Pilotstudie zur Analyse von Atem- und Atemnebengeräuschen bei Patienten mit einer Lungenfibrose im Rahmen einer interstitiellen Lungenerkrankung
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Authors
Publisher
Philipps-Universität Marburg
Abstract
Fragestellung
Klinische Symptome interstitieller Lungenparenchymerkrankungen (interstitial
lung disease (ILD)) sind Atemnot und trockener Husten. Bei der Auskultation
können Rasselgeräusche frühzeitig erkannt werden. Atemnebengeräusche
spielen eine wichtige Rolle bei der Diagnose und Beurteilung der Lungenfibrose.
Diese Studie untersucht die Erfassung und Darstellung von
Atemnebengeräuschen mittels LEOSound und analysiert deren Zusammenhang
mit der Schwere der Lungenfibrose.
Methodik
Bei 20 Lungenfibrose Patienten wurden in einer Nachtmessung Atem- und
Atemnebengeräusche mit LEOSound erfasst. Die aufgenommenen
Atemnebengeräusche wurden auf inspiratorische und exspiratorische
Rasselgeräusche sowie Giemen und Hustenereignisse analysiert. Der
Schweregrad der Lungenfibrose wurde mittels Bodyplethysmographie, GAP
Score sowie der subjektiv empfundenen Luftnot beurteilt. Diese wurde mithilfe
des Fragebogens „King’s Brief Interstitial Lung Disease Questionnaire“ (K-BILD)
erhoben.
Ergebnisse
Das Patientenkollektiv bestand nach Ausschluss von 4 Patienten aufgrund
schlechter Datenqualität aus 16 Patienten (5 Frauen, 11 Männer), darunter 8 IPFund
8 ILD- Patienten. Die Patienten erfüllten primär höhere GAP Stadien (n=1:
GAP I; n=8: GAP II; n=7: GAP III) und hatten ein Durchschnittsalter von 65,8 ±
7,3 Jahren und einen BMI von 28,0 ± 2,4 kg/m². Inspiratorische Rasselgeräusche
wurden bei allen Probanden detektiert, während exspiratorische
Rasselgeräusche seltener auftraten. Inspiratorische Rasselgeräusche wurden
bei 95,47% der bewerteten Epochen und exspiratorische Rasselgeräusche bei
16,43% festgestellt. Hustenereignisse waren selten und traten nur in 0,35% der
Epochen auf. Nächtliches Giemen wurde mit einem Median von 25,74-mal pro
Stunde erfasst. Signifikante negative Zusammenhänge wurden zwischen der subjektiven Luftnot und den inspiratorischen Rasselgeräuschen (rs = -0,545; p =
0,029) sowie zwischen der subjektiven Luftnot und den Hustenereignissen pro
Stunde (rs = -0,524; p = 0,037) gefunden. Der GAP Score zeigte keine
signifikanten Unterschiede bei den Atemnebengeräuschen zwischen den Stufen
II und III, jedoch tendenziell höhere Werte bei fortgeschrittener Krankheit. Es
zeigten sich keine signifikanten Unterschiede bei den Atemnebengeräuschen
zwischen IPF- und ILD-Patienten, wobei tendenziell ILD-Patienten mehr
inspiratorische und IPF-Patienten mehr exspiratorische Rasselgeräusche
aufwiesen.
Diskussion
LEOSound ermöglicht eine detaillierte Erfassung und Analyse von nächtlichen
Atemnebengeräuschen bei Patienten mit Lungenfibrose. Inspiratorische
Rasselgeräusche, Hustenereignisse sowie subjektiv empfundene Luftnot stellen
relevante Indikatoren für die Schwere der Erkrankung dar. Inwieweit sich die
aufgezeigten Tendenzen bezüglich der Atemnebengeräusche und der Ätiologie
bzw. der Atemnebengeräusche und dem GAP Score als signifikant beweisen,
erfordert weitere Forschung. Ebenso stellt die Bedeutung des nächtlichen
Giemens bei Lungenfibrose Patienten ein interessantes Thema zukünftiger
Studien dar. Methodische Limitationen, wie die begrenzte Patientenzahl und
Störfaktoren während der Messung, könnten die Ergebnisse beeinflusst haben.
