文摘
背景多个呼吸冲刷氮(N2MBW)技术正越来越多地用于评估通风的程度不均匀性在学龄儿童肺病。然而,参考价值健康儿童目前不可用。本研究的目的是生成引用值N2MBW结果在一群健康的白人学龄儿童。
方法N2MBW数据从健康白种人学龄儿童6 - 18岁收集从四个经验丰富的中心。使用超声波流量计进行测量(Exhalyzer D, Eco医生AG) Duernten,瑞士)和分析商业软件(Spiroware 3.2.1版本,Eco医生AG)。规范性价值观和正常(ULN)的上限为肺间隙生成指数(LCI) 2.5% (LCI)2.5%(LCI),为5%5%)的初始浓度和氮比率(M1/ M0和M2/ M0)。一个预测方程生成的功能余气量(FRC)。
结果分析使用485次试验从180年健康白种人的孩子年龄在6到18岁。虽然LCI随着年龄的增加,这种增加是可以忽略不计(0.04单位·1对于LCI2.5%),因此固定ULN定义这个年龄段。这些限制是LCI 7.912.5%5.73,LCI5%,1.75米1/ M0和6.15米2/ M0,分别。身高和体重是FRC的独立预测指标。
结论我们报告引用值N2MBW结果在商用超声波流量计测量设备(Exhalyzer D, Eco医生AG)在健康学龄儿童允许精确的解释通风分布结果和FRC在肺部疾病的孩子。
文摘
这项研究提供了参考价值氮多个呼吸冲刷的结果在健康白种人的孩子从6到18岁,测量与商用设备http://bit.ly/2rsab8v
介绍
多个呼吸冲刷(MBW)测试提供肺容积和通风分布结果更敏感比常规肺功能检测结果肺部疾病在儿童与囊性纤维化(CF) [1- - - - - -3)和其他潜在的呼吸系统疾病(4,5]。肺间隙指数(LCI)是一个全球性的标志来源于MBW通风分布测试,是可再生的6,7),健康和疾病之间的歧视(3),和与结构性肺部疾病的程度2,8在儿童CF)。这些数据导致LCI被用作观察性研究的主要终点和CF患者介入试验(9- - - - - -11]。它也可能是一个未来因素的临床监测儿童CF (12]。
LCI传统计算肺失误的数量需要清洗一个示踪气体四十分之一(1/40th起始浓度(LCI)2.5%)[13]。肺失误的数量需要清洗一个示踪气体初始浓度的二十分之一(把)(LCI)5%)也被计算14,15]。时刻比率(M1/ M0和M2/ M0)描述的偏态程度冲刷曲线和可能更敏感的检测通风不均匀性在肺的外围2,15]。此外,MBW测试测量功能余气量(FRC)的肺,这可能表明某种程度的肺恶性通货膨胀(1]。
尽管MBW使用的不断增加,参考价值MBW成果稀缺(儿童16,17]。一些商用和定制的MBW设备目前正在使用但结果通常不是他们之间可以互换18- - - - - -20.]。此外,不同的软件版本和系统设置可以影响MBW的计算结果21,22]。因此,发表规范值只适用于特定的设备,软件和使用的示踪气体(17,21,23]。出于这个原因,研究评估MBW结果使用商用设备需要数据收集与健康对照组(2,12]。
我们研究的目的是提供规范性价值观为多个呼吸冲刷氮(N2MBW)结果(LCI时刻比率和FRC)在学龄儿童中,衡量与商用设备(Exhalyzer D超声波流量计(Eco医生AG)、Duernten、瑞士))和MBW协会的调查结果与人体测量和生理参数,包括潮汐卷(VT)和相关设备死腔体积(VD)[24,25]。为了实现这一点,我们从健康的儿童在四个不同的中心收集的数据使用相同的MBW设备和协议,并分析了这些数据使用相同的软件和系统设置。
方法
研究对象
