HIŞILTILI İNFANTTA İNTERRUPTER TEKNİK İLE HAVA YOLU DİRENCİ ÖLÇÜMÜ

Dr.Gülcihan Demir Özek, Doç.Dr.Mustafa Bak, Dr.Suna Asilsoy, Doç. Dr.Demet Can, Dr.Serdar Altınöz

Dr.Behçet Uz Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları HastanesiİZMİR

GİRİŞ

Solunum fonksiyon testleri, hasta uyumu gerektirmesi nedeniyle 6 yaş altı çocuklarda uygulanamamaktadır.

İnfant döneminde astım tanısının solunum fonksiyon testi ile desteklenmesi amacıyla yeni teknikler geliştirilmiş ve araştırma amacıyla kullanılmaya başlanmıştır.

Bunlardan biri de interrupter teknik ile hava yolu direncinin ölçülmesidir. Bu teknik ile hasta sakinken ve normal soluk alıp verirken solunum fonksiyon testi cihazına takılan özel bir aparat ile hava yolu direnci ölçülür.

Havayolu rezistansı; akımın her bir ünitesine karşı ağız (atmosferik basınç) ve alveol basıncı arasındaki farktır. Bu basınç farkı iletici havayollarında bulunan gaz moleküllerinin sürtünme etkisi sonucunda ortaya çıkar.

Havayolu rezistansı, havayolunun çapını direkt olarak yansıtan bir parametredir. Beş yaşa kadar olan çocuklarda yetişkinlerden farklı olarak periferik hava yolları, total solunum rezistansının ortalama % 50’sini oluşturmaktadır.

Direnç artışı, solunum iş yükünün artmasına neden olur. Bu nedenle küçük hava yollarını etkileyen bronşiolit gibi hastalıklarda kolaylıkla periferik hava yolu obstruksiyonu oluşur.

GİRİŞ

Hava akımı kesilme (interrupter) tekniği: Havayolu rezistansını ölçen en basit yöntemdir. İlk olarak 1920’li yıllarda geliştirilmiş olmasına rağmen son yıllarda klinik pratikte kullanımı artmıştır. Cihazın kullanımının artan teknolojik ilerlemeye bağlı olarak çok pratik hale gelmesi ve minimal hasta uyumu gerektirmesi nedeniyle çocuklarda solunum fonksiyon testi olarak rahatlıkla kullanılabilir hale gelmesine neden olmuştur.

Bu teknik spontan solunum sırasında hava akımının sistemin oklüzyonu ile kesilmesi, oklüzyondan hemen önce ölçülen hava akımın oklüzyondan sonra ölçülen ağız basıncı aracılığıyla yansıtılan alveoler basıncına oranlanması esasına dayanır.

GİRİŞ

Solunum fonksiyon testi cihazına transdüser (ileti cihazı) takılarak hava yolu direnci=Rint ölçülebilmektedir. Çocuk rahat bir pozisyonda, tercihen otururken ve baş nötral pozisyonda iken ölçüm yapılır. Akım ölçer (flow meter) ve basınç ileticisine (trandüser) bağlı ağızlığa veya yüz maskesine sakin bir şekile soluk alıp verir. Çocuk normal soluk alıp verirken, sistem tarafından 100 milisaniyelik bir kesinti oluşturulur. Hava yolu direnci ölçümü, bu kesinti sırasında alveolar basıncın ağız basıncına eşitlenmesi esasına dayanılarak yapılır. Hava yolu direnci (Rint); kesintiden hemen sonra ölçülen ağız basıncı ile kesinti sırasında ölçülen hava akımının biribirine oranlanması ile hesaplanır:

Rint (kPa.L-1.s) = Ağız basıncındaki değişim (kPa) Ağızdaki hava akımı (L.s-1)

GİRİŞ

Rint:Pint/Airflow

Rint ölçümü sırasında hava akımındaki kesilme ile beraber bir basınç-akım eğrisi oluşur.

