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La terapia broncoscopica dell’enfisema

Stefano Gasparini - s,gasparini@univpm.it

Il trattamento di riduzione volumetrica broncoscopica nei soggetti con grave enfisema e cospicua iperinflazione polmonare si è affermato negli ultimi anni come metodica complementare alla terapia medica, in grado di ridurre il grado di dispnea, migliorare la capacità di esercizio e la qualità di vita. Sono attualmente disponibili tre metodiche: le valvole bronchiali unidirezionali, le “coils” o “spirali e la termoablazione con vapore. L’attenta selezione del paziente è il presupposto essenziale per la buona riuscita di questi trattamenti.

 

Introduzione

Tra i meccanismi fisiopatologici che sono alla base della dispnea nel paziente affetto da enfisema polmonare, un ruolo importante è svolto dall’iperinflazione, definita come un aumento dell’aria nei polmoni al termine di una espirazione, conseguente alla ridotta capacità di ritorno elastico del parenchima e al collasso espiratorio delle piccole vie aeree. L’iperinflazione, accentuata durante l’esercizio fisico, altera la dinamica respiratoria spostando a volumi più alti il punto di equilibrio del sistema polmoni-gabbia toracica, obbligando il paziente a respirare in condizioni meccanicamente sfavorevoli.

Negli ultimi anni i progressi della farmacologia hanno determinato l’avvento di nuovi farmaci broncodilatatori e di loro associazioni (beta-2 stimolanti long acting, antimuscarinici) che rappresentano il cardine della terapia della BPCO in fase stabile. L’uso continuativo di tali farmaci può ridurre l’iperinflazione, ma nelle fasi avanzate della malattia le alterazioni anatomiche sono tali da non essere modificabili dalla terapia medica.

 

La riduzione di volume polmonare chirurgica

Sulla base dei presupposti fisiopatologici sopra descritti, negli anni ’50 fu introdotta la tecnica della riduzione volumetrica polmonare chirurgica (LVRS), il cui razionale fisiopatologico consiste nella riduzione dell’iperinsufflazione polmonare mediante rimozione chirurgica delle aree di parenchima più compromesse. Dopo le prime esperienze di LVRS con risultati contrastanti, è stato avviato negli Stati Uniti uno studio randomizzato multicentrico i cui risultati sono stati pubblicati nel 2003 (National Emphysema Treatment Trial Research Group. N Engl J Med 2003; 348: 2059-2073)

Un totale di 1218 pazienti affetti da severo enfisema sono stati randomizzati in due bracci il primo dei quali includeva l’intervento di riduzione volumetrica mentre il secondo prevedeva la prosecuzione della migliore terapia medica. L’analisi dei risultati ha dimostrato come, limitatamente ai pazienti con enfisema eterogeneo prevalente ai lobi superiori e con bassa capacità di esercizio, la chirurgia era in grado di migliorare significativamente la tolleranza allo sforzo, il FEV1.0, il grado di dispnea, la qualità della vita e la sopravvivenza, costituendo pertanto una valida opzione terapeutica in pazienti selezionati.

 

Il trattamento broncoscopico dell’enfisema

Al fine di offrire il beneficio fisiopatologico legato alla LVRS, evitando nel contempo i rischi ed i costi connessi ad un intervento di chirurgia toracica maggiore, negli ultimi 15 anni sono state proposte diverse tecniche broncoscopiche volte ad ottenere una riduzione di volume polmonare nel paziente affetto da enfisema severo. Attualmente diversi dispositivi di comprovata efficacia sono disponibili nella pratica clinica (valvole unidirezionali, coils, vapore) e raccomandati tra i presidi non farmacologici nel più recente documento GOLD, con un livello di evidenza A per le valvole e di evidenza B per le coils ed il vapore (Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of COPD, 2020).   I trattamenti broncoscopici attualmente disponibili possono distinguersi in procedure occludenti (agiscono tramite l’occlusione del bronco tributario della zona da trattare) e trattamenti non occludenti (agiscono direttamente sul parenchima polmonare).

 

Trattamenti occludenti: valvole endobronchiali unidirezionali

La metodica più estensivamente studiata è il posizionamento di valvole endobronchiali unidirezionali che impediscono l’ingresso dell’aria nel lobo target determinandone l’atelettasia e consentendo nel contempo la fuoriuscita dell’aria stessa e delle secrezioni (Fig. 1A,B).

Il primo studio multicentrico randomizzato controllato pubblicato in letteratura sull’utilizzo delle valvole endobronchiali è lo studio VENT, condotto negli Stati Uniti (321 pazienti) e in Europa (171 pazienti) (Sciurba FC et al. N Engl J Med 2010;363:1233-1244. Herth FJ et al. Eur Respir J 2012;39:1334-1342).

A fronte di un risultato solo modesto in termini di efficacia terapeutica nel campione in toto, tale studio ha, tuttavia, consentito di identificare, mediante analisi post hoc, il principale predittore di risposta al trattamento, ovvero la presenza di una scissura interlobare integra che correla con l’assenza di ventilazione collaterale tra il lobo target e quello adiacente, presupposto indispensabile per consentire l’atelettasia del lobo escluso.

La ventilazione collaterale è una evenienza che può essere presente anche nel soggetto normale ed è legata alla presenza di fori a livello delle scissure interlobari che consentono il passaggio di aria tra lobi adiacenti. Se tale fenomeno è presente, la chiusura di un bronco lobare risulterà inutile in quanto il lobo non andrà incontro ad atelettasia per l’ingresso di aria dal lobo adiacente.

