19 Ott 26
Due pazienti con BPCO possono presentare lo stesso FEV₁ e avere caratteristiche fisiopatologiche e strutturali molto differenti.
La quantificazione della limitazione del flusso aereo è fondamentale, ma non descrive da sola tutta l'eterogeneità della malattia. La morfologia della curva flusso-volume contiene ulteriori informazioni e l'Emphysema Severity Index (ESI) è stato sviluppato per renderle quantitativamente disponibili.
Quando uno pneumologo interpreta una spirometria, guarda naturalmente FEV₁, FVC e FEV₁/FVC. Ma guarda anche la forma della porzione espiratoria della curva flusso-volume.
L'esperienza clinica ci ha abituati ad associare una progressiva concavità della curva — soprattutto quando il suo andamento si discosta dalla normale riduzione pressoché monoesponenziale del flusso — alla presenza di una componente enfisematosa e al coinvolgimento delle piccole vie aeree.
Il problema è che questa valutazione è tradizionalmente visiva, qualitativa e inevitabilmente soggettiva.
ESI nasce da un concetto molto semplice: trasformare questa osservazione visiva in una misura quantitativa.
ESI descrive la morfologia della porzione espiratoria della curva flusso-volume attraverso un punteggio continuo da 0 a 10.
Il calcolo utilizza cinque misure già disponibili nella spirometria convenzionale:
PEF – FVC – FEF25 – FEF50 – FEF75
In altri termini, ESI attribuisce un valore numerico a una caratteristica della curva che il medico esperto è già abituato a osservare.
Una caratteristica peculiare dell'indice è che viene calcolato utilizzando valori spirometrici assoluti. Non richiede pertanto valori predetti, correzioni per età, sesso o altezza, né equazioni di riferimento della popolazione.
Questo è probabilmente l'aspetto clinicamente più interessante.
Due pazienti possono avere lo stesso grado di riduzione del FEV₁, ma meccanismi fisiopatologici differenti.
A parità di limitazione del flusso, un ESI elevato rende fortemente probabile una rilevante componente enfisematosa, associata alla perdita di ritorno elastico e alle sue conseguenze sulle piccole vie aeree.
Un ESI relativamente basso orienta invece verso una maggiore componente di malattia delle vie aeree più prossimali, come può avvenire nel fenotipo bronchitico cronico.
FEV₁ ed ESI forniscono quindi informazioni differenti e complementari: FEV₁ quantifica prevalentemente la gravità dell'ostruzione; ESI contribuisce a descrivere il meccanismo fisiopatologico che determina la particolare morfologia della curva espiratoria.
La BPCO è una malattia eterogenea. Pazienti con un grado apparentemente simile di ostruzione possono presentare fenotipi differenti.
La possibilità di caratterizzare meglio una componente prevalentemente enfisematosa rispetto a una prevalentemente bronchiale può contribuire, insieme ai sintomi, alla storia clinica e agli altri dati disponibili, a una valutazione più individualizzata del paziente e potenzialmente a una più appropriata personalizzazione delle scelte terapeutiche.
ESI non deve quindi essere interpretato isolatamente, ma integrato con gli altri elementi della valutazione clinica e funzionale.
La relazione tra ESI e alterazioni strutturali polmonari è stata studiata mediante TC.
Gli studi iniziali hanno mostrato associazioni tra ESI e presenza e gravità dell'enfisema valutato mediante TC quantitativa (Occhipinti M, et al. 2019). La successiva validazione in 5.930 partecipanti allo studio COPDGene, nei quali spirometria e TC erano state eseguite nello stesso giorno, ha confermato che dalla morfologia della curva espiratoria possono essere ricavate informazioni fisiologiche correlate alla componente strutturale della malattia (Occhipinti M, et al. 2020).
Questo non significa che ESI possa sostituire la TC quando è necessaria una caratterizzazione anatomica.
TC ed ESI osservano la malattia da prospettive differenti: la TC rappresenta direttamente le alterazioni strutturali; ESI ne descrive l'espressione nella fisiologia espiratoria.
Il vantaggio consiste nel fatto che questa informazione viene ottenuta dalla stessa manovra spirometrica, senza radiazioni, senza ulteriori esami e senza aumentare il tempo necessario per il test.
Le evidenze disponibili suggeriscono che l'interesse di ESI possa estendersi anche oltre i pazienti con BPCO già diagnosticata.
In una popolazione generale svedese, valori crescenti di ESI sono risultati associati alla mortalità totale e respiratoria (Luoto J, et al. 2022).
