文摘
呼吸测试覆盖部分过期的一氧化氮气体(F伊诺)、挥发性有机化合物(挥发性有机化合物的仪器),变量在呼出的气息凝结(EBC)和其他测量。对EBC和F伊诺标准化的程序,官方建议超过10岁,没有呼出气体和粒子。本文档的目的是提供技术标准和样品收集和分析方法的建议,强调未来该领域的研究重点。对EBC和F伊诺、新发展和技术的进步一直在评估当前文档。这份报告并不打算提供临床指导疾病的诊断和管理。
临床医生和研究人员与专业知识在呼出生物标记被邀请参加。已发表的研究关于选择呼吸测试的方法,讨论和评估由项目组成员一致同意的方式。
建议标准化的采样、分析和报告的数据和建议的研究来填补缺口的证据已经创建并总结。
呼吸生物标志物的应用测量标准化的方式将提供类似的结果,从而促进这些生物标志物在临床实践的潜在用途。
文摘
人队技术标准:呼出肺部疾病的生物标记物http://ow.ly/mAjr309DBOP
介绍
挥发性有机化合物挥发性)和其他不同的成分被确定在几十年前呼出的气息,从他们的分数过期的一氧化氮气体(F伊诺)作为一个潜在生物标志物铺平了道路。许多挥发性和非易失性组件中存在微量的气息,让他们发现一个具有挑战性的任务。应用高度敏感的技术分析呼出的气息使科学家评估的广泛不同的分子在这些样品。由于各种抽样方法和分析,该领域在很大程度上不相关的方式开发的三个主要领域:呼出的气息凝结(EBC)、呼出挥发性有机化合物的仪器F伊诺。第四个区域,呼出的粒子,后到达。官方的建议可供EBC和标准化程序F伊诺但它们> 10岁,目前没有官方的建议呼出挥发性有机化合物的仪器和粒子1,2]。有新领域的发展和技术的进步EBC和F伊诺,广泛的经验已经聚集在过去的十年里;因此,当前文档集中在这些地区。为F伊诺,当前文档的特定目的是澄清术语,更新鼻没有测量和介绍的建议没有动态模型。领导人在这一科学领域相关思想总结现有的证据很重要抽样方法,测量标准化和数据解释;强调知识的鸿沟;和推荐使用的技术标准,为未来的研究方向。虽然现场大呼出的生物标志物,抽样和中介有常见问题分析。因此,觉得是一个专家的共同努力将最好的办法解决methodology-related问题通过使用宽平台标准化,讨论共同的问题和未解决的问题,同时,为更详细的讨论提供了一个框架method-specific较小的团体。因此,本文的目的由专责小组(TF)的欧洲呼吸学会(ERS)是为标准化样本的收集和提供建议,评估不同的分析方法,强调未来研究重点领域的呼出生物188bet官网地址标志物。EBC和以前的指南在哪里F伊诺存在,没有覆盖的地区进行评估,在当前文档处理。该组织没有旨在为临床实践提供指导。
委员会组成
两个共同申请支持一个人TF。主席邀请临床医生和研究人员参与项目的专业知识的基础上研究一个或多个地区的呼出生物标志物。任务分成四个部分和共同被要求从每个部分成员带头,即。EBC,挥发性有机化合物的仪器,F伊诺和呼出粒子。参与者被要求加入该集团最相关的专业知识。形成群体在不同主题启用特遣部队成员有更多的深入探讨不同样本的特定区域。
对技术标准和进一步研究的建议
每个小组评价和总结现有的证据,然后讨论其相关性提高标准的抽样和测量介质呼出的气息。他们还发现了任何知识空白。对技术标准制定和研究重点的建议通过生成的讨论和共识,首先表现在每个组的建议建议TF会议期间不同方面融合起来。
文档开发
识别相关文献,Medline数据库(评估通过PubMed)搜索使用关键术语如“呼出气息凝结”,“呼出生物标记”、“呼出挥发性有机化合物”、“电子鼻”、“打印”气息,“呼出一氧化氮”、“鼻一氧化氮”和“呼出粒子”。在2016年7月,数据库搜索结束。出版物提供的证据综述了方法论的问题,用于形成方法论的建议。只包含在英语科学出版物。
草稿发送给主席(IH)集团领导人合并,编辑和审查成员中传阅,反馈和批准。根据收到的评论和批评,改正了手稿,然后根据需要预先批准的文件提交人的特遣部队操作。本文总结了现有的证据与呼出生物标志物的研究和标准化的取样和分析的要求。的重要性,它并不打算提供临床指导疾病的诊断和管理。地区不能提供以证据为基础的建议,特遣部队成员的一致同意的意见表达和需要进一步研究的领域是突出显示。下面的文档结构遵循四个工作小组的结构。
呼出的气息凝结
的定义EBC前面的人/美国胸科学会(ATS)使用TF [1]。短暂,EBC获得通过冷却呼出的气息接触冷的表面或冷凝器。样本收集作为流体或冷冻材料之后立即分析或挥发性和非易失性大分子。
呼出的气息的方方面面冷凝收集
冷凝设备
多种工具存在冷却呼出空气和收集EBC,从自制系统各种商业产品(1]。
电容器的材料:收集系统有不同的涂层材料,如。聚四氟乙烯、聚丙烯、玻璃、硅或铝。表面或涂层材料有重大的影响在不同的生物标记物(1,3- - - - - -6]。因此,整个采集系统包括样品瓶的材料应该是惰性或感兴趣的每个EBC组件必须标准化。
冷凝的功效:EBC收集设备工作在不同的冷却温度范围从零到−20°C以下。Pre-cooled设备更高的环境温度很敏感。凝结的疗效主要取决于:1)呼吸量通过系统随着时间的推移;2)冷凝面积;和3)呼出的气息和采样系统之间的温度梯度。增加了冷凝表面被证明能增加EBC体积和生物标志物检测的数量5]。不同的组件在寒冷的气温中,EBC不同敏感和一些成分的浓度取决于冷凝温度(4,7,8]。功效提高了使用一个封闭的冷凝器与呼吸循环设计,尤其是年幼的孩子(9),或者通过分馏采样分离EBC来自近端和远端航空公司(10,11]。
建议未来的研究:对于每个EBC组件,最佳冷凝应该定义材料和方法。比较方法研究需要收集系统及其功效。
呼出的气冷凝收集过程
安全:EBC收集过程非侵入性,只需要潮汐呼吸。收集不修改气道表面条件,甚至是安全的,没有副作用,在幼儿和成人严重肺部疾病1]。
集合的时间和数量:此前,受试者被要求呼吸潮定义一段时间。这个建议需要抽样结果的修正,因为这种模式在一个广泛的变量的呼出的气息。假设冷凝器条件不变,每个时间(呼出量即。分钟通气量)已被确认为最重要的因素对EBC卷收集每时间12,13]。因此,呼出的气息的体积,体积的冷凝收集呼出体积和集合的时间报告以评估EBC收集的功效。