在这项研究中我们使用MBW测量从健康学龄白种人的孩子从四个儿科中心2011年至2016年收集的N2MBW,包括Inselspital(瑞士伯尔尼)SickKids(加拿大多伦多),大学儿童医院(德国海德堡)和电视节目孩子研究所(澳大利亚珀斯)。我们使用以下排除标准:中非白种人,小于6岁或大于18年,慢性呼吸或心脏疾病,呼吸道感染在过去4周之前测量和其他主要系统性疾病与潜在影响肺功能(26]。从每个中心参加健康个体前瞻性观察性研究,因此先前发表的一些数据(2,8,12,18,27,28]。这项研究是由当地伦理委员会批准(伦理委员会的广州伯尔尼,伯尔尼,瑞士;研究伦理委员会SickKids,多伦多,加拿大;海德堡大学的伦理委员会,海德堡,德国;玛嘉烈公主医院伦理委员会,澳大利亚珀斯)。父母或照顾者提供明智的书面同意。
MBW测量
我们执行N2MBW测量使用超声波流量计(Exhalyzer D, Eco医生AG) Duernten,瑞士)和提供的软件制造商(3.1.6 Spiroware版本,Eco医生AG)如前所述[12,18]。所有中心使用相同的设备进行校准和测量使用相同的协议(细节中可用补充材料)。
MBW分析
N2MBW最初数据记录在3.1.6 Spiroware版本被重新加载,分析了使用更新版本的软件制造商提供的当时研究执行(Spiroware 3.2.1版本,Eco医生AG)。提供进一步的细节补充材料。
统计数据
统计分析的数据进行了使用R版本3.4.3(统计计算的R项目,www.r-project.org),占据统计软件,释放14(美国StataCorp LP,大学城,TX)。图生成使用GraphPad棱镜版本5.0 (GraphPad软件、圣地亚哥、钙、美国)。正常数据分布的视觉和使用Shapiro-Wilk测试评估。上限和下限的正常(分别ULN和LLN)对应于第97.5百分位(意味着±1.96 sd),如前所述[17]。intra-subject变异性被定义为对象的平均相对偏差两个试验(试验1试验2)/(%))或变异系数(CV);sd/平均(%))对那些至少有三个试验。我们使用Bonferroni单向方差分析因果测试between-centre比较。多元线性回归进行评估协会(LCI正态分布的主要结果2.5%,LCI5%,米1/ M0,米2/ M0和FRC)与人口因素(年龄,体重,身高和性别)和生理因素(VT/ FRC和VD/VT)。所有的变量考虑选择生物原因。独立变量之间的多重共线性是评估通过检查方差膨胀因子和没有出现在最终的模型。模型的残差的方差齐性和正常使用白色的测试和评估Shapiro-Wilk测试,分别。在最终的模型,只有重要的因素被认为是促进参考方程的简单应用程序。统计显著性水平设置为p < 0.05。
结果
研究对象
N2MBW数据从285名健康儿童进行资格评估。其中,67年并没有满足入选标准和38没有通过质量控制(成功率:82.6%)(图1)。因此,485年MBW试验从180名儿童被用于分析:从大学儿童医院的82名儿童在伯尔尼,瑞士(平均年龄:10.8岁;范围:6.0 - -17.8年),33名儿童从儿童医院海德堡大学,德国(平均年龄:12.0岁;范围:7.1 - -17.0年),28名儿童从SickKids多伦多,加拿大(平均年龄:12.5岁;范围:6.5 - -17.2年),37个孩子从电视节目孩子研究所,澳大利亚珀斯(平均年龄:9.5岁;范围:6.0 - -13.6年)。的180名研究参与者,38.9%有两个可接受的MBW试验,53.9%有三个可接受的试验和7.2%有四个或更多可接受的试验。
中心的差异
研究人口统计学和人体测量学为每个中心报告表1。参与者来自珀斯明显年轻与多伦多和海德堡(p < 0.001) (补充图S1)。参与者从多伦多相比有更高的身高z得分与海德堡(p = 0.02),但没有体重z分数差异中心。没有LCI的差异或时刻中心之间的比率的结果;然而,FRC的有显著差异,孩子们从多伦多有更高的FRC值相比,孩子从珀斯(p = 0.02) (补充图S1)。
