Comparative assessment of cough capacity in patients with neuromuscular disease: Spirometer versus portable peak flow meter

Abstract

Introduction

Cough impairment in neuromuscular diseases (NMD) increases pulmonary infection risk. Peak cough flow (PCF) is crucial for assessment, with spirometry (PCFs) as gold standard. Portable peak flow meters (PCFp) are practical, yet their comparability with spirometers in NMD remains debated. This study compared PCFs and PCFp in NMD patients with restrictive lung disease.

Methods

A prospective, cross-sectional observational study included patients with NMD from a home mechanical ventilation unit. Inclusion criteria comprised a definitive diagnosis of NMD and the ability to perform forced expiratory maneuvers. PCF was measured using a calibrated spirometer (PCFs) and a portable peak flow meter (PCFp) in randomized order. The measurement protocol followed ATS/ERS 2019 standards. Agreement was evaluated using the Bland–Altman method and the Intraclass Correlation Coefficient (ICC). Data normality was assessed by the Shapiro–Wilk test. A p-value < 0.05 was considered statistically significant.

Results

Sixty-seven patients (62.1 ± 14.9 years; 46.3% female) with various NMD where included. No significant difference was found between mean PCFs (314.5 ± 98.5 L/min) and PCFp (301.6 ± 100.1 L/min) (p = 0.4535). The ICC was 0.92 (95% CI 0.88–0.95). The Bland–Altman analysis indicated a mean difference of 12.9 L/min (limits of agreement ranged from −52.7 L/min to 78.5 L/min). A strong correlation was observed (r = 0.949, p < 0.001). Impaired cough capacity (35.8% of patients) was linked to older age and poorer function. No device differences were found within subgroups.

Conclusion

PCPp demonstrates an acceptable level of agreement with PCPs in NMD patients. PCPp is a reliable and accessible screening tool for home monitoring. However, the wide limits of agreement observed necessitate further studies involving larger, possibly specific, patient populations to definitively establish the full clinical interchangeability required for therapeutic decision-making.

Resumen

Introducción

La alteración de la capacidad de tos en las enfermedades neuromusculares (ENM) incrementa el riesgo de infecciones pulmonares. El pico de flujo de tos (PCF) es un parámetro clave para su evaluación, siendo la espirometría (PCFs) el estándar de referencia. Los medidores portátiles de pico de flujo (PCFp) son prácticos, pero su comparabilidad con la espirometría en pacientes con ENM sigue siendo objeto de debate. Este estudio comparó PCFs y PCFp en pacientes con ENM y enfermedad pulmonar restrictiva.

Métodos

Estudio observacional prospectivo y transversal que incluyó a pacientes con ENM procedentes de una unidad de ventilación mecánica domiciliaria. Los criterios de inclusión comprendieron un diagnóstico definitivo de ENM y la capacidad de realizar maniobras espiratorias forzadas. El PCF se midió mediante el espirómetro PCFs y con un medidor PCFp randomizado. El protocolo de medición siguió las normas ATS/ERS 2019. La concordancia se evaluó con el método Bland-Altman y el coeficiente de correlación intraclase (ICC). La normalidad de los datos se evaluó mediante la prueba de Shapiro-Wilk. Se consideró una p < 0,05 como estadísticamente significativa.

Resultados

Se incluyeron 67 pacientes (62,1 ± 14,9; 46,3% mujeres) con diversas ENM. No se encontró una diferencia significativa entre la media de PCFs (314,5 ± 98,5 L/min) y PCFp (301,6 ± 100,1 L/min) (p = 0,4535). El ICC fue de 0,92 (IC 95%: 0,88 – 0,95). El análisis Bland-Altman indicó una diferencia media de 12,9 L/min (límites de concordancia oscilaron entre -52,7 L/min y 78,5 L/min). Se observó una fuerte correlación (r = 0,949, p < 0,001). La capacidad de tos deteriorada (35,8% de los pacientes) se relacionó con una edad más avanzada y una peor función. No se encontraron diferencias entre dispositivos dentro de los subgrupos.

Conclusión

Las mediciones de PCF demuestran un nivel de concordancia aceptable entre el espirómetro y el medidor portátil en pacientes con ENM. El PCFp es una herramienta de cribado fiable y accesible para el monitoreo domiciliario. No obstante, los amplios límites de acuerdo observados hacen necesaria la realización de futuros estudios con una población mayor, y posiblemente más específica, para establecer de manera definitiva la completa intercambiabilidad clínica requerida para la toma de decisiones terapéuticas.