Zudem könnten unterschiedliche Körperposition während des Schlafes die
Ausprägung der Rasselgeräusche verändert haben. Aufschlussreich wäre
darüber hinaus eine differenzierte Erfassung der basalen und apikalen
Rasselgeräusche im Sinne einer zonalen Verteilung. Zukünftige Studien sollten
größere Stichproben und konstantere Messbedingungen einbeziehen, um die
Validität und Verlässlichkeit der Atemgeräuschanalyse zu verbessern.
Zusammenfassend unterstreichen die Ergebnisse die Bedeutung der
Atemgeräuschanalyse für die Bewertung der Schwere der Lungenfibrose und
legen nahe, dass weitere Forschungen zur Verfeinerung dieser diagnostischen
Methode erforderlich sind.
Research question
Clinical symptoms of interstitial lung diseases (ILD) include shortness of breath
and dry cough. Crackles can be detected early through auscultation. Breath
sounds play an important role in diagnosing and assessing lung fibrosis. This
study examines the detection and representation of breath sounds using
LEOSound and analyzes their correlation with the severity of lung fibrosis.
Methods
In 20 patients with lung fibrosis, breath sounds were recorded overnight using
LEOSound. The recorded breath sounds were analyzed for inspiratory and
expiratory crackles, wheezing and coughing events. The severity of lung fibrosis
was assessed using body plethysmography, the GAP score and the subjective
perception of breathlessness, which was measured with the "King's Brief
Interstitial Lung Disease Questionnaire" (K-BILD).
Results
After excluding 4 patients due to poor data quality, the study population consisted
of 16 patients (5 women, 11 men), including 8 with IPF and 8 with ILD. The
patients primarily had higher GAP stages (n=1: GAP I; n=8: GAP II; n=7: GAP
III), with an average age of 65.8 ± 7.3 years and a BMI of 28.0 ± 2.4 kg/m².
Inspiratory crackles were detected in all patients, while expiratory crackles were
less frequent. Inspiratory crackles were found in 95.47% of the evaluated epochs,
and expiratory crackles in 16.43%. Coughing events were rare, occurring in only
0.35% of the epochs. Nocturnal wheezing was recorded with a median of 25.74
times per hour. Significant negative correlations were found between subjective
breathlessness and inspiratory crackles (rs = -0.545; p = 0.029) as well as
between subjective breathlessness and coughing events per hour (rs = -0.524; p
= 0.037). The GAP score showed no significant differences in breath sounds
between stages II and III, though higher values tended to occur in advanced
disease. There were also no significant differences in breath sounds between IPF and ILD patients, although ILD patients tended to have more inspiratory crackles,
and IPF patients more expiratory crackles.
Discussion
LEOSound allows for detailed recording and analysis of nocturnal breath sounds
in patients with lung fibrosis. Inspiratory crackles, coughing events, and
subjectively perceived breathlessness are relevant indicators of disease severity.
Further research is needed to confirm the observed trends regarding breath
sounds and etiology or breath sounds and the GAP score. Additionally, the
significance of nocturnal wheezing in patients with lung fibrosis presents an
interesting topic for future studies. Methodological limitations, such as the small
sample size and confounding factors during measurement, may have influenced
the results. Furthermore, varying body positions during sleep may have altered
the manifestation of crackles. It would also be insightful to differentiate between
basal and apical crackles in terms of zonal distribution. Future studies should
include larger sample sizes and controlled measurement conditions to improve
the validity and reliability of breath sound analysis.
In conclusion, the results underscore the importance of breath sound analysis for
assessing the severity of lung fibrosis and suggest that further research is needed
to refine this diagnostic method.