Yapılan çalışmalarda obstrüktif hastalarla hava yolları normale göre daha dar olan küçük çocuklarda ağız basıncı ile alveol basıncının eşitlenmesi için gereken sürenin daha uzun olması nedeniyle, kesinti oluştuktan sonra 30. ve 70. msn lerde ölçülen basıncın kapanma anındaki veya kapanmadan 15 msn sonraki basınca oranlanması ile bulunan Rint değerinin en doğru sonucu verdiği gösterilmiştir

GİRİŞ

AMAÇ

İnfant yaş grubunda solunum fonksiyon testlerinin yapılabilirliğini değerlendirmek

Hışıltılı infantların izleminde solunum fonksiyon testlerinin yararlılığını saptamak

GEREÇ VE YÖNTEM Bu çalışmaya Dr.Behçet Uz Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları

Hastanesi Solunum Allerji Polikliği’ne Ocak 2008- Eylül 2008 tarihleri arasında başvuran, 3 veya daha fazla doktor tanılı hışıltı atağı geçirmiş ve hışıltılı infant tanısı almış 1-5 yaş arası 50 hasta alındı. Kontrol grubu olarak benzer demografik özelliklere sahip 50 sağlıklı çocuk çalışmaya dahil edildi .

Çocuğun yaşı, cinsiyeti, atakların başlama yaşı, başlangıç semptomları, atak sayısı, doktor tanılı atopik dermatit veya allerjik rinit varlığı, anne-babada astım varlığı, ailede tüberküloz öyküsü sorgulandı. Prematüre doğum öyküsü olanlar, konjenital anomali, kardiyopati, tüberküloz enfeksiyonu, kistik fibrosis, gastroözafageal reflü, immün yetmezlik tanısı almış olanlar çalışmaya dahil edilmedi.

GEREÇ VE YÖNTEM Hışıltılı infantların çalışmaya alınma kriterleri;

1.Çalışma sırasında hışıltı atağı olmayanlar,

2. Son ataklarını en az 1 ay önce geçirmiş olanlar,

3. Halen düzenli bir koruyucu tedavi almayanlar Kontrol grubundaki çocukların ailelerine ISAAC

(Çocukluk Çağında Astım ve Allerjik Hastalıkların Uluslararası Çalışması) araştırma protokolü soruları sorularak daha önce hiç hışıltı atağı geçirip geçirmedikleri sorgulandı.

GEREÇ VE YÖNTEM

Cosmed Pony FX taşınabilir spirometri cihazına hava yolu direnci kiti (Rocc kiti) takıldı. 4 yaşın altındaki çocuklara yüz maskesi, 4 yaşın üstündekilere ağızlık kullanılarak (burun delikleri kapatılarak) çalışma yapıldı.

GEREÇ VE YÖNTEM Oturur pozisyonda ve baş hafif ekstansiyonda iken

çocuklardan normal soluk alıp vermeleri istendi.

Cihazın parametreleri ayarlanarak hastaların tidal solunumu sırasında ekspirium fazında Rint ölçümü yapıldı [Rint(e)]. Hastalara ve kontrol grubuna en az 5 ölçüm yapıldı. Ölçüm sırasında ağlama veya konuşma olması halinde o ölçüm değerlendirme dışı bırakıldı. Yapılan 5 doğru ölçümün median değeri çocuğun Rint değeri olarak kabul edildi.

Bazal Rint değerleri saptandıktan sonra hasta grubundaki çocuklara aerochamber ile inhale β-agonist uygulandı (400 µgr salbutamol). 15 dakika sonra β-agoniste yanıtlarını değerlendirmek amacıyla postbronkodilatatör Rint değerleri ölçüldü. Bu değer bazal Rint değeri ile reverzibilite açısından karşılaştırıldı.

GEREÇ VE YÖNTEM Sağlıklı kontrollerle hışıltılı infantların bazal hava yolu

direçleri yaş grubuna, cinsiyet, kilo ve boylarına göre karşılaştırıldı.

Hışıltılı infantların bronkodilatatöre yanıtları değerlendirildi. Hışıltılı infant grubundaki hastalar; astım prediktif index,

eozinofil düzeyleri, total ve spesifik IgE düzeylerine göre gruplandırılarak Rint değerleri açısından birbirleri ile karşılaştırıldı.

