文摘
本研究的目的是确定是否慢性肺病的婴幼儿阶段(CLDI)规模较小的航空公司和低肺密度与足月健康对照组相比。
摘要多层胸部计算机断层扫描(CT)扫描是在高架肺容积获得短暂的呼吸暂停镇静婴幼儿;38 CLDI比较与39个足月的控制。CLDI科目,出生时胎龄范围从25到29周。气管气道尺寸测量,未来三到四代到正确的下叶;肺容积和组织密度测量。
气道大小之间的关系和气道代CLDI和足月组之间的不同;气道第一和第二代的尺寸是大的比短的短CLDI足月的科目。CLDI科目的增加航空公司的规模与提高机械通气在新生儿期的时间。CLDI受试者更异质性肺密度与足月的科目。
摘要多层CT扫描的结果表明,定量分析在高卷提供了重要的见解肺部病理CLDI的婴幼儿。
现代治疗降低了生存的极限为早产< 25周妊娠;然而,慢性呼吸道后遗症后仍然是一个共同的结果极其早产(1- - - - - -3]。婴儿的生理评估慢性肺部疾病的初级阶段(CLDI)已经证明降低用力呼气流量和肺扩散能力,但正常的肺泡卷(4- - - - - -6]。有限的形态学数据显示肺泡的逮捕发展有越来越大的肺泡7];然而,这些数据主要从解剖或活检,这通常反映最严重的疾病(8]。
摘要多层计算机断层扫描(CT)被用于评估肺部疾病在活的有机体内肺结构(气道维度,组织密度和肺体积),改善我们的理解的肺部病理生理学(9- - - - - -11]。高质量在高架肺容积CT图像可以获得镇静婴儿,这使定量的评估在活的有机体内肺结构(12,13]。随着婴儿CLDI用力呼气流量下降(5),我们假设,他们会小型航空公司和/或气管内膜增厚与足月健康对照组相比。此外,通过测量CT肺组织密度依赖于实质组织和空气之间的关系。因此,我们也假设如果CLDI科目有逮捕在肺泡开发更少但更大的肺泡,然后CLDI科目会降低肺组织密度与足月的控制。
方法
主题
我们招募了CLDI新生儿重症监护病房和门诊的詹姆斯•惠特科姆Riley儿童医院(美国印第安纳波利斯,)。我们评估对象出生23至29周的妊娠,临床稳定的门诊病人无急性呼吸道症状> 3周,没有氧气的需求。主题与先天性心肺疾病被排除在外。
足月的控件(>怀孕37周)招募了部门的放射学(詹姆斯•惠特科姆莱利儿童医院)的计划进行nonpulmonary CT扫描在镇静non-respiratory临床评价的问题。受试者排除复发性呼吸道疾病史、哮喘药物的使用,住院治疗呼吸道疾病或先天性心肺异常。父母同意了额外的临床前CT扫描的胸部。结果大多数足月的控制已经从CLDI主题发布和数据作为一个抽象的(13,14]。这项研究是批准的机构审查委员会(美国印第安纳大学,印第安纳波利斯)和父母给书面知情同意。
高分辨率CT成像
摘要多层容积CT图像得到诱导呼吸暂停期间提高肺活量,定义为一个20而言不啻气道压力2啊,用光速超16扫描仪(美国通用电气医疗集团,密尔沃基,WI)。从胸部CT成像辐射估计为4.8 mGy低辐射协议的120千伏,20马·s有效的,视厚度0.625毫米,1.2和转速0.5 s。所有患者铋屏蔽对乳腺癌和降低辐射剂量的甲状腺(13]。使用自动软件图像处理肺工作站2 (IA维达诊断,爱荷华市,美国)。测量从气管气道(第0代)和未来四代入的右下肺分析最大大小的航空公司的途径:右主支气管(代),支气管中间部(二代),RLL7(三代)和TriRLL(四代)。内部和外部的横断面测量领域和墙面积计算是这两个领域之间的差异。肺实质分割于胸壁和门的结构,和肺密度、组织重量,肺癌和空气量计算(13]。
CLDI严重程度分类
CLDI分为轻度,中度或重度使用美国国立卫生研究院的标准根据要求补充氧气在≥≥28天产后年龄或36周post-menstrual年龄(15]。天的补充氧气和天的机械通风计算来自医疗记录。
