Hengityslihasten maksimaalisen voimantuoton mittaaminen WellO2-RHM-suukappaleella : pilottitutkimus

Abstract

Hengityslihasten voimantuoton mittaaminen on osa hengityselimistön toimintakyvyn arviointia. Mittauksilla voidaan selvittää, onko hengityslihasten voimantuotto heikentynyt, jonka taustalla voivat olla erilaiset neurologiset sairaudet tai hengityselimistön sairaudet. Hengityslihasten voimantuoton mittaaminen voi olla osa sairauden diagnosointia ja sitä voidaan hyödyntää kuntoutuksen tai hengityslihasten harjoittelun seurannassa.

WellO2-RHM-suukappale on uudenlainen mittalaite hengityslihasten voimantuoton mittaamiseen, joka toimii yhdessä WellO2-hengitysharjoituslaitteen kanssa ja jota käytetään WellO2-mobiilisovelluksen kautta. WellO2-RHM-suukappale on tulossa kuluttajamarkkinoille vuonna 2022. Tämän tutkimuksen tarkoitus oli selvittää WellO2-RHM-suukappaleella mitatun sisäänhengityslihasten (MIP, maximum inspiratory pressure) ja uloshengityslihasten (MEP, maximum expiratory pressure) voimantuoton yhteyttä MicroRPM-mittarilla mitattuun sisään- ja uloshengityslihasten voimantuottoon sekä spirometrilla mitattuihin hengitysmuuttujiin sekä selvittää WellO2-RHM-suukappaleella suoritettujen mittausten toistettavuutta.

Vapaaehtoiset terveet tutkittavat (n=26, 15 miestä, 11 naista) suorittivat hengityslihasten voimantuoton mittaukset WellO2-RHM-suukappaleella ja MicroRPM-mittarilla sekä hengitysmuuttujien mittaukset Vyntus ONE Pulmonary Function System -spirometrilla. Tutkittavilta mitattiin hengityslihasten voimantuottoa WellO2-RHM-suukappaleella kahdessa ajankohdassa viikon välein suoritettavilla toistomittauksilla, joihin osallistui 24 tutkittavaa (14 miestä, 10 naista).

WellO2-RHM-suukappaleella ja MicroRPM-mittarilla suoritettujen sisään- ja uloshengityslihasten voimantuoton mittausten välillä oli havaittavissa voimakas yhteys (MIP r=0.840, p<0.001, MEP r=0.849, p<0.001). Sekä sisään- että uloshengityslihasten voimantuotto oli kohtalaisen voimakkaasti yhteydessä useisiin hengitysmuuttujiin (r=0.438-0.713, p=0.025-0.001). Toistettavuus vaihteli kohtalaisen ja erinomaisen välillä, variaatiokertoimen (CV, Coefficient of variation), ICC-arvon (Intraclass Correlation Coefficient) ja mittauksen keskivirheen (SEM, standard error of measurement) ollessa MIP- mittauksissa 10,0 %, 0.840, p<0.001 ja 7 cmH2O sekä MEP-mittauksissa 9,1 %, 0.849, p<0.001 ja 12 cmH2O, tässä järjestyksessä.

WellO2-RHM-suukappale vaikuttaisi olevan toimiva työkalu hengityslihasten maksimaalisen voimantuoton mittaamiseen, ja sillä suoritetut mittaukset ovat toistettavia terveillä aktiiviliikkujilla. Lisää tutkimusta tarvitaan WellO2-RHM-suukappaleen laajemman käytettävyyden selvittämiseksi sekä laitekohtaisten viitearvojen määrittämiseksi.

Measuring respiratory pressures is part of the assessment of the respiratory system. Measurements can be used to detect changes in function of respiratory muscles, which may be due to the neurological or respiratory diseases. Measurements of respiratory pressures can be used to diagnose diseases and to evaluate effectiveness of respiratory rehabilitation and respiratory muscle training.

WellO2-RHM-device is a novel measuring unit operated by mobile application for WellO2 respiratory training device. WellO2-RHM is aimed to enter the consumer market in early 2022. The aim of this study was to compare WellO2-RHM-device and MicroRPM-device for measurement of maximum inspiratory pressure (MIP) and maximum expiratory pressure (MEP) and investigate the correlation between measurements of WellO2-RHM-device and lung function and to assess the test/retest reliability of the WellO2-RHM-device.

Healthy normal volunteers (n=26, 15 males, 11 females) performed MIP and MEP measurements with the WellO2-RHM and MicroRPM devices in addition to lung function tests with Vyntus ONE Pulmonary Function System. MIP and MEP measurements with the WellO2-RHM-device were repeated twice with one week between measurement (n=24, 14 males, 10 females).

MIP and MEP results between the WellO2-RHM and MicroRPM devices correlated significantly (MIP r=0.840, p<0.001, MEP r=0.849, p<0.001). Correlation between MIP and MEP measurements of WellO2-RHM-device and the lung function parameters were moderate (r=0.438-0.713, p=0.025-0.001). Reliability of WellO2-RHM-device was between fair and excellent, as Coefficient of variation (CV), Intraclass Correlation Coefficient-values (ICC) and Standard error of measurement (SEM) for MIP and MEP were CV 10.0%, ICC 0.825, p<0.001, 7 cmH2O and CV 9.1%, ICC 0.895, p<0.001, 12 cmH2O, respectively.

WellO2-RHM-device seems to be useful tool in assessing of maximal respiratory pressures, and WellO2-RHM measurements are reliable for healthy normal volunteers. More studies are needed to assess comprehensive clinical usefulness of WellO2-RHM-device and to assess the reference values for WellO2-RHM-device.