Application of positive expiratory pressure (pep) in cystic fibrosis patient inhalations

• Authors: Teresa Orlik , Dorota Sands

Title variants

PL

Zastosowanie podwyższonego ciśnienia wydechowego (pep), w inhalacjach u chorych na mukowiscydozę

• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

Inhalations, whose aim is the liquefaction of dense viscous secretions and preparing them for evacuation from the bronchial tree by means of drainage techniques, are standard treatment procedures in cystic fibrosis. Numerous studies showed that during inhalation only a small percentage of the drug was deposited in the bronchi. The use of the so-called elevated positive expiratory pressure, or PEP system, can improve the drug deposition in the lungs and consequently have the effect of increasing the effects of physiotherapy and delay the progression of the disease. The aim of the study was a retrospective evaluation of the applicability of the PEP system in mucolytic drug inhalations in CF patients. Material and Methods: Analysis of the variation of selected spirometry indicators over time: FEV1, FVC, MEF75%, 50%, 25%, performed in two groups of patients with cystic fibrosis: group I using PEP (n 29), group II without PEP (n 38). The analysis of parameter variance in time, as well as of the course taken by the changes and the difference in this respect regarding the PEP and no PEP group of patients was made by means of the analysis of linear regression for correlated data (generalized estimating equation). Results: The use of the PEP system for inhalation in patients with cystic fibrosis had the greatest impact on improving the values of MEF75%, 50%, 25%. After 18 months, observations indicated the improvement of the values by 8.1%, 10.4% and 13% respectively in the group of PEP and reduction by 6%, 4.6% and 4.5% in the group without PEP. The differences in the level of change observed between the two groups proved to be statistically significant (p=0.033, p = 0.019, p=0.006). After 18 months compared to the initial visit, the analysis of variation over time in the PEP group showed significant improvement only in the case of MEF 25% (p=0.024). Conclusions: 1) The PEP system may be applied in inhalations of mucolytic drugs in cystic fibrosis patients. 2) the application of the PEP system for inhalations in cystic fibrosis patients showed the greatest improvement in the values of MEF75%50%25% 3) the use of PEP for inhalation of mucolytic drugs in patients with cystic fibrosis may be one of the factors affecting the delay of progression of functional changes in the lungs. 4) Long-term randomized observation should be carried out in order to confirm the retrospective study results.

PL

Wstęp: Zabiegi inhalacyjne, których celem jest upłynnienie gęstej, lepkiej wydzieliny i przygotowanie jej do ewakuacji z drzewa oskrzelowego przy pomocy technik drenażowych stanowią standardowe leczenie mukowiscydozy. Liczne badania pokazują, że w czasie inhalacji tylko niewielki procent leku deponuje się w oskrzelach. Zastosowanie podwyższonego ciśnienia wydechowego tzw. systemu PEP może zwiększyć depozycję leku w płucach i w konsekwencji mieć wpływ na zwiększenie efektów leczenia fizjoterapeutycznego i opóźnienie progresji choroby. Celem pracy była retrospektywna ocena przydatności systemu PEP w inhalacjach z leków mukolitycznych u chorych na mukowiscydozę. Materiał i metody: Przeprowadzono analizę zmienności w czasie wybranych wskaźników spirome trycznych: FEV1, FVC, MEF75%,50%,25%, w dwóch grupach chorych na mukowiscydozę: grupa I (n 29) – chorzy, którzy stosowali system PEP, grupa II (n 38) − kontrolna. Analizę zmienności badanych parametrów w czasie oraz różnic w przebiegu zmienności pomiędzy grupami pacjentów stosujących PEP i bez PEP zbadano przy pomocy analizy regresji liniowej dla danych powiązanych (uogólnione równanie estymujące, ang. generalized estimating equation). Wyniki: Zastosowanie systemu PEP w inhalacji u chorych na mukowiscydozę miało największy wpływ na poprawę wartości MEF75%,50%,25%. Po 18 miesiącach stwierdzono poprawę wartości wskaźników MEF75%,50%,25% odpowiednio o8,1%, 10,4% i13% wgrupie zPEP iobniżenie o6%, 4,6% i4,5% wgrupie dzieci inhalowanych bez PEP. Różnice w poziomie zmian zaobserwowane między grupami okazały się istotne statystycznie (p=0,033, p=0,019, p=0,006). Analiza zmienności w czasie w grupie stosującej PEP wykazała istotną statystycznie poprawę tylko w przypadku MEF25% po 18 miesiącach w stosunku do badania wyjściowego, (p=0,024). Wnioski: 1) System PEP może mieć zastosowanie w inhalacjach z leków mukolitycznych u chorych na mukowiscydozę. 2) Zastosowanie systemu PEP do inhalacji u chorych na mukowiscydozę miało największy wpływ na poprawę wartości MEF75%,50%,25%. 3) Zastosowanie PEP w inhalacji z leków mukolitycznych u chorych na mukowiscydozę może być jednym z czynników mających wpływ na opóźnienie progresji zmian czynnościowych w płucach. 4) Wymagane jest przeprowadzenie badania randominizowanego, długofalowego, które potwierdziłoby wyniki uzyskane w badaniu retrospektywnym

