Een vergelijking van de longfunctietesten Particles in Exhaled Air (PExA) en de Multiple Breath Washout(MBW) voor het onderzoeken van de functie van de kleine luchtwegen tussen kinderen met taaislijmziekte en gezonde kinderen

De laatste jaren is grootte interesse in het begrijpen van luchtwegziektes die
de kleine luchtwegen beïnvloeden en naar de bijdrage van ziekte van de kleine
luchtwegen aan de pathofysiologie, klinische manifestatie en behandeling van
luchtwegziektes. Onderzoek heeft aangetoond dat de kleine luchtwegen een
belangrijke rol hebben in de klinische expressie en pathofysiologie van
taaislijmziekte. In de beginfase beïnvloed taaislijmziekte met name de kleine
luchtwegen waarbij er door onsteking en obstructie pathologische veranderingen
ontstaan in de luchtwegen die uitendelijk resulteren in irreversibele
progressieve longschade. De kleine, of perifere luchtwegen bevatten geen
kraakbeen en worden gedefinieerd als luchtwegen kleiner dan 2 mm in diameter.
De kleine luchtwegen zijn deels onderdeel van de geleidende luchtwegen en
beginnen ongeveer vanaf de 8ste generatie luchtwegvertakkingen. Onderzoek is
moeilijk omdat de kleine luchtwegen een lage weerstand hebben en normaal
gesproken voor ongeveer 10% bijdragen aan de totale luchtwegweerstand. Op het
moment dat 50% van de kleine luchtwegen geobstrueerd raakt zal de bijdrage aan
de totale luchtwegweerstand slechts verdubbelen en er is een obstructie van
minimaal 50% nodig om überhaupt veranderingen te kunnen detecteren met routine
luchtwegtesten. Dit maakt het moeilijk om veranderingen in de luchtstroom te
detecteren met non-invasieve methodes, met name omdat er een klein effect is op
de mechanische functie maar een groot effect op de ventilatie distributie.
Verder zorgt de perifere locatie er ook voor dat de kleine luchtwegen nagenoeg
niet toegankelijk zijn wat het bemoeilijkt om pathologische processen te
identificeren, kwalificeren en monitoren. Als je deze factoren die het
onderzoek bemoeilijken combineert dan kan je concluderen dat het op dit moment
moeilijk is om veranderingen in de kleine luchtwegen te meten en vooral deze
"silent years" zijn belangrijk omdat longschade nog steeds de grootste oorzaak
is van morbiditeit en mortaliteit van taaislijmziekte. Studies laten zien dat
ziekte van de kleine luchtwegen vele jaren niet herkend wordt en dat het pas
aan het licht komt op het moment dat er sprake is van klinische symptomen
waarbij er vaak al irreversibele schade is opgetreden. Concluderend is het
vroeg opsporen van veranderingen in de functie van de kleine luchtwegen
belangrijk bij taaislijmziekte omdat hiermee irreversibele longschade voorkomen
danwel verminderd kan worden.

Multiple breath washout is een van deze technieken die heeft laten zien
sensitief te zijn voor veranderingen in de kleine luchtweg functie. De test
meet ventilatie homogeniteit en dit wordt gedefinieerd in de "lung clearance
index". De test geeft middels het kijken naar ventilatie homogeniteit ook de
mogelijkheden tot anatomische localisatie van het probleem om zo te
differentieren tussen het geleidende of het gaswisselingsdeel van de long. Bij
de MBW wordt onderzocht hoeveel turnovers er nodig zijn van de functionele
residuale capaciteit voordat een traceerbaar gas uit de longen is gewassen. De
mate van ventilatie inhomogeniteit die hierbij gemeten worden is een maat voor
de functie van de kleine luchtwegen.

