Relationships between respiratory system impedance and lung volume in obstructive and restrictive pediatric respiratory diseases

About one-quarter of primary care consultations among children relate to respiratory complaints and cost of first-line care for respiratory tract problems, together with skin conditions, represents about half of the total costs of first-line healthcare. In respiratory pathologies it is important to measure lung function as accurately as possible. Lung function tests are of crucial importance in pediatric patients with different kinds of pulmonary diseases in order to perform a proper diagnosis and staging of the disease, to identify the proper treatment and evaluate its effectiveness, and to characterize the progression of the disease. This is normally done through conventional lung function tests, such as spirometry and plethysmography. However these techniques present a few limitations, especially in the pediatric field. Traditional methods for lung function testing, such as spirometry and plethysmography have several known limitations including the necessity of performing forced manoeuvres, which could be difficult for children. As a result, their measurements depend on the children’s collaboration and, therefore, a minimum age is required. Another limit is due to the fact that the test is performed in conditions which are not the same as during tidal breathing. The forced oscillation technique (FOT) has the potential to overcome these limitations and therefore has gained increasing interest in the field of pediatric pulmonology. Nevertheless FOT is not yet an established clinical tool and it is still considered a research tool. This is probably due to: few commercial devices compliant with the requirements for lung function test devices suitable for children controversial opinions on how FOT should be implemented to get accurate measurements in this population (e.g. impact of different stimulating signals) lack of interpretative tools and indices with clinically relevant pathophysiological meaning. Such tools would allow the clinician to better understand impedance measurements and to use them as a support to the diagnosis or to guide the therapeutic strategy and to monitor the progression of the disease. Recently, Restech srl, a spin-off company of Politecnico di Milano di Milano, has developed and released to the market a new device for FOT. Such device, namely Resmon PRO, is compliant with all current guidelines for lung function testing in both adults and children. This device has been used in this study. The present study was addressed at evaluating the role of FOT in pediatric pulmonology. In particular we hypothesizes that the relationship between respiratory system impedance and lung volume could provide clinically relevant information about specific pathophysiological conditions and about the individual response to specific interventions. Therefore the primary aim of the study was to test this hypothesis in patients with different kinds of respiratory diseases. Specifically, this study is focused on three important pediatric lung diseases: asthma, cystic fibrosis and pectus excavatum. Asthma and cystic fibrosis are obstructive lung diseases, while pectus excavatum is a restrictive lung disease. Asthma is the commonest chronic disease in childhood. The prevalence of childhood asthma increased markedly in Europe in the second half of the 20th century. Asthma morbidity is a major burden for the child, his/her family and the community. There is an emotional, as well as economic, impact of the disease. Asthma typically begins much earlier in life than other chronic diseases, and consequently imposes a high life time burden on individuals, their caregivers and the community. Cystic fibrosis (CF) is the commonest lethal inherited disease of white races. Median life expectancy is now in the mid-30s. Most of the morbidity and mortality caused by cystic fibrosis are still due to respiratory disease. Costs of CF treatments have an impact on health services and society. The costs of care vary with the stage of the illness, being highest in the year following diagnosis, and again rising later as the disease worsens. The possibility to provide a tool to the more severe patients which allows to monitor the progression of the disease at home, could be reduced these costs. Pectus excavatum is the most common congenital deformity of the anterior wall of the chest. It occurs in approximately 1 in 1000 children and constitutes more than 87% of all the chest wall deformities. Some patients may exhibit depression by withdrawing from activities with their peers and a declining quality of schoolwork. At first experimental protocols have been designed to identify the optimal measurement set-up. A peculiar feature of the device used in this study is that impedance is computed in the time domain, which allows to track within-breath changes in impedance. Moreover, taking advantage of the temporal computation of impedance, we studied the relationship