呼吸模式和肺功能:潮汐呼吸采样不影响肺功能(13),但是在自主呼吸模式变量可能显著影响EBC收集和组成(14]。低气流是有利的,因为收集变得越来越低效随着呼气流速(13]。因此,我们建议,避免锻炼至少1小时前EBC收集(15]。缓慢呼吸周期,即。安静的潮汐呼吸,推荐,因为低潮汐卷和高静区通风与肺泡通气导致EBC样本主要来自进行航空公司而不是从外围的。不同的起源可能显著影响EBC成分,和一个更大比例的静区通风有助于EBC稀释(通过冷凝水)和更大的环境的影响(灵感)空气16]。
嘴和鼻子呼吸:之间的显著差异EBC成分已经被证明是嘴巴和鼻子呼吸,如。对呼出生物标记(17,18]。当执行张口呼吸,鼻夹的使用建议,因为:1)防止吸入的空气通过鼻子和,因此,从鼻腔上皮污染可能的生物标志物;2)防止泄漏更低的航空公司通过鼻子;和3)防止鼻和支气管的空气混合。吞咽唾液污染应该受到周期性。监测由淀粉酶测量仍然是有争议的。验证通过足够敏感淀粉酶化验是必要的。微生物的活动口咽径显著贡献在EBC氮氧化物的浓度,并可预防口腔冲洗,如。与洗必泰19]。
环境污染:重要的混杂因素可能来自室外或室内环境空气。可能机制如下:1)环境空气可以直接导致EBC组成;2)吸入介质可以与物质反应EBC;和3)吸入介质能增加呼吸道的炎症或免疫反应,从而改变EBC组成。这已被证明作为模范地角蛋白、蛋白质和H2O2(20.,21]。避免任何的污染EBC的未定义的环境条件,强烈建议一个合适的滤波器适用吸入阀。清洗过程也可能影响生物标志物浓度(1]。因此,仔细评估任何潜在的混淆引起的清洗材料应该进行。清理例程用于肺功能测试和nebulisers使用时在医院详细描述相关的指导方针,但他们不能用作冷凝器清洗(直接证据22,23]。
环境条件:环境温度和相对湿度的变化可能导致EBC的结果,如图所示为pH值(24]。EBC收集现场研究中实现时,应该考虑的是,呼吸之间的温度可以显著改变冬天和夏天,呼出的气息之间的温度梯度的影响和收集系统(16]。
建议未来的研究:定义呼出量EBC收集和报告的收集和EBC获得,或定义时间EBC收集和报告的其他并行两个变量。报告:温度和冷凝器收集材料,呼吸模式的特点,防止唾液和环境污染,清洗过程和环境条件。这些因素的影响需要进一步的研究评估。
存储和处理的呼出的气息凝结样本
EBC挥发物还包含不稳定:收集、期间和之后,挥发性物质可以被释放(蒸发),EBC成分可以改变由于持续的生化过程。例如,存储只有1小时在室温下导致的分压明显降低有限公司2并增加EBC pH值(13]。同时,数据稳定性的H2O2在冷冻EBC样本是相互矛盾的,范围从2天到2个月。因此,测量至少pH值和H2O2必须进行实时或收集后立即冻结或存储EBC [14]。
标准化呼出的气冷凝液pH值测量:不同的数据表明,pH值测量的最重要的“EBC的存在有限公司2的样本。标准化的pH值测量EBC需要消除的混杂效应有限公司2。删除后在一个方法中,EBC pH值测量有限公司2从示例de-gassing (syn。脱气或脱气),使用一种惰性气体,如氩气。重要的是,de-aeration不能完全消除有限公司2从EBC样本。另一种方法,而不是试图消除有限公司2EBC,样品装载顺序相反有限公司2气体。在常规时间点有限公司2加载过程中,整除同时pH值和二氧化碳张力(P有限公司2)测量通过血液气体分析器。通过策划几个pH /P有限公司2为每个样本值对,EBC pH值可以很容易地为任何给定的决定P有限公司2使用回归分析的价值。这种方法产量高度可再生的EBC pH值在正常的肺泡P有限公司25.33 kPa [25- - - - - -27]。一些研究者反对人工操纵EBC;然而,他们只解决通风,不是由公司标准化2加载(16,25- - - - - -27]。在通风方面,目前还不清楚有多少挥发物除了有限公司2删除而冒泡气体通过一个EBC标本,以及如何EBC是改变了这个过程的复杂性28]。也没有标准化协议de-gassing迄今为止。它已经表明,不同de-gassing程序(冒泡与表面交付)变化的持续时间显著影响损失EBC体积和浓度的EBC组件(29日]。相反,有限公司2加载已被证明提供最少的变化观察到目前为止在EBC pH值测量26]。有一个近似二阶差分对数刻度的pH值取决于用于标准化的方法,即。pH值读数de-gassed样本的有限公司2浓度接近于零与pH值数据标准化的公司2集中在一个有限公司25.33 kPa(生理水平肺泡有限公司2分压),由回归分析有限公司2)下载样本。
存储(温度、材料、时间):如果EBC样品需要存储,保护应该执行后立即集合(为了避免任何错误由挥发组分的蒸发或正在进行的生化过程)。存储材料应该是惰性的,推荐对EBC收集材料(6]。最近建议关注立即冻结使用干冰和存储−80°C,直到分析(4]。冷冻干燥(低压冻干法)的EBC已被建议作为一个有前途的方法来集中样本(29日]。然而,目前,很少有人了解的可靠性和重现性结果如果冷冻干燥应用于EBC样本(30.]。对于大多数EBC组件还有多久他们的缺乏知识存储期间保持稳定。之间没有关系被发现EBC细胞因子的浓度和存储*的1年样本存储在−80°C (31日]。没有发现重大损失的isoprostanes在−帷幕稳定性研究80°C (32]。相反,白细胞三烯经历显著的退化在几个星期或几个月(33]。
建议未来的研究:收集和分析之间的时间应尽可能短,和每一个生物标志物的稳定性应该存储期间检查。如果样本化验试剂和蛋白酶抑制剂等添加剂使用,这应该是清楚地描述。常规脱气EBC pH值测量之前不再推荐。因为大型观测值的差异之间的不同方法测量pH值,同样的方法应该应用于纵向和多中心研究。未来的研究需要解决的最优选择EBC pH值测量。与此同时,pH值测量应该执行两次,即。处理前后EBC,结果报告与处理技术,或pH值读数标准化有限公司2集中在一个有限公司2应提供水平的5.33 kPa。存储时间和存储条件的影响稳定性的不同组件需要仔细评估每个物质。进一步的研究提供标准化处理协议是必要的。
解释呼出的气息凝结数据
的一个关键问题是,大多数EBC已发表在浓度测量的单位在原始数据的测量液体样品,如。pg·毫升−1,nmol·毫升−1或µmol·L−1。事实上,1毫升EBC不能被视为一个标准化的生物标本,因为呼出的冷凝液体体积的百分比为每个收集过程不是常数。相反,必须意识到不同的收集系统和程序将生成不同的稀释冷凝与变量特征,尽管类似的浓度在呼出的气息。
