摘要
因为由主体合作的最小需求,强迫振荡技术在常规肺功能测试越来越多地采用。然而,在基线和支气管扩张后呼吸阻抗的全面和设备无关的值尚未建立健康的成年人。
这个多中心研究的目的是从4到26赫兹在18和80岁之间的健康白种人收集阻抗数据。被雇用五个不同的设备,以评估基线值和支气管扩张剂反应。
总之,检查368个科目。尽管调整人体测量,阻抗谱中的中心之间的频率依赖性不同,因此不能被合并。然而,除20和25赫兹的所有频率,和低频率(≤14赫兹)的电抗值的电阻并没有表现出一个中心的依赖。回归方程为电阻反映在男性更大的高度依赖性,在雄性和雌性比那些先前公开的更大的权重依赖。支气管扩张导致电阻的统计学显著减少(11%)和第95百分位等于电阻的32%的降低,在低频率。
我们的结论是,应制定了严格的校准程序,以确保数据的兼容性。此外,建议根据不同的设置新的参考方程来取代那些与单个设备建立的。
摘要
适用于成人呼吸阻抗的新预测方程已经开发出基于多台设备被http://ow.ly/p9t4e
介绍
使用强制振荡技术(FOT)测量呼吸系统的机械性能在肺功能实验室中得到越来越多的应用。FOT的主要优点是易于应用:振荡信号叠加在自主呼吸上,因此,不需要特殊的呼吸操作。
这对合作的需求最小取得了FOT在儿童肺功能检测,其中已使用各种FOT设备[进行了大量的研究,建立规范的数据特别有吸引力1,2],结果证明在很大程度上相干的。相比之下,只出现过规范性呼吸阻抗少数报告(žRS)数据在健康成人,有的只涉及相对年轻或仅老年受试者[3,4],或者只有振荡频率的少数进行了研究[五]。此外,对于对象的选择标准并不总是报告或样本人群限制在受试者相当窄特定亚组[3,6]。同样重要的是,大多数这样的规范性研究都是在同一个实验室进行,使用相同的强迫振荡设置中,Oscillaire,用L开发àndsér和同事[3,6-8],它不再可用。
虽然国际准则已经制定关于在临床实践中使用FOT的[1],从一个健康的群体衍生的合适的参考数据必须是可用的前临床使用,优选通过使用类似于在临床环境中使用的那些设备和测量程序获得的。此外,在健康受试者的支气管扩张剂反应数据应收集的可逆性测试患者适当的评价。
因此,本研究的目的是收集的基线值žRS并用不同的FOT设备支气管扩张剂反应,并制定呼吸电阻和电抗的参考范围作为频率的函数(F)对健康受试者年龄在18-80年。为了这个目的,三个商业FOT设备和两个定制的FOT设置在这5中心(C1-C5)的研究被用于测量žRS。
方法
主题
健康,不吸烟的成人白种人(≥18岁)纳入研究有没有历史肺部或心脏疾病,而且目前没有喘息,呼吸困难,咳嗽,痰多,气道高反应性或近期呼吸道感染。戒烟用的> 10包年吸烟史被排除在外。被要求每个中心至少包括五个科目%的年龄十年每个性别的,与每个中心≥60对象总数。除了珀斯(澳大利亚),其中邀请对象在巴瑟尔顿健康研究以前参加[9],所有的中心,从当地医院或大学的工作人员和他们的家庭成员之间的招募对象。所有受试者给他们的书面知情同意书和方案经当地的伦理委员会。
测量
参考阻抗
的高电阻(8.9帕斯卡·S·L-1)在各中心之间传阅参考阻抗,以检查不同FOT设置的准确性。
不同FOT装置和校准方法,该肺活量计,和参考阻抗的测量值在在线补充材料进行说明。
统计方法
人体测量数据
采用单因素方差分析(one-way ANOVA)对人体测量和肺活量数据进行中心间比较事后至少显著差异分析。
阻抗数据
的的intercentre比较žRS用重复测量方差分析进行光谱分析。由于分布不均匀,电阻([RRS)和电抗(XRS)呼吸系统的对数转换后进行了分析:LN([RRS)和ln(4-XRS), 分别。考虑到不同的组包括在不同FOT设置振荡频率,并同时测量的数据,混合模型ANOVA [的协方差结构建模12] 被雇佣。预测方程是从多元线性回归模型的。
