摘要
肺对一氧化氮的扩散能力(Dlno.),另外称为转移因子,首先于1983年测量。本文件标准标准单呼吸的技术和应用Dlno..本面板同意,1)肺功能系统应允许在使用前直接来自吸气储层的一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)气体的混合和测量,并且从肺泡“收集”或连续测量过期的浓度抽样通过快速气体分析器;2)化学发光NO分析仪屏气时间为10 s,或4-6 s,以适应NO电化学池较小的检测范围;3)吸入NO和氧浓度分别为40 - 60ppm和接近21%;4)肺泡氧饱和度(PAO2)应该通过抽取过期的气体来测量;5)血液中没有(θnO)的有限特异性电导应假定为4.5ml·min-1·毫米汞柱-1·毫升-1的血液;6) 1/θCO的方程为(0.0062·PAO2·(理想血红蛋白/测量血红蛋白)基于屏气PAO2并调整至平均血红蛋白浓度(男性14.6 g·dL)−1,女性13.4 g·dl−1);7)膜扩散能力比(Dmno./D相比)应该是1.97,基于组织扩散率。
摘要
一组专家对一氧化氮的肺扩散能力进行了标准化,以供全世界使用http://ow.ly/TpV1306Yhji
发展和选择专责小组
创建一份关于肺部一氧化氮扩散能力的标准化文件的初步申请(Dlno.)始于2014年向欧洲呼吸学会(ERS)科学委员会提交了一份提案。188bet官网地址该建议建议设立一个工作队,处理衡量的重要方法考虑Dlno.这样它的测量和结果的解释就可以标准化。2014年10月,提交了一份修订后的申请,其中包括一组经验丰富的医生、生理学家、内科科学家和一名技术人员。2015年初,ERS科学理事会和执行委员会批准了专家小组,并资助了工作组。所有的利益冲突都被宣布和审查。
任务组面板搜索Medline(已访问)通过PubMed)的文献检索。我们在搜索中使用了以下主要关键词:“肺扩散能力”、“一氧化氮的肺扩散能力”、Dlno.“ 和 ”Tlno.(肺部一氧化氮的转移因子)。我们将每个关键词的结果合并,然后过滤搜索结果,只列出1946年至2016年期间发表的英语人体研究。研究结果共被引用4000次。工作组小组随后审查了这些引用的摘要,并确定了103篇与本文件相关的同行评审文章,以及47篇可能相关的文章。文章的相关性是通过小组讨论和共识确定的。没有经过同行评审的科学会议和论文摘要一般不包括在内。然而,两篇摘要[1,2[论文[3.]和一章手册的生理[4,因为它们具有重要的历史和科学意义Dlno..在所有三次面对面的会议中,每个小组成员都对每个部分的内容和适当的参考文献进行了评论,并讨论了几个问题。这份文件是小组内部妥协的结果。
单呼吸的历史Dlno.要么Tlno.
的起源Dlno.
最初,对一氧化氮(不)摄取的兴趣是毒理学的。高浓度的二氧化氮(没有2;(100 ppm)或NO(0.5-2%)吸入7-50分钟可导致死亡和肺部损伤。5或实验动物接触[6].有趣的是,一种类似肺气肿的病变曾被描述过[6,助长了“氮氧化物”导致吸烟者肺气肿的猜测。
剑桥(英国)的一组,使用基于化学发光的描述的没有分析仪[7]发现1000ppm NO在整个烟雾中的半衰期消失为4.3 min(根据烟雾中14.4%的氧气浓度进行调整[8]),当吸入时,几乎所有的NO都完全扩散到肺部[9].提示吸入NO的氧化作用很小,肺气肿不是由NO引起的。
接下来,他们测量Dlno.以及肺对一氧化碳的扩散能力(DLCO);这些数据最初在1983年至1984年作为摘要呈现[1,2],并在B中报道orland博士项目[3.].随后,这些DLCO和Dlno.对不同屏气时间和背张力的观察发表于1989年[10],其中差异DLCO和Dlno.在分析仪的灵敏度(1ppm)范围内检测不到。然而,有更大的体积依赖性Dlno.相比DLCO,以及独立Dlno.(但不是DLCO)源自hyperoxia [10].
Daniel Bargeton和巴黎的Hervé Guénard独立地推测,Roughton和F奥斯特方程(1 /DLCO= 1 /D米+ 1 /θ·VC)[11可以使用单一的机动来解决,该机动同时测量一氧化碳(CO)和不摄取。D米是仅依赖分子扩散的肺泡上皮表面与红细胞分离膜的扩散能力(也称为肺泡-毛细血管膜电导),VC的总量是血液在肺毛细血管暴露于肺泡气毫升和θ的毫升数气体被血液的红细胞在1毫升每分钟每1毫米汞柱的分压的溶解气体等离子体和内部之间的红细胞(也称为血液中的电导率有限公司)(11].互惠(1 /Dlno.或1 /DLCO1 /D米和1 /θ·VC)分别是总扩散(或转移)抗性和膜和红细胞或耐药性。Guenardet al。[12公布了他们的分子式D米和VC同时从次呼吸Dlno.和DLCO在1987年。
的进化Dlno.(1989-2016)
早期的工作表明是这样的Dlno.超过的意思DLCO4.3(-5.3倍10,12].换句话说,对NO (1/Dlno.)来自肺泡的毛细血管血液约为CO的五分之一;这种差异无法通过两倍更大的组织扩散率完全解释相对生理上的挑战是找到造成这种差异的原因,并检验最初坚持的观念,即血液中NO的特定电导(θNO)准无限,从血浆到血红蛋白(Hb)捕获的转移阻力接近于零。
在随后的二十年中,证明肺中有“对一氧化氮转移的显着抗血液抗性”[13,14, θNO是有限的。在临床研究中,事实是Dlno.,不像DLCO,相对独立于吸入氧浓度的变化,因此肺泡氧分压[15,16]和红细胞压积[17],通过血液θ值的变化操作,似乎支持θno是“有效地”无限的原始概念,而且Dlno.是牙槽膜扩散能力的替代物,即D.lno.=Dmno.= 1.97·DLCO;此视图仍然由某些[18,19].但目前的共识是Dlno.是由膜气电导加权而非主导的,而DLCO由θco主导[20.].这Dlno./DLCO已在若干临床情况下进行了研究[21].提出了吸入NO和来自肺泡中的红细胞的吸入途径和肺毛细血管中的红细胞图1.
NO吸收的决定因素
NO、CO与毛细血管的反应
Hb在溶液中的反应不是非常快速的(比CO的速度近1500倍)[22].更重要的是,NO与Hb溶液的反应比与动物的血液的反应快500-1000倍[23或人类[24)来源。因此θNO不可能像最初认为的那样是“无限的”[10,12最近索赔[18,19].进一步支持“有限”θNO值的证据来自生理实验,在这些实验中,红细胞被“旁路”,或通过向膜氧合器灌注液中添加游离血红蛋白(通过溶血)或以血红蛋白为基础的血液替代品,或用化学稳定的牛血红蛋白(Oxyglobin)交换给狗输血TM值).在任何情况下,Dlno.随着Hb或其血红蛋白替代品更易吸入NO而增加[13].红细胞抵抗的部位可能在血浆、红细胞膜或细胞内部。Borlandet al。[14依次改变了每个屏障。只改变红细胞内部似乎改变了Dlno.[14].
