Lung function outcomes from childhood to adulthood after extremely preterm birth : Data from three population-based cohorts

Abstract

Bakgrunn: I perioden fra 1980 til 2000 skjedde det en enorm medisinsk utvikling i nyfødtmedisinen som førte til økende overlevelse for barn født ekstremt prematurt (EP), det vil i dette arbeidet si fødsel før 28 svangerskapsuker og/eller med fødselsvekt under 1000 gram. Bedret nyfødtbehandling kan ha ført til to mulige scenarioer i voksen alder: bedre lungefunksjon som følge av bedret nyfødtbehandling, eller verre utkomme grunnet økende overlevelse av stadig mindre og mer umodne individ. Lungefunksjonen faller gradvis med aldring fra rundt 25 års alder, og utviklingen hos EP-fødte ennå ikke kjent. Tidlig utvikling av kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er et mulig scenario.

Mål: Målet med arbeidet var å kartlegge lungefunksjonen hos tre kohorter født EP i løpet av tre tiår longitudinelt fra 10 til 35 års alder; undersøke om medisinske fremskritt innen nyfødtmedisin i løpet av disse tiårene har hatt innvirkning på lungefunksjon i voksen alder hos EP-fødte; og undersøke lungefunksjon og tegn til tidlig KOLS utvikling i en kohort med EP-fødte i trettiårene.

Metode: Tre regionale, populasjonsbaserte kohorter født i 1982-85, 1991-92 og 1999-2000 og individuelt matchede terminfødte kontroller ble undersøkt ved tre ganger anledninger i løpet av to tiår, fra 10 til 35 års alder. Deltakerne ble undersøkt med følgende lungefunksjonstester: spirometri, hel-kropps-pletysmografi, diffusjonskapasitet, bronkodilator reversibilitet og bronkial provokasjon. Spirometri data fra alle undersøkelsestidspunkt ble analysert longitudinelt. Resultat fra alle lungefunksjonstester ble sammenlignet mellom EP- og terminfødte, og på tvers av kohorter, ved 18 års alder. En kohort født på 1980-tallet ble undersøkt for tegn på tidlig KOLS utvikling ved å sammenlikne resultat fra alle lungefunksjonstester mellom EP- og terminfødte ved 35 års alder.

Resultat: 148/174 (85%) av inkluderbare EP-fødte og 138 terminfødte kontroller deltok minst en gang. De EP-fødte hadde forsert ekspiratorisk luftstrøms hastighet som utviklet seg stabilt sammenlignet med terminfødte kontroller fra 10 til 35 år, men på et lavere nivå. Det var tegn til bedring i forsert ekspiratorisk luftstrøms hastighet ved senere fødselstiår. Ved 18 års alder var de fleste lungefunksjons variabler sammenliknbare på tvers av kohorter. Økende fødselsvekts z-score og bruk av antenatale steroider var positivt assosiert med senere lungefunksjon. Det var tegn til bedring i forsert ekspiratorisk luftstrøms hastighet for hvert påfølgende fødselstiår blant EP-fødte med bronkopulmonal dysplasi (BPD). Ved 35 års alder hadde en kohort født EP på 1980-tallet nedsatt lungefunksjon målt ved bruk av flere metoder, med delvis reversibel luftveis obstruksjon, redusert diffusjonskapasitet, økt bronkial hyperreaktivitet og tegn på hyperinflasjon hos individ med BPD. Nesten halvparten av EP-fødte hadde forandringer som kan passe med pre-KOLS eller KOLS.

Konklusjon: EP-fødte hadde nedsatt lungefunksjon målt ved flere metoder, og både luftveier og alveolære komponenter var affisert. Lungefunksjonen til EP-fødte var sammenliknbar på tvers av tre voksne kohorter født i tiår preget av store forbedringer i nyfødtmedisinen, på tross av økende overlevelse av mer umodne og sårbare individ. Det var tegn til bedret forsert ekspiratorisk luftstrøms hastighet ved senere fødselstiår, med størst forbedring i gruppen med BPD. Nesten halvparten av en kohort født på 1980-tallet hadde forandringer som kan passe med pre-KOLS eller KOLS ved 35 års alder.

Background: Neonatal medicine improved considerably from the 1980s to 2000s, a period representative of key advances in neonatal medicine. This led to increasing survival of more immature infants born extremely preterm (EP, born ≤ 28 gestational age) or with extremely low birthweight (< 1000 g), collectively referred to as EP-born in this thesis. As survival first became possible for the majority of EP-born in the 1980s, they are only now reaching adulthood in numbers of consequence for research. The lifelong pulmonary consequences of EP birth and effects of advances in neonatal medicine remain unknown. Two potential long-term trends may arise from advances in neonatal medicine: better outcomes due to improved care for all; or worsened outcomes due to increased survival of more high-risk individuals. Lung function developments in EP-born after the onset of the physiological decline is unexplored, and there is concern for early development of chronic obstructive pulmonary disease (COPD).

Aims: To obtain comprehensive and longitudinal data on lung function in three cohorts born EP during three different decades representative of key advances in neonatal medicine, to explore the cohort effects of these advances, and to assess lung function and risk of COPD in a cohort of EP-born subjects in their fourth decade of life.

Methods: Three regional population-based cohorts born EP during 1982–85, 1991–92 and 1999–2000, and term-born controls matched for age and gender, were studied. Lung function outcomes were assessed three times over two decades, at ages from 10 to 35 years. The subjects underwent spirometry, body plethysmography, and tests of lung diffusing capacity, bronchodilator reversibility, and airway hyperresponsiveness. Spirometry data from all assessments were analysed longitudinally. All lung function outcomes were compared between term-born and EP-born, and across cohorts, at the age of 18 years. All lung function outcomes and risk of COPD was assessed for the 82–85 cohort at 35 years of age.

Results: A total of 148/174 (85%) eligible EP-born and 138 term-born controls participated at least once. Compared with term-born, EP-born had lower forced expiratory airflow measures at most assessments. The expiratory airflow trajectories of EP-born developed largely in parallel, but at lower levels, compared with term-born. Expiratory airflow measures improved in EP-born relative to term-born with each consecutive decade of birth. At 18 years of age, most lung function deficits were largely comparable across the three cohorts. Increasing birthweight z-score and use of antenatal corticosteroids were positively associated with improving lung function outcomes. There were signs of improvement in expiratory flow rates with more recent birth decade in EP-born individuals with bronchopulmonary dysplasia (BPD). At the age of 35 years, subjects born EP in the 1980s had widespread lung function impairments, with partly reversible airway obstruction, reduced lung diffusion capacity, increased airway hyperresponsiveness and signs of air trapping in subjects with neonatal BPD. Close to half of the EP-born subjects fit a pre-COPD or COPD phenotype at the age of 35 years.

Conclusions: EP-born subjects had widespread impairments in lung function outcomes, affecting both airways and alveolar components. Lung function deficits remained largely stable across three adult cohorts born in three defining decades of improving neonatal care, despite increasing survival of more vulnerable infants. Encouragingly, there were signs of improvements in expiratory flow rates with more recent birth decade, most prominent in the BPD subgroups. Close to half of EP-born adults born in the 1980s fit a pre-COPD or COPD phenotype by their fourth decade of life.