文摘
肺间隙指数(LCI)来自一个氮多个呼吸冲刷试验(N2mbw)是一种很有前途的工具来评估小气道疾病的原发性纤毛运动障碍,但是很难适用于由于长时间测量常规临床设置。在这项研究中,我们旨在评估替代指标来源于短冲刷协议。
49原发性纤毛运动障碍的患者(平均年龄14.7±6.6年)和37控制(平均年龄14.3±1.4年)执行N2mbw double-tracer气体(壳体)次呼吸冲刷试验。全球(LCI和时刻比(M2/ M0))、导电(年代气孔导度)和腺泡的通风不均匀性(壳体斜率III (S三世壳体))为每个单独的决定。主要结果是1)冲刷的能力检测异常的肺功能指标(> 1.64 z分数)和2)测量持续时间。
的患病率LCI的异常值2.5%37岁的47 (79%)、LCI吗5%34是47(72%)、米吗2/ M034是47(72%),对吗年代气孔导度36了46名(78%)和S三世壳体是12的35 (34%)。均值±sd持续时间的测量是LCI 19.8±11.2分钟2.5%LCI, 10.8±4.6分钟5%和8.6±2.3分钟年代气孔导度。
相对于标准LCI2.5%由LCI、通风不均匀性检测5%,时刻比和年代气孔导度类似的敏感性而测量持续时间明显缩短。纵向研究将显示的结果是最合适和实用的敏感性,持续时间和可变性在肺原发性纤毛运动障碍疾病的进程。
文摘
选择较短的测试时间的冲刷结果检测PCD患者通风不均匀性http://ow.ly/ffnL307OzWX
介绍
原发性纤毛运动障碍(PCD)患者患有经常性的下呼吸道感染和粘液堵塞,最终导致支气管扩张(1]。在囊性纤维化(CF),异常外围通风金刚石比患者更常见中央气道受损通风,和许多PCD患者功能障碍在他们周围通风甚至与正常中央气道功能(2,3]。尽管如此,肺功能患者的纤毛运动通常是由肺量测定法,观察中央梗阻的主要措施。2009年,欧洲呼吸协188bet官网地址会(人)共识声明强调了需要改善患者肺功能测试的灵敏度PCD (4]。在CF,几项研究中表明,惰性气体冲刷测试可能能更好地比肺量测定法检测肺功能受损的早期阶段。肺间隙指数(LCI2.5%)来自一个氮多个呼吸冲刷试验(N2mbw)和肺容积的计算失误达到1/40th开始所需的N2浓度。使用LCI2.5%估计全球通风不均匀性(VI)显示一个好的协会与结构性肺损伤检测到高分辨率计算机断层扫描(HRCT)儿童轻度影响PCD (2,3]。LCI测量方法的一个缺点是它严重影响患者长时间冲刷,阻碍其实现在常规临床实践5]。
考虑到这一点,更短的气体冲刷协议,比如LCI5%(5- - - - - -7)和一个新的潮汐单气冲刷试验(南偏西)基于氦和六氟化硫(double-tracer气体(壳体),似乎希望缩短VI的评估,并提供更具体的估计,在气道树VI可能产生。这些结果变量敏感标记检测扩散,diffusion-convection-dependent VI在CF等肺部疾病,哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD) (8- - - - - -13]。金刚石,患者的诊断性能较短的气体冲刷协议目前未知。
这项研究的目的是检查替代气体冲刷的能力变量检测肺功能异常患者LCI PCD是无法相比的。在第二步中,我们评估了测量时间的替代气体冲刷协议。
材料和方法
研究设计
这是一个横断面观察多中心研究。招聘发生在2013年3月和2015年4月在两个门诊。患者和健康对照组进行了N2mbw同一天DTG-SBW紧随其后。只有患者PCD执行额外的肺量测定法。
主题
金刚石,我们招收了49个儿科和成人患者年龄(平均±sd)14.7±6.6年。患者鲁尔大学入学儿童医院,波鸿大学圣约瑟夫医院,德国大学(n = 46)和儿童医院的伯尔尼,瑞士(n = 3)。健康对照组(n = 37), 14.3±1.4岁,是从外科门诊诊所招募伯尔尼的儿童医院。金刚石有临床确诊患者,所有功能和金刚石诊断评估(如适用)结构在鼻纤毛蠕动和结构刷样品根据指南(4,14,15]。PCD诊断依赖于至少两个全等的病理结果重复性high-frequency-video显微镜结合相关病理透射电子显微镜、免疫荧光或遗传学。进一步的细节提供了对病人的特征表1补充材料和表E1, E2和E3。没有控制哮喘或慢性肺疾病,所有的受试者急性呼吸道感染或急性肺恶化的迹象(显著增加咳嗽、痰量的变化或颜色,发烧,或不适)的测量。伦理委员会批准的这项研究是鲁尔大学的波鸿和伯尔尼的广州。我们获得的书面知情同意父母或参与者年龄超过18年,以及书面同意所有参与儿童和青少年。
