Intervention Review

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Airway clearance techniques for bronchiectasis

  1. Annemarie L Lee1,2,3,*,
  2. Angela Burge4,
  3. Anne E Holland2,3,5

Editorial Group: Cochrane Airways Group

Published Online: 31 MAY 2013

Assessed as up-to-date: 19 OCT 2012

DOI: 10.1002/14651858.CD008351.pub2


How to Cite

Lee AL, Burge A, Holland AE. Airway clearance techniques for bronchiectasis. Cochrane Database of Systematic Reviews 2013, Issue 5. Art. No.: CD008351. DOI: 10.1002/14651858.CD008351.pub2.

Author Information

  1. 1

    The University of Melbourne, School of Physiotherapy, Carlton, Victoria, Australia

  2. 2

    Alfred Health, Department of Physiotherapy, Prahan, Australia

  3. 3

    Institute for Breathing and Sleep, Heidelberg, Australia

  4. 4

    The Alfred Hospital, Department of Physiotherapy, Melbourne, Victoria, Australia

  5. 5

    La Trobe University, Department of Physiotherapy, Bundoora, Victoria, Australia

*Annemarie L Lee, annlee@unimelb.edu.au. Annemarie.Lee@alfred.org.au.

Publication History

  1. Publication Status: New
  2. Published Online: 31 MAY 2013

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Abstract

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Background

People with non-cystic fibrosis bronchiectasis commonly experience chronic cough and sputum production and these features may be associated with progressive decline in clinical status. Airway clearance techniques (ACTs) are often prescribed to facilitate expectoration of sputum from the lungs, but the efficacy of these techniques in a stable clinical state or during an acute exacerbation of bronchiectasis is unclear.

Objectives

Primary: to determine the effects of ACTs on the rate of acute exacerbations, incidence of hospitalisation and health-related quality of life in individuals with acute and stable bronchiectasis.

Secondary: to determine whether a) ACTs are safe for individuals with acute and stable bronchiectasis and b) ACTs have beneficial effects on physiology and symptoms in individuals with acute and stable bronchiectasis.

Search methods

We searched the Cochrane Airways Group Specialised Register of trials from inception to October 2012, PEDro in October 2012 and handsearched relevant journals.

Selection criteria

Randomised controlled parallel and cross-over trials that compared an ACT to no treatment, sham ACT or directed coughing in participants with bronchiectasis.

Data collection and analysis

We used standard methodological procedures expected by The Cochrane Collaboration.

Main results

Five studies involving 51 participants met the inclusion criteria of the review, all of which were cross-over design. Four studies were on adults with stable bronchiectasis, and the other study was on clinically stable children with bronchiectasis. Three studies were single treatment sessions, two were longer-term studies. The interventions varied and some control groups received a sham intervention while others were inactive. The methodological quality of the studies was variable and the studies were not able to blind participants and personal. Heterogeneity between studies precluded these data from meta-analysis and the review was therefore narrative.

One study on 20 adults comparing an airway oscillatory device with no treatment found no significant difference in the number of exacerbations at 12 weeks (low-quality evidence). No data were available to assess the impact of ACTs on the time to exacerbation, duration of, incidence of hospitalisation or total number of hospitalised days. The same study reported clinically significant improvements in health-related quality of life in both disease-specific and cough-related measures. While based on a small number of participants and the data were skewed, the median difference in the change in total St George's Respiratory Questionnaire (SGRQ) score over three months in this study was 8.5 units (P value = 0.005 (Wilcoxon), low-quality evidence). Two studies reported mean increases in volume of sputum expectorated with airway oscillatory devices in the short term of 8.4 mL (95% CI 3.4 to 13.4 mL) and in the long term of 3 mL (P value = 0.02), with no significant effect on lung function. One study reported an immediate reduction in pulmonary hyperinflation in adults with non-positive expiratory pressure (PEP) ACTs (difference in functional residual capacity (FRC) of 19%, P value < 0.05) and with airway oscillatory devices (difference in FRC of 30%, P value < 0.05) compared to no ACTs. A similar decrease in pulmonary hyperinflation (difference in FRC of 6%) was found in children using an airway oscillatory device for 3 months compared to sham therapy. No studies reported on the effects of gas exchange, people's symptoms or antibiotic usage.

Authors' conclusions

ACTs appear to be safe for individuals (adults and children) with stable bronchiectasis, where there may be improvements in sputum expectoration, selected measures of lung function and health-related quality of life. The role of these techniques in people with an acute exacerbation of bronchiectasis is unknown. In view of the chronic nature of bronchiectasis, more data are needed to establish the clinical value of ACTs over the short and long term on patient-important outcomes, including symptoms, on physiological outcomes which may clarify the rationale for each technique and on long-term parameters that impact on disease progression in individuals with stable bronchiectasis. This is necessary in order to provide further guidance of specific ACT prescription for people with bronchiectasis. It may also be important to establish the comparative effect of different types of ACTs in people with bronchiectasis.

