摘要
需要简单的方法来评估患有囊性纤维化(CF)的婴儿的肺功能。这项研究确定了从潮汐呼吸获得的简单测量与来自更复杂的强迫呼气的机动的简单测量之间的关系。
健康婴儿和患有CF的婴儿分别从两家产科医院和五家CF专科医院招募。呼吸频率、潮气量、分钟通气量、潮气量比(TPTEF.T:E.),并与0.4秒用力呼气量(FEV)进行比较0.4)通过凸起的体积技术测量。
招募了95名健康婴儿和47名患有类似年龄,性别,种族和暴露于产妇吸烟的比例的47名婴儿。t没有区别PTEF.T:E.由于呼吸频率平均(95%可信区间)增加了5.8 (3.2-8.4)min, CF患儿的分钟通气量显著增加-1.CF的13(28%)婴儿呼吸速率> 2 SD升高。但是,呼吸率和FEV之间没有关联0.4可以识别。
在鉴别囊性纤维化婴儿的气道功能下降时,潮汐呼吸比没有用处。呼吸频率升高可能部分是由于通气的异质性,但对通过强制呼气测量的气道功能下降的预测很差。
这项工作得到了囊性纤维化的支持,突然婴幼儿死亡基础,邓士医学信托和托特克斯有限公司研究所在国家卫生服务高管收到的研发资金中的儿童健康福利研究所。
提高认识:患有囊性纤维化(CF)的受试者肺部(CF)的炎症和功能变化比以前认识到1在引进新生儿筛查和早期治疗干预措施的潜在机会之外,强调了需要简单的方法来评估早期生命期间的肺功能。理想情况下,这些方法应该适用于非镇静婴儿,从而促进了广泛的应用,并在肺部生长和生命的前2年的临界期间定期重复测量。
评估CF患儿气道功能最常用的方法是部分或完全用力呼气2.但是,对复杂设备和高度培训的人员的需求通常将这些技术应用于专业中心的应用。在出版Tucson研究的初始结果之后,这表明时间达到峰潮呼气流量(TPTEF.)与总呼气时间(TE.;潮呼吸比(tPTEF.T:E.))在无症状的男性婴儿中减少了谁随后喘息着3.那4.,已经进行了几项研究,以检查健康婴儿和那些有气道疾病的婴儿的潮汐流模式5.-9..潮气呼吸录制在技术上简单且可能允许在自然安静的睡眠期间在患者的床边进行测量5.那10.因此,尽管对他们的解释进行了持续的争议11那12, T的值PTEF.T:E.其他相关参数也继续吸引着人们的兴趣。
本研究的目的是确定潮气呼吸参数与0.4秒强制呼气量之间的关系(FEV0.4)在新诊断为CF的婴儿中与前瞻性招募的健康婴儿群体进行比较。
方法
主题
通过汗液试验和/或CF突变阳性基因型新诊断为CF的婴幼儿13是招募来的吗14那15,来自伦敦的五个专业中心,新生儿筛查不是常规的。如果在诊断时患者<24个月,并且没有额外的先天性或获得的心脏呼吸或神经学异常,则受试者符合条件。
在伦敦霍默顿或大学学院医院出生的健康婴儿被招募来作为一项正在进行的流行病学研究的一部分16.有需要住院治疗,先天性异常,新生儿期间的辅助通风或过早(<36周)的辅助通风的历史的受试者不合格。
健康婴儿的父母和有CF的父母给予了知情的书面同意。该研究得到了北泰晤士多中心研究伦理委员会和参加医院的当地研究伦理委员会的批准。
肺功能测定
所有婴儿检测时,良好和临床无上呼吸道感染≥3周。在测试当天,研究人员称了婴儿的体重并测量了他们的冠跟长度。体重和长度sd评分使用Child Growth Foundation算法计算17.暴露于母亲吸烟预先和后期出现的母体报告和当前吸烟习惯,由母体唾液含量证实18.所有婴儿均采用仰卧位,口服或直肠给药60-100 mg·kg-1氯水合物或等同剂量的三氯酚钠。婴儿的肩部被卷支撑,使颈部搁置在轻微的延伸中。一旦安静睡眠透明面罩(Rendell-Baker大小1或2; Rusch UK Ltd.,High Wycombe,英国),有效的死区(IE。50%水分位移量19),分别为7.5 mL和10 mL,放置在婴儿的嘴和鼻子,并使用治疗腻子创建一个无泄漏的密封20..使用加热的气动计测量气流(用于婴儿≤5千克:3500型,死区6.8 mL,线性度0-35 L·min-1;婴儿>5 kg:型号3700,死区13.9 mL,线性度0-160 L·min-1,Hans Rudolph,堪萨斯城,Mo,USA)和数字集成的信号以获得体积。婴儿在安静的睡眠中研究了,通过存在稳定的姿势,罕见的震惊和常规呼吸模式,以及缺乏快速眼球运动或频繁吸吮运动21.潮汐呼吸参数从至少20次呼吸中计算,记录了至少两个安静的有规律的呼吸周期6..