Keywords

EN

PEP; aerosol distribution in the lungs; physiotherapy

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Wydawnictwo ALUNA
• Journal: Developmental Period Medicine
• Year: 2015
• Issue: 1
• Pages: 50-59

Contributors

author

Teresa Orlik

• Department of Rehabilitation, Institute of Mother and Child, Warsaw, Poland

author

Dorota Sands

• Cystic Fibrosis Centre, Institute of Mother and Child, Warsaw, Poland

References

• 1. Clay MM, Pavia D, Newman SP, Clarke SW. Factors influencing the size distribution of aerosols from jet nebulisers. Thorax. 1983;38(10):755-759.
• 2. Fauroux B, Ltti E, Pigeot J, Isabey D, Meignan M, Ferry G, et al. Optimization of aerosol deposition by pressure support in children with cystic fibrosis: an experimental and clinical study. Am J Respir Crit Care Med. 2000;162(6):2265-2271.
• 3. Newman SP, Pavia D, Garland N, Clarke SW. Effects of various inhalation modes on the deposition of radioactive pressurized aerosols. Eur J Respir Dis. 1982;63(119):57-65.
• 4. Mahlmeiser M, Fink JB, Hoffan G, Fifer LF. Positiveexpiratorypressure mask therapy: theoretical and practical considerations and a review of the literature. Respir Care. 1991;36(11):1218-1229.
• 5. Laube BL, Gellar DE, Lin TC, Dalby RN, Diner-West M, Zeitlin PL. Positive expiratory pressure changes aerosol distribution in patients with cystic fibrosis. Respir Care. 2005;50(11):1438-1444.
• 6. American Association for Respiratory Care clinical practice guideline. Use of positive expiratory pressure adjuncts to bronchial hygiene therapy. Respir Care. 1993;38(5):516- 521.
• 7. Macklem PT. Airway obstruction and collateral ventilation. Physiol Rev. 1971;51:368-436.
• 8. Chien-Ling Su, Ling-Ling Chiang, Chih-Teng Yu, Han-Pin Kuo, Horng-Chyuan Lin. Domiciliary positive expiratory pressure improves pulmonary function and exercise capacity in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Formos Med Assoc. 2007;106(3).
• 9. Mortensen J, Falk M, Groth S, et al. The effects of postural drainage and positive expiratory pressure physiotherapy on tracheobronchial clearance in cystic fibrosis. Chest. 1991;100:1350-1357.
• 10. Mcllwaine PG, Wong LT, Peacock D, et al. Long-term comparative trial of positive pressure versus oscillating positive pressure (flutter) physiotherapy in the treatment of cystic fibrosis. J Pediatrics. 2001;138: 845-850.
• 11. Christensen EF, Nedergaard T, Dahl R. Long-term treatment of chronic bronchitis with positive expiratory pressure mask and chest physiotherapy. Chest. 1990;97:645-65012. Klausen NO, Andersen JB. A new mode of administration of nebulized bronchodilators In severe bronchospasm. Eur J Respir Dis. Suppl. 1982;197:97-100.
• 13. Frischknecht-Christensen E, Norregaard O, Dahl R. Treatment of bronchial asthma with terbutaline inhaled by conespacer combined with positive expiratory pressure mask. Chest. 1991;100(2):317-321.
• 14. Laube BL, Jashnani R, Dalby RN, Zeitlin PL. Targeting aerosol deposition in patients with cystic fibrosis: effects of alterations in particle size and inspiratory flow rate. Chest. 2000 Oct; 118(4):1069-1076.
• 15. Oisin JO. Nebulized hypertonic saline via positive expiratory pressure versus via Jet nebulizer in patients with severe cystic fibrosis. Respir Care. 02/2011;56(6):771- -775.

• Document Type: article