θCO的最佳值
由于CO和氧气对HB可接近位点之间的竞争性结合,θco和平均肺毛细管张力之间存在强烈关联(PO2(1/θCO,血液对CO吸收的抵抗力,随着PO2增加)。理想的肺泡PO2是否被认为是肺毛细血管的替代物PO2[16];在正常缺氧状态下,健康肺的差异很小,但由于通气-灌注和/或弥漫性-灌注异质性,疾病加重。1/θCO与肺泡(毛细血管)的关系PO2通常表示为: (1)其中1/θCO的单位为mL of CO·(mL blood·min·mmHg)−1;“a”是斜率,这是一个与CO与Hb结合动力学有关的温度和ph依赖系数(“反应”系数);“b”是y轴截距,或“扩散”系数(现在认为主要是在红细胞内[14]);(理想Hb ÷measured Hb)是标准正常Hb浓度与受试者实际Hb值的比例。在最近的出版物中已经综述了8个已发表的(用于人类血液的)方程式,但它们在pH值和快速反应方法学方面有所不同[16,19,25].在“a”和“b”系数中有相当大的研究差异(方程1),但方法上的差异可能解释了大部分的变异性。例如,Reeves.和P方舟[26暴露于静态,不流动的血液的阶跃变化PO2一氧化碳张力;他们的“反应”系数比其他方法低50 - 90倍,他们的发现没有被复制。显然,方程中系数的不同1会影响计算D相比使用经典的Roughton-Forster多步肺泡PO2方法。例如,在运动时,取决于1/θCO和PO2方程,D相比可能会在48到128 ml·min时变化−1·毫米汞柱−1和VC从104到212毫升[27].在文献中,几个方程式1,特别是Roughton和F奥斯特[11], F奥斯特[4)和Reeves.和P方舟[26].因此,报告的值D相比虽然直接测量,但与肺毛细血管血量不一致Dlno.和DLCO应该有其他人可以计算D相比和VC使用他们有利的不同方程。
在应该推荐哪个方程的问题上,Guenardet al。[16,对发表的1/θCO .进行了测试和PO2常量的方程D相比/VC当正常受试者在静止时暴露于13.3%和18.9%的激发氧浓度。最能预测不变的等式D相比和VC,使用具有有限θno的单步NO-CO技术,是H.olland.[28],R.oughton和F奥斯特[11)和F奥斯特[4]但不是reeves.和P方舟[26].根据Guenardet al。[16]: (2)“a”和“b”系数与现有的已发布值不不同,则排除reeves.和P方舟[26].因此,我们同意使用方程2在本文档中,由于信息不足,目前,在现有已发表的1/θCO之间进行选择和PO2等式衍生体外.
θno的最佳值
使用与1957年θCO测量相同的连续流动快速混合装置[11, θNO可计算为4.5 mL·min−1·毫米汞柱−1·毫升−1血(29].较不直接的估计为3.0 mL·min−1·毫米汞柱−1·毫升−1(人类,在活的有机体内;Guenardet al。[16)至4.0 mL·min−1·毫米汞柱−1·毫升−1(膜氧气,体外;Borlandet al。[30.)至<4.5分钟−1·毫米汞柱−1(狗,在活的有机体内、交换输血;Borlandet al。[13])。一致认为θNO应以4.5 mL·min为宜−1·毫米汞柱−1·毫升−1的血。吸入氧气浓度的影响(因此肺泡PO2) 在Dlno.(因此θNO)很小[15,16,并且出于临床目的,可以忽略不计。同样,Hb浓度> 5-7 g·dL的影响−1在Dlno.小到无关紧要[14,17,31].
肺泡毛细管膜扩散容量和α比
肺泡毛细管膜扩散容量(D米)是NO(或CO)摄取途径的一部分,在肺泡和血浆之间扩散压力梯度的驱动下,分子扩散是主要的运输方式。在解剖学上,该通路包括表面活性剂内层、肺泡上皮、间质、毛细血管内皮、血浆和红细胞内血红蛋白分子(血气屏障)(图1).从生理上来说,是Roughton- f奥斯特方程(11],D米是y轴拦截,零PO2,1/1的情节DLCO相对1 /θ有限公司;这个定义没有延伸到NO,这是有效的PO2-独立的 [15].一个重要的行列式Dmno.和D相比是肺泡NO和CO浓度与肺毛细血管红细胞分布的匹配。如果肺泡毛细血管含有少量或没有红细胞,则会损害CO或NO的影响。增加的两个主要原因Dmno.和D相比在运动时是1)毛细血管募集由于血流或压力增加,2)更均匀的红细胞分布,从而改善了组织和红细胞膜表面之间的物理匹配[32,33].
的决定因素D米是组织扩散率(整个血气屏障的“集总”参数)和NO和CO的肺泡和血浆之间的压力梯度。气体在组织中的扩散率是其在组织中的溶解度除以其分子量的平方根。NO和CO的分子量相近,分别为30和28 g·mol−1),但NO的溶解度约为CO的两倍[34].扩散系数(NO/CO)一般取为1.97 [34,称为α。因此,Dmno.=α?D相比.直到有更多关于NO和CO在肺组织中扩散的数据可用,该ERS任务小组同意保留1.97作为Dmno./D相比比率。
的“经验”值(α)Dmno./D相比
有几个小组测量了D相比使用Roughton-Forster多步牙槽骨PO2方法和关联Dmno.(假设“无限”θno,这样Dlno.=Dmno.).这种“Dmno./D相比的比值明显大于根据组织扩散率比(α)预测的1.97,并根据所使用的方程从2.06到4.4不等[19,25,35,36].如果θNO的值是有限的,则可以得到更高的α值。由于θNO有一个有限的值(而且证据是压倒性的),这是经验的Dmno./D相比Ratio (α)仅仅说明了D相比同时一步NO-CO法(有或无有限θNO值)计算的结果显著大于D相比用经典的Roughton-Forster多级齿槽计算PO2方法。当重新计算一项使用呼吸法的研究数据时[36],有限的θno和guenard'1 /θco方程(方程式2)[16,结果表明D相比同时一步NO-CO法的测定结果为D相比用经典的Roughton-Forster多级齿槽计算PO2方法,在休息和运动时。使用其他方程式,有或没有无限θno,差异甚至更大。
同时一步NO-CO法Dmno.由于其具有较大的支气管的支气管摄取,而不是CO的溶解度,但是,对于CO的溶解度,但支气管漫射能力是不稳定的,因此肺泡的差异部分是正常受试者的漫射能力。同样,θno必须加倍(至9.0 ml·min)−1·毫米汞柱−1·毫升−1)减少Dmno.在同步一步NO-CO法中得到了充分的应用。一个可能的原因是D相比差异在于计算方法。许多测量对于两种方法都是常见的(Dlno.,DLCO,θno和θco在一个标称PO2(100 mmhg)),但同时一步的NO-CO方法使用漫射率常数,α(1.97),而Roughton-Forster MultiSep肺泡PO2方法外推1/θCO -PO2方程为零PO2获得拦截(1 / /D相比).实验,1 /θco-o2关系似乎是线性的(见图3F的奥斯特的文章(4),但Reeves.和P方舟[26发现θCO在PO2< 40mmhg,可能是由于CO与未配体的Hb位点结合所致相对HBO.2较高的置换反应PO2.1 /θco-的非线性PO2关系可能导致高估零点PO2截距和低估D相比与Roughton-Forster MultiSep肺泡PO2方法。这是一个清楚地需要进一步研究的区域。
气相中的NO
在单一呼吸持有中吸入不吸气的气道不计(〜0.02%)(补充附录A)。在阿米纳斯内,气体输送的主要模式是分子扩散。气相扩散系数与气体分子量的平方根成反比,因此NO和CO之间没有显着差异。这意味着气相阻力作为总转移阻力的比例(来自呼吸道支气管或肺泡管道对于毛细血管血液而言,含量越大,但正常肺部的效果是可忽略不计的。当使用肺切除术进行实验增加气相扩散抗性时,依赖于密度依赖性减少Dlno.观察(37].没有一致的效果DLCO因为它较慢的肺泡摄取。气相扩散电阻随着对流扩散“准静止”前沿向肺泡的前部移动而减小[38];从残余容积到总肺活量(TLC)的快速吸气促进了这种外周定位。因此,在单呼吸技术中,气相扩散限制Dlno.(约占总数1/Dlno.)[39].