统计分析
人口和新生儿特征进行概括和比较与足月CLDI科目使用两个示例未配对t检验或皮尔逊卡方测试。线性混合效应模型被用来分析气道大小16(内部横截面积)五代航空公司在五个水平下叶相关权利。一个完整的模型主要作用、双向和三方互动的高度,生成和集团(CLDI与足月)安装。该模型调整性别、种族和母亲在怀孕期间吸烟。如果三方相互作用不显著水平0.1,我们只保留了双向互动与p值< 0.1。群体效应被一代评估线性混合模型框架下如果有一个重要的组和代交互(表1)。类似的分析高度群体不进行确证结果;高度群体越来越高(小于或等于或大于中等高度,分别)。这种分析与分组高度局限于主题与< 83厘米高度由于缺乏过早受试者身高≥83厘米。线性混合模型也被用来评估新生儿变量和内部横截面积之间的关系。我们还为集团拟合模型与三方互动生成和高度群体评价较高和较短的对象组之间的差异影响跨代。类似的分析外横截面积和墙区。之间的交互项代、组和新生儿变量包括只有假定值< 0.1 (表1和2)。
肺密度首次概括的意思是,中位数和变异系数(LD浸;标准差除以平均值)为每个主题。之间的关系的意思是,中位数和LD浸与新生儿使用线性回归模型变量进行评估调整的性别,种族,母亲在怀孕期间吸烟和高度(表3)。肺总量、组织体积和风量与新生儿有关变量通过线性回归模型调整为相同的协变量的设置。所有分析使用SAS 9.2 (SAS研究所Inc .,卡里、数控、美国)。
结果
主题
我们评估39 CLDI和41个足月的科目(表4)。大部分的足月受试者临床评估颅畸形,听力损失或肿瘤不位于胸13]。CLDI之间没有明显差异和足月组的分布性、种族和母亲在怀孕期间吸烟;然而,CLDI年轻受试者和较小较足月的科目。
航空公司
有显著影响的一代数量和身体长度内横截面积,减少与增加一代从中央到边缘航空和身体长度的增加而增加(表1)。没有(CLDI相当孤立的群体效应与控制);然而,有一个显著的交互项组的一代。这种交互组的生成可以通过重复连续的高度被群体的分析高和短科目根据受试者的平均身高小于83 cm,作为没有CLDI对象> 83厘米。见图1,对照组演示横截面积减少从中央到边缘代和一个平行的横截面积的增加而增加的高度从矮到高的学科。短和高CLDI主题也表现出减少与增加代横截面积。然而,在控制相比,这些关系短和高CLDI科目不平行。图1还显示了内心的横截面积的三方互动生成、高度群体和团体(CLDI和足月)进一步证明这一点区别短和高的科目。短的受试者中,横截面积的代0和1对CLDI显著高于对照组(p = 0.036, p < 0.001,分别),而四代往往有一个较小的截面积比控制CLDI (p = 0.14)。在更高的主题,没有明显差异的横截面积的任何一代CLDI和控制对象。
我们也评估是否新生儿因素,如妊娠年龄和天的机械通风或补充氧气,与内心有关CLDI科目之间的横截面积。调整后为体长的评估、横截面积的增加与增加机械通风(p = 0.018),以及增加天补充氧气(p = 0.026);没有与胎龄(p = 0.192)。
对于我们的全面分析,我们调整性别、种族和母亲在怀孕期间吸烟,从肺功能测试数据表明这些因素可能是重要的决定因素的气道大小(16]。性与气道大小无关,而种族意义,与白人倾向于规模较小的航空公司和中非白种人相比(p = 0.079)。母亲在怀孕期间吸烟与一个较小的内截面积(p = 0.036)。
肺实质
肺密度
16个足月的受试者接受静脉注射对比non-respiratory CT;因而,我们分组受试者CLDI,足月没有对比和足月的对比。有一个总体显著肺密度之间的关系和身体长度;肺密度随体长增加而降低(p < 0.001)。在肺密度没有明显差异CLDI主题和足月控制没有对比(图2),而足月的受试者相比肺密度要大得多(见在线补充材料)。
