Spirometria: Guida Definitiva per Interpretare l'Ostruzione Moderata con Precisione

La spirometria è il test più comune per valutare la funzionalità polmonare. Si tratta di uno strumento diagnostico particolarmente efficace e diffuso in quanto standardizzato, indolore, facilmente riproducibile ed oggettivo.

Principi Fondamentali della Spirometria

Le prove di funzionalità respiratoria riflettono le proprietà fisiologiche dei polmoni. Questi test sono stati utilizzati per decenni per aiutare a diagnosticare le malattie polmonari, spiegare la dispnea e monitorare la progressione e la risposta al trattamento di una malattia.

Durante l'esame ci si avvale di un particolare strumento chiamato spirometro, in grado di valutare i diversi volumi polmonari. Grazie allo spirometro è possibile misurare le variazioni di volume del sistema respiratorio.

Il valore più importante fornito dalla spirometria è la capacità vitale forzata (CVF o FVC). Volume totale di aria espulsa in un'espirazione forzata partendo da un'inspirazione massimale, o viceversa.

Durante l'esame, il paziente soffia in un boccaglio monouso con il naso chiuso da uno stringinaso. Successivamente il soggetto viene invitato a compiere un'inspirazione massimale (fino a CPT), seguita da una rapida, decisa e completa espirazione (fino a VR). La collaborazione del paziente durante la spirometria è quindi fondamentale.

Interpretazione dei Risultati: Ostruzione Moderata

Analizzando i parametri ottenuti con la spirometria si può valutare la funzionalità polmonare e diagnosticare la presenza di eventuali patologie. In particolare la curva di espirazione forzata può dirci se l'insufficienza polmonare è di tipo ostruttivo o restrittivo.

Un rapporto VEMS/CVF in pazienti adulti normali oscilla tra 70% e 80%; un valore inferiore al 70% indica un deficit ostruttivo e alta probabilità di BPCO.

Il rapporto tra VEMS e CVF è fondamentale per discriminare un deficit ostruttivo da uno restrittivo. Se il rapporto VEMS/CVF è normale o aumentato, si tratta probabilmente di una limitazione di tipo restrittvo.

Il carattere di reversibilità dell'ostruzione bronchiale viene valutato in base ai risultati di una seconda spirometria effettuata dopo somministrazione di un broncodilatatore.

Range di Normalità e Nuove Raccomandazioni

Recentemente una task force internazionale multidisciplinare ERS/ATS ha prodotto una relazione che aggiorna i precedenti documenti del 2005 per l’effettuazione e soprattutto per l’interpretazione delle prove di funzionalità respiratoria. Tale documento nasce dall’esigenza di un cambiamento rispetto ai modelli interpretativi precedenti in cui un livello assoluto di funzione polmonare ideale (vale a dire il valore previsto) viene sostituita a favore di un intervallo di valori che si osservano nella maggior parte degli individui senza malattie respiratorie (cioè punteggi z o percentili).

Per quanto riguarda la definizione di range di normalità, entrambi i documenti non raccomandano più l’utilizzo del rapporto tra volume espiratorio massimo in 1 secondo (FEV1) e capacità vitale forzata (FVC), FEV1/FVC < 0,7 e dell’80% del predetto ma introducono il concetto di LLN (limite inferiore della norma), l’ultimo documento aggiunge l’ULN (limite superiore della norma). Si propone di utilizzare, pertanto, i limiti del 5° e 95° percentile (-1,645 e + 1,645 z-score) della popolazione sana per identificare individui con risultati insolitamente bassi o alti, rispettivamente.

Si definisce pertanto il LLN come il 5° percentile, accettando che ciò comporterà che il 5% degli individui sani abbia un risultato falso positivo.

Test di Broncodilatazione: Nuovi Approcci

Anche sulla responsività al test di broncodilatazione (BDR) vengono introdotti importanti cambiamenti. Nella dichiarazione interpretativa ATS/ERS del 2005 veniva raccomandata la combinazione di una variazione assoluta e relativa (percentuale) di FEV1 e FVC rispetto al basale come prova di bronco-reversibilità (cioè ≥ 200 mL e aumento ≥ 12% di FEV1 e/o FVC).