如何标准化水平的生物标志物评估呼出的气息凝结
被水稀释:EBC的浓缩水的稀释程度主要取决于:1)收集系统的功效;和2)个人呼吸特征。使用不同的稀释因素(如。尿素,导电性或总阳离子)34]或计算分析中介相对于给定EBC样品的电导率(35)已经提出了更好的标准化有非常广泛的生理稀释率(1000年至000年和48)。
呼出的气息卷/时间:由于他们的溶解度或反应,气体组件可以评估在液体中EBC样本。挥发性物质,它是被呼出的数量与呼出体积感兴趣的每个时间(36]。这个重新计算时可能考虑到呼出体积,EBC收集和收集EBC的体积。这种方法应用于挥发物时甚至非易失性EBC,乳酸呼出的数量每分钟和数量的H2O2每100 L或白三烯B4呼出呼出气息变量相比更低浓度评估每毫升的EBC [16,37]。
Particle-associated EBC组件:非易失性的存在分子EBC(蛋白质、细胞因子、等)是最有可能与微的呼气,即。气溶胶粒子。气溶胶的形成可以简单地解释为细支气管液膜破裂模型(38]。这个假说指出气溶胶是由一个呼吸的过程流体电影或泡沫破裂期间呼吸细支气管的重新吸入和随后的碎片的飞沫气溶胶吸入肺泡,直到发射在接下来的呼气。越来越多的出版物的支持这个模型(39,40]。发射的粒子通过呼气主要依赖于单个肺生理和呼吸模式(40]。因此,droplet-associated EBC组件的数量主题之间有极大的差别,不是正态分布,提出了重大inter-subject变化超过变化引起的气道疾病(16,40]。为了克服这个问题,非易失性正常化EBC组件与呼出粒子的发射率提出了。这种方法需要在线监测呼出粒子在未来EBC研究[41]。
建议未来的研究:任何分析浓度液体冷凝构成多个方法的可变性来源的收集过程。减少稀释的干扰影响,EBC组件的浓度每100 L呼出的气息呼出和/或每分钟应该重新计算。迫切需要进一步解释的概念,考虑到呼出粒子。
再现性、稀释系数和样品的浓度
三个重要点驱动再现性问题:1)缺乏标准化的EBC收集方法,测量在不同的生物实验室的验证;2)附近的许多发现生物标志物测定下限;和3)缺乏有效的稀释因子和/或浓度的方法(5,42,43]。对于稀释因子,它尚未令人信服地表明,更好的再现性可以通过正常化EBC稀释系数数据。
建议未来的研究:给intra-assay和inter-assay的细节再现性测量使用EBC样品通过使用适当的评价方式。指定检测下限。相关的困难需要解决检测方法的敏感性,适当的统计方法(即。应该使用非参数测试)和样本的比例低于检出限必须报告。
年龄和性别,食品和饮料
发现一些差异取决于性别和年龄各EBC生物标记(26,44),尽管数据是相互矛盾的。儿童充分执行EBC收集与相同的技术用于成人(11]。
食品和饮料可能会影响介质直接相关的水平。例如,食物和饮料含有氧化剂,NO-related产品或影响酸度可能会影响任何标记有关不,pH值或氧化应激45,46]。之间的时间进食和EBC收集可以显著影响EBC组成(20.]。
建议未来的研究:年龄和性别应该记录并考虑混杂因素在任何EBC评估。在测量介质受某些饮料或食品,建议,避免这些测量之前至少8小时。EBC收集系统适合婴儿和学龄前儿童需要被开发。
通风病人
许多研究已经进行使用EBC与机械通气。然而,EBC收集通风学科是受到多种因素的影响,比如人工加湿和通风模式(49]。
建议未来的研究:EBC分析法可用于监测通风病人的肺部炎症和损伤。应该评估潜在机制的影响。
系统性疾病
研究调查EBC介质的数量最近增加的系统性疾病。提出了可能的新标记为系统性疾病涉及肺、如8-isoprostane、前列腺素E2囊性纤维化和硝酸盐;白介素8 (IL)对系统性红斑狼疮;il - 4,半胱氨酰白三烯等和8-isoprostane系统性硬化;和H2O2在尿毒症50,51]。
建议未来的研究:进一步调查的角色EBC组件在系统性疾病,疾病与已经建立了参数评估。
吸烟
不同的炎症和氧化应激EBC生物标志物包括H2O2对吸烟很敏感。新的“使”标记最近研究吸烟者使用基因组,蛋白质组,代谢组和外遗传性方法(52,53]。几个EBC研究il - 4、IL-5 il - 10, IL-17,γ-interferon 8-isoprostane在水管吸烟者是可用的54]。
建议未来的研究:考虑戒烟的研究和使用电子尼古丁输送系统及其在不同介质的影响。
药物
一些研究调查了药物对EBC成分的影响(以系统的方式55- - - - - -59];然而,许多这些研究缺乏一个长期控制设计。
建议未来的研究:考虑药物的潜在影响。计划执行纵向控制的研究,以评估可能的影响和/或介质的使用作为一种工具的指导治疗策略。
参考价值
标准化EBC评价需要建立在健康受试者中引用值。一些最广泛研究的生物标志物,建立的独立研究小组公布的数据引用值H2O2、8-isoprostane、腺苷、pH值和白细胞三烯(1,60,61年]。然而,需要进一步标准化收集和测量方法。
呼出挥发性有机化合物
分子分析呼出的气息挥发物(breathomics)提供了一个探索人体的工具,包括肺癌和其他器官(85年- - - - - -89年]。高通量组学技术基于公正的系统生物学方法,包括转录组、蛋白质组学、lipidomics和代谢组学,正越来越多地用于表型发现和有潜在的“即时”诊断工具(90年- - - - - -96年]。
挥发性有机化合物的仪器出现在呼出的气息,尿液、血液、唾液和粪便,也发出的皮肤(97年]。挥发性有机化合物的仪器有内源性代谢起源相关或不以前的外生风险(吸烟、药物、食品、等)(98年)或者可以来源于细菌在肠道或航空公司。呼出挥发性有机化合物的仪器还可以包括任何挥发性吸入环境,包括采样装置。生化背景是唯一已知的几个内生挥发性有机化合物的仪器,如异戊二烯和丙酮。呼出气体的浓度是影响compound-specific血:气体分配系数(99年)、心输出量和肺泡分钟通气量(One hundred.]。此外,摄入的前体(如。丙戊酸钠或13C-dextramethorphan)会导致呼出的挥发性代谢产物(如。3-heptanone或13有限公司2)。这是很重要的在enzyme-specific呼吸测试101年]。
抽样