 

Plain language summary

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Airway clearance techniques in bronchiectasis

Bottom line: we wanted to find out if airways clearance techniques are helpful for people with bronchiectasis. From the small amount of data we found, there appeared to be no difference in the number of exacerbations (flare-ups). Airway clearance techniques seem to be safe for individuals. Based on one small study, there may be an improvement in quality of life. Airway clearance techniques also led to more sputum being coughed up from the lungs and some improvement in defined measures of lung function. The other outcomes we were interested in were hospitalisations, symptoms, oxygenation and prescription of antibiotics, but these were not yet reported. Overall, the impact of airway clearance techniques in individuals experiencing a chest infection is unknown. On the basis of this information, current guidelines for treating bronchiectasis recommend the routine assessment for ACTs and prescription as required on a regular basis.

What evidence did we find and how good was it? There were five studies on 51 people with bronchiectasis. Only two of these studies lasted for six months, the others were only one treatment session and from these it is difficult to know if any improvement would be maintained in the longer term. The methods used to conduct the trials were not well reported. These factors mean that overall we felt the evidence was of low quality. Three studies were funded by research institutions or governmental organisations and the other two studies did not report who funded them.

What is bronchiectasis? People with bronchiectasis frequently report symptoms of cough, excessive sputum production and breathlessness and are at risk of chest infections.

What are airway clearance techniques? Physiotherapy treatment in the form of airway clearance techniques are often prescribed to help people cough up sputum in their lungs.

 

Résumé

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Techniques de dégagement des voies respiratoires pour la bronchectasie

Contexte

Les personnes atteintes de bronchectasie non liée à la mucoviscidose souffrent généralement de toux chronique et de production de glaires pouvant être associées à une régression progressive de l'état clinique. Des techniques de dégagement des voies respiratoires (TDVR) sont souvent prescrites pour faciliter l'expectoration des glaires des poumons, mais l'efficacité de ces techniques dans un état clinique stable ou pendant une exacerbation aiguë de la bronchectasie n'est pas claire.

Objectifs

Objectif principal : déterminer les effets des TDVR sur le taux d'exacerbations aiguës, l'incidence de l'hospitalisation et la qualité de vie liée à la santé chez les personnes atteintes de bronchectasie aiguë ou stable.

Objectif secondaire : déterminer si a) les TDVR sont sans danger pour les personnes atteintes de bronchectasie aiguë ou stable, et si b) les TDVR ont des effets bénéfiques sur la physiologie et les symptômes des personnes souffrant de bronchectasie aiguë ou stable.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans le registre spécialisé d'essais cliniques du groupe Cochrane sur les voies respiratoires (depuis sa création jusqu'à octobre 2012) et dans PEDro (en octobre 2012), et nous avons recherché manuellement dans des journaux pertinents.

Critères de sélection

Des essais contrôlés randomisés en parallèle et croisés ayant comparé une TDVR à l'absence de traitement, à une TDVR fictive ou à la toux dirigés chez des participants atteints de bronchectasie.

Recueil et analyse des données

Nous avons utilisé les procédures méthodologiques standard prévues par The Cochrane Collaboration.

Résultats Principaux

Cinq études impliquant 51 participants répondaient aux critères d'inclusion de la revue, toutes de conception croisée. Quatre études portaient sur des adultes atteints de bronchectasie stable et l'autre étude portait sur des enfants cliniquement stables atteints de bronchectasie. Trois études consistaient en séances de traitement uniques, deux étaient des études à plus long terme. Les interventions variaient et certains groupes témoins avaient reçu une intervention fictive tandis que d'autres étaient inactifs. La qualité méthodologique des études était variable et les études n'avaient pas été en mesure de masquer les participants et le personnel. L'hétérogénéité entre les études a empêché la méta-analyse de ces données et la revue a donc été narrative.