无血摄取是扩散依赖的
像CO一样,不受较低,无量纲的扩散限制的影响 值(玻尔积分或扩散/灌注电导比)Dl是漫射能力,β是电容系数(水或等离子体溶解度或与Hb反应的气体的解离曲线的瞬时斜率)和 是肺血流(即。心输出量)。Gibson和Roughton[40]发表了唯一已知的NO / NOHB解离曲线,显示在线性附近,其半饱和为0.2mmHg,因此β= 2.5毫米汞柱−1因此 , 更确切地说Dlno./BQ˙在静止时= 150/(2.5·5000)= 0.012。运动时,Q˙的增加量比˙的增加量大得多,因此,这一比率更低Dlno..这个~0.012(静止时)的低值表明,肺泡内NO吸收的限速步骤是扩散电导而不是灌注电导。常数的证明Dlno.在膜表面积恒定的氧合器模型中,当血流变化为25倍时,有利于扩散而不是灌注限制[30.].
血液流动
肺血流量(即。心输出)随着运动强度而增加。在健康的科目中,存在线性增加Dlno.16 - 22∼毫升·分钟−1·毫米汞柱−1每1.0 L·Min−1氧气吸收增加[40- - - - - -42.]或〜5-7 ml·min−1·毫米汞柱−1每1.0 L·Min−1增加心输出[35,36](图2 c).肺结节病降低斜率至约2.2 mL·min−1·毫米汞柱−1每1.0 L·分钟−1增加心输出[35].的增加Dlno.(和DLCO,并不是由于增加了血流量,而是由于招募VC在组织和红细胞表面之间更好地匹配,并且在较小程度之间募集肺泡毛细管表面积。相关的相关性DLCO肺的血流比肺的血流更紧密Dlno.随血液流动(图2 c),这表明DLCO比敏感更敏感Dlno.到肺泡微血管募集。
在健康受试者中,吸入40 ppm NO 5分钟改变了血流分布[43.,而重新分配的流量则有利于依赖地区。然而,就全身肺气体交换反应而言,无论在常氧或缺氧条件下,10分钟吸入20ppm NO均不会改变摄氧量、动脉氧分压、动脉氧血红蛋白饱和度或静止或运动时的肺泡-动脉氧分压差[44.].另外,再呼吸NO 16 s不改变测量值DLCO或肺血流[36].
又紧张
潮汐呼吸时肺泡内源性NO浓度为~ 8 - 20ppb [45.鼻子中的~100-140 ppb [46.].均值±sd在50 mL·s时,单次呼出的NO的比例−1与健康受试者相比,哮喘学(73±11ppb)明显高(35±4 ppb)[47.].使用吸入不浓度为40-60ppm,鼻夹应避免张力干扰。否的存在不会影响测量的Dlno.[10,48.,49.]或DLCO[10,50.].
异质性
单一呼吸的缺点Dlno.(和DLCO)的测量是呼出的样本(500-1000毫升)并不能真正代表正常肺内的实际功能离散度。例如,在快速气体分析仪中,NO、CO和惰性气体(氦(He)、甲烷(CH))的浓度不均匀4),等。)存在于肺泡样本中,如倾斜的肺泡浓度平台所示相对时间或体积。有两种方式,其中异质性效果Dlno.(和DLCO)进行了评估:首先通过模拟理论肺中的分布和吸收[51.,52.];第二,通过观察不同屏气时间对呼吸的影响Dlno.和DLCO在正常主题和患者中[53.,54.].
【答案】C索et al。[55.],T.soukias等.[52.]表明肺部填充顺序,第一个气体启发被最后一个气体过期(第一个,最后一个),居住时间越长乘以第一激发气体不会增加肺泡吸收(没有的这种影响会更大,因为它比公司更快速吸收)。因此,对过期气体取样越晚,计算值越高Dlno..请注意,具有慢速和快速通风隔间的越熟悉的并联模型,其中“慢速”是“持续的,最后一个”具有相同的功能含义。P国际信息局和Sikand[51.]采用了经典的两室并行模型DLCO肺泡容积(腔室或肺总容积(V一个可独立改变屏气时间,并可改变屏气时间。请注意,Dlno.是产品的V一个在屏气和K没有(从肺泡气体的变化率,每单位压力不等同于Dlno./V一个).如果K没有,但肺泡体积在两个室之间不均匀,Dlno.如果肺泡体积均匀分布,但这种低估的是呼吸持续时间的影响[51.].如果两个K没有肺泡体积分布不均匀,Dlno.会被低估,而且随着屏气时间的延长,这种不足会增加[51.].
在第二种方法中,屏气时间是不同的同时Dlno.和DLCO测量正常受试者和气流阻塞患者。Dlno.和DLCO随着呼吸持续时间延长的减少[54.因为K没有(和K有限公司),更长的屏气时间(更多的重量被给予低K没有和K有限公司比肺泡体积的增加(屏气10秒惰性气体平衡的时间更长)更重要。Dlno.和DLCO的影响是相似的,那么异质性对Dlno./DLCO在正常受试者中比例很小。
没有公认的方法来“纠正”Dlno.和DLCO对于异质性的影响。现代快速气体分析仪不再分析“混合”且可能不具代表性的“肺泡”样本,而是可以实时测量在整个呼气过程中NO、CO和惰性气体的浓度,以便识别弥散的影响(倾斜的“肺泡平台”)。快速气体分析仪是否能对非均质性进行“校正”仍有待进一步研究。我们已经知道的是,腔室肺泡体积的异质性导致了对整体的低估V一个在完全充气时测量,相对于单独测量的薄层色谱估计值[56.].在正常受试者中,使用单次呼吸法和10秒屏气时间时,平均±10秒sdV一个与TLC的比值为0.94±0.07 [56.,57.,该值略小于1.0,主要是由于序列异质性。单次呼吸测试的肺泡容量<85%(使用体积描记仪测量)与气流阻塞有关[56.].纠正这种混合缺陷的一种方法是计算Dlno.作为K没有×TLC, TLC分别测量。然而,这并没有得到支持,因为它假定K没有在“难以接近的”单元中与肺的通风部位相同;这不太可能是柔软物等条件的情况。
总之,当Dlno.和DLCO在10时,呼吸保持与5次呼吸保持相比。增加之间的权衡趋势V一个和减少K没有和K有限公司(或反之亦然)在10秒相对5秒,所以色散V一个和Dl影响Dlno.和DLCO在相反的意义上。异质性的影响预计会在异常肺中加重,尽管这些影响并没有影响临床应用DLCO.
单呼吸的测量Dlno.在正常人和心肺疾病中
到20世纪80年代末,分析器可以检测到NO浓度低至1 ppb,允许检测到背张力(内源性呼吸道产生)约10 ppb NO和更长的屏气时间,最高可达传统的10秒。现在,快速反应分析仪允许通过呼吸测量肺泡轮廓[50.]稳态方法[58.].商业肺功能系统也可以使用更便宜的NO分析仪,但不太敏感的NO电化学电池,需要更短的屏气时间4-6秒。在接下来的25年里,研究人员对两者进行了综合衡量Dlno.和DLCO志愿者和患有不同疾病的病人
Dlno.在正常的肺部
在正常受试者,Dlno.减少到比…更大的程度DLCO当肺容量下降时[10,59.](图3).与100%相比V一个,Dlno.何时减少〜40%V一个减少〜50%(图3).这反对DLCO而同样的下降幅度仅为~ 25%V一个(图3).因此,在肺容积减少的同时,肺容积的百分比增加K有限公司(DLCO/V一个)大约是双倍的K没有(Dlno./V一个)(图3),反映更大Dlno.依赖DMNO /V一个比率比在VC/V一个比率。
在调整体位改变后V一个,两个Dlno.和DLCO由直立、坐到仰卧增加~ 5% [60.]可以通过增加~13%的增加来解释VC与坐姿相比,在仰卧位[60.].相比之下,从仰卧到俯卧位改变为俯卧位产生了不同的结果[61.].