方法的选择取决于应用程序。呼出的气息抽样问题包括环境校正挥发物的启发,类型抽样(总与肺泡呼吸),采样时间(次呼吸与定时或呼吸体积不变),呼气流量和呼吸的影响,收集材料的类型,VOC复苏,样品预处理,湿度的影响,食物/药物,锻炼,吸烟和疾病(85年,102年,103年]。
所有抽样方法在多中心研究中需要标准化和外部验证。国际呼吸协会的研究和一个财团breath-researchers追求,旨在开发一个开放源码的标准化方法呼吸采样,目前在临床试验中等待验证(可查看详情www.breathe-free.org)。因为测量发现阶段,呼出的挥发物的共享知识和经验是非常宝贵的。因此,呼吸作为一个社区,我们表达我们的分歧与专利生物标志物模式(或信号模式)和抽样方法,呼出的气息,因为它减缓了创新周期。
抽样方法
采样设备不同儿童,成年人和重症患者。
两种互补的方法是提倡减少环境的影响挥发性有机化合物的仪器。首先,环境VOC浓度可以从呼出减去VOC浓度(肺泡梯度)102年),尽管这并不占与病人的互动(104年]。第二,吸入或呼出过滤器可以用于呼吸(相对)零voc空气之前抽样(用阶段)(105年]。然而,肺泡梯度可以由几个肺动力学因素的影响(106年]。此外,支架设计完全减少背景污染一直不成功(102年]。
呼出的气息可以通过混合收集呼气抽样(总呼吸包括解剖静区空气)105年]或肺泡抽样(获得丰富肺泡呼吸的过期有限公司2触发器或丢弃的第一部分呼出相应的静区)(107年]。专注于挥发性有机化合物的仪器的选择来源于肺泡和/或进行航空取决于感兴趣的疾病。然而,当采样通过鼻子或嘴,挥发性有机化合物的仪器从肺泡气与内部之间的相互作用和肺外的气道壁不可避免。然而,比较两种方法可能有助于识别呼吸隔间内的挥发性有机化合物的来源。选择性抽样的肺泡间隔可以减少口腔污染物浓度(106年),但在技术上要求更高(108年]。
呼吸采样在一个固定的时间可以减少变化breath-to-breath挥发浓度在次呼吸分析报告(106年,109年]。另外,呼吸从预定义的固定采样体积也使用。最近,一种新的方法的整合实时呼吸采样与肺量测定法在技术上和医学验证。理化性能的个人挥发物和收集材料影响相对VOC复苏(110年]。理想情况下,应该惰性和/或一次性收集设备,鉴于许多材料和清洗剂排放挥发性有机化合物的仪器的高风险遗留效应甚至在严格的条件下(108年]。代替单一的使用,严格清洁制度收集设备(如。泰德拉或聚酯薄膜袋)通过反复洗涤物超纯氮已被证明提供可接受的可重复性(111年,112年]。然而,值得注意的是,剩下的由泰德拉袋或变量VOC的贡献很难承认使用电子鼻可交叉反应的传感器(电子鼻)。
调节样品挥发性有机化合物
挥发性有机化合物的仪器可以直接分析(实时)或进行一些预处理步骤。VOC浓度一般在十亿分之几兆分之(pM)纳米范围(113年]。出于这个原因,各种常用的呼吸样本吸附到吸附剂陷阱或涂层纤维可能需要提供足够的信号分析器使用。VOC吸附到吸附剂陷阱,最常见的样品预处理过程,也会增加样品的稳定性(114年]。然而,不同的吸着剂吸收和光催化选择性。这允许将焦点指向目标挥发物,但是降低了分子的信息。不同分析器的检测范围相差很大,但新发展是将高灵敏度分析技术引入标记检测能够检测在低挥发物十亿分之几范围,将呼出挥发性有机化合物的仪器分析。
某些类型的传感器的反应是水蒸气的影响;这是一个关键问题电子鼻研究呼出样品(103年,115年]。不同的方法已经被用来减少环境的影响/样品湿度对呼吸VOC分析,包括使用硅胶(105年)和氯化钾陷阱(107年]。然而,这些方法也可以影响VOC水平,完全去除水蒸汽迄今为止没有被证明是可能的。吸附剂材料(如。Tenax®),它有一个非常低的水合能力,可以减少水蒸气的影响(116年]。另一种方法是把已知的水蒸气信号分析(117年),但这样做可能会失去信号生成的生物标记物在相同的传感器;因此,需要考虑这种潜在的缺点。
呼吸模式
呼气flow-dependency已经报道了丙酮(118年)、乙醇(119年),异戊二烯(120年,121年和戊烷120年),这表明这些化合物中,至少部分,从航空公司。符合这一点,呼气流量变化显著影响呼出和电子鼻呼吸模式评估,导致这些设备的能力变量区别breathprints [117年]。同样,呼出VOC概要文件由电子鼻与肺量测定法集成依赖于呼气流量(109年]。尚无从得知如果呼吸道口径的变化影响VOC浓度,但breathprints电子鼻是独立在哮喘急性呼吸道口径的变化(122年]。
次呼吸采样期间,一个呼气肺活量策略通常是使用[104年,107年]。在这个过程中主题深吸气后立即指示呼气肺活量因为挥发性有机化合物的仪器,包括丙酮(118年,119年],乙烷[120年),异戊二烯(120年,121年),甲醇和二甲基硫醚(118年),可能积聚在肺泡和航空公司在长时间的呼吸。婴儿可能需要潮汐呼吸采样以最小的呼吸阻力(123年,124年),而挥发性有机化合物的仪器可以从通风机采样电路通风在重症监护室的病人(125年,126年]。
挥发性有机化合物的测量
呼出的气息分析大致可以分成两个主要的流(137年:1)分析分子识别流;2)传感器技术,实现工艺流模式。分析质谱(MS),常常耦合分离技术如气相色谱法(GC),重点是确定生物标记化合物与特定疾病相关条件和相应的病理生理学。第二个是一个可交叉反应的传感器技术,纯粹是基于模式识别的复杂混合物。这是由电子鼻技术(103年,115年)用于概率预测值与健康和疾病的关系。
挥发性有机化合物的识别及其浓度
在女士中,离子产生的挥发性有机化合物的仪器在气体混合物。的基础上的质荷比(m / z)产品离子化合物可以检测和识别。电离作用是通过使用电子或化学电离作用。gc - ms和二维气相色谱(GCxGC-MS)主要使用电子电离作用,导致分裂的化合物和library-searchable光谱,而化学电离作用和大气压化学电离作用通常被用来阐明结构。其他分析识别技术包括质子转移反应女士(MS)和选择性离子流管(SIFT-MS)女士,这是由软化学电离作用。气相被视为VOC分析的领先技术,具有很高的灵敏度和选择性。然而,它不能用于实时测量呼出的气息。ms和SIFT-MS都可以应用于实时和选择(和限制)电离的化合物选择性[138年]。
