Clinical Impact of Bronchial Reactivity and Its Relationship with Changes of Pulmonary Function After Asthmatic Attack Induced by Methacholine

기관지 반응성의 임상적 의의 및 메타콜린으로 유도된 천식 발작시 폐기능 변화와의 관계

Background: Bronchial reactivity is known to be a component of airway hyperresponsiveness, a cardinal feature of asthma, with bronchial sensitivity, and is increments in response to induced doses of bronchoconstrictors as manifested by the steepest slope of the dose-response curve. However, there is some controversy regarding methods of measuring bronchial reactivity and clinical impact of such measurements. The purpose of this study was to evaluate the clinical significance and assess the clinical use by analyzing the relationship of the bronchial sensitivity, the clinical severity and the changes in pulmonary function with bronchial reactivity. Method: A total of 116 subjects underwent a methacholine bronchial provocation test. They were divided into 3 groups : mild intermittent, mild persistent, moderate and cough asthma. Severe patients were excluded. Methacholine PC20 was determined from the log dose-response curve and PC40 was determined by one more dose inhalation after PC20. The steepest slope of log dose-response curve, connecting PC20 with PC40, was used to calculate the bronchial reactivity. Body plethysmography and a single breath for the DLCO were done in 43 subjects before and after methacholine test. Results: The average bronchial reactivity was 38.0 in the mild intermittent group, 49.8 in the mild persistent group, 61.0 in the moderate group, and 41.1 in the cough asthma group. There was a weak negative correlation between PC20 and bronchial reactivity. A heightened bronchial reactivity tends to produce an increased clinical severity in patients with a similar bronchial sensitivity and basal spirometric pulmonary function. There were significant correlations between the bronchial reactivity and the initial pulmonary function before the methacholine test in the order of sGaw, Raw, $FEV_1$/FVC, MMFR. There were no correlations between the bronchial sensitivity and the % change in the pulmonary function parameters after the methacholine test. However, there were significant correlations between the bronchial reactivity and the PEF, $FEV_1$, DLCO. Conclusion: There was weak significant negative correlation between the bronchial reactivity and the bronchial sensitivity, and the bronchial reactivity closely reflected the severity of the asthma. Accordingly, measuring both the bronchial sensitivity and the bronchial reactivity can be of assistance in assessing of the ongoing disease severity and in monitoring the effect of therapy.

연구배경 : 기관지 반응성은 기관지 수축제의 연속적인 흡입에 따르는 기도 수축반응의 증가로서 용량-반응곡선의 기울기로 표현되고 기관지 감수성과 더불어 기관지 천식의 가장 중요한 특정인 기관지 과민성을 구성하는 요소이다. 그러나 일반적으로 기관지 수축 유발 검사 시에는 기관지 감수성만을 측정하고 있으며, 기관지 반응성에 대해서는 아직까지 정립된 이론이 없다. 이에 본 연구에서는 기관지 감수성과 기관지 반응성의 관계와 임상증상과의 관련성, 치료경과 및 폐기능 변화와의 관계를 비교 분석하여 기관지 반응성의 임상적 유용성 및 의의를 밝히고자 하였다. 대상 및 방법 : 천식의 중증도 분류에서 중증군을 제외한 경증 간헐성, 경증 지속성, 중등증의 천식 환자들과 기침형 천식환자, 총 116명을 대상으로 하였다. 모든 환자에서 기저 메타콜린 천식유발검사로 $FEV_1$이 비교 기준치보다 20% 이상 감소하는 메타콜린 PC20에 도달하면, 메타콜린 농도를 1회 더 높여 흡입시켜 $FEV_1$을 측정하여, log 용량-반응곡선을 그려서 PC40를 구했고, PC20와 PC40를 연결한 기울기로 기관지 반응성을 측정했다. 이 중에 43예 에서는 메타콜린 천식유발검사 전후에 body plethysmography와 single breath for DLCO를 시행하였다. 결 과 : 1) 지관지 반응성은 각각 경증 간헐성군 $38.0{\pm}18.16$, 경증 지속성군 $49.8{\pm}9.77$, 중등증군 $61.0{\pm}13.07$, 기침형 천식군에서 $43.8{\pm}3.73$ 이었다. 2) 기관지 감수성과 기관지 반응성은 경미한 역 상관관계를 보였다(r=-0.34, p<0.01). 3) 기저 폐기능이 유사하면서 기관지 감수성이 비슷한 환자들에서 기관지 반응성이 큰 군이 작은 군에 비해 증상의 경중도와 임상경과가 심한 경향을 보였다. 4) 기저 폐기능과 기관지 반응성과는 sGaw, Raw, $FEV_1$/FVC, MMFR 순으로 유의한 상관관계를 보였다. 5) 메타콜린으로 유도한 천식 발작 후의 폐기능 변화량과 기관지 감수성 사이에는 유의한 관계를 찾아 볼 수 없었으나, 기관지 반응성은 PEF, $FEV_1$, DLCO 순으로 유의한 상 관관계를 보였다(p<0.05). 결 론 : 기관지 반응성은 기관지 감수성과 경미한 역 상관관계를 보였으며, 기관지 감수성에 비하여 임상증상의 정중도와 더 관련이 켰다. 기관시 감수성은 메타콜린으로 유도한 천식발작시 폐기능의 변화정도와 유의한 상관성이 없었으나, 기관지 반응성은 메타콜린으로 유도한 기관지 폐색과 유의한 상관관계를 보였다. 따라서, 기관지 반응성과 기관지 감수성은 서로가 보완적이며 독립적인 기관지 과민성의 구성요소로서, 천식환자의 진단을 위한 메타콜린 천식 유발검사시에 PC20와 함께 기관지 반응성을 측정하는 것이 환자의 임상적 평가와 치료경과 및 예후 판정에 도움이 될 것으로 생각하며, 반응성을 측정하는 못하는 경우 sGaw의 측정이 도움이 될 것으로 사료된다.