从肺功能数据的短期可变性,可重复性测量定义为受试者内内-场合变异性在302名评估受试者(总人口的82%; 150男性和女152)。这种变化表示为重复性的系数,定义为两个基线测量之差的两倍的标准偏差由15分钟间隔[2]。重复性的系数限定在其中如果偏置为零的两个测量值之间的差异95%将位于极限。重复性系数采用者的数量也估计到支气管扩张管理。由于在最大变化žRS发生在哮喘病人身上的频率较低[1],分析的这部分被限制在[RRS和XRS在以与第1秒用力呼气量的变化进行比较(低频FEV1)。也计算在我国人口的支气管扩张剂反应的第95百分位。
结果
共有368名研究对象(88%为终身不吸烟者)被纳入研究;这些戒烟者平均吸烟史为4.4包年。已戒烟者和未戒烟者,经人体测量校正,在肺活量测定结果方面并无差异žRS数据。所研究的受试者的人体特征中列出表2;唯一显著intercentre差异,从C2的受试者更年轻,更高,重量更轻,并从C4的受试者比那些来自其他中心老。
如从人体测量数据预期的,在从C2受试者中观察到更高的绝对肺功能的值,但它们不是显著不同的,当结果被相对于所预测的值来表示(表2)。相比之下,C4科目显示比来自其他中心显著降低肺功能卷。FEV的比率1/肺活量(VC)稍微降低对C5的受试者比那些从其它中心。
FOT设备的质量控制
参考设备的阻抗与不同FOT设置和评估中被证明是5%和5°的预期的大小和相位偏移,分别在所有频率的所有设备除了C4, > 5%的偏差从预期的大小是观察到频率≥10赫兹(在线补充图S1)。
中心的依赖žRS数据
的平均值[RRS和XRS在调整协变量后高度不同的中心,年龄和体重绘制在图1;一些系统intercentre差异是明显的的频率依赖性[RRS和XRS。如在在线补充材料中详细描述的,施加到选择自回归协方差结构,用以光谱之间的相关性模型混合模型分析。混合模型与交互中心×频率和协变量的组合高度-年龄体重和身高,年龄体重指数(BMI)进行寻址。由于后者的组合并没有提高模型的性能,身高,年龄,体重保留后续分析。的的依赖关系[RRS和XRS对ln([RRS)和ln(4-XRS)。线性插值žRS一些频率值之间的值是必要的,以便于从不同中心的数据的组合。的频率依赖性žRS在各中心显著不同,因此全套žRS光谱从各中心不能结合;然而,数据池是可能的[RRS(具有20的异常,并在女25赫兹和在男性25赫兹)和用于XRS高达14赫兹的两性。从C5的数据排除消灭了显著差异[RRS,但不是在XRS。该C5数据被保留用于进一步的分析。
预测方程
单频的值[RRS和XRS时,谐振频率(F水库),电抗曲线面积(一种X)14],平均[RRS([R意思)被列入身高,年龄和体重的预测。预测方程和残余的标准偏差为LN的系数([RRS)和ln(4-XRS)列于表3和4, 分别。虽然年龄没有被证明是一个显著贡献者[RRS在高频(> 12赫兹)为女性的值,它不从模型省略了所预测的一致性的原因[RRS作为频率的函数。然而,年龄没有显著到的预测作出贡献XRS在任何频率的男性值,并且因此从该特定预测删去。不像的频率依赖性[RRS中,[R意思值未在该中心统计学差异,以及一种X4赫兹和之间的任一方计算F水库(一种X4)或介乎5赫兹至F水库(一种X5)也中心无关的。虽然是在一个中心的依赖F水库中,中心之间的差异很小(最大差异是<2赫兹),并认为是临床上不相关的。对于所预测的中值和正常值的上限/下限计算例在在线补充材料中给出。
支气管扩张剂反应
有没有的支气管扩张作用中心的依赖与FOT评估。支气管扩张引起的显著下降[RRS在所有频率(平均降低11%),并增加了XRS在图4,图5和6赫兹和FEV1(P <0.001,混合模型ANOVA),而肺活量没有变化。该变化[RRS比那些在XRS(图。3)。