Dlno.随着单呼吸测量的越来越多的运动强度,线性增加19,40,41.],稳态[62.或reetbearing [35,36,42.]方法(见图2 c例如使用再呼吸数据)。
在海拔高度(4400-5000米)停留2-30天后,Dlno.和DLCO(休息)健康的低地人的增加[18,63.,64.].但急性期(接触2-3天)Dlno./DLCO比率下降(8%),它返回基线(以及Dlno.和DLCO)在高空飞行一周后[63.].这些增加的Dlno.和DLCO急性高海拔暴露可解释为肺泡扩张(加权Dlno.)和毛细血管补充(加权DLCO),因为过度通气和心排血量增加。
在秘鲁健康的高海拔克川人[64.],DLCO和Dlno.与健康的低地人相比,在相同的海拔4天后Dlno.增长幅度较小Dlno./DLCO比率下降了5%。在一项涉及西藏夏尔巴人的类似研究中,相对增加DLCO和Dlno.更大,但也有更小的Dlno./DLCO比率(约为12%)[65.].在高海拔曲川人慢性高原病DLCO和Dlno.与健康的Quechuans相比,进一步增加,下降〜8%Dlno./DLCO比率 [64.].
潜水具有双色效果。两个都DLCO和Dlno.由于肺血管舒张和中心血容量移动的增加,短压缩空气或最大屏气潜水后暂时性增加VC,后来并行减少DLCO和Dlno.反映间质水肿的发展及通气灌注失配[66.- - - - - -68.].长时间的潜水与减少有关DLCO由于氧气毒性[69.,70].
Dlno.在疾病中
比较时Dlno.在疾病的对照组,它是有帮助的检查Dlno.同时测量DLCO和Dlno./DLCO比率 [21].作为Dlno.是加权D米和DLCO是加权VC,Dlno./DLCO比率(假设Dlno.和DLCO减少)反映摄取膜与毛细胞成分的相对变化(D相比/VC)[21].增加Dlno./DLCO表示减少VC大于减少D米,意味着微血管的破坏大于膜的破坏反之亦然减少Dlno./DLCO).同样,自Dlno.对生理范围内血细胞比容的变化不敏感,Dlno./DLCO比例应在贫血中升高,降低多胆症。如预测,将HB浓度增加33%(从7.8到10.4g·DL−1)Dlno.(∼3%,p > 0.05)DLCO增加了~ 20% (p<0.05)Dlno./DLCO比率由5.7减至4.8 [17].
微血管疾病
在肺动脉高压(PAH)中,研究[71.- - - - - -73.]显示出主要的微血管成分,减少VC大于减少D相比,导致升级D相比/VC和Dlno./DLCO比率。D相比摔倒在地VC下降是因为它们的相互依赖(“耦合”)。然而,在特发性肺动脉高压患者中,也有同样的降低D相比和VC,但没有变化Dlno./DLCO比率 [73.].肝硬化合并肝肺综合征(HPS) [74.],还有更少的减少VC和D相比(以及较低的动脉血氧分压)相对非HPS患者,但两组均表现出类似的崛起Dlno./DLCO和D相比/VC与对照组相比,与微血管疾病一致。在心力衰竭,Dlno./DLCO和D相比/VC据报比率有所增加[75.,但在计算中存在方法上的问题D相比/VC[76.].因此,需要对微血管疾病及其对扩散能力的影响进行更多的研究。
间质性肺病
更大的减少D相比比VC(有一个堕落的人Dlno./DLCO比值)在结节病患者中使用再呼吸技术观察到[35],而相反的结果则是[72.]使用弥漫性实质肺病和PAH患者的单呼吸技术。差异可以反映这些疾病的不同病理生理学和临床阶段。
结论
不同的病变会使膜减少(D米)和微血管(θ·VC)组分不同,并且在特定疾病中,影响和较少或非受影响的区域可能共存。因此,病理实体内功能的异质性意味着疾病特异性模式Dlno.和DLCO,Dlno./DLCO,D相比和VC在使用标准化技术报告更多临床研究之前,将保持不精确。
气体分析器和一般设备
系统设计
所有商业上可用Dlno.器械以单呼吸为基础DLCO测量系统加入无转移气体。首先要求是制备吸气气体样品,混合并储存以供随后的吸入。因为必须测量吸气和呼气的气体浓度,但是气体分析仪必须与吸气储层和呼气抽样袋连接。越来越多地使用连续的高速气体分析仪并推荐。具有电化学(低灵敏度,低速)分析仪,应从吸气储层采样激发的气体。因此,与患者的嘴有关,气体采样端口应靠近吸气 - 呼气切换阀;对于组合的一步NO-CO机动,受启发的NO,CO,惰性示踪气体和氧浓度的采样应来自吸气储层本身。在到期时,连续气体分析定义了解剖学死区的程度,并允许检查后续的“牙槽平原”的不同部分。如果应用扩散容量的三方程模型(吸入,呼吸持有和呼气),则需要连续采样的高速气体分析[82.].最后,必须使用气动吸气管或质量流量计测量灵感和过期的体积[83.].
设备性能标准
标准的Dlno.系统基本上是一次呼吸DLCO系统在吸气气体混合物中添加没有,并且没有分析仪的存在。可以定义两种主要亚型:第一类型的特征在于吸气储存器,例如气囊,用于吸气气体混合物的存储和测量。第二种类型具有混合室,其中激发的气体在每个启发之前从不同来源混合不同来源。基本设备DLCO系统已描述为其他地方[84.].重要的是,NO与氧(O2),形成否2(o.2+ 2·否→2·否2).没有2其形成速率为~ 0.02 ppm·s−1(∼1.2 ppm2·敏−1),在含有接近21%的氧气和60ppm NO的气体混合物中[85.];NO < 3ppm2当~ 60ppm的NO气体与~ 21%的氧气混合时,在2分钟内产生[85.].试验前将混合物在吸气袋中保留2分钟,Dlno.被高估了约1%。因此,NO气体(连同氮气(N2)储存在一个单独的气瓶中(除氧外),其中含有高浓度的NO和N2,范围为400 ~ 1200ppm NO in N2.NO与N的浓度越大2在气缸中,越少2被注射进吸气袋,吸入的氧气浓度被稀释得更少。由于NO与某些塑料发生反应,应该使用聚四氟乙烯(特氟龙)管。为防止NO与金属发生反应,接头和调节阀应采用不锈钢制造。有两种类型的NO分析仪可供选择:高灵敏度但昂贵的化学发光分析仪,检测下限为0.5 ppb,线性到检测上限500ppm,反应时间为70 ms。由于化学发光分析仪是昂贵的,商业肺功能测试设备,执行Dlno.测量通常配备较便宜、速度较慢、灵敏度较低的NO电化学电池。这些电池具有较低的灵敏度,检测范围为0-100 ppm,响应时间<10 s(90%满量程),因此只适用于标准的单呼吸测试。
通常是在单呼吸中DLCO,屏气时间为10±2 s的和M逃避公式 [86.].如果使用电化学电池Dlno.测试,由于分析仪的灵敏度较低,因此需要4-6秒的呼吸保持时间。为此目的,预测方程Dlno.,DLCO,D相比和VC的研究,屏气时间在4秒到10秒之间(平均为~6秒)。受试者特征在表格1并给出了预测方程表2..补充附录H允许插入与预测值相关的患者个人值。
尽管如此,使用5 s的较短呼吸持续时间而不是10秒的缺点Dlno.和DLCO测量。在具有通气异质性的成年受试者中,较短的呼吸持续时间可以高估扩散能力[54.,82.]相对传统的10 s测试。然而,在健康的儿童中,10 s和5次呼吸持续时间之间的差异很小[87.].
吸气不应使用40-60ppm的浓度,导致~5 S呼吸后的〜3-5 ppm的呼气不足49.,88.].即使连续22次Dlno.每次试验都激发出约55 ppm NO的实验对象,Dlno.保持不变(48.].此外,NO和CO之间的相互作用极小[10,50.],因此Dlno.和DLCO可同时测量。最佳的激发试验气体浓度DLCO测量结果接近0.30% CO和21% O2[84.].测量的V一个, 10% He或0.3% CH4可以使用。
线性和准确性
自DLCO和Dlno.对相对气体浓度的误差非常敏感,CO,NO和示踪气体分析仪的非线性不应超过离散系统的满量程的1.0%。也就是说,任何非线性都不得超过10%的满量程一次,零和满量程值都已设置[84.].一氧化碳、一氧化氮及示踪气体分析仪的准确度应在满量程的1.0%以内[84.].