我们评估了异质性肺内的密度计算LD浸为每个主题。LD浸所有人群的身体长度的增加而增加,大大增强了CLDI科目与足月控制没有对比(p = 0.007) (图3)。CLDI科目之一,无论是肺密度还是有限的浸与妊娠有关年龄、天的机械通风或补充氧气(表3)。性别、种族和母亲在怀孕期间吸烟对平均肺密度没有显著影响。对LD浸、种族和母亲吸烟没有影响,而有一个倾向于女性有一个较小的LD浸比男性(p = 0.05)。
肺容积
有一个总体显著肺容积和身体长度之间的关系;肺总量,风量和组织体积随着体长的增加而增加(p < 0.001)。比较三组,调整身体的长度,在总量没有明显差异,风量CLDI主题之间和组织体积和足月的控制没有对比(无花果4,5和6)。足月受试者收到相反的non-respiratory CT有更高的组织体积与足月的受试者相比,没有收到对比(p = 0.046)(见在线补充材料)。
CLDI科目中,肺癌、空气和组织量调整的体长与天逆关系的补充氧气;天的补充氧气越多,越小卷(表3)。此外,肺体积和组织体积与出生时胎龄有直接关系;出生时胎龄越大,肺容积越大。空气体积与孕龄的关系相似,虽然没有达到统计学意义(p = 0.088)。天的机械通气肺容积没有显著的影响,尽管有一个倾向于小卷在机械通气那些花更多天。
有一个倾向于雌性肺容积小,风量(p = 0.07),而白种人有更高的组织体积与中非白种人相比(p = 0.004),肺癌和风量没有显著差异。母亲在怀孕期间吸烟与任何无关的卷。
讨论
我们的研究是第一个使用摘要多层CT获取肺结构的定量评估与CLDI婴儿临床稳定门诊;以前的CT研究用定性评分(17- - - - - -19]。我们发现重要CLDI和足月科目之间的相同点与不同点进行航空公司的大小,肺肺密度和体积。气道大小之间的关系和气道生成不同CLDI和足月的科目。气道第一和第二代的尺寸是大的比短的短CLDI足月的科目。增加气道大小CLDI学科与增加机械通风的日子。没有明显差异在肺容积或意味着肺组织密度;然而,CLDI受试者更异质性肺密度与足月的科目。摘要多层CT扫描的结果表明,定量分析提供了重要的见解与CLDI婴儿的肺结构。
在我们的研究中,获得的图像是通气期间暂停在高卷,它提供了改进的图像分辨率与潮汐呼吸相比,尤其是在这个非常年轻的年龄,不能主动执行屏息策略(20.]。在高架肺容积成像,更紧密的肺活量比功能余气量,使更多的气道代形象化。此外,使用一些通胀和成像在肺容量升高可能会打开周边航空公司可能会关闭在潮汐呼吸,以及减少肺不张,可以镇静期间发生在婴儿仰卧位,从而低估肺容积。
本研究的另一个主要的力量是我们控制数据在同一机构获得相同的方法。我们提出CLDI科目会有较小的航空公司和/或增加气道壁厚时评估CT成像,这可能占用力呼气流量下降(4,5]。我们发现横截面积之间的关系和气道代CLDI和足月科目之间的不同;然而,第一个两代人在短CLDI大学科较短足月的科目。此外,在CLDI主题,横截面积的增加与增加机械通风的日子。这一发现表明,横截面积的增加CLDI主题可能是继发于重复机械应变产生的机械通气在生命早期更兼容的航空公司,所建议的动物模型(21,22]。虽然用力呼气流量下降的机制在CLDI婴儿没有定义,更多的航空公司可能有助于降低用力呼气流量。我们不能获得定量测量在更外围气道;因此,小尺寸的外围航空公司仍然可以有助于降低在CLDI用力呼气流。