女士的使用技术是获得有价值的洞察病理生理学领域的途径肺学。化合物可以与病原真菌和细菌的存在可以找到(139年- - - - - -142年),以及数据在挥发性有机化合物的仪器与炎症有关,阻塞性肺部疾病和肺癌86年,119年,143年- - - - - -148年]。
挥发性有机化合物的模式识别
每当生物标志物是未知的,许多大众化的传感器需要获得一个指纹测定挥发性有机化合物的混合物(149年,150年]。注册指纹模式识别处理技术(在机器学习领域)被视为相关的特定类(疾病)。这个概率分类流程允许诊断、表现型和监控基于VOC指纹:
1)起点:
2)探究的分析:
研究传感器相关性与特定参数(目标)
传感器选择目标疾病。
3)监督分析致力于:
有机和无机膜和聚合物作为传感材料,加上许多不同的工作原理:电导、声学、光学、电化学(115年]。每个人都需要特定的温度和湿度操作条件(150年,160年]。传感材料、工作原理和操作条件的强烈影响的选择特定的挥发性有机化合物光谱(160年]。
分析
临床准确性
呼出的气息的潜在临床使用生物标志物历来探讨通过检查协会的一种疾病的存在与一个或多个个人挥发或特殊复合模式的挥发性有机化合物的仪器148年,149年]。正确的解释的结果(类似于评估其他潜在生物标志物),作者应该遵循国际标准准确地报告发现被不同的专家小组(如。标准、配偶和三脚架)[176年- - - - - -179年]。
重点技术研究呼出挥发性有机化合物
是一个伟大的需要一个大规模的多中心研究比较不同的抽样方法,设备和呼出的挥发物通过不同的技术在不同的网站地址标准化的问题,评估当前临床实用程序可用的技术。这还需要进一步的研究在技术领域上气不接下气的采样和测试和breathomics[的临床意义109年,175年,188年]。重要领域的详细列表提供了进一步研究补充5。
建议未来的研究:有一个伟大的采样和分析需要进一步标准化程序呼出气息的挥发性有机化合物的仪器在临床医学证实挥发物的承诺(103年,137年,189年]。这样的标准化需要一个明智的平衡创新实施限制,允许足够的空间(103年,190年]。进一步研究优先事项的细节提供了补充5。开始时我们仍相对挥发性有机化合物的研究在医学和尚未进一步发现和定义的挥发和VOC模式建立临床与诊断方面,附加价值表现型或预测的临床医疗实践课程191年- - - - - -207年]。这需要严格的程序逐步验证复合生物标记(94年- - - - - -96年,176年,178年]。才会挥发进入日常临床管理。
在这一快速增长的科学领域我们处于探索阶段的相关研究。改进的理解源,挥发性有机化合物的仪器出现在呼吸的动力在健康和疾病,影响因素,以及不同的隔间之间的复杂的相互作用和微生物和新陈代谢之间的208年- - - - - -213年],与目前使用的关键评估方法和积极开发的数据处理、分析和解释在这个领域已经改变了景观以出人意料的速度快(103年,214年- - - - - -217年]。缩短创新周期带来了新的技术,医学研究领域的挥发性有机化合物的仪器(217年,218年]。这个过程是进一步促进对其他物种的研究,有助于我们理解生理因素的可变性(219年- - - - - -221年),这也得益于活跃研究领域的感染性代理(222年,223年]。
呼出一氧化氮
最后一个ATS /人呼出的建议没有(F伊诺)测量标准化的几个方面描述2),在全球范围内使用。ATS /人2005文档仍然是有效的,在2016年仍然是适用的;因此,这些部分简要总结。这些建议的发展以来,该领域的进一步发展,和新设备开发和使用。此外,数学模型的肺没有动力,有时被称为扩展没有分析,开发(224年]。当前文档的目的是增加现有的建议通过澄清术语进一步(见箱1),通过评估鼻没有测量根据最近的出版物和引入的建议没有动态模型来比较和池数据进行进一步分析。
箱1术语
- F 伊诺
- 分数的呼出浓度没有气相中的含量。呼气流量作为下标在mL·s−1。的流量50毫升·s−1写F 伊诺 50。
- F nNO
- 部分经鼻吸气/呼出浓度。吸气的流量不,通常5毫升·s−1,作为下标毫升·s−1(如F。 nNO 5)。经鼻呼出没有价值50毫升·s−1给药F nNO 50。
- C 另
- 没有在气相浓度的肺泡或腺泡的地区(磅)。
- C awNO
- 气道壁的组织浓度的含量。
- D awNO
- 气道室扩散能力没有气道壁的气体流(mL·s−1)。
- J awNO
- 没有的总通量进行气道舱(nL·s−1),考虑的价值C 另(J awNO= (C awNO−C 另)×D awNO)。如果C 另是零,通量等于理论总通量最大,是吗J′awNO=C awNO×D awNO。
- 消除速率(pL·s−1或问·s−1)。
- 呼气流速(mL·s−1)。
F伊诺作为非侵入性的标志出现在1990年代在哮喘气道炎症,但自那以来一直在学习许多其他的疾病实体,包括慢性阻塞性肺病、硬皮病、阻塞性睡眠呼吸暂停综合症,鼻腔上皮细胞疾病,囊性纤维化和hepatopulmonary综合症(2]。F伊诺也被广泛用于对呼吸系统的影响的研究环境因素(225年- - - - - -227年]。
测量F伊诺
建议的决心F伊诺已发表(2,228年,229年)和ATS /人指南(2)覆盖大部分地区仍然有效,但有技术问题需要更新。这被认为是重要的,即使,对于临床效用,辨别能力(特异性和灵敏度)在诊断或调整治疗哮喘已经不允许这种方法的一部分,世界卫生组织(世卫组织)推荐哮喘诊断或监控(230年]。F伊诺50可能高架在健康受试者231年与哮喘受试者的),可能是正常的(232年,233年]。因此原因,甚至没有呼出的起源似乎很复杂。然而,更多的研究最近表示的有效性F伊诺作为哮喘表型出现的生物标志物和管理(234年]。最特别的,现在认为升高F伊诺50值本身并不足以确定哮喘的诊断。相反,高F伊诺50价值观有助于识别辅助2程控炎症、哮喘患者中常见特征(235年]。F伊诺50在哮喘患者与急性加重的风险,积极回应的可能性吸入糖皮质激素(236年,237年];因此,测量其临床意义。为F伊诺50测量,吸入肺活量是ATS /人指南[推荐的2]。然而,论据支持的病人更舒适的过程不影响结果(238年)提出了(239年]。这些方法都采用了临床医生和制造商。在这种方法中,F伊诺测量通过口腔吸入并执行缓慢的呼气,反馈的流量为主题。软腭关闭是强制性的,通过使用5 - 20而言不啻的正压2O对呼气。一个批准的措施就是流量范围内10%的目标值,即。45 - 55毫升·年代−1。当一个化学发光检测器用于不确定,至少两个没有测量ATS /人指南[推荐的2]。可接受的测量的技术要求是两个高原值应该在彼此的10%;如果不是,那么另一个测量是必要的(2]。在过去的10年里,取得了伟大的进展在没有分析的各种方法240年,241年对比),他们(242年]。当使用电化学传感器,没有可见的高原,有有限的数据证明执行一个呼气策略适合一些电化学设备,具有良好的可重复性(243年,244年]。ATS /人指南建议两个测量,这仍然是一个有效的建议,尽管它是欣赏,如果只有一个可以执行测量由于金融或其他约束,使用手持设备可以提供有价值的数据。