肺间隙率指数和时刻
在单变量回归分析,LCI2.5%与高度负相关(系数−0.005,95% CI 0.0087−−0.0019;p = 0.002)、体重(系数−0.0049,95% CI 0.0090−−0.0008;p = 0.020)和年龄(系数−0.0225,95% CI 0.0421−−0.0030;p = 0.024),积极联系在一起VD/VT(系数0.0258,95%可信区间0.0093 - -0.0422;p = 0.002)。没有发现协会LCI之间2.5%和性或VT/ FRC (p > 0.05)。
同样,LCI5%和时刻比结果负与高度相关,体重和年龄(补充表S1)。此外,VD/VT和VT/ FRC与年龄相关的都是消极的(补充图S2),而LCI5%和M1/ M0呈正相关VD/VT和VT/ FRC (补充表S1和补充图S2)。没有证据表明LCI的协会5%和时刻比率与性(p > 0.05) (补充表S1)。
在多变量回归模型的时候,VD/VT和VT独立/ FRC LCI和时刻比结果(补充表S2)。然而,每一个独立预测因子的回归系数小(r≤0.10)。对于LCI2.5%年龄的系数为0.04,表明,调整后的VD/VT和VT/ FRC LCI2.5%将增加0.04个单位·年1(95% CI 0.01 - -0.07)。这相当于一个最大0.5单元LCI的变化2.5%超过12年(从6岁到18岁)。因此,在我们的判断,年龄相关LCI和力矩的变化比例可以忽略不计。因此,我们报告这个年龄间隔期间固定ULN (图2)。
平均LLN ULN LCI和时刻比率提供了表2。的ULN LCI2.5%是7.91和LCI吗5%是5.73。为米1/ M0ULN为1.75 M2/ M0为6.15 (图2)。
功能余气量
FRC的价值观是正确的倾斜,因此自然对数(ln)转换FRC值和预测中使用的模型。Ln (FRC)与Ln(高度)呈正相关,Ln(重量),Ln (VT)和ln(年龄),与ln负相关(VD/VT在单变量分析(图3和补充表1)。没有任何证据表明与性(p = 0.68) (补充表1)。在多变量模型中,ln (FRC)是独立与ln(高度)和ln(重量)。没有FRC z得分差异中心(p = 0.81)。完整的FRC预测方程,提供了模型,包括拦截补充材料。参见方程1和2 (FRC在L表示,身高厘米,体重公斤)。
讨论
规范N2儿科MBW数据白人人口年龄在6到18年的报道使用商用设备和软件。而显著的年龄依赖性是观察LCI和时刻比的结果,这种效应的大小很小的年龄间隔期间12年。因此,固定ULN LCI和时刻比率可以用在这个年龄段。FRC是独立预测的身高和体重,和FRC预测值和z分数方程。
与文献相比
在LCI2.5%价值观在我们组略高于此前报道的这个年龄段(16,17,24]。然而,很难进行直接的差异比较与先前的研究设备和软件算法。l嗯et al。(17]报道LCI的ULN2.5%7.53在健康儿童进行MBW测量使用质谱仪和六氟化硫(科幻小说6)作为示踪气体。然而,几项研究已经报道LCI更高2.5%在N值2MBW相比,科幻小说6MBW [18,33,34]。这些差异可能是由于不同的居民天然气分布与外源气体在肺组织的贡献和/或氮扩散从肺组织在冲刷18,20.]。F过去后et al。(16]报道LCI的ULN2.5%7.0在健康儿童科幻小说6MBW使用的设备利用类似的超声波流量计的测量原理。最近的数据表明,该设备提供LCI低2.5%值相比,在我们的研究中所使用的设备(19,35]。此外,Houltzet al。(24]报道LCI的ULN2.5%7.09在健康儿童进行N2MBW使用相同的设备在我们的研究中使用;然而,他们分析数据使用定制的软件,因此直接比较两个数据集之间是不可能的。这些发现强调了需要设备和软件特定的规范数据MBW数据。