用力呼气流量减少健康婴儿与母亲在怀孕期间吸烟相关(16,23]。从解剖肺的形态学数据报道,母亲在怀孕期间吸烟是增加气道壁厚和增加气道平滑肌(24]。然而,我们的研究首次表明,母亲吸烟与小型进行航空公司在婴幼儿在CLDI和足月组。我们的研究表明,母亲在怀孕期间吸烟可能也是一个重要的危险因素增加早产儿呼吸道疾病(25]。
从解剖肺的形态学数据的婴儿死于CLDI在肺泡逮捕示威发展有越来越大的肺泡产生肺气肿的外观肺(26]。尽管我们提出CLDI婴儿会降低肺密度与足月控制相比,我们没有发现显著差异。这可能反映了CLDI学科评估得那么严重比解剖CLDI报道肺实质疾病。另外,CT成像提供了一种更为宏观的评估肺实质,它可能不够灵敏检测温和实质疾病,尽管它已经发现气性变化在慢性阻塞性肺疾病和厌食症(27,28]。我们之前的研究发现,肺一氧化碳(的扩散能力DL,有限公司)/肺泡体积(V一个)比率显著低于CLDI婴儿与足月控制(6]。与更大的这一发现是一致的,但减少肺泡;然而,厚肺泡膜二级胶原沉积增加也可能占较低DL,有限公司/V一个。我们找到了一个更大的异质性肺密度CLDI主题,这可能与肺实质有密集的组件,如胶原蛋白增加,以及密度较低的组件,如肺气肿的变化。我们的研究不能够识别机制的更大的异质性肺密度CLDI科目。
我们评估肺容积利用CT成像CLDI没有发现差异和足月的控制,这是符合我们之前的生理研究,以及其他调查人员(6,29日]。我们确实发现CLDI科目中补充氧气的天,肺容积越小在调整了身体的长度。这一发现表明,新生儿接触更多的补充氧气和/或那些更严重的呼吸道疾病可能较小尺寸的肺。小肺容积CLDI科目需要更多天的补充氧气可能与降低肺癌增长或硬,不兼容的肺。我们观察到肺容积的关系与天的补充氧气出现肺总量,空气和组织卷,而不是肺密度,这表明减少空气和组织组件和符合肺增长下降。我们会预期,增加胶原蛋白和硬肺部可能导致补充氧气和组织体积之间的正相关关系。一些研究的婴儿与CLDI减少呼吸系统合规报告(30.];然而,这些测量一直局限于潮汐卷,可以极大地影响气道阻力和气道关闭。我们不知道任何研究测量静态压力-容积曲线CLDI婴儿,这将被要求区分的影响肺合规和肺肺容量增长。
我们的研究有几个局限性。首先,我们只包括与CLDI非常早产儿;因此,我们无法区分的相对影响早产和CLDI。未来的研究需要评估早产儿30至36周的妊娠,以及没有CLDI极早产儿。其次,我们的足月控制不能被认为是完全正常的,因为他们计划在CT扫描由于non-respiratory健康问题。然而,我们排除了主题与现在或过去的呼吸问题的历史。一些足月控制收到了静脉作为临床计划的一部分,CT相比,我们的肺实质分析足月科目分为那些没有对比,证实了肺密度(静脉注射对比的效果31日]。最后,我们评估肺增长是有限的横截面数据。纵向测量将提供一个更好的评估增长;然而,这需要重复CT成像和额外的辐射暴露。
总之,我们发现气管和肺实质的结构差异与婴幼儿CLDI评估使用摘要多层CT成像。气道大小之间的关系和气道代CLDI和足月的科目不同,和CLDI受试者的异质性肺密度。CLDI科目中,增加机械通风的日子增加大小的中央进行航空公司,同时增加天的补充氧气与肺容积较小有关。
确认
我们要感谢以下成员部门的放射学(爱荷华州爱荷华州儿童医院、城市、IA美国)的协助招募病人进行CT扫描:e·赫尔曼,殴打,m .持有人p .梦露,k . Steriwalt M.B.米勒,c .假惺惺和斯金纳。
脚注
可以从本文的补充材料www.www.qdcxjkg.com
支持声明
爱荷华大学获得了印第安纳大学研究付款产生的e·霍夫曼和他的员工j . Granroth-Cook致力于计算机断层扫描数据的分析研究,R.S.珀和他的员工。
感兴趣的语句
没有宣布。
- 收到了2011年4月14日。
- 接受2011年9月5日。
- ©2012人队