between impedance and lung volume changes, within tidal breath and during slow vital capacity manoeuvres. Special data analysis tools have been designed and developed in order to identify and validate interpretative indices to evaluate the impedance-volume relationship. The present thesis is organized in three sections: state of the art, materials and methods and results. These sections are then divided into chapters which are organized as follows. In the first chapter of the first section an overview of the anatomy of the respiratory system and in specific of its mechanical properties is presented. Then, obstructive and restrictive lung diseases are described. An in-depth analysis of the three pathologies studied, asthma, cystic fibrosis and pectus excavatum, is performed. The analysis was focused in particular on the physiopathological features of the diseases. In the second chapter a perspective of the lung function tests performed nowadays in clinical practice is reported. Their operating principles are reported and their main outcomes are described. In the third chapter a detailed explanation of the forced oscillation technique and respiratory system impedance is performed. Then, the impulse oscillometry system is described and a comparison with the forced oscillation technique is performed. In particular, the effect of the different forcing signals is discussed. The effects of the distortion caused by a broad band forcing signal are investigated and a distortion-free broadband forcing signals composed by the sum of three sinusoids at prime number frequencies is suggested. Moreover, at the end of the third chapter, the utility and the advantages of FOT in comparison to the traditional lung functions is described. A detailed and bibliographic research has been performed to describe the utility of the forced oscillation technique in obstructive and restrictive lung diseases and more in general in comparison with the outcomes of spirometry and plethysmography. Before the second section the aim and the specific objectives are reported in detail. The first chapter of the second section presents a description of the experimental set up, the population and the test experimental protocol. An analysis of the available reference equations for the forced oscillation technique, which has been done in order to decide whether to include a control group or not, is also reported. The experimental activity has been carried on in the University Children Hospital of Basel (Universitaet Kinderspital Beider Basel, UKBB) and at the University Hospital of Bern (Inselspital) in collaboration with the respiratory research team of the University Children’s Hospital of Basel. In particular, with Prof. Urs Frey, MD PhD, ordinary professor in pediatry in the University of Basel, medical director of University Children Hospital of Basel, with PD Dr. med. Daniel Trachsel, head of intensive care medicine, pneumology and sleep laboratory and with Prof. Dr. med. Philip Latzin, head of the research group of pediatric pneumology. School age children with a diagnosis of asthma, cystic fibrosis and pectus excavatum have been recruited. A distinction has been made between controlled (inactive) and uncontrolled (active) asthma. Moreover a group of healthy children has been recruited. The activity has been carried on for five months and a total of 82 children from 8 to 17 years have been studied. 21 children with active asthma, 14 males and 8 females, mean (SD) age 12 (2.81) yrs and mean (SD) height 155 (13.5) cm. 18 children with inactive asthma, 10 males and 8 females, mean (SD) age 11.8 (2.8) yrs and mean height 154 (15.5) cm. 12 children with cystic fibrosis, 6 males and 6 females, mean (SD) age 13 (2.9) yrs and mean (SD) height 152 (11.9) cm. 21 children with pectus excavatum, 15 males and 6 females, mean (SD) age 13.8 (3.2) yrs and mean (SD) height 165 (16.4) cm. 10 healthy children, 4 males and 6 females, mean (SD) age 11.4 (3.6) yrs and mean (SD) height 144 (16.7) cm. The test has been executed for a period of about 130 s. The patients were asked to perform 15 tidal breaths followed by a slow vital capacity (SVC), that is the patients performed a deep inspiration starting from functional residual capacity (FRC) up to vital capacity (VC) followed by a deep expiration to residul volume (RV). The test is repeated twice, with a single-frequency forcing signal at 5 Hz and with a multi-frequency at 5-11-19 Hz. The measurements are randomized. For asthmatic children the measurements were repeated after the administration of a bronchodilator. In the second chapter of the second section the methods for data analysis is described. The analysis performed can therefore be divided into tidal breath analysis and analysis of the slow vital capacity manoeuvre. Moreover, an innovative analysis to characterize the within-breath dynamics of respiratory resistance and reactance via volume dependences has been performed. The value of resistance, reactance and volume during an average breath were computed