Elde edilen veriler kategorik verilerde ki-kare analizi, sürekli değişkenlerde iki yönlü varyans analizi, t-test, tekrarlı ölçümlerde varyans analizi, korelasyon analizi ve regresyon analizi kullanılarak değerlendirildi. P<0.05 istatiksel önem eşik değeri olarak alındı.

BULGULAR

İnterrupter teknik 60 hışıltılı çocuğa uygulandı, ancak 9 tanesinin testi başarıyla tamamlayamaması nedeniyle bu hastalar çalışmadan çıkarıldı. Toplamda testin klinik pratikte uygulanabilirliği %81 olarak değerlendirildi

Kontrol grubu

(n=50)

Hasta grubu

(n=50)

p

Yaş (yıl) 3.2 ± 1.8 2.6 ± 1.1 0.11

Boy (cm) 97.8 ± 8.8 95 ± 10.2 0.145

Kilo (kg) 15 ± 2.48 14.55 ± 3.1 0.349

Cinsiyet (E/K) 1.3 1.6 0.3

Hastaların demografik özellikleri

Sağlıklı Çocuklarda Rint-Yaş Grafiği

0,62

0,55

0,46

0,31

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 1 2 3 4 5

Yaş

RintkPa.L-1.s

Rint

p<0.001

Sağlıklı Çocuklarda Rint-Boy Grafiği

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

70,0 80,0 90,0 100,0 110,0 120,0

Boy(cm)

RintkPa.L-1.s

Rint (e) = 1.948 – 0.015 × boy (cm)

p<0.001

1-5 yaş arası 50 sağlıklı çocuğun ortalama Rint değeri=0.489 kPa.L-1.s saptandı. 1-5 yaş arasındaki 50 hışıltılı çocuğun ortalama Rint değeri ise 0.563 kPa.L-1.s saptandı ve sağlıklı çocukların ortalama Rint değerinden anlamlı olarak yüksek saptandı (p=0.027) .

0,563

0,489

HastaKontrol

Rin

t

0,580

0,560

0,540

0,520

0,500

0,480

Hışıltılı Çocuklarda Rint-Yaş Grafiği

0.597 0,5990,57

0.47

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 1 2 3 4 5

Yaş

RintkPa.L-1.s

P=0.072

Yaş grupları açısından karşılaştırıldığında da hışıltılı infantların daha yüksek Rint değerlerine sahip olduğu görüldü (p=0.03)

Yaş aralıkları (yıl)>=4,003,00-3,992,00-2,99<=1,99

Rin

tkP

a.L

-1.s

0,700

0,600

0,500

0,400

0,300

kontrolhasta

GRUP

Hışıltılı infantların Rint değerlerinin boyları ile anlamlı korelasyon gösterdiği saptandı. Boyun artması ile beraber Rint değerinde anlamlı bir azalma olduğu görüldü (p=0.03).

Hışıltılı Çocukların Boy-Rint Grafiği

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

60 70 80 90 100 110 120

Boy

Rint

Pre ve postbronkodilatatör değerleri karşılaştırıldığında; hasta grubunda ortalama prebronkodilatatör Rint değeri 0.563 kPa.L-1.s, postbronkodilatatör Rint değeri ise 0.35 kPa.L-1.s saptandı. İki değer arasında istatiksel olarak anlamlı fark bulundu (p<0.001). Pre-post değerler arasında yüzdesel azalma %37 olarak saptandı

Hışıltılı infantlarda bronkodilatatöre yanıt

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

1

0,563

0.35

2

Rin

t

1-Prebronkodilatatör Rint (ortalama)2- Postbronkodilatör Rint (ortalama)

Hastaların astım prediktif indexe göre değerlendirilmesi

Hasta Grubu

Pre Rint (ort.)

Post Rint (ort.)

Reverzi-

bilite

APİ

pozitif (%24)

0.59 kPa.L-1.s

0.322 kPa.L-1.s

% 46

APİ

negatif (%76)

0.566 kPa.L-1.s

0.36 kPa.L-1.s

% 37

p 0.27 0.321-Prebronkodilatör Rint

2-Postbronkodilatör Rint

0,600

0,550

0,500

0,450

0,400

0,350

0,300

1

APİPozitfNeg -

0.590

0.566

0.36 0.322

Hasta Grubu

Pre Rint (ort.)

Post Rint (ort.)

