ESI è il risultato di attività di ricerca clinica svolta allo scopo di valutare il contributo relativo dell’enfisema all’ostruzione del flusso aereo rilevata mediante spirometria semplice. La ridotta capacità espiratoria dei pazienti con BPCO si riflette infatti in alterazioni della morfologia della curva flusso/volume.
Il metodo ESI descrive, mediante un modello basato sulle caratteristiche fluidodinamiche delle vie aeree, la morfologia della frazione espiratoria della curva flusso/volume la cui inflessione è notoriamente indice di presenza di enfisema.
ESI
Il modello matematico permette di valutare il contributo dell’enfisema all’ostruzione utilizzando come variabili di ingresso dell’algoritmo di calcolo il picco di flusso (PEF), la capacità vitale forzata (FVC) ed i flussi al 25%, 50% e 75% della capacità vitale forzata (FEF25, FEF50, FEF75). Tutte le variabili sono acquisite in valore assoluto.
Il calcolo, basandosi infatti soltanto sulla morfologia della curva flusso/volume propria di ciascun soggetto, indipendentemente dalle sue caratteristiche etniche ed antropometriche ed etniche, non necessita di variabili di ingresso espresse in percentuale del predetto rispetto ad una popolazione di riferimento.
L’accuratezza del metodo è stata inizialmente valutata e validata in 194 pazienti con BPCO nei quali la presenza e la gravità dell’enfisema è stata oggettivamente determinata mediante spirometria globale e misura della capacità di diffusione. Tutti i pazienti hanno eseguito TAC del torace inspiratoria ed espiratoria per valutare in modo quantitativo la distruzione parenchimale dovuta all’enfisema con tre diversi software recentemente sviluppati: VIDA (University of Iowa), Imbio LDA (Harvard University) e CALIPER (Mayo Clinic) (1).
Il metodo ESI è stato ulteriormente validato in 5936 pazienti dello studio COPDGene finanziato dal National Institute of Health (NIH) nei quali la spirometria e la TAC inspiratoria ed espiratoria erano state ottenute nello stesso giorno. I risultati ottenuti nella popolazione multietnica americana, composta da soggetti fumatori, ex-fumatori e pazienti con BPCO, sono del tutto sovrapponibili a quelli in precedenza ottenuti nei pazienti italiani con BPCO (2).
ESI indica il grado di enfisema polmonare in una scala che varia da 0 a 10. I valori di ESI sono altamente correlati con i livelli di distruzione parenchimale polmonare misurati alla TAC (p❮0.001). Un recente studio multicentrico ha dimostrato che ESI può presentare valori molto diversi in soggetti con livelli di ostruzione simili permettendo quindi di identificare il contributo relativo dell'enfisema nel determinare l’ostruzione rilevata con la spirometria (3).
Uno studio epidemiologico retrospettivo sulla popolazione geriatrica svedese ha dimostrato che l’aumento di un’unità di ESI nella spirometria aumenta del 20% il rischio di mortalità a 10 anni per tutte le cause e del 57% il rischio di mortalità per cause respiratorie (4).
Nella stessa popolazione ESI è l’unica tra le variabili misurate (età, sesso maschile, fumo di sigaretta, FEV1, ESI) che predica in modo specifico la mortalità per cause respiratorie.
L’integrazione nella spirometria del nuovo indice funzionale ESI permette di definire in ciascun paziente quanto il livello di ostruzione misurato con gli indici spirometrici standard sia attribuibile ad alterazioni infiammatorie delle vie aeree conduttive (bronchite cronica, bronchiolite, malattia delle vie aeree) o alla distruzione enfisematosa del parenchima polmonare.
Due pazienti con lo stesso livello di ostruzione (FEV1), ma diverso valore di ESI dovrebbero essere considerati diversi dal punto di vista fisiopatologico, terapeutico e prognostico. Si osservi la figura di accompagnamento (Figura1) nella quale si fa riferimento a due pazienti con FEV1 pari al 44% e 45%, e valori di ESI largamente differenti. Un esame di spirometria semplice eseguito con la determinazione di ESI permette di ottenere informazioni cliniche comparabili a quelle ottenibili con prove di funzione respiratoria complete e in stretta relazione con la distruzione parenchimale valutata quantitativamente con TAC toracica.
ESI può inoltre dimostrarsi di particolare importanza per la valutazione dei risultati degli studi epidemiologici, clinici e farmacologici di larga scala nei quali la spirometria è in genere l’unico esame funzionale respiratorio disponibile.
ESI conferisce alla spirometria semplice la capacità di discriminare se l’enfisema o la malattia delle vie aeree è il meccanismo predominante alla base dell’ostruzione delle vie aeree e, di conseguenza, potrebbe rivelarsi di rilevanza nella pratica clinica per stabilire prognosi individualizzate ed alternative terapeutiche.
In questo contesto ESI può essere considerato come un semplice mezzo per l’avanzamento della Medicina Respiratoria verso il nuovo concetto della Medicina 4P (Prevenzione, Predizione, Precisione, Personalizzazione).
Infatti, ESI può essere utilizzato per incentivare la cessazione dell’abitudine del fumo (Prevenzione), per derivare informazioni prognostiche (Predizione), per identificare il meccanismo alla base dell’ostruzione delle vie aeree (Precisione) e per scegliere un trattamento farmacologico adeguato per ciascun paziente (Personalizzazione).
Come esclusivo supporto di questo rivoluzionario traguardo in ambito clinico, terapeutico e prognostico si collocano gli spirometri di ultima generazione della linea ESI di MIR, i soli nel mercato nazionale ed internazionale che implementeranno tale parametro aggiungendo alla Spirometria il potere di supportare la diagnosi dell’enfisema mediante valori numerici comparabili con le misure ottenute dall’analisi TAC e in linea con i risultati pubblicati su riviste scientifiche.
