta la fecha, las pruebas de función pulmonar tradicionales proporcionan principalmente información sobre el calibre de las vías respiratorias y el volumen pulmonar mientras monitorean las maniobras espiratorias forzadas únicas. Por otro lado, esto carece de monitoreo del comportamiento natural de la respiración, lo que genera ambigüedad sobre la importancia clínica de los cambios en la respiración corriente en relación con los diferentes niveles de control del asma.

El comportamiento natural de la respiración se evalúa cuantificando los patrones de respiración con un patrón de respiración que comprende componentes de volumen, sincronización y movimientos toracoabdominales (TA). [4]. Los componentes del patrón de respiración, como el volumen tidal (Vt), los parámetros de sincronización (duración de la inspiración y la espiración o su relación, la frecuencia respiratoria (RR)) y el movimiento TA, ahora se pueden medir de forma no invasiva a lo largo del tiempo sin requerir la cooperación de los pacientes en comparación con los métodos tradicionales. pruebas de función pulmonar [5, 6]. A la fecha, los trastornos del patrón respiratorio (también conocidos como respiración disfuncional) son comúnmente reportados en pacientes con asma no controlada, aunque su relación (causal o coincidente) aún no ha sido claramente determinada. [7, 8]. Los síntomas respiratorios más comunes de la respiración disfuncional son respiración torácica superior predominante, asincronía entre la caja torácica y el movimiento abdominal, dificultad para respirar, opresión en el pecho, sibilancias y suspiros profundos. [9]. Sin embargo, la mayoría de estos se han descrito subjetivamente a través de las observaciones de los médicos o mediante el uso de cuestionarios de síntomas, como el Cuestionario de Nijmegen (NQ) [10]. El uso del NQ de esta manera ha sido criticado debido a su dependencia de las percepciones de los pacientes y la falta de incorporación de medidas directas de componentes cuantificables del patrón de respiración. [11, 12].

Se han informado previamente cambios en un número limitado de componentes cuantificables del patrón de respiración entre pacientes con asma. [13], pero aún no se ha establecido ninguna relación de ellos entre los diferentes niveles de control del asma. Se ha informado una correlación débil positiva (r = 0,33) entre la asincronía de TA, medida mediante pletismografía inductiva respiratoria (RIP) y el Cuestionario de control del asma (ACQ7-item) [14]. Raoufy et al. [15] también informó que la variabilidad dentro del sujeto de Vt y la duración del ciclo de respiración medida por el RIP, podría diferenciar a los pacientes con asma no controlada (norte = 10) de pacientes con asma bien controlada (n = 10) determinada por la presencia de síntomas de asma. Sin embargo, no se han sacado conclusiones firmes con respecto al uso de otros componentes del patrón respiratorio múltiple, como los componentes del tiempo respiratorio o los movimientos individuales del área TA, para predecir el control del asma. Además, las medidas del patrón respiratorio óptimo utilizadas para clasificar los niveles de control del asma aún no se han especificado claramente.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, el objetivo del estudio fue obtener medidas de múltiples componentes cuantificables del patrón respiratorio, incluidas las medidas de variabilidad media e intrasujeto, y determinar si los cambios en los componentes del tiempo respiratorio y los movimientos TA individuales se pueden utilizar para predecir y clasificar los niveles de respiración. control del asma

Este estudio observacional transversal reclutó a 122 pacientes adultos con asma con un rango de gravedad del asma de una clínica para pacientes ambulatorios difíciles de tratar en el Hospital Universitario de Southampton y del personal y estudiantes de la Universidad de Southampton. El tamaño de la muestra se determinó con base en el número de eventos por variable según lo propuesto en [16]. Esto indicó que podría esperarse que un tamaño de muestra de 20 sujetos por predictor en el modelo de regresión para cada categoría del resultado binario (cuestionario ACQ) proporcione un resultado creíble para un análisis de regresión logística. Las personas con un diagnóstico médico de asma sin ninguna otra enfermedad respiratoria crónica o infección del tracto respiratorio superior el día de la recopilación de datos fueron elegibles para este estudio. Los niveles de control del asma se determinaron mediante el ítem ACQ7_, y se utilizaron puntos de corte < 0,75 y > 1,50 para definir asma bien controlada y no controlada, respectivamente. Los pacientes con asma con asma parcialmente controlada (puntuaciones del ítem ACQ7 entre 0,75 y 1,50) no se incluyeron en este estudio. Todos los participantes estaban entre el PASO 2 y el PASO 5 de medicación para el asma según las pautas de GINA [1].

Después de obtener el consentimiento informado, se recogieron los datos demográficos y el historial de medicación de los participantes. Los datos de medicación para el asma se utilizaron para determinar la gravedad del asma. Los componentes del patrón de respiración de los participantes se registraron durante la respiración en reposo en una posición sentada y luego se realizó una espirometría (Vitalograph) para evaluar la función pulmonar.