Alla luce dei risultati dello studio VENT, negli studi successivi sono stati arruolati unicamente pazienti con  scissure conservate o valutati per la presenza o meno di ventilazione collaterale mediante   una tecnologia che si avvale di un sistema in grado di rilevare il flusso di aria in uscita a livello del lobo target, una volta escluso dalla ventilazione mediante occlusione broncoscopica con un palloncino gonfiato nel bronco lobare relativo (Sistema Chartis).

I numerosi studi effettuati successivamente hanno mostrato un significativo miglioramento funzionale, clinico e della qualità di vita nei gruppi trattati con valvole rispetto ai gruppi di controllo ai quali era riservata la migliore terapia medica e fisiatrica (Kemp SV et al. Am J Respir Crit Care Med 2017;196:1535-1543).

L’effetto collaterale più frequente del trattamento con valvole è  l’insorgenza di pneumotorace (18%). Lo pneumotorace, che solitamente si risolve con il posizionamento di un tubo di drenaggio toracico ma che in una minoranza dei casi richiede la rimozione delle valvole, può peraltro rappresentare un indicatore di successo, essendo conseguenza dell’avvenuta atelettasia lobare.

 

Trattamenti non occludenti (coils, vapore)

Nel caso sia presente ventilazione collaterale e quindi non sia indicato il trattamento con valvole, si può ricorrere a sistemi che agiscono direttamente sul parenchima polmonare. Quelli ad oggi disponibili sono le “coils” o “spirali” e la termoablazione con vapore.

Le “coils” sono filamenti di nitinol che hanno la forma di una spirale (Fig.2A). Tali presidi, dopo l’inserzione in forma rettilinea nei bronchi periferici tramite un catetere, riassumono la loro forma coartando il parenchima polmonare, riducendone il volume ed aumentando la forza di trazione elastica dello stesso (Fig.2B). Devono essere inserite 12-14 spirali per lobo ed il trattamento viene in genere eseguito bilaterlmente nei lobi maggiormente affetti. Anche per le coils esistono diversi studi randomizzati controllati che ne hanno mostrato l’efficacia in termini di miglioramento della capacità di esercizio e della qualità di vita (Deslee G et al. Thorax 2014;69:980-986. Shah PL et al. Lancet Respir Med 2013;1:233-240. Sciurba FC et al. JAMA 2016;315:2178-2189)

Le coils agiscono anche in presenza di ventilazione collaterale ma il limite di tale presidio è costituito dalla necessità che sia presente una adeguata consistenza del tessuto polmonare. Una rarefazione polmonare eccessiva, come si osserva in certi casi di enfisema avanzato, non consente alle spirali di avere tessuto su cui esercitare la loro azione.

Più recente è l’introduzione sul mercato della termoablazione con vapore (BTVA). In questo caso, dopo aver identificato sulla TC del torace con software dedicato le aree di polmone maggiormente affette da alterazioni enfisematose, si inietta con un apposito catetere introdotto attraverso il broncoscopio all’origine del bronco segmentario tributario della zona da trattare, vapore ad alta temperatura (75°C) per un tempo definito da un software sulla base della quantità di tessuto presente. Il vapore crea un danno termico con una reazione infiammatoria locale seguita da fibrosi e cicatrizzazione che, retraendo il polmone, ne riduce il volume. Il principale vantaggio di questa tecnica è rappresentato dalla sua selettività, essendo in grado di indurre riduzione di volume a livello segmentario (le altre tecniche agiscono a livello lobare) potendosi quindi limitare il trattamento ai segmenti maggiormente affetti da enfisema. La BTVA è indicata per il trattamento dell’enfisema eterogeneo limitatamente ai lobi superiori. Anche per questa tecnica è stato condotto una studio randomizzato controllato che ha mostrato significativo miglioramento del FEV1.0 e della qualità di vita nei pazienti trattati rispetto al gruppo di controllo (Herth FJ et al. Lancet Respir Med 2016;4:185-193).

 

Conclusioni

Le tecniche di riduzione volumetrica broncoscopica costituiscono un’efficace modalità terapeutica per pazienti selezionati, affetti da enfisema polmonare con cospicua iperinflazione polmonare. Il criterio principale per la individuazione dei soggetti che potranno trarre beneficio da questi trattamenti è la valutazione del grado di iperdistensione mediante determinazione del volume residuo  che dovrà essere > 175% del teorico. E’ necessario inoltre avere una TC del torace ad alta risoluzione per identificare la distribuzione dell’enfisema (eterogeneo, omogeneo), le zone maggiormente affette e l’integrità delle scissure. In assenza di ventilazione collaterale il primo trattamento da considerare è quello con valvole endobronchiali, che è l’unico reversibile (le valvole possono essere rimosse) ed è quello per cui esiste maggiore evidenza scientifica di efficacia. Nel caso di presenza di ventilazione collaterale potrà essere valutato l’uso delle coils o della BTVA, in rapporto alla ubicazione prevalente dell’enfisema (lobi superiori, lobi inferiori) e alla consistenza del tessuto.

L’attenta selezione del paziente è presupposto essenziale per la buona riuscita di questi trattamenti che, per la loro complessità, devono essere riservati a centri con comprovata esperienza.

Figura 1 - A) valvole endobronchiali unidirezionali inserite all’imbocco di un bronco lobare; B) rx torace prima e dopo l’inserimento di valvole nel bronco lobare inferiore sinistro: si noti la riduzione di volume del polmone sinistro ed il sollevamento dell’emidiaframma.

Figura 2 - A) coil: il filamento di nitinol nella forma che assuma all’interno del parenhhima polmonare; B) rx torace di paziente con inserimento di coils al lobo superiore sinistro