for each child. Then resistance and reactance were plotted against volume. From the analysis of the slow vital capacity manoeuvre, a few meaningful indices characterizing the properties of the respiratory system have been derived. In this study two different kinds of indices are studied, indices of airway distensibility, such as ΔG/〖ΔV〗_(%TLCpred) and ΔX/〖ΔV〗_(%TLCpred) , and an index of airway closure, namely the closing volume (CV). In the third chapter of the second section, a software tool developed specifically to carry on the analysis reported above is described. The functional and performance specifications and the design choices have been reported in detail, as well as the mode of operation. It allows a thorough and meticulous breath by breath analysis and provides the visualization of the slow vital capacity manoeuvre. For completeness, the navigational map and a few screenshots are reported. In the last section the results are reported. Firstly, the methodological results are presented. Measurements performed with FOT and IOS have been found to be significantly different since they had a percentage error greater than 10%. On the contrary, measurements performed with single- and multi-frequency FOT differed by less than 10%, which is within the acceptable repeatability reported in the guidelines for FOT devices. Then the results from the comparison between FOT and conventional lung tests is reported. Resistance at 5 Hz better correlates with FEV1 than resistance at 19 Hz, while reactance at 5 Hz shows a hyperbolic relation with FEV1. In the bronchoreversibility test FOT outcomes were more sensitive than spirometric indices. Moreover, resistance at 5 Hz correlated with plethysmografic airway resistance, but was greater, which can be explained by the fact that respiratory resistance provides also a measure of tissue and chest resistance. The analysis of the average respiratory system impedance confirmed that respiratory system resistance is higher in patients who had been found obstructed by the conventional lung function test. Moreover, respiratory system impedance has been found to be sensitive to the bronchoreversibility test. The most relevant results of these analysis is the analysis of resistance-volume loops and impedance-volume loops, the evaluation of airway distensibility and the application of a new method to assess closing volume through the study of impedance in relation to volume. In our population we observed that the shape and the amplitude of the impedance-volume loops are modified by the different pathologies. In obstructive lung diseases these loops are more opened and present a bigger inter-subject variability. This is particular evident in both active and inactive asthma. It can also be noticed how the administration of bronchodilator normalizes the impedance-volume loops. The distensibility is moderatly reduced in obstructed patients and in particular in uncontrolled asthma and cystic fibrosis patients. The administration of bronchodilator in controlled asthma does not vary the airway distensibility in an important way. This could be due to the fact that the deep inhalation of the slow vital capacity already has a brochodilator effect itself. It is interesting, and needs further investigation, the finding that in pectus excavatum patients the distensibility seems to be increased when compared to the one evaluated in the control group. The assessment of the closing volume couldn’t be performed in all children. Indeed, it is critical this analysis in children because some of then, especially young children, hardly reach the residual volume during and during the deep expiration they could be affected by a flow-limitation. The preliminary data on the patients who have been able to correctly execute the manoeuvre suggest that patients affected by cystic fibrosis have a closing volume, greater than patients with obstructive pathologies interested by central airway obstruction. It has also been found that the closing volume seems to carry relevant information for restrictive diseases as well. Pectus excavatum patients had a closing volume increased compare to control and asthmatic patients. It can be concluded that FOT associated with an analysis which relates respiratory system impedance to volume can be easily performed on children affected by different pathologies and can provide important information on physiopathological mechanisms which cannot be assessed through conventional lung function tests

