A Rapid Methacholine Challenge Test in Patients with Asthmatic Symptoms

Abstract

Keuhkoputkien yliärtyvyyden mittaaminen metakoliini- tai histamiini-testillä on astmadiagnostiikan ja myös yhä enenmmän astmaattisista oireista kärsivien potilaiden seurannannan keskeisimpiä osia. Viimeaikoina on kiinnitettty erityistä huomiota astman varhaisdiagnostiikkaan, jossa keuhkoputkien yliärtyvyyden mittauksella on suuri arvo selittämään potilaan oireita. Vanhat testit ovat kuitenkin niin paljon aikaa vieviä, ettei testausta käytännössä voida toteuttaa kaikilla potilailla. On olemassa selvä tarve nopeammille ja samalla myös yksinkertaisemmille testeille. Lisäksi on tarvetta suuremmilla annostasoilla tehtäviin yliärtyvyystesteihin huomioiden astman varhaisdiagnostiikan.

Valikoitumattomalla aikuisväestöllä tehdyistä astman ja keuhkoahtauman esiintyvyystöistä on kulunut lähes 30 vuotta. Obstruktiivisten keuhkosairauksien esiintyvyydestä tarvitaan myös erityisesti tietoa arvioitaessa sekä kansallisen astma- että COPD-ohjelman merkitystä. Lisäksi sisäsyntyisen astman esiintyvyydestä ja riskitekijöistä tieto on puutteellista.

Kehittämämme nopea, aiempaa suuremmalla metakoliini-annoksella toteutettu keuhkoputkien yliärtyvyystesti osoittautui yhtä toistettavaksi kuin aiemmat metodit. Käyttämämme pienikokoinen ja halpa turbiinispirometri soveltuu hyvin altistustestien yhteydessä keuhkoputkien supistustaipumuksen mittaamiseen. Testi osoittautui hyödylliseksi astmadiagnostiikassa ja erityinen arvo sillä on kroonisen astman poissulkemisessa potilaan oireiden taustalla. Astmadiagnoosia ilman muita tutkimuksia testillä ei voi kuitenkaan voi tehdä.

Kun tutkimme 230 perättäistä astmaattisin oirein Päijät-Hämeen keuhkosairauksien poliklinikalle tutkimuksiin lähetettyä potilasta, kolmasosalla potilaista oli mitattavissa lisääntynyt keuhkoputkien yliärtyvyys. Keuhkoputkien yliärtyvyydestä kärsivistä potilaista 60 %:lla oli Kelan kriteerit täyttävä astma. Yliärtyvyys liittyi merkittävästi lisääntyneeseen PEF-vuorokausivaihteluun, lisääntyneeseen veren eosinofiilisten tulehdussolujen määrään, madaltuneeseen sekunttikapasiteettiin puhallusarvoissa, positiivisiin allergiatesteihin (prick) ja tämänhetkiseen tupakointiin.

Lääkärin toteaman astman esiintyvyys tutkimassamme valikoitumattomassa aikuisväestössä Päijät-Hämeen keskussairaalan alueella oli 4.4% sekä keuhoahtauman esiintyvyys oli 3.7%. Hengenahdistuksen ja hengityksen vinkunan esiintyvyys viimeisen 12 kuukauden aikana oli 12.8%. Astmaattisissa oireissa alidiagnostiikka on selvää, sillä esim. jopa yli 30 askivuotta polttaneilla oireisilla potilailla vain 25.0%:lla oli keuhkoahtaumadiagnoosi ja vain 41.7%:lla jokin keuhkoputkia tukkeava keuhkosairaus diagnosoituna. Astman riskitekijöinä tutkimuksessamme todettiin allerginen nuha, nenäpolypoosi sekä asetosalisyylihappo-intoleranssi.

Tutkimuksissa käytettiin Tuohilampi-kysymyssarjaa, jonka avulla pystyttiin poissulkemaan oireettomilta potilailta keuhkoputkien yliärtyvyys. Yhdelläkään oireettomalla kontrollilla ei ollut metakoliinitestissä mitattavaa yliärtyvyyttä. Lisäksi tutkittiin seerumin tiettyjen tulehdusarvojen (ECP ja MPO) merkitystä keuhkoputkien yliärtyvyyden kannalta, jolloin todettiin näiden välillä merkittävä yhteys. Yhteyttä lisääntyneen virtsan leukotrieeniE4-erityksen ja keuhkoputkien yliärtyvyyden samoin kuin aiemmissa tutkimuksissa havaittua yhteyttä virtsan lisääntyneen leukotrieeniE4-erityksen ja asetosalisyylihappo-intoleranssin välillä ei voitu osoittaa.

1. The rapid dosimetric methacholine challenge test, administered with a pocket turbine spirometer, is as reproducible as previous methods and is less time-consuming than conventional provocations. The pocket turbine spirometer markedly underestimates both FEV1 and FVC compared with the rolling-seal flow-volume spirometer, and cannot be used interchangeably with conventional spirometers. The repeatability of the measurements with pocket turbine spirometer is, however, good, and it may be used in assessing short-term changes of FEV1 and FVC during provocation tests and in long-term follow-up.

2. The rapid dosimetric methacholine challenge test is useful in asthma diagnostics if not applied to patients with lowest or highest probabilities of asthma. The present rapid method, with its high negative predictive value (91%), can be used to exclude chronic asthma. The predictive value of a positive test for ATS criteria-fulfilling asthma is low (60%), and the test is not suitable for confirming a diagnosis of asthma.

One third of the patients referred to the pulmonary outpatient clinic of Päijät-Häme Central Hospital in Lahti with dyspnoea, wheezing or prolonged cough of unknown cause evidence bronchial hyperresponsiveness (60% of the patients with bronchial hyperresponsiveness have ATS criteria-fulfilling asthma). Hyperresponsiveness is associated with increased daily variation in PEF and an increased number of blood eosinophils, as well as with decreased levels of FEV1 and percentages of predicted FEV1, positive prick results and current smoking.

3. The current prevalence of physician-diagnosed asthma among adults in southern Finland (the region with 208 000 inhabitants served by Päijät-Häme Central Hospital) is 4.4% and of diagnosed COPD 3.7%. However, the prevalence of asthmatic symptoms in adults exceeds 10%, and there is obvious under-diagnosis especially of COPD. Allergic rhinitis, nasal polyposis and aspirin intolerance are associated with an increased risk of asthma.

4. In a population-based subsample half of the patients with asthma, one fourth of subjects with asthmatic symptoms with no diagnosis, and none of the asymptomatic subjects (estimated by Tuohilampi questionnaire) have bronchial hyperresponsiveness. Using Tuohilampi questions concerning cough with wheeze apart from cold and wheezing with shortness of breath (with breathing normal between attacks) it is possible to rule out persons without bronchial hyperresponsiveness.

5. Elevated serum ECP and MPO, but not urinary LTE4 (even in subjects with a history of aspirin intolerance), predict bronchial hyperresponsiveness to methacholine. However, a considerable overlap in serum ECP and MPO levels prevails between subjects with and without bronchial hyperresponsiveness. The subject`s smoking history must also be taken into account when serum ECP and MPO are considered.

Baseline urine LTE4 is not elevated in patients with a history of aspirin intolerance, but urine LTE4 is increased after methacholine challenge especially in non-hyperreactive patients with aspirin intolerance causing urticaria or angio-oedema. These findings are not in concordance with previous results and should be confirmed in further studies.