漂移
气体分析仪应在零和增益中具有最小的漂移,使输出在测试间隔内稳定。通过比较在室内空气中,在单呼吸操纵之后立即在室内空气中测量的CO,NO和示踪值来确定漂移。当吸入3000ppm Co时,CO分析仪漂移应≤10ppm(或≤0.33%漂移),当吸入40-60ppm时,≤1ppm,≤1ppm以超过30秒的示踪气体的≤0.5%。优选的是具有测量的气体浓度的显示,从而确认稳定性。如果在30-次时间段内存在显着漂移(即。> 10ppm CO, > 1ppm NO(因为一个典型的NO电化学电池的分辨率为0.5-1 ppm)和>0.5%示踪气体),然后调整算法,以补偿分析仪从测量数据漂移。
设备质量控制
研究表明,36-70%的变异DLCO可以是由于仪器选择[89.].我们假设同样的变异存在于Dlno..因此,有必要对设备规范进行校准和标准化[90.].
1)气体分析仪应在每次测试之前进行归零,每次测试后应测量零水平,优选地通过一个自动化的过程。如果在每次测试之前和之后的零电平之间存在差异,则应设计调整算法来补偿分析仪与测量数据之间的偏移。如果使用离散系统,则应在注入吸气储液器后,在测试之前检查吸入NO浓度。
2)每天在经过验证的3-L注射器的帮助下进行体积校准。
3)每周或怀疑有问题时,应进行注射器泄漏测试。这是通过填充3-L注射器完全空气,然后在注射器输入处放置一个塞子来实现的。将注射器推入50毫升,保持10秒后释放。如果注射器未回到满针位置10ml内,应送去维修。然后在注射器低于满液50 mL的情况下重复上述步骤,使用塞子并将注射器拉至满液位置[84.].
4)每周对健康的非吸烟者进行标准受试者测试(生物对照)。无论何时,都要注意DLCO变化≥5.0ml·min−1·毫米汞柱−1要么Dlno.≥20 mL·min−1·毫米汞柱−1,从先前获得的值的平均值(表3).生物控制Dlno.和DLCO在同一肺功能系统上每周测量的值应在20和5毫升·min范内−1·毫米汞柱−1, 95%的时间。如果扩散能力的变化超过了这些限制,那么这将表明,只有5%的可能性,在本周获得的扩散能力值不是一个真正的变化,是由于机器错误或其他一些因素。这Dlno.和DLCO应记录在实验室日志簿上,以便注意到缓慢漂移的值。每次更换气瓶时都应进行标准受试者试验。
5) He/CH应每月测试气体分析仪的线性度4, CO和NO,通过使用已知测试气体浓度的连续稀释。最重要的是,实验室工作人员应该审查DLCO和Dlno.,吸气肺活量和V一个每次测试中的值,不仅要观察一周到周的变异性(表3),还可识别由于技术问题而产生的期望值偏差。
在环境温度和压力下使用3-L注射器(ATP),还可以通过进行以下测试来识别线性问题:用注射器中的~1L空气,剩余的2L填充有试验气体。然后在4-6的呼吸保持后清空注射器。计算的计算V一个必须在0.3 L ~ 3l范围内,注射器死腔用于V一个计算。绝对值DLCO必须<0.5 mL·min−1·毫米汞柱−1(< 0.167更易·分钟−1·kPa−1)和for.Dlno.< 3毫升·分钟−1·毫米汞柱−1(< 1更易·敏−1·kPa−1).制造商应该提供这种测试选项,这是相同的通常测试程序的病人,除了V一个将在ATP而不是体温、环境压力、饱和水蒸汽(BTPS)下报告[84.].
感染
必须防止病人向其他病人或工作人员传播感染。肺活量测定指南也适用于DLCO和Dlno.,如在其他地方详细描述的[91.].
测试技术
主题准备
自A.DLCO测量通常与a结合执行Dlno.测试时,应将碳氧血红蛋白(COHb)浓度降至最低,因为COHb降低DLCO.由于在休息呼吸室空气中,从血液中去除一半的CO需要长达6小时[92.]时,受试者应在测试前12小时内不吸烟,任何偏差应在报告中注明。由于城市污染也会增加COHb水平,在可能的情况下,应测量COHb或呼气样本,以便预测DLCO可以调整。
受试者应避免穿严重限制胸部和腹部扩张的衣服,并在测试后2小时内不要吃大餐。而且,有证据表明Dlno.[93.,94.] 和DLCO[93.,95.,96.在剧烈运动后的几个小时内仍有损伤。因此,虽然Dlno.和DLCO运动期间增加,增加平行率运动强度(即。心输出量)Dlno.和DLCO运动后1-2小时减少[93.- - - - - -96.],可以持续几个小时后运动[95.,96.].这种减少的机制可以是若干因素的组合:由于轻度间质肺水肿引起的肺泡 - 膜增厚[93.,94.,97.或由于肺动脉活动性收缩和/或外周血管舒张而导致的肺毛细血管血容量减少[95.,96.].因此,在剧烈运动后,应避免漫射能力测试≤12h。
记录受试者的人口学信息、体位、血红蛋白浓度、环境室温和大气压力。任何特殊的条件下,例如锻炼或改变启发O2分数,或影响肺功能或血管运动调的药物,例如应注意使用支气管扩张剂或β受体阻滞剂。应获得肺活量测定法测定的基线肺功能参数。受试者应舒适地坐好。在测试前,每个受试者应先熟悉测试设备并指导呼吸动作通过然后通过询问受试者在适当位置进行主题与吹嘴和鼻夹进行练习操作。
执行操纵
在临床和实验室实践中,应该是Dlno.与…同时进行DLCO,当前DLCO应遵循指南[84.].在安静的潮气呼吸后稳定呼吸模式,单呼吸技术Dlno.- - - - - -DLCO涉及从残留体积到含有已知量的试验气体混合物的推注的剩余肺容量的快速启发(通常用CO和诸如他,CH的惰性示踪气体4或霓虹灯);在<2.5 s内达到吸气肺活量≥90%为佳。在完全吸气时,受试者将在接近大气压的肺内压下屏气一段规定的时间(5 - 10s)。在呼吸暂停期间(实际上是胸腔内压力增加),受试者在快门上的放松将会减少DLCO约3% (1 mL·min)−1·毫米汞柱−1)[98.].因此,受试者应避免进行Valsalva(对关闭的声门施加正压)和Müller操作(增加胸内负压),因为这些操作会改变胸和肺毛细血管血容量。屏气后,受试者在4秒内平稳而迅速地呼出剩余容积。呼气的实际持续时间应该测量和记录。如果可以对过期气体浓度进行连续监测,则可以通过在开始下一次测试前观察潮末气体浓度来确认上次测试中示踪气体的被冲蚀。其次,如果可以对过期气体浓度进行连续监测,则应确定肺泡气体样本的时间点为死腔冲刷点,而不是使用0.75-1 L的固定冲刷量[84.,99.].
在连续测试之间,应允许≥4-5分钟的间隔,以确保完全消除来自肺的现有测试气体。由于肺内气流阻塞的气体混合差的受试者可能需要在测试之间的较长间隔。对于使用连续监测的系统,优选验证冲洗而不是使用任意的4-5分钟冲洗间隔。如果测试在单独的日子里重复,它们应在一天的同一时间进行,以尽量减少潜在的变异性DLCO由于HB和COHB中的昼夜波动[100.,101.].这DLCO减少0.4%[101.]至1.2%[100.每小时9时30分至5时30分。没有理由这样说Dlno.因为Hb和COHb的微小变化不会影响它[17,48.].