Un quarto delle consultazioni nell’assistenza sanitaria di base riguardante i bambini riguarda disturbi respiratory e i costi delle terapie iniziali contro disturbi del tratto respiratorio, assieme con problemi alla pelle, rappresentano la metà del costo totale delle terapie iniziali. Nelle patologie respiratorie è importante misurare la funzionalità polmonare nella maniera più accurata possibile. I tests di funzionalità polmonare hanno un’importanza cruciale nei pazienti pediatrici con differenti tipi di patologie polmonari, in quanto permettono la diagnosi e il monitoraggio della patologia, l’individuazione del migliore trattamento e la valutazione della sua efficacia, e di caratterizzare la progressione della malattia. Questo viene normalmente svolto mediante i tests di funzionalità polmonare convenzionali, come spirometria e pletismografia. Tuttavia queste tecniche presentano alcune limitazioni, specialmente nel campo pediatrico. Queste numerose limitazioni comprendono ad esempio la necessità di effetture manovre forzate, le quali potrebbero essere difficoltose per i bambini. Ne consegue che le loro misure dipendono dalla collaborazione dei bambini e, di conseguenza, è richiesta un’età minima per effettuare il test. Un altro limite è dovuto al fatto che il test è effettuato in condizioni che non sono quelle che si verificano durante il respiro corrente. La tecnica delle oscillazioni forzate (FOT) ha il potenziale di superare queste limitazioni e quindi ha suscitato un crescente interesse nel campo della pediatria polmonare. Ciò nonostante la FOT non è ancora uno strumento clinico assodato ed è ancora considerata uno strumento di ricerca. Questo è probabilmente dovuto al fatto che: Sono disponibili pochi dispositivi commerciali che soddisfano i requisiti per i dispositivi di funzione polmonare adeguati ai bambini Ci sono opinioni controverse riguardo a come implementare la FOT al fine di ottenere misure accurate in questa popolazione (i.e. impatto di differenti segnali di stimolazione) C’è la mancanza di strumenti e indici interpretativi con significati fisiopatologici rilevanti. Tali strumenti permetterebbe al medico di comprendere meglio le misure di impedenza e di usarle come supporto per le diagnosi o per guidare una strategia terapeutica e di monitorare la progressione della malattia. Recentemente, Restech srl, una spin off del Politecnico di Milano, ha sviluppato e lanciato sul mercato un nuovo dispositivo per la FOT. Questo dispositivo, chiamato Resmon PRO, soddisfa i requisiti di tutte le attuali linee guida riguardanti i test di funzionalità polmonare sia in adulti che in bambini. Questo dispositivo è stato usato nello studio. Questo studio è stato indirizzato alla valutazione del ruolo della FOT nella pediatria polmonare. In particolare abbiamo ipotizzato che la relazione tra l’impedenza del sistema respiratorio e il volume polmonare posso fornire informazioni cliniche rilevanti sulle specifiche condizioni patofisiologiche e sulla risposta individuale a interventi specifici. Di conseguenza, l’obbiettivo primario di questo studio è stato quello di testare questa ipotesi in pazienti con differentu tipologie di patologie respiratorie. In particolare, questo studio è stato focalizzato su tre importanti patologie pediatriche: asma, fibrosi cistica e petto escavato. Asma e fibrosi cistica sono patologie polmonari ostruttive, mentre il petto escavato è una patologia polmonare restrittiva. L’ asma è la patologia cronica infantile più comune. La diffusione dell’asma nei bambini è aumentato considerevolmente in Europa nella seconda metà del ventesimo secolo. La sintomatologia dell’asma è un grave peso per i bambino, per la sua famiglia e per la comunità. La malattia ha un impatto sia emozionale e economico. L’asma tipicamente si sviluppa molto presto e di conseguenza ha un peso su tutta la durata della vita dell’individuo, dei suoi cari e della comunità. La fibrosis cistica (CF) è la letale patologie ereditaria più diffusa nella razza bianca. L’aspettativa di vita media è attualmente attorno ai 30 anni. Gran parte della sintomatologia e la maggior parte delle cause di morte sono ancora dovute agli effetti sul sistema respiratorio. I costi del trattamento della fibrosi cistica hanno un impatto sul servizio sanitario e sulla società. I costi variano al variare degli stadi della patologia, sono molto alti nell’anno successivo alla diagnosi, per poi crescere ancora successivamente, quando la malattia peggiora. La possibilità di fornire uno strumento che permetta ai pazienti più gravi di monitorare la progressione della patologia a casa, potrebbe ridurre questi costi. Il petto escavato è la deformità congenita più comune riguardante la parete anteriore del tronco. Questa patologia si presenta in 1 bambino su 1000 e costituisce l’87% delle deformità congenite della aprete anteriore del tronco. Alcuni pazienti posso manifestare depressione causata dal ritiro dalle attività con i loro pari e un peggioramento della qualità delle prestazioni scolastiche. Un primo protocollo sperimentale è stato sviluppato col fine di individuare il migliore set up di misura. Una caratteristica peculiare del dispositivo usato in questo studio è il fatto che l’impedenza è calcolata nel dominio del tempo, caratteristica che permette di tenere traccia delle variazioni di impedenza intra respiro. Inoltre, sfruttando il calcolo temporale dell’impedenza, abbiamo studiato la relazione tra le variazioni dell’impedenza e del volume polmonare durante manovre di capacità vitale lenta. Speciali strumenti per l’analisi dei dati sono