以上信息与数据显示,手持设备不能互换使用这些设备时需要考虑用于研究或临床实践。这些不同的手持设备的原因是不可互换的可能,一些细胞比别人有更好的准确性和重复性设备内的项目应用限制。一个假设的原因是当采样间隔细胞发生。需要至少30年代放松潮汐呼吸之间测量。收集离线时呼出的气息,有必要可以单独静区气体能够与在线没有值。因此,最初的150 - 200毫升应该丢弃,或抽样应该开始当一个公司2信号出现了,它可以帮助确定静区体积。环境水平不应该被记录和使用没有免费的空气吸入者优先。
注意事项
各种因素,不是疾病可以影响没有值。其中一个因素是肺量测定法,因此不能进行之前没有测量(2]。支气管收缩可能导致下降F伊诺50和bronchodilation增加245年,246年]。F伊诺50可以提出不同控制哮喘和哮喘控制和预测的生物标志物的恶化247年]。药物可能会影响呼吸道口径应记录以及抗炎药。没有测量的问卷是推荐(补充6)。漱口水建议当生理研究,因为口腔细菌可以影响没有呼出浓度。因为这影响轻微,没有临床意义,漱口水不需要测量完成后在临床实践248年,249年]。太深吸入,over-distension,可能影响患者的呼气流量控制。没有特定的年龄下限F伊诺50测量值和正常发表对孩子从4岁。2005 at /人的建议仍然有效的学龄前儿童无法执行适当的控制呼气和婴儿2]。请注意,F伊诺已被证明是在健康个体年龄相关性在三个不同的阶段250年]。
测量FnNO
鼻内的地区,没有输出高副鼻窦的上皮,在诱导一氧化氮合酶表达基底条件下(258年]。改变鼻没有描述水平的条件,包括过敏性鼻炎、鼻窦炎、鼻息肉、囊肿性纤维化和初级纤毛运动障碍(PCD);一种疾病的特点是低鼻无输出(259年]。一些研究表明,FnNO准确识别患者纤毛运动,支持它的实用性作为筛选工具(260年]。
就像F伊诺,FnNO是依赖于流(239年]。通常的内在流分析器不可能最好被使用,即。5毫升·s−1。然而,流量都必须经过测试。但没有数据可以作为浓度输出也应给予。流量取决于主语的选择和方法。有两种方法:推荐愿望与串行与并行采样(采样和呼气261年- - - - - -263年]。在测量开始病人应该打击他们的鼻子和保证自由气流在两个鼻孔。
愿望与连续采样
愿望是通过一个鼻孔的使用紧密配合开着另一个鼻孔鼻橄榄。主体执行深吸气,呼吸获得软腭关闭,而空气从一个鼻孔循环到周围的其他后鼻中隔。软腭关闭也可以通过口服10而言不啻过期的阻力2O, pursed-lip呼吸通过嘴,或自愿软腭的高程。菌膜闭包可以通过测量监控鼻有限公司2。在婴儿和儿童不能屏住呼吸,测量可以获得在沉默的潮汐呼吸虽然值用这种方法更容易改变。
呼气平行采样
测量完成深吸气后没有免费的气体,其次是通过鼻子缓慢呼气(闭着嘴)成一个紧密安装面具覆盖鼻子(262年]或通过平行紧密配合鼻橄榄(263年]。主题应该反馈的流量。一个批准的测量的流量是45 - 55毫升之间·s−1并在10年代建立了高原。如果没有值变化超过10%264年),另一个测量应该添加和中值显示出来。额外的信息来记录之间的比率F伊诺50和FnNO50。
测量鼻哼期间没有可以做专门研究如果鼻旁窦之间有气体传输和鼻腔(265年]。
建议未来的研究:在线FnNO测量已经发达但最优测量技术还有待确定。确定最优的声音频率增长需要进一步研究。可用的研究是由一个小数量的缺陷和使用多种方法,例如不同的分析器,抽样流和呼吸演习。低流率需要更长的时间来达成没有比更高的流速和高原可以给仪器校准范围之外的值。大多数研究文献中采用化学发光方法,抽样鼻腔气体直接从一个鼻孔的愿望,用化学发光分析仪的内在流或外部泵。最近引入的手持便携式电化学设备没有测量带来了额外的方法论的困难,但使用呼气流量的50毫升·s−1可以推荐。
一个可靠的和标准化的方法FnNO测量是必要的,使比较的结果从不同的实验室和制定适当的参考价值。
研究人员没有提升鼻测量是潜在有用的疾病筛查和监测治疗的影响。然而,这只证明了金刚石和需要更多的工作来建立鼻没有其他疾病的潜在生物标志物。
肺泡和气道一氧化氮参数估计
呼出没有在低流速反映动力学主要集中在大型中央航空公司和很不敏感的变化没有动态的外围肺(小气道和肺实质)。数学模型的肺没有动力,有时被称为扩展没有分析,提出基于一个简单的和健壮的两舱制模型的肺。简而言之,该模型由一个会膨胀的部分代表没有动力学呼吸细支气管和肺泡(肺泡或腺泡的舱)和一个圆柱管代表更大开展航空公司从气管呼吸细支气管(支气管舱)270年,271年]。进一步调整了模型考虑横截面积的增加航空公司向肺外围(喇叭状航空)和轴向的扩散的可能性没有进行航空公司向肺泡(272年]。统计方法也被用于提高估计的动态(273年]。
两舱制模型的一般方程
两舱制模型预测F伊诺(或没有输出)流经非线性方程的函数: 1JawNO可以计算如下: 2最常用的模型在文献中线性和非线性模型。当新车型开发他们最好应该比其中之一。
非线性模型:非线性曲线拟合(Eq。1)在一块没有输出与流量允许的推导C另,DawNO和CawNO(271年]。Hogman & Merilanen算法(协会)是这样一个模式239年,274年,275年]。由协会特别添加特性的方法是使用一个算法测试测量的数据点集是否符合数学模型。数据所需的条件,保证一个有效的解决方案DawNO和CawNO可以用一般形式: 3如果情况不是这样,那么数据集遭受错误测量流量或浓度,或两者兼而有之。然后测量数据点不符合数学模型。
