COPDにおけるsmall airway 機能障害、購入急性炎症、急性増悪との関連性

小気道(small airway)は、COPD発症前からのprodrome所見という考えもあるだろうが、COPDの併存状態での評価ということになる

CTでの評価、body plethysmography、それにFOT指標、Multiple Breath Nitrogen Washout (MBNW) を指標として評価したところ、急性増悪頻回群は、BAL好中球数増加、R5-R19やAXというFOT指標、RV/TLC、paired CT scanの平均肺密度と相関ということに

【序文から】

小気道の変化は、換気の不均一性と gas trappingの増加によって識別できるが、このSADの測定のための普遍的に合意されたゴールドスタンダードは存在しない。

SADの間接的な測定法であるガストラップは、paired high resolution  computed tomography (HRCT) scan and/or body plethysmographyを用いて評価することができる。

HRCT測定では、呼気スキャンの平均肺密度（MLD）と吸気スキャンの平均肺密度（MLD E/I）の比（MLD E/I）が得られ、不完全な容積減少による呼気後の低減衰領域の増加( increased low attenuation areas after expiration due to incomplete volume reduction)を反映しています。 

Body plethysmography では、小気道内の病理学の結果として不完全な体積減少のためにも上昇しているResidual volume to total lung capacity ratio (RV/TLC) が得られます。 

まだルーチンの臨床には採用されていませんが、Forced Oscillation  Technique (FOT) とMultiple Breath Nitrogen Washout (MBNW) から得られた測定値は、喘息とCOPDのSADに起因する換気の不均一性と関連していることが示されており、MBNWは最近COPDの集団で実行可能であることが示されています。

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Interrelationships between small airways dysfunction, neutrophilic inflammation andexacerbation frequency in COPD

Kerry Day, et al.

CHEST journal

Published:November 24, 2020

DOI:https://doi.org/10.1016/j.chest.2020.11.018

https://journal.chestnet.org/article/S0012-3692(20)35299-5/

背景

小気道疾患（SAD）はCOPDの主要な構成要素であり、肺機能低下の主な要因となっている。

研究内容

小気道疾患は頻繁に起こるCOPDの増悪の主な特徴であり、これは気道炎症と関連しているのか？

研究デザインと方法

増悪頻度の高いCOPD患者（年間2回以上の増悪、n=17）と頻度の低い増悪患者（年間1回以下の増悪、n=22）のどちらかと定義された39人のCOPD患者が、 Forced Oscillation Technique (R5-R19, AX), multiple breath nitrogen washout (S _cond, S _acin), plethysmography (RV/TLC), single breath transfer factor (TLCO), spirometry (FEV 1%, FEV 1/FVC) とpaired inspiratory – expiratory CT scansを行い、小気道疾患を確認した。亜集団は気管支鏡検査を受け、BAL細胞の割合を集計できるようにした。

結果

細葉換気不均一性（S _acin）は、IEと比較してCOPD FE群で有意に高かった（P = 0.027）。 

FE群では、SADのマーカーは、BAL好中球割合、R5-R19（P = 0.001、r = 0.795）、AX（P = 0.049、rho = 0.560）、RV/TLC（P = 0.004、r = 0.730）、およびペアCTスキャンの平均肺密度（P = 0.018、r = 0.639）と強く関連していた。

解釈

細葉換気の不均一性の増加は、以前の急性増悪の結果かもしれないし、増悪を起こしやすい患者群を強調しているかもしれない。SADの測定値は、FEの小気道における好中球性炎症と強く関連しており、このことは、頻繁な増悪が細胞性炎症の増加に関連した小気道疾患と関連しているという仮説を支持するものであった。

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FOT、RV/TLC測定可能となっているから、SAD指標として再認識しようっと

COPD:強制オシレーション day-to-day 変動指標はCOPD急性増悪早期検知指標？

COPD患者宅に　forced oscillation technique (FOT) を置いてその変動で急性増悪を早期に検出しようという話

"閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)患者における連続陽性気道圧(CPAP)療法の適用により気道抵抗がどのように正常化されているかをモニタリングするのに非常に有用であることが示されている。この技術は、市販のCPAPデバイスに組み込まれており、処方された鼻圧を、夜間を通して各OSA患者に鼻圧を継続的に適応させる"というエディトリアルの記載のように非現実的ではないという

Day-to-day variability of forced oscillatory mechanics for early detection of acute exacerbations in COPD

Sabine C. Zimmermann, et al.

