Oscillometry and pulmonary MRI measurements of ventilation heterogeneity in obstructive lung disease: relationship to quality of life and disease control
Notice bibliographique
Résumé
Ventilation heterogeneity is a hallmark finding in obstructive lung disease and may be evaluated using a variety of methods, including multiple-breath gas washout and pulmonary imaging. Such methods provide an opportunity to better understand the relationships between structural and functional abnormalities in the lungs, and their relationships with important clinical outcomes. We measured ventilation heterogeneity and respiratory impedance in 100 subjects [50 patients with asthma, 22 ex-smokers, and 28 patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD)] using oscillometry and hyperpolarized 3He magnetic resonance imaging (MRI) and determined their relationships with quality of life scores and disease control/exacerbations. We also coregistered MRI ventilation maps to a computational airway tree model to generate patient-specific respiratory impedance predictions for comparison with experimental measurements. In COPD and asthma patients, respectively, forced oscillation technique (FOT)-derived peripheral resistance (5–19 Hz) and MRI ventilation defect percentage (VDP) were significantly related to quality of life (FOT: COPD ρ = 0.4, P = 0.004; asthma ρ = −0.3, P = 0.04; VDP: COPD ρ = 0.6, P = 0.003; asthma ρ = −0.3, P = 0.04). Patients with poorly controlled asthma (Asthmatic Control Questionnaire >2) had significantly increased resistance (5 Hz: P = 0.01; 5–19 Hz: P = 0.006) and reactance (5 Hz: P = 0.03). FOT-derived peripheral resistance (5–19 Hz) was significantly related to VDP in patients with asthma and COPD patients (asthma: ρ = 0.5, P < 0.001; COPD: ρ = 0.5, P = 0.01), whereas total respiratory impedance was related to VDP only in patients with asthma (resistance 5 Hz: ρ = 0.3, P = 0.02; reactance 5 Hz: ρ = −0.5, P < 0.001). Model-predicted and FOT-measured reactance (5 Hz) were correlated in patients with asthma (ρ = 0.5, P = 0.001), whereas in COPD patients, model-predicted and FOT-measured resistance (5–19 Hz) were correlated (ρ = 0.5, P = 0.004). In summary, in patients with asthma and COPD patients, we observed significant, independent relationships for FOT-measured impedance and MRI ventilation heterogeneity measurements with one another and with quality of life scores. NEW & NOTEWORTHY In 100 patients, including patients with asthma and ex-smokers, 3He MRI ventilation heterogeneity and respiratory system impedance were correlated and both were independently related to quality of life scores and asthma control. These findings demonstrated the critical relationships between respiratory system impedance and ventilation heterogeneity and their role in determining quality of life and disease control. These observations underscore the dominant role that abnormalities in the lung periphery play in ventilation heterogeneity that results in patients’ symptoms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».