没有参数的结果(C另,CawNO和DawNO)可以放入一个算法在标准Microsoft Excel环境创建一个曲线形式各自的流量,没有呼出卷。的F伊诺50估计,给出比较测量吗F伊诺50作为一个质量控制。非线性建模误差最小,这表明它是目前最好的方法276年),尽管它是更具挑战性的病人。
线性模型:泰勒的情商的发展。1在零附近局限于第一项提议,允许一个简单的模型线性链接没有输出流量(270年]: 4线性回归的输出与流量C另直线的斜率和JawNO轴上的截距。回归线的热阻是强制性的,因为这给测量的质量,而且应该> 0.95。
流
相同的技术F伊诺50应该被应用,但必须选择使用基于流的方法哪一种扩展的分析选择,即线性或非线性的方法。呼出没有高原价值通常是10 s后的50毫升·s−1。2005 at /人文档推荐高原没有浓度在3 s窗口计算(2),已包括在许多分析器的软件。扩展没有测量,它需要更长的时间到达高原低呼气流量价值比高流率。高原在高流率的值不得延长为3 s和因此可能手工判断。
非线性模型:不需要值从至少三个流:一个低(≤20毫升·s−1),中等(100毫升·s−1)和一个高(350毫升·s−1甚至400毫升·s−1)[270年]。至少两个测量是在每个流和流和没有使用浓度的平均值来计算没有参数。F伊诺50可以被估计。为儿童和成人呼气困难无法执行高流率,较低的流量如果估计可以接受F伊诺50被发现是在5磅的测量F伊诺50。这是只适用如果测量的数据点集在数学上是一致的。
线性模型:在实践中,线性模型开始测量F伊诺50应该给的比较,但不包括在模型中。然后三呼出至少100毫升·年代的流动−1或更高版本与步骤执行,增加流量最高的350毫升·s−1,甚至400毫升·s−1。至少两个每个流量测量完成。当孩子无法执行流率最高,较低的人能接受,即。250毫升·年代−1。不计算为每个输出测量通过测量流动与相应的没有价值。没有取消对精确测量绘制流和回归线。
建议未来的研究
最重要的造型没有动力的获得的优势C另这可能是有用的在评估肺实质炎症小航空公司或呼吸道疾病和间质性肺疾病(224年]。JawNO密切相关F伊诺50,不一定增加多的临床价值F伊诺50,但分JawNO到它的组件,即CawNO和DawNO可以增加对生理过程的理解,增加排泄进行航空公司。
造型的缺点不需要一个更复杂的动态评估方法。数学上,至少有两个没有值在不同流速(≥100毫升·s−1)必须用于计算C另和JawNO,反映在外围部件和中部舱没有动态,分别为(270年,277年]。划分JawNO到它的组件CawNO和DawNO,第三个低(< 20毫升·s−1)流必须包括275年]。此外,许多不同的数学方法来计算这些没有给出参数271年)和标准化的流程和数学因此需要允许对比研究。
没有生产和运输整合分子扩散模型强调后者带回没有分子外围航空公司进入肺泡间隔,增加C另独立于原位没有生产(272年,278年:所谓的反向扩散现象。因此,C另提出了校正公式基于气道没有输出。是非常重要的理解,建立了这些修正,因此只适用,在健康受试者或无阻塞的病人。在外围的情况下减少呼吸道口径,扩散可能不那么重要,盲目应用这些公式在疾病可能导致过校正(275年,279年]。没有参数的计算也流依赖和修正因素将调节过度的使用C另,有时为负(275年]。因此,使用修正因素为轴向扩散不推荐(补充7)。
如果,尽管没有错误检测的数据集,质量控制(r > 0.95的非线性模型的线性模型或Eq。3)不履行或负面的C另值推导,模型可能是不够的。生理上,计算C另应该是正的。一个负C另更表明没有生产呼吸系统的模型是不够的。
一氧化氮测量仪器注意事项
基本设备规格没有分析器曾被描述(2]。目前有几种技术用于临床使用基于化学发光,电化学传感和激光检测(240年]。化学发光设备是第一个实现,因此认为是标准的技术。后来出现了所有检测方法测量相比,介绍了化学发光。
化学发光仪器
这种类型的分析器措施没有间接,通过光代由于臭氧的化学反应。校准通常建议每月一次的校准气体每天多达2000磅和零设置。此外,化学反应的年检转换器和臭氧发生器及其外围组件是必需的。化学发光仪器提供了一个快速响应时间,在0.5和0.7之间,和良好的检出限(十亿分之0.1 - -0.5)。重复测量可以直接执行。分析器可以配备控制呼气流量的单位。这些设备的投资和运行成本高,限制了其使用的常规临床应用或家庭监控。
电化学传感器
电化学传感器快速流行,因为它们是手持设备,< 1公斤。他们没有测量浓度通过可检测的电信号(如。电流)。他们的探测范围从约5磅到300磅,并有一个精度±5磅或±10%的测量值。响应时间< 10和分析时间60 - 100年代。与化学发光仪相比,电化学技术,支持手持分析器不允许预先测试校准。每个分析仪包括一个可替换的传感器改变了∼1 - 2年后或之后的有效测量所指定的制造商。因为没有定期校准可以执行,这种分析器的性能特征可能会改变随着时间的推移,或者当一个传感器被替换(287年]。分析器是配备一套压力测量执行一个呼气10 - 20而言不啻的压力2O和保持一个固定的流量50±5毫升·s−1。病人指导下显示或流量指示器。
专门用于电化学分析仪器F伊诺50测量(243年,288年]。测量的重复性的测量值小于3磅值< 30磅,< 10%的测量值值> 30磅(288年]。的差异F伊诺50值与标准相比化学发光技术是在±4到10磅。这些结果被大多数用户认为是临床可接受的(243年]。一些分析器考虑一呼气充分可靠的临床数据;对另一些人来说,至少有三个排放是必要的(241年]。对孩子来说,多个测试可能是必要的,因为分析器不记录F伊诺50可怜的呼气演习,频繁的形势在测量呼出没有孩子。一般来说,电化学传感器似乎适合日常临床实践。
额外的技术
其他小传感器正在发展,如智能呼吸健康诊断系统(289年基于智能固态微传感器技术)。光学传感器也可用于检测的浓度在低水平(磅)。这些测量光强度的降低激光源由于没有吸收。几个研究小组已经开发出激光没有传感器(286年,290年- - - - - -294年]。多组分分析的仪器设计使用激光(不,有限公司2一个量子级联激光器和CO和N2O与另一个),可以检测<十亿分之0.3的没有在1 s,包括多个呼气流的呼吸采样系统。
技术维护