可重复性相对系数用于鉴别支气管扩张反应者。[RRS在5赫兹时,36%的健康受试者对沙丁胺醇有阳性反应,3%的受试者为对照者。相比之下,FEV1鉴定所研究的受试者为阳性应答的17%和1%作为contraresponders(在线补充表S1)。只有28(8%)受试者根据这两种方法均为阳性反应者。XRS在较低的频率下,对支气管扩张剂反应的检测灵敏度明显低于[RRS在低频率(网上补充表S1)。
为了帮助确定哮喘患者的积极响应,在健康成人的支气管扩张剂反应的第95百分位数成立。第95百分位数的绝对和相对变化[RRS和XRS在低频,由于支气管扩张报告于表5。例如,在第95百分位响应[RRS以4Hz为1.41帕斯卡·S·L-1,对应于33%的相对减少(表5)。
讨论
据我们所知,这是第一项基线和支气管扩张剂后的研究žRS数据来自于多个中心的健康成人受试者采集。该[R意思在我们的研究中发现值接近公布的数据[3,4,6,8]。根据先前的研究结果,女性显示较大的值[RRS高于男性。性别,身高,年龄和体重:我们的健康成年人进行的阻抗数据通过类似于那些在预测方程以前使用的变量描述。
研究人群
人口的年龄和性别分布进行了很好的控制;男性和女性几乎同等贡献,以及每个性别的参与者18和80岁之间的均匀分布。所有的对象包括参加肺功能检查。该FEV1和对象群体的VC值均接近预期值(表2)。从各个中心基准肺活量数据基本上是相似的,但有一个例外:所述C4科目装饰值,其比在其他中心被显著降低,但仍然在预期范围内[13]。
肥胖是不是在我们的研究中排除标准。平均BMI为25.3和26.1千克。米-2分别用于女性和男性,;值接近于由世界卫生组织成人报道[16]。[RRS预计将上涨和XRS下跌与肥胖的程度[17,18],但BMI似乎并不比体重在我们的研究中一个更强有力的预测。
与先前的预测比较
我们的预测值[R意思与以往相比预测图4。当前的方程预测的值更高[R意思比大多数早期的预测[4,五,6,8,19用于短和年轻男性和用于男性高较低的值,预测[R意思因此表现出更大的高度依赖性,而较低的值[R意思结果发现,与之前发表的大多数方程相比,年轻女性的身高依赖关系相似。
对于目前和前次预测的比较[RRS和XRS在个别频率是困难的,因为在大多数文献报告žRS数据用频率的多项式[描述3,6,8,20]或线性回归确定的频率依赖性[RRS及其外推零频值[21]。的类似的比较[RRS如重量早期预测的功能呈现在网上补充图S6。
本研究允许预测[RRS图4和26赫兹之间XRS在≤14赫兹从五个中心汇总数据的基础上。žRS数据,特别是那些在低频率下测量,对支气管阻塞和收缩[敏感1],新推导的预测方程足以涵盖这些频率范围。的值可以认为是异常的[RRS,一种X要么F水库大于或XRS比相应的95%置信限较低,即参考值±1.64×残差标准差(表3和4,和在线补充材料)。
设备依赖
而所有厂商强调他们的设备的独特性,他们的用户希望所有FOT设置符合ERS指南[1]和与各种设置所获得的结果应该是可比较的。因此,它是目前研究的一个基本假设žRS在不同的中心测得的数据可以被合并。为了检验这一假设,参考阻抗先被派到各中心,以测试设备的精度。虽然所有的设置恢复的基准值或多或少准确,但应当注意的是,常规的校准装置通常具有低得多的阻抗值(〜2百帕·S·L-1),其只允许较少严格测试。