肺功能评估
氮多个呼吸冲刷
所有科目执行两种不同的潮汐气体冲刷测量,一式三份N2mbw和DTG-SBW,商用设备(Exhalyzer D, Eco医生AG) Duernten,瑞士)(16)根据共识(6,17]。从N2mbw以下指标进行了评估:LCI2.5%,LCI5%,年代气孔导度,年代气孔导度*,年代acin,年代acin*和比率。具体的扩散和convection-dependent VI估计年代气孔导度和年代acin。年代气孔导度从第三阶段的斜率计算(S三世)之间的冲刷呼吸1.5和6日肺营业额。年代acin是来自第一个氮年代三世和反映地区acinary通风不均匀性。LCI5%,年代气孔导度*和年代acin*计算从缩写协议要求冲刷,直到把机器代替1/40th初始氮浓度,和*指数计算更早(在严重疾病有用,年代的进展三世值可以形成一个高原后早在第三肺营业额)。所有气体冲刷变量中详细解释补充材料。
单气冲刷
评估腺泡的VI在一个呼吸的时间,我们应用DTG-SBW前面描述的详细和补充材料(18]。的示踪气体混合物DTG-SBW包含26.3%的氦,5%的六氟化硫,21%的氧和氮平衡10]。壳体的总摩尔质量相当于空气;因此,摩尔质量信号的变化可以追溯到示踪气体(18]。第三阶段的斜率计算潮汐到期量的65%和95%之间(10,17,19]。第三阶段的斜坡被调整的呼吸模式,即。潮汐体积,推荐。
肺量测定法
肺量测定法是惰性气体冲刷测试后使用Jaeger MasterScreen人体体积描记仪(德国业务,CareFusion)根据人/美国胸科学会(ATS)指南20.]。结果变量在1 s (FEV用力呼气量1),用力呼气流量在用力肺活量(FEF的25 - 75%25 - 75%)。
统计分析
数据分布的目视检查表明没有明显的扭曲。冲刷变量表示为±sd(范围)。我们计算z得分健康对照组的惰性气体冲刷的结果变量和从肺量测定法(推荐参考方程21]。我们只包含数据从至少两个患者有效测量后质量控制。正常的上限和下限(ULN / LLN)被定义为±1.64 z分数(22]。连续变量比较t检验。假定值< 0.05被认为是具有统计学意义。结果从肺功能的协议比较变量计算使用kappa统计,的值< 0.4被定义为可怜的协议,0.4 - -0.6作为协议温和,> 0.6 - -0.8实质性的协议和> 0.8优秀的协议23]。我们评估了intra-subject变异系数(CV =sd/意味着气体冲刷×100)指数在所有三个患者有效的冲刷试验试验。在两个冲刷试验试验的患者,我们计算了可变性是高和低的值之间的差异的比例更高的价值;给出了补充材料的细节。冲刷之间的关联变量和肺量测定法的计算是通过线性回归分析。McNemar检验法卡方测试二项比例正常和异常数据是否执行惰性气体冲刷指标更敏感比FEV VI1。分析使用StataTM(占据统计软件:发布13;美国StataCorp LP,大学城,TX)和GraphPad棱镜(GraphPad软件公司,拉霍亚,CA,美国)。
结果
所有患者49金刚石和37个控件能够执行技术上可接受的N2mbw DTG-SBW,所有49患者进行技术上可接受的肺量测定法。中概述的受试者的临床特点表1和补充表E1, E2和E3。成功的细节测试中包括补充材料和补充图E1。
通风不均匀性检测的能力
LCI2.5%显著升高(p < 0.001)患者的纤毛运动,±意味着什么sd(范围)11±3.6(7.0 -23)相比,6.7±0.7(5.3 - -8.0)在健康对照组。其他变量之间的全球六世也显著不同金刚石和健康对照组患者,包括LCI5%(平均差1.8,95% CI 1.3 - -2.3)和M2/ M0(平均差9.0,95% CI 5.7 - -12.4) (p < 0.001)。年代气孔导度显著升高(p < 0.001)患者的纤毛运动,为0.053±0.022(0.005 - -0.103)相比,0.019±0.011(0.002 - -0.046)在健康对照组。