Reverzi-

bilite

Eosino-

fili poz

(%36)

0.67 kPa.L-1.s

0.36

kPa.L-1.s

% 46

Eosino-

fili neg

(%54)

0.52

kPa.L-1.s

0.34

kPa.L-1.s

% 35

p 0.135 <0.01

1Prebronkodilatör Rint2Postbronkodilatör Rint

21

Rint

0,07

0,06

0,05

0,04

0,03

0,02

Eozinofili

Pozitif Negatif

0.670

0.52

0.36

0.34

Eosinofil düzeylerine hastaların Rint değerlerinin karşılaştırılması

Hasta Grubu

Pre Rint (ort.)

Post Rint (ort.)

Reverzi-

bilite

IgE

Yüksek

(%26)

0.70

kPa.L-1.s

0.31

kPa.L-1.s

% 56

IgE

Normal

(%74)

0.528

kPa.L-1.s

0.33

kPa.L-1.s

% 36

p 0.02 <0.01

1Prebronkodilatör Rint

2Postbronkodilatör Rint

21

0,800

0,700

0,600

0,500

0,400

0,300

Total IgE

Yüksek

Normal

0.70

0.52

0.31 0.33

Hastaların Total IgE düzeylerine göre değerlendirilmesi

Hasta Grubu

Pre Rint (ort.)

Post Rint (ort.)

Reverzi-

bilite

spIgE

Poz

(%18)

0.62

kPa.L-1.s

0.30

kPa.L-1.s

% 56

spIgE

Neg

(%82)

0.56

kPa.L-1.s

0.36

kPa.L-1.s

% 36

p 0.135 0.221- Prebronkodilatör Rint2- Postbronkodilatör Rint

21

0,700

0,600

0,500

0,400

0,300

SP IGE

Pozitif

Negatif

0.62

0.56

0.36 0.30

Hastaların spIgE düzeyine göre değerlendirilmesi

TARTIŞMA Okul çağı öncesi sağlıklı çocuklarda referans

değerlerin saptanması için 1990’lı yıllardan itibaren Amerika ve Avrupa’nın farklı ülkelerinde birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalarda Rint değerinin cinsiyet-yaş-kilo parametreleri içinde öncelikle boy ile korele olduğu, çocukların boylarının uzaması ile beraber Rint değerlerinin azaldığı saptanmıştır.

Lombardi E, Sly PD, Concutelli G, et al. Reference values of interrupter respiratory resistance in healthy preschool white children. Thorax 2001;56:6915

Testin klinik pratikte uygulanabilirliği ile ilgili birçok çalışma yapılmıştır. Merkus ve arkadaşları tarafından 3-6 yaş arası 284 sağlıklı çocuk üzerinde yapılan çalışmada başarılı test oranı % 95.4, McKenzie ve arkadaşları tarafından yapılan çalışmada Rint ölçümünde 2-10 yaş arası 236 çocukta başarılı test oranı % 88 olarak saptanmıştır. Bizim çalışmamızda ise başarılı test ya da uygulanabilirlik oranı %81 olarak bulunmuştur.

Chan EY, Bridge PD, Dundas I, Pao CS, Healy MJ, McKenzie SA. Repeatability of airway resistance measurements made using the interrupter technique. Thorax 2003;58:344–7.

Yapılan çalışmalarda boya ve yaşa göre hesaplanan

denklemler belirlenmiştir.

Çalışma Hasta sayısı Yaş (yıl) Denklem

Beydon 91 3–8 Rint(e) = 2.02-0.011×boy(cm),

Rint(i) = 2.29-0.014×boy (cm)

Kooi 557 4–12 Rint(e)= 1.88-0.002×yaş (ay)-0.01×height(cm)+0.004×ağılık (kg)

Lombardi 284 3–6 Rint(e)= 2.13-0.013×boy (cm), Rint(i) = 2.28-0.014×boy (cm)

Merkus 54 2–7 Rint(e)= 2.59-0.017×boy (cm) , Rint(i) = 2.61-0.016×boy (cm)

McKenzie 236 2–10 log10Rint(e)= 0.116-0.0396× yaş(yıl)+0.528-0.00569×boy (cm)

Bizim çalışmamızda elde edilen denklem:

Rint (e) = 1.948 – 0.015 × boy (cm)

Yapılan çalışmalarda öncelikle hışıltılı infant tanısı almış hastaların bazal hava yolu dirençleri değerlendirilmeye alınmış ve bu değerler sağlıklı kontrollerle karşılaştırılmıştır.

