Full Text Article Open Access
Citation: Ben Othmane EM1, Belgacem I, Ben Cheikh M. Dyspnea in the elderly: Diagnostic contribution of the differentiation
Index. Jr. med. res. 2021; 4(2):7-10. Ben Othmane et al © All rights are reserved. https://doi.org/10.32512/jmr.4.2.2021/7.10
Submit your manuscript: www.jmedicalresearch.com
Background
Dyspnea is a common disabling symptom of cardiopulmonary diseases and
a considerable reason of emergency room (ER) consultation and hospital
admission. In elderly patients, it is sometimes difficult to distinguish
between the cardiac and the respiratory origin due to critical presentation.
The aim of this study was to assess diagnostic accuracy of the dyspnea
differentiation index (DDI).
Methods
This study is a prospective single centre analysis including patients aged
over 65 years consulting ER for dyspnea. Sixty-five patients were included
over a period of six months. The etiology of the dyspnea was established
according to the findings of the echocardiogram. Dyspnea differentiation
index (DDI= PRFxSpo2/1000) was calculated for all the patients.
Sensibility and specificity were assessed using the ROC curve.
Results
Mean included patients age was 75±8 years. Sex ratio was 0.85. Dyspnea
had cardiac origin in 38.5% and non-cardiac origin in 61.5% of cases.
Mean DDI was higher in the cardiac origin group (15.3vs 9.3, p=0.002).
the predictive positive value was 71% and the predictive negative value
was 86%. The optimal ROC curve cut-off showed DDI sensibility of 80%
and specificity of 77.5%.
Conclusions
DDI is simple tool easy to calculate with satisfactory diagnostic accuracy
that may guide the management of critical dyspnea in elderly before the
routine investigation.
Key words
Dyspnea; Elderly; Emergency room; Echocardiography, Index.
1: Department of Emergency, Mongi Slim Hospital,
Tunis, Tunisia
2: College of Medicine, Tunis, Tunisia
* Corresponding author
Correspondence to:
elmoez.benothmane@fmt.utm.tn
Publication data:
Submitted: July 22, 2021
Accepted: October 18, 2021
Online: November 30, 2021
This article was subject to full peer-review.
This is an open access article distributed under the
terms of the Creative Commons Attribution Non-
Commercial License 4.0 (CCBY-NC) allowing to
share and adapt.
Share: copy and redistribute the material in any
medium or format.
Adapt: remix, transform, and build upon the
licensed material.
the work provided must be properly cited and
cannot be used for commercial purpose.
El Moez Ben Othmane
1,2
*, Belgacem Ines
1,2
, Ben Cheikh Maamoun
1,2
.
Abstract
Original Article
Dyspnea in the elderly: Diagnostic contribution of the differentiation Index.
La dyspnée du sujet âgé: Apport diagnostique de lindex de Différentiation.
Dyspnea in the elderly: Diagnostic contribution of the differentiation Index
Citation: Ben Othmane EM1, Belgacem I, Ben Cheikh M. Dyspnea in the elderly: Diagnostic contribution of the differentiation
Index. Jr. med. res. 2021; 4(2):7-10. Ben Othmane et al © All rights are reserved
Submit your manuscript: www.jmedicalresearch.com
Dix-sept articles relatifs au sujet de l’étude étaient sélectionnés.
Considérations éthiques
Cette étude répond aux recommandations du comité d’éthiques de
l’hôpital Mongi Slim.
Résultats
Nous avons inclus 65 patients dont l’âge moyen était de 75±8 ans
(65- 90). La sex-ratio était de 0,85. Tous les patients consultaient le
service des urgences pour dyspnée aigue. Les groupes étudiés était
comparable en termes de comorbidités. Le tableau 1 résume les
antécédents pathologiques des patients inclus.
Tableau 1 : les antécédents pathologiques des patients inclus.