测量FEV0.4在肺充气压力为3kpa16那22.重复一次机动,直到获得至少两个可接受和可重复的流量/体积曲线16那22.
计算结果
在研究结束时,数据被导出为ASCII文件,使用之前验证过的软件进行分析23.潮呼吸参数,包括呼吸率(RR),潮气量(V.T.),分钟通风(MV),时间到TPTEF.当TPTEF.T:E.在潮汐呼吸时进行计算。FEV0.4根据“最佳”流量/体积曲线(定义为强制肺活量和FEV之和最高的技术上可接受的操作0.4)16那22那24.结果基于在健康婴儿中获得的测量结果,以绝对术语和SD分数表达。
统计分析
正态分布数据组采用未配对t检验,非正态分布数据组采用Mann - Whitney U检验。用卡方检验对分类变量进行比较。FEV之间的关联0.4,在考虑年龄、性别、身高、体重和母亲吸烟暴露的差异后,采用多元线性回归分析不同的潮汐呼吸参数和CF。正态图用于验证正态假设是否满足。Pearson相关性被用来评估正态分布变量之间的关系。
力量
作者估计,身体大小,性和暴露的Tomaternal A吸烟可能会占所选定的结果措施中的可变性的40-80%。由于CF,额外的10%是这种可变性,90种对照和30名CF患者的样品足以检测≥80%的功率在5%的重要性水平下25.
结果
对47例CF患儿进行了肺功能测量,详细情况已在之前发表15.CF的婴儿被诊断为30(6-93)周的中位数(范围)矫正年龄(6-93)周,并在诊断为12(0-38)周的间隔内进行测试。主题的细节总结在表1中⇓.背景:目前对照组的95名婴儿的特征与以前报道的相似15.男性、白人和母亲吸烟的比例相似。CF患儿的年龄相近,但明显比健康患儿更轻、更矮。
肺功能数据
潮气呼吸测量在所有婴儿中都是成功的,而强迫呼气的演习在所有健康的婴儿中都是成功的,除了有关其他人的所有婴儿以及其中五个。在每个受试者中分析了53(范围,20-120)呼吸的中位数,以评估潮气呼吸。RR的结果,V.T., MV和TPTEF.T:E.在表2中总结⇓,同时MV·公斤-1和TPTEF.T:E.与年龄和临床状况的关系见图1⇓.CF组的RR和MV显著升高V.T.当与体重相关时,绝对没有差异V.T.或t.PTEF.T:E.在两组之间。
在核算年龄,长度,体重,性别和暴露于母亲吸烟的效果后,RR和MV在婴儿中仍然升高,CF的平均值为5.8(95%置信区间(CI)3.2-8.4)分钟-1和0.60 (0.46-0.74)L。相比之下,即使对这些因素进行了调整,也没有显著差异V.T.差异(CF-Healthy)(0.97(-2.4-4.3)ml(p = 0.57))。因此,具有CF的婴儿的升高的MV由于RR升高而不是增加V.T..同样,在调整年龄和体型后,T仍然没有差异PTEF.T:E.CF患儿与对照组之间的差异(−0.005(−0.036-0.025))。性别和母亲吸烟暴露对任何潮汐呼吸参数均无显著影响。
如前所述14,经过类似的调整,FEV0.4在CF的婴儿比健康对照(-41(-56-26)ml)显着降低。RR,T的预测方程PTEF.T:E.和FEV.0.4根据95个健康婴儿的测量显示在表3中⇓.