样品收集
在采集肺泡气体样本之前,从解剖死腔中呼出的气体的初始体积通常被丢弃。“洗脱量”可以任意设置(对于大多数成人,在BTPS下为0.75-1.0 L,对于肺活量小于2.0 L的受试者为0.50 L BTPS),也可以在通过快速气体分析仪持续监测呼气气体浓度的情况下单独确定。
在死腔冲洗后(包括仪器、口、阀、过滤器和解剖和生理死腔),采集0.5-1.0 L的肺泡样本进行分析。对于肺活量小的受试者,只要清除了所有的死区,死区冲刷体积<0.5 L是可以接受的。应报告样品收集中使用的实际参数和任何定制的调整。
在气体混合不良或各肺区域连续排空明显的受试者中,采集的气体样本将只反映该样本所在区域的性质。
灵感气体
用试验气体进行计算DLCO包括CO(通常接近0.3%)和He(通常∼10%)、CH等示踪气体4或霓虹灯(通常〜0.3%)测量V一个.试验气体混合物的其余部分包括接近21%的氧气,氮气为平衡,使得在最大灵感期间达到〜100mmHg的平均肺泡,以6秒的呼吸保持。作为DLCO每1%的氧气浓度减少每1%的增加~1.5%增加[16,102.,103.),Dlno./DLCO如果吸入的氧气浓度从21%降低到19%(由于氧气浓度的增加),比率应减少~ 3%DLCO只要)。实际上,研究表明,每一次1%的氧气浓度减少,测量Dlno./DLCO比率下降约2% [16,102.].重要的是要注意,虽然传统的扩散气体混合物报告21%的氧气在他们的气罐,当它到达吸气袋和被轻微稀释的NO/N2混合液中,吸入氧浓度可能接近20%(补充附录F)。
如果D相比和VC应从一步NO-CO技术(补充附录E)计算,应测量过期的“肺泡”氧浓度,从而可以计算θco。过期样品中的氧浓度是肺泡氧压力的良好近似。如果过期的取样氧浓度为15%,则海平面的估计的肺泡氧压力是当前的大气压减去水蒸气压(37℃的〜47mmHg)乘以0.15 = 107mmHg。在平均受试者的5次呼吸持有试验中,平均受氧浓度为19-20%,从呼气储层采样的平均过期的氧气浓度范围为15%至17%[49.,88.].
吸气储层中的气体处于环境温度和压力,干燥条件(ATPD)。灵感的数量(受试者的启发致力容量)和V一个从它计算的计算需要从ATPD转换为BTPS条件以计算Dlno./V一个(相当于K没有),以及标准温度和压力、干燥(760mmhg, 0°C, 0%湿度)条件下进行计算Dlno.(等于K没有×V一个).制造商应在软件中指定这些转换因子。
计算Dlno.,DLCO和V一个
的推导和计算Dlno.和DLCO除了气体种类不同外,它们是相同的。公式(补充附录B)给出Dlno.源自最近的一项回顾[104.,并强调了一个重要的概念,即Dlno.(和DLCO)分别是两种成分的产物,肺泡浓度变化率(k没有和k有限公司)每单位总气体压力(PB- - - - - -PH2O)和肺部肺泡区中那种气体的分布量(V一个).这个概念来自Marie Krogh,谁是谁是发起人DLCO1915年的测量[105.].重要的是,总死区(解剖死区和仪器死区)的计算被考虑在内V一个,否则计算肺泡体积会出现错误(补充附录C)。
计算呼吸保持时间
从一开始,受试者就被鼓励“尽可能快地”吸气,从剩余容积到TLC,也就是吸气肺活量。TLC时,通常屏气时间约为4 ~ 10秒Dlno.测量。如果使用较少敏感的电化学电池测量,则允许较短的呼吸保持时间。在呼吸结束时,牙槽样品收集的到期时不需要“强制”,因为胸壁和肺部的组合反冲确保它将“迅速”(除非通常是严重的脱离气流梗阻)。
理想情况下,在单呼吸试验中,所有与肺泡表面接触的NO和CO应处于接近TLC的屏气容积。因为前一个灵感和后一个终止都不是“瞬间的”,那个理想是不能实现的。J的和M逃避[86.]在一定深度上解决了“有效屏气时间”的问题,他们的计算建议已被接受[99.].屏气时间在吸气时间的前30%后开始,并在收集过期样品的中途结束(在初始呼气750 - 1000ml后)。因此,这个特别工作组同意使用琼斯-米德公式。
屏气时间小于10秒
因为肺泡对NO的吸收比对CO的吸收快5倍(图2一个),肺泡不浓度为呼吸持有5 s后浓度的〜5%,10 s后~1%。为了最大化到期的无信号,流行病学研究中的研究人员将呼吸持续时间减少到4 s [106.]或5.5 s [107.]但虽然其他有敏感的分析仪,但已经保持了10秒钟[57.].
屏气时间<10秒的含义
由于生理原因,部分由于重力,部分由于肺的内在结构,既不通气也不通气Dlno.均匀分布。在一个双室肺,p的理论研究中国际信息局和Sikand[51.显示出受激发的音量分布不均匀DLCO/V一个(相当于K有限公司)总是导致低估的DLCO(和扩展Dlno.)与同类情况相比。
Dresselet al。[54.]系统地研究了依赖Dlno.,DLCO及其组件V一个,K没有和K有限公司正常受试者和囊性纤维化导致气流阻塞的患者。在正常科目中,“无障碍”V一个屏气10秒时比4秒时多3%(屏气10秒时气体穿透肺泡的时间更长),但是K没有和Dlno.少于14%。减少的可能原因K没有和K有限公司随着较长的呼吸持续时间是给予更多重量,在较长的呼吸持续时间,更慢地灌装和排空单位,其Dl/V一个(相当于K)小于更快的单位。在正常受试者中,有9%的下降DLCO屏气时间从10秒到4秒,所以Dlno./DLCO比率相对而言没有受到影响。在气流阻塞(囊性纤维化)中,V一个超过10秒V一个在4秒时增加了8%,而正常受试者增加了3%。屏气时间较4 ~ 10 s减少约14%Dlno.减少了18%K没有在正常受试者和囊性纤维化患者中相似。但由于DLCO和K有限公司在同一时期受到的影响较小Dlno./DLCO囊性纤维化患者的比例下降了15%。这些发现表明,通风分布或吸入气体的渗透是不均匀的,即使在正常受试者,因为更大的V一个发生在10秒相对4 S呼吸;相比之下,异质性增加K没有和K有限公司在4秒钟相对比变化量多10秒V一个,这克服了4-s的较小的下降V一个.因此,净效应Dlno.和DLCO在4秒钟相对10秒的屏气取决于反向变化的组合V一个和K没有和K有限公司, 自从Dl=K×V一个.
一些研究显示了不同的模式。20世纪90年代早期的研究并没有发现Dlno.[53.]或DLCO[53.,108.,但屏气时间较短(降至3 s屏气)K和V一个值没有被报告,所以不能得出关于机制的结论。正常健康的孩子,T同性恋者等.[87.)发现,DLCO和V一个在10岁的时候也有同样的增长吗相对5次呼吸持有时间,那K有限公司没有显着改变(Dlno.仅在5秒时研究)。从P国际信息局和Sikand[51.,屏气时间的独立性意味着屏气时间的均匀分布DLCO/V一个(相当于K有限公司),这可能与儿童的肺较小(以及重力和等重力影响较小)有关。
评价Dlno.
重复性、再现性和测试次数
有必要报告会议期间和会议期间的可变性DLCO和Dlno.测量,以便区分正常的生物变异性/测量的技术变异性和临床可测量的扩散能力变化。表3在5次呼吸持有机动时,呈现可接受的会话内部(在给定的测试会话中)和会话间(在会话之间或日期之间)变异性Dlno.和DLCO绝对数字[48.,49.,88.].在4-10分钟内进行的两个试验的平均值,其差异在Dlno.和DLCO在17到3毫升·min−1·毫米汞柱−1,分别适用于健康受试者和肺病理生理受试者。的重现性DLCO和Dlno.一周或一个月到一个月的时间是5和20毫升·分钟−1·毫米汞柱−1,分别在健康受试者和肺病理生理学(表3).也就是说,任何扩散能力参数每周的变化等于或大于重现性,只有5%的可能性它不是一个真正的变化。对于不那么严格的重现性标准,有20%的机会改变DLCO和Dlno.这一周或一个月到一个月的时间不是真正的变化,看看“最小的可测量变化”列表3.这是可重现性的一半。重复性和再现性的统计计算参见附录G。
有15%的差异的重现值Dlno.(20毫升·分钟−1·毫米汞柱−1)和重复性值Dlno.(17.2毫升·分钟−1·毫米汞柱−1).的重现性值有35%的差异DLCO(4.9 ml·min−1·毫米汞柱−1)和重复性值DLCO(3.2 ml·min−1·毫米汞柱−1).然而,这一百分比差异增加到34%DLCO(表3).这表明,Dlno.是一个更稳定的衡量在几个月内相比DLCO并且大部分变异性Dlno.是在会话内而不是在会话之间[88.].