Comorbidités
n (%)
Hypertension artérielle
45 (70)
Diabète
35 (54)
Cardiopathie ischémique
17 (26)
Fibrillation auriculaire (FA)
14(21,5)
Broncho-pneumopathies obstructive
11 (17)
Insuffisance rénale chronique
9(14)
Traitement de fond
Diurétique
28 (43,1)
Bêta2mimétiques
11 (16,9)
Corticoïde
6 (9,2)
Trente-quatre pourcent des patients avaient une dyspnée NYHA
stade III et 28% avaient une dyspnée NYHA stade IV. Trois patients
étaient sous oxygène à domicile.
Les signes fonctionnels les plus fréquents étaient : La dyspnée aigue
d’installation brutale (35% des cas), une Toux et des expectorations
(27,7% des cas), et les douleurs thoraciques (26,15% des cas). Le
tableau 2 résume les données de l’examen clinique.
La radiographie du thorax avait décelé une cardiomégalie dans 5%
des cas, syndrome alvéolo-interstitiel dans 48 % des cas, et un foyer
de pneumopathie dans 24% des cas.
L’électrocardiogramme montrait un rythme régulier sinusal dans 36
% des cas. Une fibrillation auriculaire était présente chez 17 patients
(26%). Les troubles de la repolarisation étaient notés dans 29% des
cas et les troubles de la conduction dans 18,5% des cas.
La gazométrie artérielle à l’air ambiant révélait une hypoxémie
(PaO2<60 mm Hg) chez 40 patients associée à une hypocapnie dans
41% des cas.
Un profil gazométrique d’insuffisance respiratoire chronique avec
hypercapnie et hyperbasémie était présent dans 10,8% des cas. À
l’échographie pulmonaire 33 patients (50,8%) avaient un profil B .
Tableau 2 : Les donnes de l’examen cardiaque et pulmonaire.
Les caractéristiques cliniques
n(%)
Les râles sibilants
13 (20)
Les râles crépitants bilatéraux
40 (61,5)
Les signes de lutte
27 (41,53)
Les œdèmes des membres inferieurs
36 (55,4)
Les signes d’insuffisance cardiaque droite
6 (9,2)
La saturation pulsée en oxygène(%)
83%
La fréquence cardiaque (bpm)
101 ± 18
La pression artérielle systolique(mm Hg)
146± 35
Patients et Méthodes
Population
C’est une étude prospective menée sur 6 mois aux services des
urgences de l’hôpital Mongi slim à Tunis, Tunisie. Les soixante-cinq
patients inclus étaient âgés de plus de 65 ans consultant en
urgence pour dyspnée aigue non grave. Les patients présentant
des troubles de la conscience, un syndrome confusionnel, et ceux
ayant une dyspnée d’origine traumatique ou métabolique étaient
exclus de l’étude.
Recueil des données
Tout patient consultant aux urgences pour une dyspnée aigue, a
été accueilli au niveau de l’aire de triage. Selon le degré de gravi
clinique constaté au poste de triage, le patient est soit adressé vers
accueil des urgences ou vers l’unité de surveillance rapprochée.
Le médecin urgentiste procède à une anamnèse et un examen
clinique complet ainsi qu’ à la demande des examens para cliniques
(biologie, radiographie du thorax et un électrocardiogramme (ECG).
La pression artérielle en oxygène (PaO2) obtenue sur l’étude de la
gazométrie artérielle à l’air ambiant était notée pour chaque
patient. Le débit expiratoire de pointe (DEP) était mesuré avant
l’instauration de tout traitement médicamenteux.
Le « Dyspnea Différentiation Index (DDI) » était calculé selon la
formule :DEP ×PaO2/ 1000 (L* mm Hg/min).
Selon les données recueillis, un diagnostic étiologique préliminaire
de la dyspnée aigue était posé (cause cardiaque et cause non
cardiaque) et un traitement spécifique était instauré.
Une échographie doppler cardiaque et pulmonaire a été pratiquée
ultérieurement pour chaque patient inclus par un même médecin
cardiologue. SPSS version 22.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) était
utilisé pour l’analyse.