Sulla base di queste considerazioni, si raccomanda di classificare il BDR come variazione > 10% rispetto al valore previsto per FEV1 o FVC evitando interpretazioni errate dovute all’entità del livello di funzionalità polmonare basale.

Potrebbe pertanto risultare utile mantenere come risposta significativa al test di broncodilatazione, una variazione in valore assoluto maggiore di 200 mL, anche in presenza di una variazione in % del predetto < 10%.

Classificazione dei Deficit Ventilatori

Le anomalie in queste tre proprietà funzionali sono convenzionalmente classificate come deficit ventilatorio ostruttivo, ventilatorio restrittivo, ventilatorio misto e limitazioni alla diffusione dei gas alveolari.

Una compromissione ventilatoria ostruttiva è definita da un rapporto FEV1/FVC (o capacità vitale - VC) al di sotto dell’LLN. Questa definizione spirometrica di ostruzione del flusso aereo è coerente con le raccomandazioni ATS del 1991 e ATS/ERS del 2005.

Nel documento interpretativo ATS/ERS del 2005 è stato raccomandato l’uso della VC al posto della FVC nel rapporto (cioè FEV1/VC) in quanto più sensibile. Le ultime raccomandazioni sostengono che dovrebbe essere utilizzato invece il rapporto FEV1/FVC, in quanto entrambe le misurazioni provengono da una stessa manovra espiratoria forzata e in quanto ci sono solide equazioni di riferimento per FEV1/FVC ma non per FEV1/VC.

Una riduzione dei volumi polmonari definisce invece una compromissione ventilatoria restrittiva che è classicamente caratterizzata da una riduzione della TLC al di sotto del LLN (5° percentile).

Quando ad una riduzione della TLC è associato un basso rapporto FEV1/FVC, parliamo di disturbo “misto”.

Viene inoltre chiarito il concetto di pattern “non specifico”, inteso come un pattern spirometrico di FEV1/FVC normale ma FVC e/o FEV1 ridotto con TLC normale.

Limitazioni alla Diffusione dei Gas Alveolari

L’indice chiave che viene invece utilizzato per valutare la diffusione dei gas è la DLCO, risultante del prodotto KCO (coefficiente di trasferimento del CO che indica l’efficienza di trasferimento del CO da parte degli alveoli) e VA (volume alveolare, il numero di unità alveolari che contribuiscono allo scambio). Anche il range di normalità per DLCO, VA e KCO dovrebbe essere calcolato sulla base del 5° e 95° percentile.

Se il VA è normale, KCO deve essere ridotto e questo può essere dovuto ad una riduzione della diffusione di membrana (DM), o del volume ematico capillare polmonare (Vc) o di entrambi.

Punteggio Z e Classificazione della Gravità

Per la classificazione della gravità di tutte le misurazioni ottenibili dalle prove di funzionalità respiratoria si suggerisce di utilizzare il punteggio z. Uno z-score > -1,645 è indicativo di valori normali, tra -1,65 e -2,5 di deficit lieve, tra -2,51 e -4 di deficit moderato e < -4,1 di deficit gravi.

FEV1Q: Un Nuovo Approccio

Per tale motivo le nuove raccomandazioni introducono per gli adulti l’utilizzo del FEV1Q come un approccio al cambiamento naturale della funzione polmonare. Il FEV1Q è il FEV1 (L) diviso per i valori del 1° percentile, specifici per sesso, di FEV1 riscontrati negli adulti con malattia polmonare (0,4 L per le donne e 0,5 L per gli uomini).

STAR vs GOLD: Confronto tra Sistemi di Classificazione

Due misure per valutare l'ostruzione al flusso d'aria - il rapporto tra il volume espiratorio forzato nel primo secondo e la capacità vitale forzata (FEV1/FVC) e la percentuale predetta di FEV1 (ppFEV1) - hanno una capacità simile nel predire la dispnea e la mortalità per tutte le cause. Stando alle linee guida GOLD per la Bpco, il rapporto FEV1/FVC viene utilizzato per confermare l'ostruzione al flusso d'aria nella diagnosi di malattia, mentre la ppFEV1 è utilizzata per la classificazione della gravità.