在一个设备依赖的可能性žRS接下来测试数据。统计分析表明,该方法具有频率依赖性[RRS在各种不同的中心,这些健康受试者的数据(图。1)。然而,尽管人体测量的调整,还有可能是所研究的人群之间的差异。这种可能的效果不能被从设备差异的影响区分开来。在C5的设备被发现提供离岛[RRS数据在20和25赫兹,他们[RRS因此数据展示比来自其他中心更显着负频率依赖性。从回归C5数据的遗漏改变了系数的预测方程[RRS到可以忽略的程度(未示出数据)。但是,要指出的负频率相关的解释是很重要的[RRS在小气道的功能方面的数据([R五-[R20),并且所述大气道([R20)已在文献中被相关联的与该特定设备[22,23]。本发现,即对频率的依赖性[RRS是设备依赖,严重挑战这种简单的解释。
该XRS在以上的频率数据F水库也依赖于中心,虽然没有单独的外围中心或装置;这些中心在两两之间有很大的不同(网上补充图S1)。这是最可能的解释XRS在高频率在连接管/口承的惯性的差异。在建设这些差异和修正程序,这并不总是透明的用户,对影响较小XRS在低频率的数据。
所述流量计的太低的共模抑制比可以是在高频流的失真的测量的一个重要决定因素[24]。不幸的是,商用设备的共模抑制比未指定,在大多数情况下,不容易被用户选中。然而,所有的设置精确地测量在所有频率高参考电阻(在线补充图S1)。尽管如此,对频率的依赖性[RRS调整人体测量后健康受试者的显示是中心,并且因此设备,相关的(图。1)。然后,这种差异可能与仪器和信号/数据处理程序,其细节是商业设备不可用的差异造成的。也许最重要的是,我们实现了一个校准检查程序没有压力和流量类似于那些从自主呼吸的波动,因此FOT设置的可能不同的非线性性能进行了未经测试。
以往的研究表明,与频率的关系[RRS是允许健康和疾病和该疾病的严重性的评估[之间分化出显着敏感指数7,25-27]。然而,正如上面提到的,我们的研究结果表明,该指数是依赖于设备。因此,我们建议,最佳的方式来描述异常žRS是寻找增加[RRS并在减少XRS在低频只。一种X和F资源是附加指标通过其表征异常XRS。
基线变异和支气管扩张剂反应
重复性作为阈值,以限定的正(或负)响应于支气管扩张的系数的使用意味着,根据定义,所研究的受试者的5%,预计将被标记为阳性或阴性应答者如果干预没有效果。积极响应者的数量比5%大得多,表明bronchomotor基调在我们的健康成年人的比例显著改变。[RRS在低频检测到两次作为除FEV许多积极的应答者1做(36%与17%)。双重响应的与任一索引数为<5%,但[RRS检测更多禁忌应答比FEV1做(网上补充表S1)。比FEV更敏感1为了检测临床环境中支气管运动张力的变化,[RRS已经提出了支气管激发试验,但不可逆性测试[1]。
也许我们的研究支气管扩张部分的最重要的结果是我们组的健康成年人进行的,这等于~32%,为响应第95百分位数[RRS在低频。健康成人的支气管扩张剂反应基本上是未知的。我们知道只有一个,其中以过敏和哮喘门诊筛选受试者被分配到一个健康对照组的研究[23]。他们平均下降了15%[R五支气管扩张后,值接近11%的降低在本研究中。百分我们组健康成年人的响应的95比以前健康学龄前儿童报告的数值略低:42%[28]和43%[29]。
结论
总之,我们的多中心,对成年人进行规范性呼吸阻抗数据多设备的研究显示,FOT设备产生的系统差异[RRS在20和25赫兹和在XRS在频率> 14赫兹。这表明,标准化的规则žRS测量应具有更严格的校准程序,以确保在所有频率数据兼容性来补充。然而,对于较低频率žRS目前的预测方程允许比较和解释与世界范围内白种人相关的成人阻抗数据,我们的数据也提供了关于基线变化的信息žRS在健康成人的支气管扩张剂反应。使用我们的基线žRS数据和支气管扩张剂反应进行评估,前瞻性地建立自己的诊断和成年患者的管理与哮喘或慢性阻塞性肺疾病援助的能力。
脚注
有关编辑意见,请参阅1435页。
这篇文章有提供补充材料www.www.qdcxjkg.com
利益冲突:无申报。
- 收到2012年8月10日。
- 公认2013年2月6日。
- ©ERS 2013