气体冲刷变量acinary VI金刚石:患者也明显升高三世壳体是−0.259±0.151(−0.690到0.045)中与0.364−0.148±0.097(−−0.005)在控制(p < 0.001)。年代acin显示值显著升高(p = 0.002)中患者与健康对照组相比。
气体冲刷变量以上ULN金刚石(在大多数患者图1和表2)。对于LCI2.5%37岁的47例(79%)值升高;为年代气孔导度对46例(78%),36)升高值。各自的比例患者中的异常值替代冲刷参数如下:LCI5%72%,年代acin49%,年代三世壳体34%。纤毛运动,患者病理肺量测定法研究结果发现在FEV为32%1FEF为32%25 - 75%。均值±sdFEV的1在z得分−1.1±1.6 PCD患者。只包括完整的数据或使用一个患者ULN / LLN±1.96sd导致类似的结果(表2)。潮汐体积较大的金刚石患者在控制,但差别无统计学意义。均值±sd潮汐成交量相比,控制615±31毫升到536±27毫升PCD患者(p = 0.06)。与McNemar检验法计算卡方测试表明LCI5%,米2/ M0,米1/ M0,年代气孔导度和年代acin更敏感的检测比FEV六世吗1(p < 0.05)。年代acin*和年代三世FEV壳体同样敏感1。
气体冲刷时间测量
LCI2.5%测量持续时间最长为19.8±11.2分钟(5 - 61分钟)。正如所料,几种不同的结果变量所需的时间更少。年代气孔导度和年代acin需要平均8.6±2.3分钟(为5 - 14分钟),LCI5%需要10.8±4.6分钟(4.3 - -22.6分钟)和S三世壳体只对三个测量(5分钟表2)。
Intra-test不同肺功能指标的变化
一般来说,变化类似于患者取得了两个试验和三个试验。指数来自区域的变化曲线下(比率,LCI)很低,介于4%和10%和可比PCD病人和控制。相比之下,指数的变化来自第三阶段斜坡(年代acin,年代气孔导度,年代三世壳体)介于24%和76%之间在两组高,系统地控制金刚石(补充表E4)相比。对于大多数变量来说,简历往往是患者的PCD低于健康对照组(补充表E4)。类似的结果被发现的患者群30纤毛运动只有两个有效的试验(补充表E5)。
肺功能之间的变量和LCI的协议2.5%检测通风不均匀性
使用kappa统计,我们发现可怜的协议检测肺功能异常(kappa系数= 0.4)年代气孔导度和LCI2.5%。协议LCI5%,米1/ M0和M2/ M0与LCI分别2.5%在检测肺功能异常是实质性的,kappa系数在0.6和0.7之间(表2)。
LCI之间的联系2.5%,更短的气体冲刷成果和肺量测定法
我们发现了一个很好的LCI之间的联系2.5%和年代气孔导度*(右2= 0.47,p < 0.001),但不是在LCI之间2.5%和年代气孔导度(右2= 0.03,p = 0.238)图2图E2和补充。重要的联想LCI2.5%被发现在LCI5%(右2= 0.8)和S三世壳体(右2= 0.4),如所示图3图E3和补充。之间存在显著相关年代气孔导度和年代气孔导度*(右2= 0.3,p < 0.001)和之间年代acin和年代acin*(右2= 0.7,p < 0.001)。
LCI2.5%FEF负相关25 - 75%(右2= 0.5,p < 0.001), FEV1(右2 =0.4,p < 0.001)。年代三世壳体与FEF有关25 - 75%(右2= 0.2,p < 0.001), FEV1(右2= 0.18,p = 0.012)。年代acinFEF负相关25 - 75%和FEV1,而年代气孔导度与FEV无关1或FEF25 - 75%概述了在表3和补充表E6。
讨论
主要发现
我们确认之前的研究结果显示VI中肺部疾病的流行率很高。在这项研究中,我们首次展示全球和对流VI LCI不仅可以估计2.5%,但也像LCI替代冲刷变量5%,时刻比和年代气孔导度。LCI相比2.5%,LCI5%和年代气孔导度似乎更实用的常规应用程序因为测量持续时间要短得多。这三种气体冲刷变量似乎更敏感比肺量测定法检测病理肺功能;然而,结果变量之间的生理差异可以在持续时间差异,敏感性和intra-subject可变性。总的来说,我们的研究结果表明,新的结果变量,如。LCI5%,时刻比和年代气孔导度,可能是有前途的结果测量探测全球和convection-dependent VI PCD患者的日常临床实践。
