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Original Article
DOI: 10.1016/j.arbres.2019.01.022
Disponible online el 9 de Abril de 2019
Forced Oscillation Technique and Small Airway Involvement in Chronic Hypersensitivity Pneumonitis
Técnica de la oscilación forzada e implicación de las vías aéreas pequeñas en la neumonitis por hipersensibilidad crónica
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Olívia Meira Diasa,
Autor para correspondencia
meiradias@yahoo.com.br

Corresponding author.
, Bruno Guedes Baldia, Rodrigo Caruso Chateb, Carlos Roberto Ribeiro de Carvalhoa, Raffaele L. Dellacàc, Ilaria Milesic, André Luis Pereira de Albuquerquea
a Divisao de Pneumologia, Instituto do Coracao (InCor), Hospital das Clinicas HCFMUSP, Faculdade de Medicina, Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil
b Divisao de Radiologia, Instituto do Coracao (InCor), Hospital das Clinicas HCFMUSP, Faculdade de Medicina, Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil
c Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, Politecnico di Milano, Milan, Italy
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Table 1. Baseline characteristics of patients with chronic hypersensitivity pneumonitis.
Table 2. Comparison of oscillometric data in patients with chronic hypersensitivity pneumonitis.
Table 3. Correlation of lung function parameters and presence or absence mosaic attenuation in chronic hypersensitivity pneumonitis.
Table 4. Comparison of oscillometric data in patients with chronic hypersensitivity pneumonitis according to the presence of mosaic attenuation.
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Abstract
Objective

Hypersensitivity pneumonitis (HP) is an interstitial lung disease caused by the inhalation of specific organic antigens or low-molecular weight substances in genetically susceptible individuals. Although small airway involvement is prominent in patients with chronic HP, conventional pulmonary function tests (PFTs) are relatively insensitive to identify it. Thus, the authors aimed to evaluate resistance (R5) and reactance (X5) values at 5Hz on inspiration, expiration, and whole breath, as well as small airway resistance (R5–19) values using a forced oscillation technique (FOT) in patients with chronic HP, and their responses after bronchodilator. In addition, R5 and X5 values according to the presence or absence of mosaic attenuation on computed tomography (CT) were compared.

Methods

PFTs with plethysmography, diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide (DLCO) and FOT measurements were performed pre-bronchodilator and post-bronchodilator. High-resolution CT was performed at the same visit, and classified according to the presence or absence of mosaic attenuation. R5 and X5 values were then compared according to the presence or absence of mosaic attenuation on CT.

Results

Twenty-eight patients with chronic HP (57.1% female; mean age, 56±11.5 years; mean forced vital capacity 57±17% predicted) were evaluated. All patients had low X5 values, reflecting lower lung compliance, and only three (8%) demonstrated elevated R5 (whole-breath) values. No patients exhibited bronchodilator response in R5, X5 and R5–19 values. In patients who exhibited greater extension of mosaic attenuation (n=11), R5 and X5 values could not discriminate those with a greater presence of these areas on CT.

Conclusions

The results suggest that FOT does not help to additionally characterise concomitant small airway involvement in patients with chronic fibrotic HP who demonstrate restrictive ventilatory pattern in conventional PFTs. Nevertheless, FOT appeared to better characterise decreased lung compliance due to fibrosis through X5. Bronchodilator therapy did not appear to induce an acute response in chronic HP patients with restrictive disease. The precise role of FOT in subacute HP and obstructive chronic HP, therefore, must be evaluated.

Keywords:
Chronic hypersensitivity pneumonitis
Air trapping
Pulmonary function tests
Forced oscillation technique
Resumen
Objetivo

La neumonitis por hipersensibilidad (HP) es una enfermedad pulmonar intersticial causada por la inhalación de antígenos orgánicos específicos o sustancias de bajo peso molecular en individuos genéticamente susceptibles. Aunque la implicación de las vías aéreas pequeñas es típica en pacientes con HP crónica, a las pruebas habituales de función pulmonar (PFP) les falta sensibilidad para detectarla. El objetivo fue evaluar los valores de resistencia (R5) y de reactancia (X5) a 5Hz durante la inspiración, la espiración y el ciclo completo, así como los valores de resistencia de las vías aéreas pequeñas y las respuestas tras broncodilatador. Para ello se utilizó la técnica de oscilación forzada (TOF) en pacientes con HP crónica. Además, se comprobaron los valores R5 y X5, de acuerdo con la presencia o ausencia de patrones de atenuación en mosaico mediante tomografía computarizada (TC).

Métodos

Se evaluaron las PFP con pletismografía, la capacidad de difusión pulmonar para el monóxido de carbono (DLCO) y la TOF antes y después de broncodilatador (pre- y posbroncodilatador, respectivamente). La TC de alta resolución se realizó en la misma visita, y los resultados se clasificaron en función de la presencia o ausencia de patrones de atenuación en mosaico.

Resultados

Se evaluaron 28 pacientes con HP crónica (57,1% mujeres; edad media: 56±11,5 años; capacidad vital forzada media estimada: 57±17%). Todos los pacientes tuvieron valores X5 bajos, indicativo de una distensibilidad pulmonar baja, y solo 3 (8%) presentaron valores elevados de R5 (respiración completa). Ningún paciente exhibió respuesta broncodilatadora en valores R5, X5 y R5-19. Los valores de R5 y X5 no permitieron discriminar a aquellos pacientes que presentaron patrón de atenuación en mosaico extenso en la TC (n=11).

Conclusiones

Los resultados sugieren que la TOF no proporciona información extra en la caracterización de la implicación concomitante de las vías aéreas pequeñas en pacientes con HP crónica que presentan patrones ventilatorios restrictivos en PFP convencionales. Sin embargo, la TOF parece permitir una mejor caracterización de la disminución de la distensibilidad pulmonar debido a fibrosis a través del valor X5. La terapia broncodilatadora no indujo respuesta aguda en pacientes con HP crónica y enfermedad restrictiva. Por tanto, se debe evaluar el papel específico de la TOF en la HP subaguda y la HP obstructiva crónica.

Palabras clave:
Neumonitis por hipersensibilidad crónica
Atrapamiento aéreo
Pruebas de función pulmonar
Técnica de oscilación forzada

Artículo

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