Une étude sur 20 adultes comparant un appareil oscillatoire pour voies respiratoires à l'absence de traitement n'avait pas trouvé de différence significative dans le nombre d'exacerbations à 12 semaines (données de faible qualité). On ne disposait d'aucune donnée permettant d'évaluer l'impact des TDVR sur le délai jusqu'à exacerbation, la durée de celle-ci, l'incidence de l'hospitalisation ou le nombre total de jours d'hospitalisation. La même étude avait rendu compte d'améliorations cliniquement significatives de la qualité de vie liée à la santé, tant dans des mesures spécifiques à la maladie que dans celles se rapportant à la toux. Bien que basée sur un petit nombre de participants et des données faussées, la différence médiane de variation du score total du Questionnaire respiratoire St George sur trois mois était dans cette étude de 8,5 unités (P = 0,005 (Wilcoxon), données de faible qualité). Deux études avaient rendu compte d'augmentations moyennes du volume des glaires expectorées avec des appareils oscillatoires pour voies respiratoires, de 8,4 ml (IC 95% 3,4 à 13,4 ml) à court terme et de 3 ml (P = 0,02) à long terme, sans effet significatif sur la fonction pulmonaire. Une étude avait rendu compte d'une réduction immédiate de l'hyperinflation pulmonaire chez les adultes avec une TDVR à pression expiratoire non positive (différence de capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) de 19 %, P < 0,05) et avec des appareils oscillatoires pour voies respiratoires (différence de CRF de 30 %, P < 0,05) par rapport à l'absence de TDVR. Une baisse similaire de l'hyperinflation pulmonaire (différence de CRF de 6 %) a été observée chez les enfants utilisant un dispositif oscillatoire pour voies respiratoires pendant 3 mois, en comparaison avec un traitement fictif. Aucune étude n'avait rendu compte des effets de l'échange de gaz, des symptômes des patients ou de l'utilisation des antibiotiques.

Conclusions des auteurs

Les TDVR semblent être sans danger pour les personnes (adultes et les enfants) atteintes de bronchectasie stable, pour lesquelles il peut y avoir des améliorations concernant l'expectoration des glaires, des mesures choisies de la fonction pulmonaire et la qualité de vie liée à la santé. Le rôle de ces techniques chez les personnes atteintes d'une exacerbation aiguë de la bronchectasie est inconnu. Compte tenu de la nature chronique de la bronchectasie, davantage de données sont nécessaires pour établir la valeur clinique des TDVR à court et à long terme sur les critères de résultat importants pour les patients, notamment les symptômes, sur les résultats physiologiques susceptibles de donner une justification claire à chaque technique et sur les paramètres à long terme qui ont un impact sur ​​la progression de la maladie chez les personnes atteintes de bronchectasie stable. Ceci est nécessaire afin de fournir de nouvelles directives pour la prescription de TDVR spécifiques aux personnes atteintes de bronchectasie. Cela peut également être important pour établir l'effet comparatif de différents types de TDVR chez les personnes atteintes de bronchectasie.

 

Résumé simplifié

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Techniques de dégagement des voies respiratoires pour la bronchectasie

Techniques de dégagement des voies respiratoires pour la bronchectasie

En résumé : Nous voulions savoir si les techniques de dégagement des voies respiratoires sont utiles pour les personnes souffrant de bronchectasie. De la petite quantité de données que nous avons trouvées, il ne ressort aucune différence dans le nombre d'exacerbations (poussées). Les techniques de dégagement des voies respiratoires semblent être sans danger pour ces personnes. D'après une petite étude, il pourrait y avoir une amélioration de la qualité de vie. Les techniques de dégagement des voies respiratoires ont également conduit à ce que plus de glaires soient évacuées des poumons par la toux et à quelque amélioration dans certaines mesures de la fonction pulmonaire. Les autres critères de résultat qui nous intéressaient étaient les hospitalisations, les symptômes, l'oxygénation et la prescription d'antibiotiques, mais ceux-ci n'avaient pas fait l'objet de comptes-rendus. Globalement, on ne connait pas l'impact des techniques de dégagement des voies respiratoires chez les personnes souffrant d'une infection pulmonaire. Sur la base de cette information, les directives actuelles pour le traitement de la bronchectasie recommandent l'évaluation systématique et régulière du besoin de dégagement des voies respiratoires et leur prescription si besoin.

Quelles données avons-nous trouvées et à quel point étaient-elles bonnes ? Il y avait cinq études portant sur 51 personnes atteintes de bronchectasie. Seules deux de ces études avaient duré six mois, les autres ne consistaient qu'en une seule séance de traitement et il est donc difficile de savoir si une quelconque amélioration subsisterait à long terme. Il n'était pas correctement rendu compte des méthodes utilisées pour mener les essais. Pour ces raisons, nous avons eu le sentiment que, globalement, les données étaient de mauvaise qualité. Trois études avaient été financées par des institutions de recherche ou des organisations gouvernementales et les deux autres études n'indiquaient pas qui les avait financées.

Qu'est-ce que la bronchectasie ?  Les personnes atteintes de bronchectasie font fréquemment état de symptômes de toux, d'expectoration excessive ainsi que d'essoufflement et encourent le risque d'infections pulmonaires.

Que sont les techniques de dégagement des voies respiratoires ? On prescrit souvent un traitement de physiothérapie sous la forme de techniques de dégagement des voies respiratoires pour aider à évacuer les glaires des poumons.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 3rd June, 2013
Traduction financée par: Pour la France : Minist�re de la Sant�. Pour le Canada : Instituts de recherche en sant� du Canada, minist�re de la Sant� du Qu�bec, Fonds de recherche de Qu�bec-Sant� et Institut national d'excellence en sant� et en services sociaux.