任何教医科学生肺部如何工作的人都会遇到一个迫在眉睫的问题。描述呼吸力学的最佳方法是根据气道阻力和肺顺应性,但这些测量在临床实践中并不容易获得。相反,临床医生关注间接信息可从肺活量测定。肺活量测定法的最大优点是其已知的立即重复性,而且在健康和疾病方面的试验差异有限[1]。这些特性,再加上它在临床决策中的广泛应用,确保了在可预见的将来,肺活量测量将被用于治疗呼吸道疾病。肺活量测定法的一个特别优点是可以获得与年龄和身高相关的正常值,根据这些正常值可以判断任何记录[2]。
从20世纪50年代开始,生理学家们意识到,在口腔处施加小的多频压力振荡,将会产生体积和流量的变化,从而为呼吸系统力学提供直接和非侵入性的测量。这些数据以呼吸系统阻力和抗拒(后者是一个涉及负数的复杂概念,从未引起临床医生的兴趣)的形式表达,应该能让我们深入了解休息时呼吸与疾病的关系。让这个测量临床实际应该有实质性改善的压力传感器测量的准确性非常小的压力波动,因此流,在航空公司也是一个相当大的计算能力增加必要的复杂的数学运算,例如快速傅里叶变换解决频率的混合应用于呼吸系统的行为描述。在1980年代初期[3.这些发展已成为现实,许多研究人员,特别是比利时的研究人员,测量了健康受试者和几种疾病状态下的耐药性和抗阻性[3.- - - - - -7]。尽管方便的测量时间短和缺乏主体合作提供的技术,很难与生成的数字更熟悉测量的条件下被迫过期所以这不是成人临床实践中广泛采用的技术。
通过扩音器产生的伪随机噪声或每200毫秒施加一次脉冲形压力振荡的脉冲串产生的强迫振荡的商业系统的发展鼓励了儿科对该技术的采用[8]。欧洲呼吸188bet官网地址学会在制定一份标准化术语和方法的文件方面发挥了重要作用,该文件现已被广泛采用[9]。有几个小组使用振荡法,对整个呼吸周期的信号进行平均,以评估药物,特别是支气管扩张剂对慢性阻塞性肺病(COPD)患者的治疗效果[10- - - - - -12],而其他研究人员则监测了从疾病恶化中恢复过程中呼吸系统抵抗力和电抗的变化[13,14]。目前正在进行的工作是将这些技术应用于家庭监测,以改善对门诊病人的管理,并有可能防止病情恶化[15,16]。但是,一个重大的缺点是缺乏可以用来评价结果的正常数据,以及对所测量的设备所特有的拟议正常幅度的关切。
这些不足之处现在已由Oostveenet al。(17,正如本期的《经济学人》所报道的188bet体育备用网址欧洲呼吸杂志。作者从5个不同的中心获得了振荡频谱,每个中心使用不同的机器(2个自制装置和3个商用装置,其中一个使用了脉冲振荡系统),在一组368名精心挑选的18-80岁的健康受试者中。从这些数据,他们能够比较设备和开发预测方程,可以普遍适用于患者和系统。他们的工作中出现了几个惊人的发现。
人们通常认为,频率较高的压力波动比频率较低的压力波动产生的呼吸系统阻力和电抗值更低,这反映了压力向肺部周围传导程度的差异。这样的模式出现在两个测试系统,但在其他两个电阻,但不是电抗值,是最高的高频率,而在其余的系统没有频率依赖性。这使得跨所有研究频率的数据汇集变得困难,但也提出了从低频和高频振动力学数据的差异推断小气道功能变化的稳健性的问题。电阻和电抗数据的即时重现性受到基线值的影响,且大于1组用力呼气容积的变化(FEV)1),另一项关于健康受试者和COPD患者的研究发现[18]。实际上,在这个年龄范围和性别更广的人群中,5赫兹阻抗变量的平均值与在更大的老年吸烟者和不吸烟者人群中报告的平均值非常相似[18]。作者研究了短效支气管扩张剂沙丁胺醇对呼吸系统抗性和电抗的影响。平均而言,他们发现阻力值下降了11%,但基于扩张支气管后的值超过了测试的可重复性系数,几乎有三分之一的健康受试者有反应。与之形成对比的是,FEV的响应率为17%1是使用。然而,重要的是不要将这里使用的标准与美国胸科协会/欧洲呼吸协会文件中推荐的标准相混淆,在这些文件中定义FEV需要额外的最小体积响应188bet官网地址1可逆性(1]。此外,还有一些关于基线肺功能影响的问题,以及在使用支气管扩张剂后,慢性阻塞性肺病等疾病的绝对体积变化是否与在健康受试者中观察到的情况确实不同[19]。目前的数据表明,支气管扩张剂影响健康人群的气道平滑肌张力,这可能为探索新疗法的影响提供了一种敏感的方法,其主要目的是作为支气管扩张剂。
当然,也有一些限制。从一台机器上得到的数据对阻抗值的频率依赖性比其他机器大得多。这是否反映了使用的电路、选择的设备、研究的个体或振荡传递的方式的不同,都应该解决。所有数据均不参考患者的呼气末肺容积(EELV)。这是一个重要的变量,以记录小差异的EELV对测量电阻和电抗的影响。此外,O的研究结果ostveenet al。(17]表示在整个呼吸周期内收集的数据的平均值。这在健康的受试者中是可以接受的,但当气流阻塞发展为阻力时,特别是当阻抗,呼气时的值明显大于吸气时的值,特别是当存在呼气流量限制时,就会出现问题[20.]。这在疾病状态下可能很重要,因为吸气电抗的测量与跨肺阻力密切相关[21],可以区分哮喘患者与COPD患者[22],似乎可以更好地指导吸入性支气管扩张剂治疗的有效性[23]。以类似于此处收集的方式开发的未来正常值应该报告根据收集时的呼吸周期阶段划分的数据。
Oostveenet al。(17]使用阻抗足够高的模拟参考系统,以模拟病人的情况,并详细说明所使用的硬件的技术要求(如。范围,线性,频响,共模抑制比,以及对振动的灵敏度)如前所述[9]。不过,仍有需要对软件的表现进行标准化,使软件能准确地复制标准波形,就像验证新肺量计时所做的一样[2]。开发一个系统,以准确地产生这种复杂的波形叠加在潮汐呼吸将是一个复杂的任务。然而,使用一组压力和流量数字信号来模拟患者的测量结果的简化版本可以相对容易地生成,这些患者呈现了一系列预先定义的阻抗值,并包含了与不同真实的自发呼吸模式相对应的信号组件。需要一个专家小组来开发这样一种装置,并把它作为“黄金标准”分发给那些生产振荡系统的人。
O的数据ostveenet al。(17是振动力学领域向前迈出的重要一步。我们现在可以确定,当数据是不正常的相对价值从健康的对象,在广泛的年龄范围和适用于两性。这些结果看起来比以前的数据集更可靠,但无疑可以通过其他工作人员添加额外信息来改进。临床生理学家面临的更大挑战不再是解释他们的数据是“正常的还是异常的”,而是决定这些测量在潮汐呼吸期间的临床意义。振荡力学的解释并不简单,但它在临床医学中的应用为更好地监测病人和增进对疾病对个人影响的理解开辟了令人兴奋的可能性。
脚注
利益冲突:未申报。
- 收到了2013年6月3日。
- 接受2013年6月10日。
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