Più recentemente, uno studio epidemiologico italiano ha mostrato che ESI può fornire informazioni clinicamente significative anche in soggetti senza limitazione del flusso aereo secondo i criteri spirometrici convenzionali (Maio S, et al. 2026). Questi risultati suggeriscono un possibile interesse nella valutazione dei fumatori e dei soggetti a rischio.
Naturalmente, un valore di ESI elevato in un soggetto senza limitazione del flusso non equivale, da solo, a una diagnosi di BPCO o di enfisema: rappresenta un'informazione fisiologica aggiuntiva che deve essere interpretata nel contesto clinico.
Un ulteriore sviluppo è oggetto di un lavoro attualmente in preparazione, nel quale ESI è stato utilizzato al posto dei criteri TC all'interno di un modello multidimensionale di diagnosi della BPCO (Castaldi PJ, et al. 2026).
Il risultato principale indica che, quando la TC non è disponibile, ESI consente di recuperare parte dell'informazione fornita dai criteri strutturali della TC, soprattutto nei pazienti con limitazione del flusso aereo, utilizzando esclusivamente informazioni già contenute nella spirometria convenzionale.
È un dato ancora da considerare preliminare fino alla pubblicazione dello studio, ma coerente con il concetto fisiopatologico alla base dell'indice: utilizzare la morfologia della curva espiratoria come descrittore fisiologico di alterazioni strutturali del polmone.
Per lo pneumologo, ESI rende quantitativa un'informazione che tradizionalmente viene ricercata attraverso l'osservazione visiva della curva flusso-volume e la integra con i parametri convenzionali.
Per il medico di medicina generale, il calcolo automatico rende disponibile un'informazione aggiuntiva per la caratterizzazione del paziente senza richiedere una nuova manovra o un nuovo esame.
In entrambi i casi, ESI non modifica il ruolo dei parametri spirometrici tradizionali e non sostituisce gli altri strumenti diagnostici quando indicati. Permette piuttosto di utilizzare più compiutamente l'informazione già contenuta nella spirometria.
Nei dispositivi Minispir Plus ESI e Spirolab Plus ESI, il calcolo di ESI è integrato con i parametri spirometrici standard.
L'elemento distintivo non consiste quindi nell'aggiungere un'altra procedura diagnostica, ma nell'estrarre automaticamente un'informazione ulteriore dalla stessa manovra.
Non una nuova manovra e non un nuovo esame: una lettura più completa dell'informazione già contenuta nella curva flusso-volume.
Scopri gli spirometri MIR che integrano ESI
Ferrara F, De Berardinis F, Scognamiglio M, Zovi A. An Italian regional analysis on chronic obstructive pulmonary disease (COPD): Correct diagnosis and lifestyle play a fundamental role in supporting drug therapy and containing healthcare costs. Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 399:20091–20098. https://doi.org/10.1007/s00210-026-05597-y
Maio S, Viegi G, Carrozzi L, Baldacci S, Sarno G, Angino A, Stanisci I, Tagliaferro S, Silvi P, Cenerini G, Paladina M, Occhipinti M, Paoletti M, Pistolesi M, Pistelli F. Emphysema Severity Index: A new spirometric parameter in epidemiology. ERJ Open Research 2026;12:01587-2025. https://doi.org/10.1183/23120541.01587-2025
Luoto J, Pihlsgård M, Pistolesi M, Paoletti M, Occhipinti M, Wollmer P, Elmsthål S. Emphysema severity index (ESI) associated with respiratory death in a large Swedish general population. Respiratory Medicine 2022;200:106899.https://doi.org/10.1016/j.rmed.2022.106899
Occhipinti M, Paoletti M, Bartholmai BJ, Rajagopalan S, Karwoski RA, Nardi C, Inchingolo R, Larici A, Camiciottoli G, Lavorini F, Colagrande S, Brusasco V, Pistolesi M. Spirometric assessment of emphysema presence and severity as measured by quantitative CT and CT-based radiomics in COPD. Respiratory Research 2019;20:101. https://doi.org/10.1186/s12931-019-1049-3.
Occhipinti M, Paoletti M, Crapo JD, Make BJ, Lynch DA, Brusasco V, Lavorini F, Silverman EK, Regan EA, Pistolesi M. Validation of a method to assess emphysema severity by spirometry in the COPDGene study. Respiratory Research 2020;21(1):103. https://doi.org/10.1186/s12931-020-01366-4.
Castaldi PJ, Paoletti M, Occhipinti M Sorano A, Lavorini F, Maiorino E, Hersh CP, Silverman EK, Crapo JD, Bhatt SP, Pistolesi M. The Emphysema Severity Index: Representing CT Abnormalities in a Multidimensional COPD Framework. Manuscript in preparation.