European Respiratory Journal 2020 56: 1901739; 

DOI: 10.1183/13993003.01739-2019

https://erj.ersjournals.com/content/56/3/1901739

背景 

慢性閉塞性肺疾患（AECOPD）の急性増悪の早期発見のためのテレモニタリング試験では、さまざまな結果が得られている。forced oscillation technique (FOT) によって測定された肺機能の日々の変化から、より大きな知見が得られる可能性がある。 

1）症状やQoL（Quality of Life）との関係 

2）AECOPD前のFOT測定値の変動と症状の変化のタイミングの観点から、 

FOT測定値の変動の在宅遠隔モニタリングの臨床的有用性を評価した。

方法 

慢性閉塞性肺疾患（COPD）患者から、5 Hzでの毎日のFOTパラメータ（抵抗（R）とリアクタンス（X）；Resmon Pro Diary, Restech Srl, Milan, Italy）、毎日の症状（COPD Assessment Test（CAT））、4週間ごとのQoLデータ（St George's Respiratory Questionnaire（SGRQ））を8～9ヶ月間にわたって記録した。RとXのばらつきは、7日間のランニングウィンドウにおける標準偏差（sd）として計算し、ウィンドウサイズを変化させた場合の影響も検討した。FOT対CATおよびSGRQの関係は、線形混合モデリング、AECOPD前のFOT変動性およびCATの日ごとの変化を用いて、一方向反復測定ANOVAを用いて評価した。

結果 

平均±SD 年齢 69±10 歳、1 秒間の予測強制呼気量（FEV1）が 39±10%の参加者 15 名のアドヒアランスの中央値（四分位間範囲（IQR））は 95.4%（79.0～98.8%） 

Xの吸気成分の変動（吸気リアクタンスの標準偏差（SDX_insp）で示される）はCATに関連し、SGRQでは相関性弱い（(fixed effect estimates 1.57、95％CI 0.65～2.49（p=0.001）、4.41, 95% CI −0.06 to 8.89 (p=0.05）。 

SDX_inspはCATと同じ日（AECOPDの1日前、いずれもp=0.02）で有意に変化し、より短い実行ウィンドウを使用した場合はより早く変化した（AECOPDの3日前、p=0.01、5日前のウィンドウでは精度=0.72）。

結論 

FOTテレモニタリングによるSDXinspはCOPD症状を反映しており、AECOPDの早期発見のための感度の高いバイオマーカーとなる可能性がある

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 In conscious adults, the main application of oscillometry lies in the field of airways disease. Important variables in adults are the resistance and reactance at relatively low frequencies, e.g. 5 Hz (now separated into inspiratory and expiratory values), as well as data about the resistance at higher frequencies, e.g. 20 Hz, together with the frequency dependence of resistance (for example, the resistance reduction between 5 Hz and 20 Hz), which reflects the resistive properties of the periphery of the lung and chest wall as well as the degree of mechanical heterogeneity within the lungs. This variable has been shown to define discrete phenotypes among asthmatics [17]. Although initial data in stable COPD was rather disappointing [18], the recognition that tidal expiratory flow limitation (EFL) could be identified by looking at the difference between inspiratory and expiratory reactance values allowed for a better explanation of the effects of bronchodilators in COPD [19]. COPD patients with tidal EFL are more breathless and more likely to exacerbate than patients without tidal EFL [20, 21]. Respiratory system reactance and inspiratory resistance change as COPD patients recover from exacerbations [22], which has led workers in Sydney (Australia) to try to identify what happens to tidal breathing lung mechanics as exacerbations develop.

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さしあたり、モストグラフの⊿Xや⊿FresはCOPD管理上重要なようなので注目しておこう