从以下预测等式计算SD分数:
(测量值预测值)/预测的残余SD(1)
虽然有统计学意义,但长度对T的变异性的影响PTEF.T:E.非常小,只对整个预测模型进行了贡献(r2= 0.079)。因此,T的未调整组均值和sd值PTEF.T:E.用于计算该参数的sd评分。RR和T的sd评分之间的关系PTEF.T:E.和那些fev0.4如图2所示⇓.CF共有13(28%)婴儿在正常范围内具有RR(IE。> 2 sd)。其中四个是FEV0.4没有获得。在获得两个参数的那些中,FEV之间存在无核心关系0.4RR (p=0.07)或TPTEF.T:E.(P = 0.21)与SD得分相比(图2⇓)。
讨论
本研究评估了新诊断为CF的婴儿的潮汐呼吸参数,并将其与一大批年龄匹配的健康婴儿的测量值进行了比较。这些指标与FEV测量值之间的关系0.4还从同一婴儿进行检查,评估潮呼吸指标是否反映了这两组之间的气道功能差异。调整身体大小,年龄,性别和暴露于产妇吸烟后,没有差异V.T.或t.PTEF.T:E., TPTEF.T:E.和FEV.0.4.由于RR升高,MV在婴儿中显着增加,但在RR和FEV之间无法识别任何关系0.4.
尽管年龄相仿的测试时,健康的婴儿重和高与CF婴儿因为贫困增长。在这个特殊的研究中,对照组相似的年龄,而不是体型,被认为是更合适,因为潮汐呼吸参数被认为是年龄相关的26在美国,RR和T值均迅速下降PTEF.T:E.在生命的最初几个月6.那27.当比较高度依赖于体长的气道功能参数时,可以认识到这种情况并非如此14那15.作者通过使用多元线性回归来解释体型差异,从而解决了这个潜在的问题。
在露天的自然睡眠期间可能会评估潮汐呼吸指数,但随着产后年龄的增加变得更加困难。根据已发表的指南,在镇静使用胸部听诊之前,在这项研究中进行了尝试。28.然而,在清醒和活跃的婴儿中,RR的准确记录证明是困难的。在本研究中使用镇静,因为大多数婴儿均为3个月,潮气测量比较复杂的强迫呼气机动。此外,常用于婴幼儿肺功能试验的剂量中,氯水合物或三氯呋喃似乎对T有最小的影响PTEF.T:E.6.或RR29那30..虽然在理论上,镇静剂的吸收较差,导致CF的婴儿的较轻镇静,这不太可能影响目前研究的结果,因为两组之间没有观察到由镇静诱导的睡眠期间没有差异并且录音仅限于安静睡眠和常规潮气的时期。
T.PTEF.T:E.是由莫里斯和巷建议的31作为慢性阻塞性肺病成人气道阻塞的测量指标。随后的研究表明,在儿童和婴儿中,比例的缩短也可能与较低的气道阻塞有关。在TPTEF.T:E.和强迫呼气量在6-36岁的CF的受试者中32.同样,van der Ent等等。26研究发现,在3-11岁的儿童中,TPTEF.T:E.在哮喘患者中,不仅与肺活量相关,而且在支气管扩张剂治疗后增加。在后一项研究中,CF儿童的这一比率也显著低于健康受试者(0.27相对分别为0.43)。然而,婴儿的结果有些矛盾。降低TPTEF.T:E.在早期生活中观察到有哮喘家族史的婴儿33那34或其母亲在怀孕期间吸烟33那35并可能预示随后的喘息4..此外,一些作者发现了T之间的重要相关性PTEF.T:E.以及功能剩余容量时的最大流量8.患有慢性肺病的婴儿的值较低36.相比之下,其他研究只发现了微弱的7.或者t之间没有关系PTEF.T:E.和肺功能的其他参数,并没有能够展示T的任何差异PTEF.T:E.在那些有和没有现有呼吸疾病之间的人之间37.事实上,有人认为潮汐呼吸技术并不反映肺力学,而是婴儿对肺部疾病施加的机械约束的动态、神经肌肉反应11.