stati progettati e sviluppati col fine di identificare e validare indici interpretativi per indagare la relazione tra impedenza e volume. Questa tesi è organizzata in tre sezioni: stato dell’arte, materiali e metodi e risultati. Queste sezioni sono a loro volta strutturate in capitoli organizzati come segue. Nel primo capitolo della prima sezione viene presentata una panoramica sull’anatomia del sistema respiratorio e nello specifico sulle sue proprietà meccaniche. Successivamente, vengono descritte le patologie polomonari ostruttive e restrittive. E’ stata inoltre effettuata una dettagliata analisi sulle tre patologie studiate, asma fibrosi cistica e petto escavato. L’analisi è focalizzata in particolare sulle caratteristiche fisiopatologiche delle patologie. Nel secondo capitolo è riportata una prospettiva dei tests di funzionalità polmonare attualmente utilizzati nella pratica clinica. I rispettivi principi di funzionamento e risultati vengono descritti. Nel terzo capitolo è riportata una dettagliata spiegazione della tecnica delle oscillazioni forzate e dell’impedenza del sistema respiratorio. Successivamente viene descritta l’oscillometria a impulsi (IOS) e viene effettuato un confronto con la tecnica delle oscillazioni forzate. In particolare, vengono discussi gli effetti dei diversi stimoli forzanti. Vengono investigati gli effetti della distorsione causata da uno stimolo forzante ad ambia banda e viene suggerito uno stimolo forzante ad ampia banda che non presenta distorsioni composto dalla somma di tre sinusoidi poste alle frequenze di numeri primi. Inoltre, al termine del terzo capitolo, viene descritta l’utilità e i vantaggi della FOT in confronto ai tests di funzionalità polmonare tradizionali. Una dettagliate ricerca bibliografica è stata effettuata per descrivere l’utilità della FOT in patologie polmonari ostruttive e restrittive e più in generale in confronto ai indici di spirometria e pletismografia. Prima della seconda sezione l’obbiettivo e gli specifici obbiettivi secondari sono riportati in dettaglio. Il primo capitolo della seconda sezione presenta una descrizione del set up sperimentale, della popolazione studiata e del protocollo sperimentale del test. E’stata fatta un’analisi delle equazioni di riferimento disponibili per la tecnica delle oscillazioni forzate. Questa analisi è stata svolta al fine di decidere se includere nello studio un gruppo di controllo. L’attività sperimentale è stata svolta presso l’Ospedale Pediatrico Universitario di Basilea (Universitaet Kinderspital Beider Basel, UKBB) e presso l’Ospedale Universitario di Berna (Inselspital) in collaborazione con il team del gruppo di ricerca respiratoria dell’Ospedale Pediatrico Universitario di Basilea. In particolare, con il Prof. Urs Frey, MD PhD, professore ordinario in pediatria all’università di Basilea, direttore medico dell’Ospedale Pediatrico Universitario di Basilea, con PD Dr. med. Daniel Trachsel, responsabile del reparto di medicina intensiva, pneumologia e del laboratorio di medicina del sonno, con Prof. Dr. med. Philip Latzin, a capo del gruppo di ricerca di pneumologia pediatrica. Sono stati reclutati bambini in età scolare diagnosticati con asma, fibrosi cistica e petto escavato. Una distinzione è stata fatta tra asma non controllata (active asthma) e asma controllata (inactive asthma). Inoltre, è stato reclutato un gruppo di bambini sani. L’attività è stata portata avanti per 5 mesi e un total di 82 bambini sono stati studiati. 21 bambini con asma non controllata, 14 maschi e 8 femmine, età media (SD) 12 (2.81) anni e altezza media (SD) 155 (13.5) cm. 18 bambini con asma controllata, 10 maschi e 8 femmine, età media (SD) 11.8 (2.8) anni e altezza media (SD) 154 (15.5) cm. 12 bambini con fibrosi cistica, 6 maschi e 6 femmine, età media (SD) 13 (2.9) anni e altezza media (SD) 152 (11.9) cm. 21 bambini con asma petto escavato, 15 maschi e 6 femmine, età media (SD) 13.8 (3.2) anni e altezza media (SD) 165 (16.4) cm. 10 bambini sani, 4 maschi e 6 femmine, età media (SD) 11.4 (23.6) anni e altezza media (SD) 144 (16.7) cm. Il test è stato esuguito per un periodo di 130 secondi. Al paziente è stato chiesto di effettuare 15 respiri correnti seguiti da una manovra di capacità vitale lenta (SVC), ovvero, al paziente è stato chiesto di effettuare una inspirazione profonda, partendo dalla capacità funzionale residua (FRC) fino alla capacità vitale (VC), seguita da una espirazione profonda fino al raggiungimento del volume residuo (RV). Il test è ripetuto due volte , con uno stimolo forzante a singola frequenza posta a 5 Hz e con uno stimolo multi-frequenza a 5-11-19 Hz. Le misure sono state randomizzate. Per i pazienti asmatici le misure sono state ripetute successivamente alla somministrazione di bronchodilatatore. Nel secondo capitolo della secoda sezione sono descritti i emtodi per l’analisi dei dati. L’analisi svolta può essere divisa in analisi del respiro corrente e analisi della manovra di capacità vitale lenta. Inoltre, è stata effettuata un’analisi innovativa