Di qui il nuovo studio, che si è proposto di mettere a confronto la classificazione STAR (FEV1/FVC) con quella GOLD (ppFEV1) per valutare la gravità della limitazione del flusso aereo in termini di dispnea da sforzo e mortalità nella popolazione generale Usa.

Risultati Principali dello Studio Comparativo

L'analisi ha incluso 14.123 partecipanti (50% donne), che rappresentavano 186.930.379 individui se ponderati con la popolazione adulta degli Stati Uniti. Considerando la coorte in toto, è emerso che 12.602 persone (89,2%) non presentavano ostruzione al flusso aereo.

Le maggiori ridistribuzioni si sono verificate dallo stadio GOLD 2 allo STAR 1 (59,1%) e allo STAR 3+ (12,5%), nonché dallo stadio GOLD 3+ allo STAR 2 (23,7%).

Tra gli individui che ricadevano nello stadio GOLD 1, il 93,2% è rimasto come STAR 1 mentre il 6,7% è stato riclassificato come STAR 2.

Per quanto riguarda la dispnea (per la quale erano disponibili dati per i partecipanti di età ≥40 anni) e la mortalità, il rischio aumentava con l'aumentare dello stadio STAR e GOLD.

Le classificazioni STAR e GOLD presentavano una capacità discriminativa complessiva simile nel predire la dispnea e la mortalità, sia nei modelli non aggiustati che per quelli aggiustati per età, sesso e BMI.

Tra i pazienti con ostruzione delle vie respiratorie, inoltre, le proporzioni correttamente classificate nei modelli di dispnea sono state del 63% per FEV1/FVC e FEV1pp quando questi valori erano inclusi come variabili continue, e la statistica C per i modelli di mortalità è stata pari a 0,695 per FEV1/FVC e a 0,712 per ppFEV1.

Implicazioni Cliniche dello Studio STAR

“I principali risultati di questo studio basato sulla popolazione sono che la classificazione della gravità dell'ostruzione al flusso aereo secondo il sistema STAR rispetto a quello GOLD hanno mostrato una capacità di predire la dispnea e la mortalità per tutte le cause in uno “spaccato” rappresentativo della popolazione generale Usa di età compresa tra i 18 e gli 80 anni, indipendentemente dall’etnia”.

“…un'implicazione clinica dei risultati ottenuti è che il sistema STAR fornisce un metodo semplice per identificare e valutare la gravità dell'ostruzione al flusso d'aria utilizzando un'unica metrica, il rapporto FEV1/FVC, senza la necessità di rapportare il FEV1 ad un valore normale predetto, che potrebbe non essere rappresentativo della popolazione di riferimento”.

“Pertanto questo sistema di valutazione del livello di ostruzione delle vie respiratorie potrebbe essere clinicamente utile in molti contesti, quali la Medicina Primaria e i setting di cura con risorse limitate, e potrebbe semplificare e facilitare l'impiego e l'interpretazione dei risultati della spirometria”.

Controindicazioni e Preparazione all'Esame Spirometrico

L'esame è controindicato in caso di precedenti episodi cerebrovascolari, recenti traumi o interventi chirurgici (toracici, addominali, oculari), patologie cardiovascolari instabili (angina, ipertensione non trattata), aneurismi, episodi infettivi polmonari in atto o recenti, presenza di sintomi che potrebbero interferire con l'esame (nausea, vomito).

Per avere un risultato ottimale bisognerebbe evitare sforzi intensi per almeno 30 minuti prima del test, evitare il fumo di sigaretta per le 24 ore precedenti, evitare di mangiare per le 2 ore precedenti e di bere alcolici per le 4 ore prima dell'esame. È consigliato indossare indumenti larghi che non comprimano la respirazione.