据作者所知,本研究首次对TPTEF.T:E.目的探讨CF患儿肺功能的变化PTEF.T:E.这项研究与之前报道的年龄相近的婴儿相似7.那26那36.然而,作者没有发现健康婴儿和CF患儿之间的任何差异,因此不推荐使用该参数作为未来CF患儿流行病学或干预研究的结果衡量指标。
与缺乏关于T的歧视相反PTEF.T:E.,在调整已知的混淆因素后,RR在CF后的婴儿显着更大。尽管这些婴儿在它们良好并且没有任何急性加重时都会进行测试38, 3例CF患儿60分钟RR >-1这是世界卫生组织诊断急性下呼吸道疾病的标准之一。然而,如图2所示⇑, RR和FEV之间存在相当大的离散性0.4,两者之间的负相关趋势并没有达到统计学意义(p=0.07)。此外,所有RR升高的患者都有FEV0.4而所有FEV降低者RR均在正常范围内0.4.这表明,这些参数反映了CF早期病理的不同方面,RR受气道阻塞以外的因素影响,或受强制呼气时未发现的气道特性影响。在没有变化的情况下RR的增加V.T.还有CF的成年人注意到39其中RR和气道阻塞之间存在显著相关,运动时的动脉氧合和最大通气提示,在患有CF的成人中,RR的增加与肺部疾病的严重程度相关。特别是在那些有临床证据表明既往有下呼吸道疾病的婴儿中,它更容易升高(图3)⇓)。然而,虽然RR的增加可能反映在存在受损的气体混合或气体交换的情况下增加MV的需要,但它也可能是由于增加的代谢率,呼吸的增加和/或更高的表面积重量比率(因为失败茁壮成长)。使用更复杂的技术,例如多呼吸惰性气体冲洗,也可以在潮汐呼吸期间进行,但是提供有关通风分布的详细信息,可用于评估受损气体混合在RR中的改变的相对贡献婴儿有CF.40.
总之,潮气呼吸比率似乎提供了一种有用的客观手段,可以在临床稳定期间评估时在新诊断患有囊性纤维化的婴儿中识别患儿的减少的气道功能。患有囊性纤维化的呼吸速率显着升高,既是一个群体和13/47(28%)个体婴儿的婴儿,与类似年龄的前瞻性健康对照组相比。虽然这项研究表明,呼吸率预测到呼吸道功能差,但患有早期肺病的其他病理生理方面可能会解释呼吸速率升高,例如受损的气体混合,患有囊性纤维化的婴儿。
致谢
作者谨此感谢C. Dezateux为这份手稿的重要评估,A.涉及统计分析的建议和参加本研究的家庭。
作者还希望感谢伦敦合作囊性纤维化小组的所有成员,包括:b·阿德勒I.B.林恩,a .布什,美国卡尔,r .城堡,k . Costeloe戴维斯,c .蹄兔高Willems j·戴维斯,c . Dezateux r . Dinwiddie j . Francis Goetz,自动跟踪Hoo, j . Hawdon亮度,马奇,j .价格,s . Ranganathan m .罗森塔尔G.Ruiz, j .股票,j . Stroobant a .韦德,c·沃利斯和h·怀亚特。
- 已收到2003年3月5日。
- 公认2003年6月11日。
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