Los componentes del patrón de respiración se registraron utilizando la pletismografía de luz estructurada (SLP, Thora-3Di™, Pneumacare Ltd) de acuerdo con las pautas de los fabricantes. [17]. Este es un sistema de registro de análisis de movimiento no invasivo. Comprende un dispositivo sin contacto que proyecta un patrón de rejilla de luz sobre la pared torácica de una persona que cubre el área entre las clavículas y el ombligo. La distorsión de los puntos de intersección del patrón de cuadrícula causada por el desplazamiento de la superficie anterior de la pared torácica es registrada por dos cámaras digitales. Las dos cámaras digitales están conectadas al SLP, lo que genera un seguimiento de salida variable en el tiempo. El propio software del fabricante no permitía estimaciones directas respiración a respiración de la caja torácica y las amplitudes abdominales (RCampe y ABampe). Por lo tanto, un algoritmo automático de detección de picos escrito en código Matlab y utilizado en nuestra investigación anterior [18] se utilizó para obtener valores de los componentes del patrón de respiración durante un análisis respiración por respiración de la traza de salida de SLP.

El algoritmo automático identificó mínimos y máximos locales de la fase de inspiración para cada ciclo de respiración. El RR se definió como el número de ciclos respiratorios completos en un minuto y la relación fase inspiratoria/espiratoria (Ti/Te) se definió como la proporcionalidad entre las fases inspiratoria y espiratoria. El tiempo inspiratorio (Ti) se calculó como el tiempo entre un mínimo en la traza de salida SLP de suma y el siguiente pico. El tiempo espiratorio (Te) se calculó como el tiempo entre un pico y el siguiente mínimo. Las amplitudes de la caja torácica y abdominal (RCampe y ABampe) se definieron como las distancias verticales entre un punto mínimo y el siguiente pico en la salida del SLP derivadas de las diferentes trazas del SLP utilizadas para registrar el movimiento de la caja torácica y el abdomen por separado. La variabilidad dentro del sujeto de los componentes del patrón de respiración se calculó como el Coeficiente de Varianza expresado como porcentaje (CoV%).

Los componentes del patrón respiratorio de los pacientes se registraron durante 5 minutos en posición sentada. Se pidió a los participantes que permanecieran quietos y en silencio durante todo el procedimiento de grabación. Esto fue para minimizar los artefactos de movimiento corporal externo en la traza de salida del SLP, ya que esto podría sesgar los valores de los componentes del patrón de respiración durante la extracción de datos. Cuando los pacientes estaban listos para ser registrados, se les informó falsamente sobre el inicio del registro del patrón de respiración. El tiempo de grabación real comenzó un minuto después de la notificación inicial. Esto fue para eliminar cualquier impacto de la conciencia de los pacientes en las mediciones del patrón de respiración mientras se registra el comportamiento natural de su respiración.

Se utilizaron estadísticas descriptivas para resumir los datos demográficos y las mediciones de la función pulmonar. Las comparaciones de los componentes del patrón de respiración entre los grupos de asma bien controlados y no controlados se realizaron mediante la prueba U de Mann-Whitney (nivel de significación pags < 0,01) ya que no se encontró una distribución normal de los datos. Se realizó una regresión logística binaria múltiple, utilizando el método forzado, para predecir el asma no controlada (ACQ7-ítem > 1,50). Se aplicaron dos modelos de regresión, uno utilizando valores medios absolutos de RR, Ti/Te y RCampe/ABampe como predictores. El otro involucró las medidas de variabilidad intra-sujeto (Cov%). Ambos modelos de regresión cumplieron con el supuesto de multicolinealidad (Factor de inflación de la varianza < 10). Cuando todos los predictores de un modelo de regresión predijeron significativamente el asma no controlada, se utilizó un análisis post-hoc utilizando una curva característica operativa del receptor (ROC) para identificar los puntos de corte para los cambios en los componentes del patrón de respiración que distinguen el asma bien controlada y no controlada.

Ciento veintidós pacientes adultos con asma (75 mujeres) fueron reclutados y completaron el estudio (edad media[DE]44,75 años (15,98 años). Sesenta y tres participantes tenían una puntuación ACQ de > 1,5 (asma no controlada), mientras que 59 participantes puntuaron < 0,75 (asma bien controlada) Treinta y tres participantes tenían asma leve (PASO 2 con medicación para el asma GINA), 29 de ellos en el grupo bien controlado, mientras que el resto tenía asma de moderada a grave (PASO 2 con medicación para el asma GINA). 3, 4 y 5 sobre la medicación para el asma GINA). Hubo un número similar de hombres y mujeres en ambos grupos (Tabla 1). Ambos grupos también tenían un índice de masa corporal (IMC) promedio similar. Aquellos en el grupo de asma no controlada tenían una función pulmonar promedio reducida en comparación con el grupo de asma bien controlada (Tabla 1).

Aunque los que están en el descontrol…