化学发光仪器需要日常维护的流量和没有信号的零位调整由于漂移。校准间隔和流量做到的制造商推荐的但任何漂移信号的结束之前应该测量。电化学传感器零位调整需要和制造商提出不同的解决方案。激光分析器不需要耗材,允许最小的维护。的流量应该是强制性,因为没有信号流相关的。有不同的方法来测量呼气流量和关键是不执行测量准确的流量,它旨在。电化学细胞相比,化学发光仪器的优势快速响应时间和能力来衡量没有广泛的流量。使用有限公司2建议与离线测量或鼻不执行测量表明,准确的抽样。
结论为呼出一氧化氮
当前语句不打算解释的潜在临床应用F伊诺测量或扩展分析。尽管大量的研究领域中存在的呼出一氧化氮测量,还需要进一步的研究对于没有建模的参考价值达到数据可比性。进一步的探索性工作还需要适当的鼻没有标准化测量。
粒子在呼出的气息
呼出的气息含有小颗粒的气溶胶。所有非易失性确定EBC可能来自这些粒子。凝结,然而,低效的方法收集非易失性,因为许多粒子通过冷凝器不被收集。重要的是,有大型inter-individual呼出粒子的内生产量的变化时,需要占针对定量分析(295年,296年]。
呼出的气息的粒子数(PEx)在潮汐呼吸很低,远低于环境空气中,似乎并没有受到阻塞性气道疾病(297年]。通过使用一个呼吸的空间允许气道开放气道关闭后,有一个大幅增加(18倍)的数量PEx [298年],加强他们的化学成分的分析也表明这些粒子的起源。减少数量的PEx在主题与已经观察到的气道阻塞299年]。这些结果表明大多数PEx来自远端气道,气道关闭和重启。进一步证明了这一结论数量的增加存在剂量依赖的相关性PEx增加了次残余肺容积和数量减少的PEx如果呼吸控股执行肺总量(300年),后者可能导致沉积粒子形成的最大的航空公司。
PEx,当采样的方式使气道开放,包含25%∼75%磷脂和蛋白质。PEx类似的观察磷脂组成的呼吸道粘膜液。飞行时间二次离子表明女士的磷脂成分PEx转变,受试者与哮喘和哮喘有更少的不饱和磷脂,吸烟者比不吸烟者更使质子化磷脂(301年]。在动物实验中,改变磷脂组成的表面活性剂最近的发展密切相关如。慢性阻塞性肺病(302年),这表明这是一个有趣的未来的研究领域。
汇集PEx的猎枪蛋白质组研究健康人样本(301年,303年),124蛋白被发现,大多数细胞外。淀粉酶在不被察觉的情况下,不包括口服PEx样品的污染的可能性,也有黏蛋白,进一步支持外围的样本。
适应了ELISA和验证分析表面活性剂蛋白质a (SP-A) PEx [304年]。当检查的SP-A PEx和100 L EBC抽样后的呼出的气息从9名健康受试者,SP-A是远高于所有PEx样品的检测极限,但只有在五18 EBC样本。SP-A PEx也被证明是增加在慢性阻塞性肺病(II-IV阶段)在与健康对照组相比,与COPD患者肺功能显著相关(305年]。呼出的气息样本非易失性的新方法,基于压紧,已经开发了:呼出空气中粒子(PExA™)。这种方法使呼出粒子的数量在不同大小的间隔数,从而允许定量化学分析(284年,289年]。它还允许重复抽样的呼吸道粘膜液小航空公司。其他示例呼出粒子的方法,根据收集的过滤器,通过液体撞击和使用湿墙气旋,迄今为止只评估在实验设置295年,300年];聚四氟乙烯过滤器表现最好,平均20 - 30%的细胞因子nebulised气溶胶浓度上升的细胞因子(306年]。粒子收集的效率相对较低,这种方法也许可以解释为什么这些细胞因子的浓度低于检出限的ELISA测试(在EBC至少其中一些可检测)。因此使用PExA方法,另一种方法是必要的,即。确定衬的更常见的成分液体的小航空公司在健康和疾病状态。然而,这项工作是处于早期阶段。
总之,抽样呼出粒子的小说提供了一个机会识别、量化和监控病理过程的小航空公司。有但没有多中心比较研究,但标准化方法为未来的研究是至关重要的,包括呼吸的余地,抽样技术和分析的样本。
建议未来的研究:进一步的研究建议,以促进理解的粒子释放从航空公司和更好地理解粒子作为呼出生物标志物的潜在临床意义。
总体的结论和未来的期望
呼出生物标志物组成一个快速发展的研究领域(307年]。先前的指导方针导致了卓有成效的网络和优化领域的研究工作。本文档的期望是相同的:提供概述当前的知识和寻找新的视野。在许多医学研究的其他领域一样,呼出生物标志物研究的根源可以追溯到几个世纪之前,当嗅觉(病人的呼吸的气味)被提及是重要的检测肝和肾功能衰竭。加之狗的能力区分呼吸样本来自不同的癌症患者和健康者(308年),突出了那些链接的特定方面的呼出生物标记通过挥发性化合物古代沟通渠道。蜜蜂可以训练信号存在的海洛因和原料生产生物传感器研究领域也可能影响呼出生物标记(309年,310年]。呼出生物标记领域的持续增长,我们可能更多地依赖于人工甚至biosensor-derived嗅觉系统的进一步发展提供一个更坚实的背景在呼吸的生物标志物模式的识别。Breathomics可能成为个性化医学的基石(311年),但这将需要更多地关注人类微生物组及其对“我们”呼吸生物标志物的混杂效应简介(312年]。提供的潜在电子鼻技术的快速增长的地区导致可穿戴电子鼻(基于结构电子传感器)也对“闻”的区别健康和疾病(313年]。医学上可接受,最终诊断的阳性和阴性预测值,表型和预测的临床课程必须交付,之前可以建立广泛的实现。
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f j。范Schootenerj - 00965 - 2016 - _van_schooten
T.J. Vinkerj - 00965 - 2016 - _vink
脚注
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支持声明:资金是由欧洲呼吸协会提供。188bet官网地址资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表
利益冲突:t妮娅充当欧洲呼吸学会方法学家。188bet官网地址可以发现与本文进一步披露www.qdcxjkg.com
- 收到了2016年5月12日。
- 接受2017年1月9日。
- 版权©2017人队
引用
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