Etude analytique
Les patients inclus étaient subdivisés en deux groupe ( dyspnée
d’origine cardiaque et dyspnée d’origine non cardiaque) selon le
jugement clinique de l’urgentiste se basant sur une valeur de l’index
>10. Les résultats obtenus ont été confrontés aux donnes du
diagnostic étiologique final. Les tests chi-deux et Fisher étaient
utilisés pour l’analyse. Un taux de p<0.05 était nécessaire pour
retenir la signification. L’analyse de la courbe de ROC était utilisée
pour juger la sensibilité et la spécificité du DDI en tant qu’ outil de
diagnostic étiologique.
Revue de la littérature
Une revue de la littérature était menée sur plusieurs bases de
données scientifiques en utilisant les mots clés suivant en anglais
ou en français : Dyspnée, Urgences, Echographie, Index, Sujet âgé.
8
Dyspnea in the elderly: Diagnostic contribution of the differentiation Index
Citation: Ben Othmane EM1, Belgacem I, Ben Cheikh M. Dyspnea in the elderly: Diagnostic contribution of the differentiation
Index. Jr. med. res. 2021; 4(2):7-10. Ben Othmane et al © All rights are reserved
Submit your manuscript: www.jmedicalresearch.com
t w
Discussion
La dyspnée aigue est une cause fréquente d’hospitalisation des
sujets âgés aux urgences. La démarche du diagnostic étiologique
est souvent difficile en gériatrie. Ce groupe de patient est souvent
présente souvent de multiples tares intriquées telles que
l'obésité, l’insuffisance cardiaque ou respiratoire chronique, et les
thromboses veineuses profondes[4]. Dans un contexte d’urgence
tel qu’une dyspnée d’installation aigue, l’échographie cardiaque
représente l’examen complémentaire clé pour l’évaluation de la
fonction cardiaque et l’estimation précise de la fonction du
ventricule gauche.
L’échographie cardiaque avait objective une fonction VG<50% dans
27% des cas, une hypokinésie dans 15% des cas, et une valvulopathie
associée dans 30% des cas.
Les valeurs médianes de PaO2, le DEP étaient notées pour tous les
patients. La valeur du DDI était calculé. Les deux groupes définis était
comparable. Vingt-huit patients avaient une dyspnée d’origine cardiaque
et 37patients avait une dyspnée d’origine pulmonaire (non cardiaque).
Table 2: Diagnostic préliminaire
origine cardiaque
N=28
d’origine non cardiaque
N=37
P
PaO2 (mmHg)
79 ± 13,5
66 ± 13
0.146
DEP (L/min)
175 ±52
120 ± 27
0,332
DDI
12,6 ± 7
7,65 ± 2,5
0,01
Selon les données cliniques et paracliniques et les données de
l’échographie cardiaque et pulmonaire, les diagnostics retenus
étaient :une poussée d’insuffisance cardiaque dans 43% des cas ;une
pneumopathie infectieuse dans 38.5% des cas ; une exacerbation de
bronchopneumopathie obstructive dans 15.5 % des cas ; et une embolie
pulmonaire dans 3% des cas. Le calcul de DDI pour chaque patient
inclus, a conclu que la valeur moyenne de DDI au cours de la dyspnée
d’origine cardiaque était plus élevée que la valeur moyenne de DDI au
cours de la dyspnée d’origine pulmonaire (12,6 vs 7,65). L’analyse de la
courbe ROC du DDI a trouvé un une valeur seuil de 10,26 pour la
dyspnée d’origine cardiaque avec une aire sous la courbe ROC (AUC) à
0,842 ; p<0.001 un intervalle de confiance (IC) à 95% [0,773-0,960].
Pour un Cut off optimal égale à 10,26, la sensibilité du DDI pour la
différentiation entre une origine cardiaque ou pulmonaire d’une dyspnée
d’origine cardiaque était de 80%,la spécificité était de77,5 %, la valeur
prédictive positive était de 71% et la valeur prédictive négative était de
86%.
