Nuove misure prognostiche derivate dalla spirometria nella sclerosi laterale amiotrofica: la ventilazione volontaria massima (MVV) e il picco di flusso inspiratorio (PIF)

BACKGROUND. Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease characterized by the degeneration of upper and lower motor neurons. Respiratory failure is one of the main causes of death in ALS patients, making the early identification of respiratory insufficiency crucial for therapeutic management. OBJECTIVE. The objective of our study is to evaluate the ability of two respiratory parameters, calculated maximal voluntary ventilation (cMVV) and peak inspiratory flow (PIF), to differentiate subjects with early respiratory involvement from those with normal respiratory function. MATERIALS AND METHODS. The data used in the study were obtained from the Piemonte e Valle d’Aosta ALS register (PARALS), including patients diagnosed with ALS between 1995 and 2015 at the ALS Center in Turin, who underwent spirometry during diagnostic evaluations. Survival was calculated until the event of death/tracheostomy or until December 31, 2018. We evaluated the effect of cMVV(40), cMVV(Dillard), and PIF on overall survival and the time to initiation of non-invasive ventilation (NIV). To specifically study the additional value of cMVV compared to Forced Vital Capacity (FVC), we stratified the time-to-event analysis based on the generally accepted normal value for FVC (≥80%) and the median value of cMVV(40). RESULTS. A total of 1287 eligible patients were included in the analysis, with 576 also having PIF values available. cMVV(40) was significantly correlated with FVC% (ρs=0.626, p < 0.001), FEV1% (ρs=0.669, p < 0.001), age at onset (ρs=0.426, p < 0.001), age at PFT (pulmonary function test) (ρs=0.429, p < 0.001), total ALSFRS-r score (ρs=0.319, p < 0.001), and bulbar involvement (ρs=0.356, p < 0.001). In the subset of patients with maximal inspiratory pressure (MIP) and maximal expiratory pressure (MEP) values available, the correlations between PIF and MIP (ρs=0.456, p<0.001) and MEP (ρs=0.477, p<0.001) and between PEF and MIP (ρs=0.539, p<0.001) and MEP (ρs=0.665, p<0.001) were moderate to strong. cMVV(40) and cMVV(Dillard) showed moderate to strong correlations with MIP (ρs=0.521, p<0.001 and ρs=0.554, p<0.001 respectively) and with MEP (ρs=0.600, p<0.001 and ρs=0.571, p<0.001 respectively). Cox proportional hazard models adjusted for sex, age, rate of progression and site of onset confirmed that the Hazard Ratio (HR) for survival and time to NIV initiation was significantly reduced with increasing cMVV, particularly in patients with FVC>80. PIF was also significantly associated with a reduction in HR, after correcting for FVC in the Cox analysis. CONCLUSIONS. cMVV(40) and PIF have proven to be reliable measures for evaluating respiratory function, capable of early identification of patients with respiratory insufficiency. This allows for effective stratification, especially in asymptomatic subjects with normal PFTs. Our data suggest that using these parameters could lead to earlier recognition of such patients, in order to set up appropriate therapeutic interventions, improving the effectiveness and adherence to NIV.

INTRODUZIONE. La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è una malattia neurodegenerativa a decorso progressivo caratterizzata da una degenerazione dei motoneuroni superiori e inferiori. L’insufficienza respiratoria è una delle principali cause di morte nei pazienti affetti da SLA, perciò l’identificazione precoce del’insufficienza respiratoria è fondamentale nella gestione terapeutica del malato. OBIETTIVO. L’obiettivo del nostro studio è quello di valutare la capacità di due parametri respiratori, la massima ventilazione volontaria calcolata (cMVV) e il picco di flusso inspiratorio (PIF), di differenziare i soggetti con interessamento respiratorio precoce da quelli con normale funzione respiratoria. MATERIALI E METODI. I dati utilizzati nello studio sono stati ottenuti dal registro SLA del Piemonte e della Valle d’Aosta (PARALS) includendo i pazienti a cui è stata diagnosticata la SLA nel periodo 1995-2015 nel Centro SLA di Torino e che sono stati sottoposti a spirometria al momento delle valutazioni diagnostiche. La sopravvivenza è stata calcolata fino all’evento morte/tracheostomia oppure al 31 dicembre 2018. Abbiamo valutato l'effetto del cMVV(40), cMVV(Dillard) e PIF sulla sopravvivenza globale e sul tempo di inizio della ventilazione non invasiva (NIV). Per studiare specificamente il valore aggiuntivo di cMVV rispetto alla Capacità vitale forzata (FVC), abbiamo stratificato l'analisi time-to-event in base al valore di normalità generalmente considerato per FVC (≥80%) e il valore mediano del cMVV(40) RISULTATI. Nell’analisi sono stati inclusi 1287 pazienti idonei e di questi 576 presentavano anche il valore del PIF. Il cMVV(40) si è dimostrato significativamente correlato con FVC% (ρs=0.626, p < 0.001), FEV1% (ρs=0.669, p < 0.001), età all’esordio (ρs=0.426, p < 0.001), età di esecuzione delle PFT (prove di funzionalità respiratoria) (ρs=0.429, p < 0.001), punteggio ALSFRS-r totale (ρs=0.319, p < 0.001), e coinvolgimento bulbare (ρs=0.356, p < 0.001). Nella popolazione in cui erano presenti anche i valori di massima pressione inspiratoria (MIP) e massima pressione espiratoria (MEP), le correlazioni fra PIF e MIP (ρs=0,456, p<0,001) e MEP (ρs=0,477, p<0,001) e quelle fra PEF e MIP (ρs=0,539, p<0,001) e MEP (ρs=0,665, p<0,001) sono risultate di grado moderato/forte. Il cMVV(40) e il cMVV(Dillard) hanno mostrato una correlazione di grado moderato/forte con il MIP (ρs=0,521, p<0,001 e ρs=0,554, p<0,001 rispettivamente) e con il MEP (ρs=0,600, p<0,001 e ρs=0,571, p<0,001 rispettivamente). I Cox proportional hazard models aggiustati per sesso, età, tasso di progressione e sito di esordio hanno confermato che l’Hazard Ratio (HR) per la sopravvivenza e il tempo di inizio della NIV è significativamente ridotto all’aumentare del cMVV, in particolare nei pazienti con FVC>80. Anche il valore di PIF è risultato significativamente associato ad una riduzione dell’HR al netto della correzione dell’analisi di Cox per il valore di FVC. CONCLUSIONI. Il cMVV(40) e il PIF sono risultate misure affidabili da considerare per la valutazione della funzione respiratoria in grado di identificare precocemente pazienti con insufficienza respiratoria, consentendo un efficace stratificazione soprattutto nei soggetti asintomatici con PFT normali. I nostri dati suggeriscono che il loro utilizzo permetterebbe di anticipare il riconoscimento di tali pazienti in modo da impostare adeguati interventi terapeutici, migliorando l’efficacia e l’aderenza alla NIV.