Tüm çalışmalarda ortak olarak, hışıltılı infantların bazal hava yolu dirençlerinin sağlıklı çocuklardan istatiksel olarak anlamlı derecede daha yüksek olduğu görülmüştür.

E.M.W. Kooi,, S. Schokker, T. van der Molen, E.J. Duiverman. Airway resistance measurements in pre-school children with asthmatic symptoms: The interrupter technique. Respiratory Medicine (2006) 100, 955–964

Bizim çalışmamızda ise 1-5 yaş arası sağlıklı çocukların ortalama Rint değeri 0.489 kPa.L-1.s saptandı. Aynı yaş grubunda hışıltılı infantların ortalama bazal Rint değeri ise 0.563 kPa.L-1.s ile sağlıklı çocuklardan anlamlı olarak yüksek saptandı (p=0.03).

Brussee ve arkadaşlarının 2004 yılında hışıltı fenotiplerinin birbirleri ile Rint değerleri açısından karşılaştırdıkları çalışmalarında, persistan (atopik) hışıltısı olan infantların erken geçici ve nonatopik gruba göre anlamlı derecede yüksek Rint değerlerine sahip olduğu gösterilmiştir.

Brussee JE, Smit HA, Koopman LP, Wijga AH, Kerkhof M, Corver K, Vos AP, Gerritsen J, Grobbee DE, Brunekreef B et al. Interrupter resistance and wheezing phenotypes at 4 years of age. Am J Respir Crit Care Med 2004; 169: 209–213 .

Beydon ve ark.’ları 2003 yılında 2-8 yaş arasındaki çocuklara reverzibilite çalışması yapmıştır. 74 astımlı, 84 sağlıklı çocuğun alındığı çalışmada hışıltılı infantlardaki bronkodilatatör ile Rint değerlerindeki düşmenin sağlıklı kontrollerinkinden daha belirgin olduğu gösterilmiştir. Bu çalışma istatiksel olarak değerlendirildiğinde ise Rint değerindeki % 35’lik azalmanın reverzibiliteyi gösterdiği ve astım tanısında cut-off değer olarak kullanılabileceği bildirilmiştir.

Beydon N, Amsallem F, Bellet M, et al. Pre/Postbronchodilator interrupter resistance values in healthy

young children. Am J Respir Crit Care Med 2002;165:1388-94

McKenzie ve arkadaşlarının yaptığı reverzibilite çalışmasında sağlıklı ve hışıltılı infantların bronkodilatatöre yanıtları değerlendirildiğinde; Rint’deki azalmanın >%40 olmasının revezibilite değeri olarak alınabileceği belirtilmiştir.

McKenzie SA, Bridge PD, Healy MJ. Airway resistance and atopy in preschool children with

wheeze and cough. Eur Respir J 2000;15:833–8.

Bizim çalışmamızda sadece hışıltılı infantlara reverzibilite testi uygulanmış, etik kurul onayı olmaması nedeniyle sağlıklı kontrollere reverzibilite çalışması yapılamamıştır. 1-5 yaş arası hışıltılı infant tanısı alan hastaların ortalama prebronkodilatör Rint değeri 0.563 kPa.L-1.s/ortalama postbronkodilatör Rint değeri ise 0,35 kPa.L-1.s olup belirgin olarak düşme saptanmıştır. Ortalama değerler üzerinden yüzdesel olarak bronkodilatöre yanıt % 37 olarak belirlenmiştir.

SONUÇ

Kullanımı kolay, minimal hasta uyumu gerektiren ve ucuz bir yöntem olan interrupter teknik okul çağı öncesi çocuklarda solunum fonksiyon testi olarak rahatlıkla kullanılabileceği gözlenmiş, literatürde belirtildiği gibi bu tekniğin en önemli klinik kullanım alanının reverzibilitenin değerlendirilmesi olacağı düşünülmüştür.