重复的测试没有影响Dlno.,不论COHb浓度如何[48.,49.].即使连续22次Dlno.测量,Dlno.不受影响,甲红蛋白的上升是最小的[48.].由于最大的斜率递减DLCO用上升的柯布观察为~0.4-0.5 ml·min−1·毫米汞柱−1减少DLCO每增加1%的一氧化碳含量(男性及女性合起来)[48.],重复测试的最小数量会引起减少DLCO大于其重复性(即。≥3.2毫升·分钟−1·毫米汞柱−1) 5秒屏气动作为8秒,10秒屏气动作为6秒。因此,一次练习中不应进行超过8个5秒或6个10秒的屏气动作。
计算D相比和VC
使用同时的一步无CO技术,在单个肺泡上进行测量PO2的水平。θNO和θCO的值需在计算中计算(表4.与θNO和θCO已发表值有关的文献在前面的“起源”小节中进行了综述Dlno..一般认为4.5 mL NO·(mL血·min)为有限的θNO−1·毫米汞柱−1)来自C.arlsen和C偶尔[29],用于临床目的是独立于肺泡的PO2或HB浓度。相反,一氧化碳的全血传递电导依赖于平均毛细血管PO2(大约肺泡PO2)和血红蛋白浓度(反映在红细胞压积)。1/θCO关系存在许多方程(即。表5.).我们从G中选择1/θCOuenardet al。[16](等式2和表5.)作为最具代表性的。负值D相比除非Dlno./DLCO比率是>7.5,这是非常不可能的,因为正常值Dlno./DLCO由3.8至5.8 (表格1).
在文献中,1 /θco-的几个版本PO2关系 (表5.)已被用于计算D相比和VC.r.oughton和F奥斯特公式 [11]产生强烈的相关性Dlno.(作为代替Dmno.),D相比用于休息和运动的实验数据[35,36,109.].其他(例如[18,62.,63.,94.])优选由f提供的后续配方奥斯特[4]但是阴道或过高D相比已经使用它使用的值[19];因此,一些(19,25倾向于R给出的公式eeves.和P方舟[26“最适合”α - 比率(所有> 2.0),以获得最佳协议D相比在一步NO-CO技术和经典的Roughton-Forster多步牙槽骨之间PO2方法。Guenardet al。[16]提出了一个新的1 /θco-PO2从单次呼吸测量的经验推导的公式Dlno.和DLCO两者PAO2水平,同时保持θno在4.5 ml no·(ml血液·min−1·毫米汞柱−1).这个公式可能包含了一些生理上的复杂性,这在以前的公式中是没有的体外但新旧公式的计算结果相当接近(表5.[4,11,28])。与F相比奥斯特公式 [4中列出)表5.Guenardet al。1/θCO公式表5.)产生平均数VC大于7%(5毫升)(95%的协议限值- 5 -11毫升)和平均值D相比- 23-7 mL·min·mmHg的95%极限值−1).图4.演示了这个图形。
尽管在活的有机体内因素可以解释公式之间的一些差异,而在运动或病理条件下的“最佳”θCO值仍有待确定,有几个公式显示出合理的一致性(表5.).θCO随PAO2,有一个范围PAO2即使是在正常的受试者中,也应尽可能估计过期的氧气浓度。
预测方程式
方法
目前,单呼吸有几个预测方程Dlno.在成人中:来自北美的一个[107.],一个来自北非[110.]两个来自欧洲[57.,106.].由于在这些研究中亚洲、非洲黑人和印度受试者(均<15例)很少,因此为白人、欧洲或北美成年人建立了预测方程[57.,106.,107.].我们从其中两项使用5s屏气的研究中获得了未识别的数据[106.,107.].数据从范德lee等.[57.使用10秒的呼吸保持时间也包括在分析中。我们增加了10次呼吸数据范德leeet al。由于只有一个小~1 ml·min−1·毫米汞柱−1绝对变化DLCO健康受试者在休息时的屏气时间在5- 10秒之间DLCO和~ 3ml·min−1·毫米汞柱−1差异很高DLCO值(89.].这些研究使用了牙槽气体的离散样品,而不是连续监测呼出气体浓度。
从这些数据集[57.,106.,107.),D相比和VC首先根据补充附录A-E中的公式重新计算,并选择θNO和θCO的值.然后,使用逐步多个线性回归过程来确定哪个独立的变量最佳预测九个依赖变量:DLCO和Dlno.,D相比和Dmno.,VC,Dlno./DLCO比,D相比/V一个,V一个,VC/V一个,D相比/VC,K有限公司和K没有.进入模型的自变量为年龄(年)、年龄2、体重(kg)、身高(cm)、性别(男=1,女=0)。一个带R的自变量2从模型中取消了占总方差的<5%的更改。当完整模式占总方差的<25%时,它不包括在内表2.或补充材料。
筛选数据以识别异常值。消除了超过对每个因变量的第一和第二筛选的残差≥3.0的标准偏差的任何数据点都被淘汰。第一个筛选验证了标准化残差通过在标准化残差(Y轴)和标准化的预测值(X轴)之间可视化曲线来看看值是否始终扩展,这将表示正常性和同性恋.通过创建变量年龄的散点图矩阵来分析线性度,年龄2,体重和身高。为了检验多重线性,我们使用方差膨胀因子(VIF)来观察两者之间是否有很强的相关性DLCO要么Dlno.以及模型中所有的预测因子。模型中所有自变量的VIF必须小于10。为了检查这些错误是否自相关,进行了杜宾-沃森测试。范围是0-4;接近2的值表示非自相关,接近0的值表示正自相关,接近4的值表示负自相关。为了评估线性模型的预测精度,我们随机选取90%的受试者拟合一个线性方程,然后用拟合的线性方程对剩下的10%的受试者进行预测。这个过程被执行了1000次,然后我们报告了每个预测值和10%的测试对象获得的实际值之间的平均相关系数。为了进一步检查这三项研究中肺泡体积测量的准确性,我们检查了预测的总肺活量(使用先前的预测方程[111.]),并将其与根据三项研究的数据确定的预测肺泡体积进行比较[57.,106.,107.].
鉴于5%的人口被定义为“正常”之外,针对每个预测等式计算正常(LLN,2.5百分位数)和正常(ULN,97.5百分位数)的下限(两个 -尾标准,Z分数±1.96)。之间的联系Dlno.和DLCO,以及它们与V一个从这个数据集检查。使用I型概率水平为0.05。统计分析使用SPSS(版本21.0; IBM SPSS统计,芝加哥,IL,USA),使用R版本3.2.0验证。(www.r-project.org/).
