Tomographic evaluation of the small airways in the interstitial lung diseases

A patogênese da fibrose pulmonar idiopática (FPI), forma mais comum de pneumonia intersticial idiopática, não é bem conhecida. Os estudos histopatológicos evidenciam uma extensa lesão do epitélio alveolar com destruição intensa dos pneumócitos tipo e exposição e perda de integridade da membrana basal subjacente, impedindo a reepitelização e rendotelização alveolar, com conseqüente proliferação de fibroblastos e deposição de matriz extracelular. O fator etiológico responsável por essa resposta fibrosante ainda não é conhecido. Em doenças como a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) e a lesão pulmonar induzida pela ventilação mecânica, o papel da abertura e fechamento cíclicos das pequenas vias aéreas já está bem estabelecido. Esse estudo tem como objetivo avaliar a presença de colapso alveolar e de pequenas vias aéreas em pacientes com FPI através de tomografia computadorizada (TC) de tórax multislice. As tomografias foram realizadas em 3 diferentes momentos do ciclo respiratório - na capacidade pulmonar total (CPT), na capacidade residual funcional (CRF) e no volume residual (VR) - inicialmente em ar ambiente (O2 a 21%) e as duas últimas etapas, CRF e VR, foram repetidas após 10 minutos de ventilação com O2 a 100%. Admitimos que o surgimento de colapso alveolar após a manobra com O2 a 100% se deve ao fechamento das pequenas vias aéreas seguido de atelectasia de absorção. Foi utilizado o programa Osiris para análise quantitativa das densidades pulmonares e um programa em linguagem LabVIEW 6.0 para quantificação da massa de pulmão não aerado (colapsado) cuja densidade situa-se entre -100 e + 100 UH. A casuística foi composta por 18 pacientes com diagnóstico histológico e/ou clínico de FPI e 12 controles sem doença respiratória conhecida. Os indivíduos do grupo controle foram mais idosos (63 x 70 anos), não havendo diferença quanto à história de tabagismo. A atenuação média do parênquima pulmonar foi maior no grupo fibrose na CPT, CRF 21% e VR 21%. Quando analisamos a massa de pulmão não aerado, o grupo fibrose apresentou valores significativamente maiores do que o grupo controle em todos os volumes respiratórios avaliados em ar ambiente e após O2 a 100%. A avaliação da massa de pulmão não aerado no VR e na CRF após ventilação com O2 a 100%, em comparação com os mesmos volumes pulmonares em ar ambiente, mostrou aumento do colapso tanto em pacientes quanto em controles, não havendo diferença entre os grupos quando se comparou o aumento absoluto da massa de pulmão não aerado após essa manobra. Entretanto, no grupo de pacientes com FPI, houve aumento significativo da massa de pulmão não aerado à medida que se reduziram os volumes pulmonares em ar ambiente, alteração essa não encontrada no grupo controle. Podemos concluir que a ventilação com O2 a 100% causou colapso de vias aéreas tanto nos pacientes quanto no grupo controle. Nos pacientes com FPI, foi evidenciado colapso alveolar durante a ventilação em ar ambiente, colapso esse quase totalmente revertido (88%) após uma manobra de inspiração máxima até a CPT, o que demonstra seu potencial de reversibilidadeThe pathogenesis of idiophatic pulmonary fibrosis (IPF), the most common form of idiopathic interstitial pneumonias, is not completely understood. It is related to a type I pneumocyte injury with loss of basement membrane integrity and failure of normal re-epithelialization and re-endothelialization leading to fibroblast proliferation and extra cellular matrix deposition. However, the etiology of this fibroproliferative response is unknown. In ARDS and ventilator-induced lung injury, it has been postulated that the pulmonary injury is caused by the cyclic opening and closing of collapsed airways. Our aim is to measure the collapsed areas of the lung (alveolar and small airways collapse) using a multislice computed tomography (CT) in a group of patients with IPF. They were submitted to a CT scan of the thorax in 5 different situations: at total lung capacity (TLC), functional residual capacity (FRC) and residual volume (RV) at 21% O2 as well as at FRC and RV after breathing 100% O2 for 10 minutes. We assumed that the gain in collapsed areas after 100% O2 corresponds to trapped areas with airways closure and absorption atelectasis. We employed the Osiris Software program to the quantitative analysis of CT attenuation of lung tissue and a program written in LabVIEW to measure the mass of nonaerated lung tissue (- 100 to +100 HU). Eighteen IPF patients and twelve controls without respiratory disease were studied. The control group was older than IPF group (70 x 63 years, respectively) and the smoking history was not different between both groups. The mean lung attenuation was higher in IPF patients at TLC, 21% FRC and 21% RV. When we analyzed the mass of nonaerated lung tissue, the IPF group showed significantly higher values in all respiratory maneuvers (TLC, FRC and RV) at 21% O2 and 100% O2. Both groups presented an increase in collapsed areas when exposed to 100% at RV and FRC and this increment was of similar magnitude. However, only IPF patients had an increase in the mass of nonaerated lung tissue when the lung volume was reduced from TLC to FRC and from FRC to RV during air breathing. We concluded that patients and controls had airways collapse after 100% O2 breathing. In contrast, only IPF patients demonstrated alveolar collapse during air breathing which was almost completed reversible after TLC maneuve