Analyse de la spécificité et de la sensibilité selon la courbe de ROC
Cet examen permet de confirmer la présence d’une éventuelle
cardiomyopathie et l’évaluation de sa gravité. Ceci conduit
habituellement et rapidement à un diagnostic étiologique précis
[5]. Cependant en pratique courante cet examen n’est pas
toujours disponible aux services des urgences malgré sa
reproductibilité et la fiabilité de ses résultats. L’idée d’avoir un
outil diagnostique assez fiable praticable immédiatement pour
tous les consultants souffrants dune dyspnée aigue était évoquée
par les urgentistes depuis une décennie [6].
Dans une étude prospective portant sur 71 patients, l’index de
différentiation dont la formule était: DDI=DEP*PaO2/100 avec
une PaO2 prélevée à l’air ambiant a permis de prédire le
diagnostic étiologique de la dyspnée aigue dans 79% des cas
alors que sur l’examen clinique uniquement l’étiologie de la
dyspnée n’était prédite que dans 60% des cas [7] . La valeur du
DDI était significativement plus basse chez le groupe des
patients ayant une dyspnée d’origine pulmonaire. Des
constations similaires ont été décrites par plusieurs auteurs[8,9]
P<0.001
Ceci pourrait être expliqué par le fait que de la valeur moyenne
du DEP est corrélée au diamètre des voies aériennes proximales.
Ainsi , la valeur du DEP est plus faible en cas de dyspnée d’origine
pulmonaire du fait du bronchospasme [10,11].
Cependant, la valeur du DEP est plus élevée chez les patients
ayant une dyspnée d’origine cardiaque car l’accumulation des
fluides interstitiels et l’engorgement des vaisseaux ce qui
provoque une obstruction des voies aériennes distales et une
baisse de la compliance pulmonaire sans retentissement sur le
DEP[12]. Chez le sujet âgé, il existe des modifications de
l’élasticité des tissus thoraco-pulmonaires (perte de la force de
rétraction élastique) qui favorisent la diminution de calibre des
bronches lors de l’expiration ce qui explique la réduction du DEP
indépendamment de l’étiologie de la dyspnée [13-15].
L’hypoxémie est un signe constant chez les patients présentant
une dyspnée aigue. Elle serait plus importante chez les patients
présentant une dyspnée d’origine pulmonaire. Elle est due à
plusieurs mécanismes tel que l’hypoventilation et l’altération du
rapport ventilation/perfusion; Le bronchospasme qui est aux
cytokines secrétées; et les troubles de la diffusion en cas
pathologie pulmonaire interstitielle [16] . Chez les patients ayant
une dyspnée d’origine cardiaque, l’hypoxémie n’est sévère qu’en
cas d’un œdème aigue du poumon. Plusieurs études ont montré
qu’un DDI réduit est significativement constaté en cas de
dyspnée d’origine pulmonaire. Dans notre étude, La valeur
médiane du DDI était plus élevée chez les patients ayant une
dyspnée d’origine cardiaque que chez les patients ayant une
dyspnée d’origine pulmonaire (12,6 vs 7,65).
9
Dyspnea in the elderly: Diagnostic contribution of the differentiation Index
Citation: Ben Othmane EM1, Belgacem I, Ben Cheikh M. Dyspnea in the elderly: Diagnostic contribution of the differentiation
Index. Jr. med. res. 2021; 4(2):7-10. Ben Othmane et al © All rights are reserved
Submit your manuscript: www.jmedicalresearch.com
Conflit d’intérêts: aucun
Conclusions
La dyspnée aiguë est motif de consultation très fréquent aux urgences et
se situe au carrefour de plusieurs spécialités. La démarche diagnostique
étiologique qui se heurte à plusieurs difficultés. Le DDI est un outil simple
et facile à calculer et utile pour orienter le diagnostic étiologique de la
dyspnée aigue chez le sujet âgé aux urgences avant la réalisation de
l’échographie cardiaque et pulmonaire
Références
[1]Chest pain and dyspnea in elderly patients. Nihon Ronen Igakkai Zasshi. 2020; 57:119-125.
[2]Joynes A. Chronic Dyspnea. Am Fam Physician. 2021;103:8.