Particles in Exhaled Air is een nieuwe techniek, ontwikkeld door Almstrand et
al waarbij de mogelijkheid wordt geboden om monsters te nemen van de kleine
luchtwegen. De kleine luchtwegen bevatten een film laagje die ruptureert als na
luchtwegsluiting heropening plaatsvind. De partikels die hierbij vrijkomen zijn
een afspiegeling van de filmlaag die zich bevindt in de kleine luchtwegen.
Middels een ademmanoeuvre komen er partikels vrij specifiek uit de kleine
luchtwegen en deze kunnen vervolgens worden opgevangen. In onderzoek is
gebleken dat mensen met ziekte in de kleine luchtwegen een verminderd aantal
deeltjes uitademen ten opzichte van gezonde controlepersonen.

1. Onderzoeken of de partikel massa per liter uitgeademde lucht(PEx ng/L) bij
kinderen met taaislijmziekte lager is als de mate van luchtwegschade erger is
ten opzichte van gezonde kinderen.
2. Correlatie onderzoeken tussen de MBW parameters (LCI en SNIII parameters) en
de PEx ng/L gemeten door de PExA
3. Longitudinale analyse van de luchtwegfunctie van kinderen met
taaislijmziekte waarbij de PEx ng/l vergelijken wordt met de MBW en
conventionele longfunctietesten om zo de reproduceerbaarheid van de PExA te
onderzoeken en om te onderzoeken of de PEx ng/L een daling laat zien op het
moment dat er sprake is van een achteruitgang in de luchtwegfunctie

Niet gerandomiseerde longitudinale prospectieve cohort en cross sectionele case
controle studie.
Gezonde kinderen: eenmalig 1.5-2 uur onderzoek waarbij data wordt verzameld
middels PExA, MBW, spirometrie, bodybox en vragenlijsten
Taaislijmziekte: gedurende een periode van 1 jaar zullen de reguliere controle
afspraken worden uitgebreid. Naast de spirometrie die altijd wordt gedaan
zullen ook de MBW, PExA en bodybox worden uitgevoerd wat ervoor zorgt dat de
kinderen +/- 1.5 uur langer in het ziekenhuis zullen zijn.

Deze studie bevat geen grote risico's en in zeldzame gevallen is er kans op
een klein risico in de vorm van hyperventilatie. Op het moment dat dit optreedt
zal de test direct worden gestopt en afhankelijk van de ernst en de wil van de
patiënt zal er besloten worden of de test wordt hervat. De spirometrie, bodybox
en MBW zijn standaard testen die uitgevoerd worden in de dagelijkse praktijk
bij taaislijmziekte en de europese richtlijnen beschrijven deze testen als
onschuldig. De PExA wordt momenteel alleen nog in studieverband gebruikt bij
volwassenen en is een non-invasieve test waarbij er 10 ademhalingsoefeningen
uitgevoerd moeten worden om de partikels te verzamelen. Deze
ademhalingsoefening bestaat uit volledig uitademen, adem 3 sec vasthouden, diep
inademen en vervolgens weer rustig uitademen. Tussendoor kan gepauzeerd worden
en rustig ademgehaald worden. Momenteel zijn er geen bijwerkingen gemeld van
deze test.

De studie voor gezonde kinderen zal plaatsvinden op één dagdeel en inclusief
pauzes zal het ongeveer 1.5-2 uur duren. De longfunctietesten die verricht
zullen worden:
- MBW, Spirometrie, Bodybox en PExA. De dag zal beginnen met een korte
vragenlijst over de gezondheid, medische voorgeschiedenis, medicatie gebruik,
omgevingsfactoren en zal afgesloten worden met 2 vragen om te kijken naar de
ervaringen t.a.v. de longfunctietesten.

Gedurende een periode van 2 jaar zullen de reguliere afspraken die elke 3
maanden plaatsvinden van kinderen met taaislijmziekte naast de standaard
spirometrie uitgebreid worden met de PExA, MBW, bodybox. De dag zal altijd
beginnen met een korte vragenlijst om te controleren of er zaken zijn veranderd
omtrent gezondheid, medicatie, omgevingsfactoren. De vragenlijst met betrekking
tot de ervaringen t.a.v. de longfunctietesten zal op de eerste testdag en de
laatste testdag worden afgenomen. Op alle tussenliggende testdagen zal dit niet
gebeuren.

De studie heeft geen specifieke voordelen voor de vrijwilliger.