per caratterizzare la dinamica intra respiro della resistenza e della reattanza respiratoria attraverso la loro dipendenza col volume. Per ogni bambino è stato calcolato il valore della resistenza, della reattanza e del volume durante un respiro medio. Sucessivamente, la resistenza e la reattanza sono state plottate contro il volume. Dall’analisi della manovra di capacità vitale lenta, sono stati derivati alcuni indici significativi che caratterizzano le proprietà del sistema respiratorio. In questo studio sono stati studiati due differenti tipi di indici, indici di distensibilità delle via aereee, ΔG/〖ΔV〗_(%TLCpred) e ΔX/〖ΔV〗_(%TLCpred) , e un indice di chiusura delle vie aeree, volume di chiusura (CV). Nel terzo capito della seconda sezione, è descritto uno strumento software che è stato sviluppato specificatamente per svolgere l’analisi sopra riportata. I requisiti funzionali e prestazionali sono le scelte di progettazione, assime alla modalità di funzionamento, sono state riportate nel dettaglio. Per completezza, sono riportati la mappa navigazionale e alcuni screenshots. Nell’ultima sezione vengono riportati i risultati. Come prima cosa vengono riportati i risultati metodologici. Le misure effettuate con la FOT e con l’IOS sono state trovate essere significativamente diverse, presentano un errore percentuale maggiore del 10%. Al contrario, le misure effettuate con FOT a singola frequenza e con FOT a multi-frequenza differeiscono di meno del 10% che rientra nel range della ripetibilità accettata in accordo a quanto riportato nelle linee guida per i dispositivi della FOT. Successivamente sono riportati i risultati del confronto tra la FOT e i tests di funzionalità polmonare convenzionali. La resistenza a 5 Hz è più correlata con il FEV1 che la resistenza a 19 Hz, mentre la reattanza a % Hz presenta una relazione iperbolica con il FEV1. Nel test di broncoreversibilità gli indici della FOT sono stati più sensibili degli indici spirometrici. Inoltre, La resistenza a 5 Hz correlata con la resistenza delle vie aeree misurata con la pletismografia, ma si mantiene sempre più elevata. Questo è spiegato dal fatto che la resistenza del sistema respiratorio fornisce anche una misura della resistenza data dai tessuti e dal tronco. L’analisi dell’impedenza media ha confermato che la resistenza è più alta in pazienti che sono stati trovati ostruiti con i test di funzioni polmonari convenzionali. Inoltre l’impedenza è stata sensibile al test di broncoreversibilità. I risultati più rilevanti derivati da queste analisi sono quelli derivati dall’analisi dei loops resistenza-volume e reattanza-volume, la stima della distensibilità delle vie aeree e l’applicazione di un nuovo metodo per individuare il volume di chiusura attraverso lo studio dell’impedenza in relazione al volume. Nella nostra popolazione abbiamo osservato che la forma e l’ampiezza dei loops impedenza-volume risultano modificati dalle differenti patologie. In patologie polmonari ostruttive questi loops sono più aperti e presentano una maggiore variabilità inter soggetto. Questo è particolarmente evidente sia in asma non controllata che in asma controllata. Si può anche notare come la somministrazione del broncodilatatore normalizzi i loops impedenza-volume. La distensibilità è moderatamente ridotta nei pazienti ostruiti e in particolar modo in asma non controllata e fibrosis cistica. La somministrazione di broncodilatatore in asma controllata non varia la distensibilità in maniera importante. Questo potrebbe essere dovuto al fatto che l’inalazione profonda della manovra di capacità vitale lenta ha di per sè un effetto broncodilatatore. È interessante, e necessita di ulteriori analisi, il fatto che la distensibilità nel petto escavato risulta maggiore di quella stimata nel gruppo di controllo. L’individuazione del volume di chiusura non è stata possibile in tutti i bambini. Infatti, questa analisi nei bambini è critica perchè alcuni di loro, specialmente i bambini più piccoli, faticano a raggiungere il volume residuo. Inoltre, durante l’espirazione profonda possono essere affetti da flusso-limitazione. I dati preliminari sui pazienti che sono stati in grado di eseguire correttametne la manovra suggeriscono che i soggetti affetti da fibrosi cistica hanno un volume di chiusura più grande rispetto ai pazienti affetti da patologie ostruttive interessate da ostruzioni alle vie aeree centrali. È stato anche notato che il volume di chiusura sembra fornire informazioni rilevanti anceh per quanto riguarda patologie restrittive. I pazienti affetti da petto escavato presentano un volume di chiusura maggiore di quello individuato nel gruppo di controllo e negli asmatici. Si può concludere che la FOT in associazione ad analisi che studiano l’impedenza del sistema respiratorio in relazione al volume, può essere facilmente svolta su bambini affetti da differenti patologie e può fornire importanti informazioni su meccanismi fisiopatologici che non possono essere individuati mediante i tests di funzionalità polmonare convenzionali.