结果
535名身体质量指数(BMI) <30 kg·m的健康白人受试者−2摘自三项已发表的研究[57.,106.,107.]。不同研究之间的气压略有差异,但不是一个有意义的预测因素。有45个异常值(预测模型中的标准化残差>3.0),因此在最终分析中使用了490名受试者(表格1).总的来说,Dlno.和DLCO490名受试者的z值均为0.0±1.0,偏度为0.17 (Dlno.)和0.23(DLCO).均值±sd屏气时间6.5±1.9 s(范围4.6 ~ 10.0 s)。尽管所有DLCO在研究中报告的气体混合物在罐中显示出21%的氧气,平均值±sd吸入袋内的吸入氧浓度和吸入NO浓度分别为19.5±0.7%(18.1 ~ 20.5%)和35±12ppm (6 ~ 65ppm)。不同研究屏气时间的差异对预测其中任何一个变量的影响很小表2.(≤总方差的4%)。18-29岁117例(24%),30-49岁193例(39%),50-69岁132例(27%),70-93岁48例(10%)。~ 33%的受试者被归类为超重(BMI 25.0 ~ 29.9 kg·m)−2).109个科目来自研究范德leeet al。[57.],115个受试者来自z的研究avorskyet al。[107.], 266例受试者来自A桂兰乌et al。[106.].的方程Dlno.和DLCO介绍了表2..为了DLCO和Dlno.、身高、年龄2与性有关的因素分别占45%、13%和11%。为了D相比和Dmno.,性和年龄2分别解释了模型的41%和19%。为了VC,身高和年龄2分别解释了模型的36%和14%。为了V一个,身高和性别分别解释了62%和5%的模型。为了D相比/V一个、年龄2在美国,性别和身高对模特的影响分别为22%、12%和8%。为了K有限公司和K没有、年龄2分别解释了34%和39%的模型。这Dlno./DLCO男性比女性大2% (p=0.013),这在临床或生理上没有差异(男性差异0.02-0.16单位的95% CI),总体平均值±sd4.79±0.40。为了VC/V一个比例,年龄2而性别分别解释了19%和8%的模型。作为预测模型D相比/VC和Dlno./DLCO每个解释的比率小于总方差的25%,没有为这些参数建立预测方程。
就线性模型的预测准确性而言,我们发现以下内容。为了DLCO,Dlno.,D相比,VC,V一个,D相比/V一个比,K有限公司,K没有和VC/V一个预测值与实际值的平均相关系数分别为0.82、0.83、0.78、0.69、0.82、0.64、0.57、0.63和0.51。
男性的平均预测TLC在平均预测肺泡体积的0.6%以内(范围0.4-0.8%),女性的平均预测肺泡体积的4%以内(范围0-7%)。这表明,Dlno.,DLCO,Dlno./DLCO,V一个,K有限公司,K没有和D相比/V一个不太可能被高估或低估,预测方程可能令人满意。
Dlno.和DLCO是强相关的(图2一个单一的呼吸)。Dlno.和DLCO与V一个(r.2分别为0.64和0.62)(图2 b单一的呼吸)。这些数据与已发表的[35,109.]和夏康尼(个人通讯)未发表的呼吸数据DLCO与心输出量的关系更紧密Dlno.(图2 c,rebebenting)。这Dlno./DLCO比例为0.05-0.08单位,每个1.0升·min减少0.05-0.08个单位−1增加心输出。回归方程式:Dlno.来DLCO比率-0.061·(L·min中的心脏输出−1) + 4.71, R2= 0.16,估计的标准错误(看到)0.57,p <0.001)。
这D相比和VC计算表1- - - - - -3.是根据表4.使用推导的1/θCO公式在活的有机体内数据由Guenard等.[16].1 /θco存在其他几种公式,其可以改变预测值VC和D相比(表5.).这个ERS特别小组同意可能有其他合适的公式基于体外数据 (表5.).尽管如此,我们同意使用表4.允许跨研究的临床比较。基于人类主题数据表格1的1/θCO公式uenard等.[16]提供了最高的综合评分VC(高达+11 mL或17%,p<0.01),总体最低D相比(低至24 mL·min−1·毫米汞柱−1或15%,p <0.01;图4).相比之下,整体排名最低VC总体上最高D相比的1/θCO公式oughton和F奥斯特[11].Holland.[28], F奥斯特[4)和Guenard等.[16]提供的意思D相比和VC数据之间的偏差在5%以内(图4和表5.).因此,公式呈现表5.彼此显示合理的协议。
禁忌症Dlno.和DLCO评估
没有禁忌症Dlno.和DLCO除了那些无法理解或与手术合作或不愿提供同意的患者。年龄在18岁以下的儿童可以接受Dlno.和DLCO如怀孕受试者[112.].
未来的调查
在一次呼吸的进一步发展中有三种广泛的研究优先事项Dlno-DLCO技术:技术、生理和临床应用。
技术
经济实惠的快速响应化学发光分析仪的经济实惠的速度范围为<100ppb至100ppm,是欢迎。如果使用电化学电池,则目标分辨率应在相同范围内。
生理学
计算的计算D相比,Dmno./D相比比和VC从同时测量Dlno.和DLCO仍有争议。大量的研究支持Carlsen和C偶尔的(29θno为4.5ml no·(ml血液·min·mmhg)的数据数据−1.Guenard等。的[161/θCO方程是唯一由实际生理测量得来的方程,其结果与推导的几个方程相当吻合体外.欢迎使用创新技术的θno和θco的更多测量。关于θno或θco的生理变化,由于pH的变化,对应于50%氧气血红蛋白饱和度的氧张力P50.温度和2,3-二磷酸甘油酸水平。同样,测量NO/CO扩散率比(Dmno./D相比)将会有帮助。无论是相对于支气管壁扩散屏障厚度的表面积,还是低于全身肺毛细血管红细胞压积或不均一的毛细血管红细胞分布的差异改变Dlno.和DLCO,因此Dlno./DLCO和D相比/VC需要检查。需要进一步的研究来确定两者之间的相对反应Dlno.和DLCO在运动和高海拔暴露等一系列干扰下;这些比较可以对肺泡微血管募集的机制有深入的了解。单呼吸法和再呼吸法的比较可以深入了解呼吸异质性。
临床应用
参考值Dlno.和Dlno./DLCO缺乏非高加索人群,与年龄相关。相对损害DLCO和Dlno.在胸部,气道,实质,脉管系统和继发于心力衰竭的情况下,需要评估。是否组合Dlno.,DLCO,Dlno./DLCO比,D相比和VC与常规使用相比,将改善心肺疾病的管理DLCO仍有待确定。
摘要和结论
1)标准单呼吸的建议DLCO技术(84.,除屏气时间、吸气时间、呼气时间和重复性标准外。
2)没有分析仪:与更昂贵的化学发光分析仪相比,无电化学电池的敏感性和性能小于理想。缺乏敏感性意味着必须减少呼吸持有时间。电化学没有细胞分析仪可以继续用于组合Dlno.- - - - - -DLCO测量,直到更敏感的分析仪,更可负担的价格成为可用。
3)屏气时间:对于使用不太灵敏的电化学NO分析仪的用户,我们约定屏气时间为4-6 s。
4) NO、CO、O的激发浓度2NO 40 - 60ppm, CO 0.3%和O2接近21%。使用前应向吸气袋内注入NO≤2 min,所有这些气体的吸气浓度加惰性示踪气体(He、CH4必须记录霓虹灯)。在120秒的不使用后,由于其转换为NO,NO浓度将减少〜2.5ppm2[85.].
5)o的过期浓度2:呼出的肺泡O2应测量的浓度,以便可以通过测量估计1/θCO。
6)结果陈述Dlno.和DLCO应以绝对数字给出,如从回归方程预测的%(在适当的屏气时间)和LLN(均值- 1.96·看到)和ULN(平均值+1.96·看到).此外,还应提供z-score(标准化残差:高于或低于参考值的标准差数)。这同样适用于K没有和K有限公司.肺泡体积应记录在L BTPS和TLC % pred。这Dlno./DLCO比率是一个有用的参数,因为它不需要在其计算中选择物理常数(θ或α),并且相对独立于呼吸保持时间,年龄,高度和性。
7)计算D相比和VC附录E提供了,附录H提供了算法示例。
补充材料
补充材料
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补充材料:附录Herj - 00962 - 2016 - _appendix_h
补充材料:附录A到Gerj - 00962 - 2016 - _appendices_a g
脚注
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由欧洲呼吸协会科学委员会和执行委188bet官网地址员会认可,2016年11月。
支持声明:本研究由欧洲呼吸学会资助(TF-2014-24)。188bet官网地址本文的资金信息已存入资助者打开注册表.
利益冲突:无声明。
- 已收到2016年5月12日。
- 接受2016年10月26日。
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