中心的差异
轻微的差异之间的身高和体重中心并不令人惊讶,因为研究参与者的年龄分布这些中心之间的不同。之前进行的多中心研究报告差异MBW指数使用相同的测量设备和协议(17,36]。为了减少between-centre的风险差异,分析了使用相同的软件版本,系统设置和相关设备VD。我们没有发现任何差异在LCI和时刻比结果之间的中心。小但被发现在统计上有显著差异的FRC中心;然而,FRC z分数没有中心之间的不同。因此,我们假设之间的任何差异FRC中心只是由于人口数据的差异。
预测MBW结果
先前的研究已经报道说LCI2.5%是依赖于年龄从出生到成年期(17,25];然而,目前尚不清楚这个年龄依赖继续在学校年龄和青春期。l嗯et al。(17)报道,尽管小LCI继续下降2.5%在整个儿科范围,变化最小的孩子一旦达到6岁。作者报道,固定ULN可用于LCI2.5%年龄在6 - 19年。我们报告虽小但显著年龄和LCI之间的关联以及年龄和时间之间的比率。然而,LCI和力矩的变化比率学龄时期随着年龄最小,如图所示图2。因此我们相信ULN LCI和时刻在这个年龄段比例是合适的。
我们发现两个身高和体重独立预测FRC在我们的队列。这与数据从烟囱et al。(17),他们发现,身高,年龄和性别的群体是FRC的独立预测指标。然而,值得注意的是,人口的年龄范围扩展从婴儿期到青春期。期间从儿童早期到青春期,青春期的变化可以导致体重增加身高更高的可变性。因此,青春期的变化在这段时间内可能影响FRC和体重之间的关系,似乎是独立于性。只有7 180名受试者的研究列为肥胖(体重指数(BMI) z分数≥2),因此,它是可能的,预测FRC在肥胖个体价值可能被低估。
技术和生理因素
为了进一步了解技术和生理因素可能会影响通风分布结果在童年和青春期,我们调查是否相关设备VD和呼吸模式影响的结果。据报道之前VD/VT随着年龄降低儿童时期(37),VD/VT积极与LCI相关成果(30.]。我们还发现,VD/VTLCI和时刻比呈正相关的结果。用户可以确保的效果VD通过使用适当的MBW结果是最小化VD还原剂推荐的制造商。此外,MBW设备制造商应该进一步减少相关设备VD为了避免幼儿通风的高估分布结果(13]。
以往的经验显示,呼吸模式可以影响MBW结果。固定1 L呼吸协议高度影响儿童LCI的结果相比,放松呼吸(29日]。我们发现VT/ FRC比率是消极与年龄有关,与通风分布结果呈正相关。这些发现表明,任何小的年龄依赖性的通风分布在我们的研究结果可能会受到年龄相关的变化VD/VT和VT/ FRC期间从儿童早期到青春期。
优势和局限性
这项研究由健康白种人的孩子最大的样本收集使用商用MBW设备。四个中心都有丰富的经验在MBW测试和收集MBW数据使用相同的设备和测量协议。此外,所有的测量质量控制和分析使用相同的软件版本,设备VD和系统设置。然而,样本规模仍相对较小的一代的参考价值。此外,质量控制是由一个单一的运营商,这可能产生偏见的研究。我们没有报告第三阶段斜率指数估计需要额外breath-by-breath质量控制,这是尚未标准化。此外,我们不包括学龄前儿童在这个群体有几个原因,包括有限的学前教育访问可用在我们的数据集,缺乏学前MBW标准化的测量和接口用于测试在这个年龄的差异(即。面罩与喉舌)。
建议使用的参考价值
