Pré-BPCO : vers le VEMS et au-delà !

Que faire avec les outils du pneumologue ?

La spirométrie forcée et lente est sans conteste un outil indispensable au pneumologue pour l’évaluation fonctionnelle des maladies respiratoires. Néanmoins, le VEMS demeure peu sensible à l’obstruction des petites voies aériennes, d’une part du fait de la faible participation de celles-ci aux résistances totales des voies aériennes en début de maladie, et d’autre part du fait de leur distribution hétérogène. Malgré ses limites, la spirométrie conserve un rôle important dans la prédiction de la survenue de la BPCO. Une étude menée sur la cohorte de naissance Tasmanian Longitudinal Health Study avait démontré que l’existence d’un rapport VEMS/CVF pré-bronchodilatateurs< 10ème percentile (z-score < – 1.26) à 45 ans était associé à un risque significativement plus élevé (RR à 36) de développer une BPCO à 53 ans 1 .   Les données apportées par la spirométrie lente peuvent améliorer le caractère prédictif de développement d’un trouble ventilatoire obstructif. En effet, dans la cohorte longitudinale SPIROMICS, les sujets qui présentaient en début de suivi un rapport VEMS/CVF >0,7, mais un rapport VEMS/CVL <0,7, avaient 3 ans plus tard une probabilité plus élevée d’apparition d’un rapport VEMS/CVF <0,7 et d’anomalies scanographiques pulmonaires 2.

Les données fournies par la pléthysmographie (CPT, VR) et la mesure de la DLCO (DLCO, KCO) sont globalement décevantes pour prédire la survenue de la BPCO. En revanche, des marqueurs d’hétérogénéité de ventilation tel que le rapport VA (Volume Alvéolaire)/CPT anormalement bas (< limite inférieure de la norme) sont associés aux symptômes respiratoires chez les patients présentant un rapport VEMS/CVL normal et pourraient être une piste intéressante pour affiner nos explorations fonctionnelles 3.

Qu’y a-t-il dans la boîte à outils du physiologiste respiratoire ?

L’utilisation d’un gaz traceur inerte, tel que l’azote, permet au physiologiste d’évaluer l’hétérogénéité de ventilation potentiellement induite par une atteinte des petites voies aériennes. Il a ainsi été démontré que le rinçage à l’azote en cycle unique ou multiple permettait d’obtenir des marqueurs (N2-slope, Lung Clearance Index) associés au développement futur du trouble ventilatoire obstructif, corrélés aux évènements sévères et à la mortalité 4, 5,6. Cette technique nécessite néanmoins un équipement spécifique.

L’oscillométrie respiratoire constitue une approche différente de l’évaluation de l’appareil respiratoire. Le principe repose sur l’application à l’appareil respiratoire d’un stimulus oscillatoire de débit en ventilation spontanée. Les mesures de pression et de débit oscillatoire sont utilisées pour calculer l’impédance de l’appareil respiratoire et déterminer ses 2 composantes : la résistance et la réactance. La modification de la fréquence des ondes permet de pénétrer plus ou moins profondément dans l’arbre trachéobronchique et donc d’en explorer les différentes parties. Le lecteur intéressé trouvera dans la revue du Pr Sam Bayat publiée l’année dernière dans la Revue des Maladies Respiratoires des explications approfondies sur le principe de cette technique 7. Rev Mal Respir. 2024;41(8):593-604.].

Bien que séduisantes sur le papier, les principales variables oscillométriques couramment utilisées R5 (résistance à 5Hz), X5 (réactance à 5 Hz), AX, Fres (fréquence de résonnance) et R5-R20 (fréquence dépendance des résistances) sont peu sensibles pour détecter les formes précoces de BPCO 8. Par ailleurs, si l’augmentation de la fréquence-dépendance de la résistance, reflet supposé d’une obstruction des petites voies aériennes, est associée à une baisse de la CVF et du VEMS, elles ne sont pas associées à une aggravation des symptômes respiratoires 9.

Comment procéder dans ce cas ?

La spirométrie forcée et lente nous apporte en pratique courante les informations les plus intéressantes pour le diagnostic de la BPCO. D’autres outils, en particulier ceux évaluant les hétérogénéités de ventilation (rinçage à l’azote), se développent et pourraient prendre une place importante dans le futur.


D’après la communication « Explorations fonctionnelles, au-delà du VEMS » de Laurent Plantier (Tours), session A29 « Explorations de la BPCO et de la pré-BPCO en 2025 » du samedi 25 janvier 2025

  1. Tan DJ, Lodge CJ, Walters EH, et al. Longitudinal Asthma Phenotypes from Childhood to Middle-Age: A Population-based Cohort Study. Am J Respir Crit Care Med. 2023;208(2):132-41.
  2. Fortis S, Comellas AP, Bhatt SP, et al. Ratio of FEV(1)/Slow Vital Capacity of < 0.7 Is Associated With Clinical, Functional, and Radiologic Features of Obstructive Lung Disease in Smokers With Preserved Lung Function. Chest 2021;160(1): 94-103.
  3. Ovenholm H, Zaigham S, Frantz S, Nihlen U, Wollmer P, Hamrefors V. Inhomogeneity of ventilation in smokers and mild COPD assessed by the ratio of alveolar volume to total lung capacity. Respir Med. 2024;222:107524.
  4. Zaigham S, Wollmer P, Engstrom G. The Association of Lung Clearance Index with COPD and FEV(1) Reduction in ‘Men Born in 1914’. COPD 2017;14(3):324-9.
  5. Pistelli F, Sherrill DL, Di Pede F, et al. Single breath nitrogen test as predictor of lung function decline and COPD over an 8-year follow-up. Pulmonology 2024;30(6):546-54.
  6. Olofson J, Bake B, Bergman B, Vanfleteren L, Svardsudd K. Prediction of COPD by the single-breath nitrogen test and various respiratory symptoms. ERJ Open Res 2021;7(3).
  7. Bayat S. [Respiratory oscillometry: Theoretical foundations and clinical applications
  8. Lu L, Peng J, Wu F, et al. Clinical characteristics of airway impairment assessed by impulse oscillometry in patients with chronic obstructive pulmonary disease: findings from the ECOPD study in China. BMC Pulm Med 2023;23(1):52.
  9. Lu L, Peng J, Zhao N, et al. Discordant Spirometry and Impulse Oscillometry Assessments in the Diagnosis of Small Airway Dysfunction. Front Physiol 2022;13:892448.
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