[3]Ray P, Birolleau S, Lefort Y, Becquemin MH, Beigelman C, Isnard R, et al. Acute respiratory failure in the elderly:
etiology, emergency diagnosis and prognosis. Crit Care. 2006;10: R82.
[4]Staub LJ, Mazzali Biscaro RR, Kaszubowski E, Maurici R. Lung ultrasound for the emergency diagnosis of
pneumonia, acute heart failure, and exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease/asthma in adults: A
systematic review and meta-analysis. J Emerg Med. 2019; 56:53-69.
[5]Gallard E, Redonnet JP, Bourcier JE, Deshaies D, Largeteau N, Amalric JM,et al. Diagnostic performance of
cardiopulmonary ultrasound performed by the emergency physician in the management of acute dyspnea. Am J
Emerg Med. 2015; 33:352-8.
[6]Chin C, Booth S. Managing breathlessness: a palliative care approach. Postgrad Med J. 2016; 92:393-400.
[7]Ailani RK, Ravakhah K, Di Giovine B, Jacobsen G, Tun T, Epstein D, et al. Dyspnea differentiation index. Chest.
1999;116(4):1100‑4.
[8]Güder G, Störk S. COPD and heart failure: differential diagnosis and comorbidity. Herz. 2019; 44:502-08.
[9]Codjo LH, Dohou SH, Agbodandé A, Karimou BM, Wanvoegbe AF, Attinsounon AC,et al. Evaluation of the quality
of the management of dyspnea by GPs in Parakou in 2013. Pan Afr Med J. 2015;22:350.
[10] Berliner D, Schneider N, Welte T, Bauersachs J. The Differential Diagnosis of Dyspnea. Dtsch Ärztebl Int.
2016;113:834‑45.
[11]Budhwar N, Syed Z. Chronic Dyspnea: Diagnosis and Evaluation. Am Fam Physician. 2020;101:542-48.
[12]Hossein Pour AH, Gholami M, Saki M, Birjandi M. The effect of inspiratory muscle training on fatigue and dyspnea
in patients with heart failure: A randomized, controlled trial. Jpn J Nurs Sci. 2020;17:e12290
[13]Juntarawijit C. Peak expiratory flow rate and chronic respiratory symptoms among restaurant workers: a cross-
sectional study from Thailand. F1000Res. 2019 ;8:1429.
[14]Herrera-Sánchez A, Álvarez-Chávez FE, Castillo-Hernández MC, Orihuela Ó, Guevara-Balcázar G, Martínez-
Godínez MÁ, et al. Peak expiratory flow vs. spirometry for the diagnosis of asthma in adults. Rev Alerg Mex.
2019;66308-13.
[15]Chen CZ, Ou CY, Yu CH, Yang SC, Chang HY, Hsiue TR. Comparison of global initiative for chronic obstructive
pulmonary disease 2013 classification and body mass index, airflow obstruction, dyspnea, and exacerbations index
in predicting mortality and exacerbations in elderly adults with chronic obstructive pulmonary disease. J Am Geriatr
Soc. 2015;63:244-50
[16]Ge H, Liu X, Gu W, Feng X, Zhang F, Han F, et al. Distribution of COPD comorbidities and creation of acute
exacerbation risk score: Results from SCICP. J Inflamm Res. 2021;14:3335-48.
[17] Deng D, Zhou A, Chen P, Shuang Q. CODEXS: A new multidimensional index to better predict frequent COPD
exacerbators with inclusion of depression score. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2020; 15:249-59.
L’index de différentiation était couramment utilisé depuis sa première
description vu l’indisponibilides examens complémentaires nécessaires
aux services des urgences. Il a perdu certes de la place en pratique
urgentiste moderne. Cependant il reste utile à calculer pour les sujets âgés
et tous patient critique pour orienter l’attitude thérapeutique et la
préparation du patient en attendant le transfert à l’échographie. Il pourrait
garder tout son intérêt sous nos cieux vu la lourdeur des pathologies
chronique de la population âgées tunisienne, le manque de coordination
et les difficultés de transport interservices.
10