MBW结果被认为是设备和示踪气体特定[18- - - - - -20.,38),这些引用值生成N2MBW Eco医生Exhalyzer D设备上收集的数据。可能我们报告的ULN LCI和时刻比率适合其他MBW系统,但需要进一步的工作来解决这个问题。我们的数据分析使用Spiroware版本3.2.1之上,与先前的版本相比,它使用不同的信号处理算法(如所描述的补充材料)和一个已知的影响结果(21,38]。理想情况下,最健壮的方法Spiroware用户会重新加载原始数据(A-files)收集在之前的软件版本到新的软件版本为了re-analyse他们。如果这是不可行的,用户应当招募与健康对照组的中心。此外,我们只包括主体的白种人的起源和目前尚不清楚MBW指数与种族在这个年龄段不同17,39),我们不能笼统地讲这些数据到其他民族。未来的研究需要,包括其他种族的孩子。
结论
这项研究提供了参考价值N2MBW结果在高加索学龄儿童在商用Eco医生AG)超声波流量计测量设备。ULN的定义在一个广泛的年龄将允许适当的解释MBW在儿科临床结果。
补充材料
可共享的PDF
确认
作者欣赏桑德拉路舍的贡献,莫妮卡伯爵,琳达Beul,吉塞拉Wirz, Sharon Krattinger娜迪亚克兰兹,玛丽莎Guidi和早期Korten(儿科呼吸医学部门,部门,Inselspital伯尔尼大学,伯尔尼,瑞士),科妮莉亚的约阿希姆(小儿肺学与过敏和囊性纤维化中心,儿科部门,海德堡大学、海德堡,德国)和卡洛琳McGirr,茉莉花Grdosic和克洛伊巴舍乐(Subiaco Telethon孩子研究所、澳大利亚)数据收集。他们也要感谢孩子们和他们的家庭,参与了这项研究。
脚注
这篇文章一篇社论评论:https://doi.org/13993003.00485 - 2020。
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
利益冲突:p . Anagnostopoulou没有披露。
利益冲突:p . Latzin报告个人从基列费用,诺华,Polyphor, Santhera,施瓦贝,顶点,Vifor Zambon,以及资助从顶点,在提交工作。
利益冲突:r·詹森没有披露。
利益冲突:m·斯塔尔报告个人从顶点医药费用,在提交工作。
利益冲突:a .哈珀没有披露。
利益冲突:美国Yammine没有披露。
利益冲突:j . Usemann没有披露。
利益冲突:右眼Foong没有披露。
利益冲突:b Spycher没有披露。
利益冲突:G.L.大厅报告从NHMRC赠款,澳大利亚和美国CF基金会和非金融支持从ndd(设备)的贷款,在进行这项研究的。
利益冲突:f .歌手报告个人费用从顶点和诺华,在提交工作。
利益冲突:美国Stanojevic没有披露。
利益冲突:硕士商场报告赠款从德国联邦教育和研究爱因斯坦基金会(82 dzl004a1)和柏林(ep - 2017 - 393),在进行研究的,和个人费用咨询委员会工作,从勃林格殷格翰的发言和顶点药品咨询和讲座,在提交工作。
利益冲突:f . Ratjen报告赠款和个人费用咨询公司从顶点,再加上个人费用从诺华咨询公司,拜耳,罗氏公司和通用外提交的工作。
利益冲突:·拉姆齐没有披露。
支持声明:这项工作是由基金会Botnar,瑞士国家基金会(批准324730 _144280/1),瑞士(基金会)囊性纤维化社会NHMRC (AP1020555),囊性纤维化基金会和囊性纤维化基金会疗法(HALL14A0),德国教育与研究(82 dzl00401 82 dzl004a1硕士商场),和德国囊胞性纤维症协会Mukoviszidose汽车。(格兰特15/01 m·斯特尔)。·拉姆齐是由瑞士国家科学基金会的资助(18 - 061)。硕士商场由爱因斯坦的资助基金会支持柏林(ep - 2017 - 393)。投资者没有参与研究设计、数据收集和分析,决定发表,或准备的手稿。资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
- 收到了2019年7月2日。
- 接受2019年12月10日。
- 版权©2020人队