与先前的研究相比
敏感的肺功能技术被认为是目前黄金标准评估早期VI中出现小的航空公司。符合之前的文献,我们表明,LCI5%标准LCI一样敏感吗2.5%金刚石(患者,需要更少的时间24]。在我们的结果,使用5%的氮气冲洗截止执行三个冲刷测试所需的时间减少到一半所需的2.5%的截止,不降低灵敏度。时刻比和LCI5%是与LCI有关2.5%因此可能有前途的节省时间的选择。在这项研究中,我们认为LCI2.5%的黄金标准,但没有共识,应该如何最好的评估患者的PCD VI。
我们还首次报告数据略第三阶段斜率指数中。然而,降低肺功能异常和更高的灵敏度比LCI intra-test可变性2.5%限制他们当前LCI的适用性作为替代品2.5%在轻度至中度纤毛肺病。
non-CF支气管扩张患者的先前的研究表明,LCI2.5%和年代气孔导度健康对照组相比显著升高(25),类似于金刚石病人在我们目前的研究结果。我们假设PCD肺病convection-dependent航空主要影响小。这是支持的高患病率的异常年代气孔导度在这和之前的研究发现患者的PCD (3]。此外,穷人协议类似LCI之间缺乏联系2.5%和年代气孔导度在我们先前的研究[2)表明,年代气孔导度和LCI测量VI产生在不同站点的航空公司。年代气孔导度可能更容易受到一种不变的呼吸模式。这可以解释为什么LCI和时刻比似乎更与在HRCT结构变化密切相关年代气孔导度(3]。在后者中,HRCT扫描和肺功能并不是在同一天进行,这也可能影响结构关系。VI指数和结构变化之间的关系似乎也影响使用的示踪气体(3,26]。因此LCI似乎明智的决定2.5%,LCI5%以及年代气孔导度和现在比为了全面研究肺功能障碍在纤毛运动。疾病表型的变化可能需要不同的测试来检测特定类型的肺损伤(27]。
在这项研究中,我们报告数据首次缩写第三阶段斜率指数(年代气孔导度*和年代acin*)患者的纤毛运动。我们没有找到之间的关联年代气孔导度和FEV1或LCI2.5%,但我们确实发现之间的关联年代气孔导度*和FEV1和LCI2.5%(补充图E4和E5)。评估年代气孔导度*和年代acin*可能是明智的,因为年代气孔导度计算扭曲影响严重的肺病患者早期压扁的III期斜坡后肺失误三到四个,年代acin第一次呼吸的第三阶段的斜率,此时已经是最大限度地提高(28]。因此,缩写为第三阶段斜率指数可能使用保持敏感性检测VI在广泛的疾病严重程度,除了他们的优势是较短的测试。此外,我们的研究结果表明年代气孔导度* LCI呈正相关2.5%和肺量测定法,而年代气孔导度与任何无关。有趣的是,其他组织发现LCI之间的关联2.5%和年代气孔导度*在CF,支持我们的发现的生理合理性PCD (29日]。我们假设年代气孔导度*像fast-ventilated肺肺的隔间。这些隔间被认为主要贡献的早期阶段MBW并确定LCI的大小年代气孔导度* (30.]。还需要进一步的研究来检查,如果这一发现是由于数学或生理问题。
在我们的研究中,年代acin适度敏感探测VI。先前的研究显示一个好联系吗年代acin和HRCT3]。在目前的研究中,DTG-SBW并不敏感年代气孔导度和LCI2.5%在患者纤毛。作为结论,在与其他慢性肺部疾病如慢性阻塞性肺病、哮喘、diffusion-dependent VI似乎在纤毛运动的影响较小。是否年代三世壳体可能更有用的某种表型患者仍不清楚(31日]。按照以前的观测,FEF25 - 75%没有添加金刚石病人肺量测定法的解释,因为FEF25 - 75%和FEV1也有识别力的(2]。M1/ M0是适度与FEV有关1和以前的研究已经证明了M的能力1/ M0敏感测量治疗反应CF (32),这表明该参数也可以承诺在患者纤毛。
我们假设不同的结果在协会和冲刷的敏感性参数在这项研究可能造成功能的多样性,纤毛超微结构和遗传缺陷;不同的冲刷过程应用;或患者的年龄的差异测试。纵向研究将需要显示的可变性,长期重复性和敏感性不同的气体冲刷指数(33吸入或抗生素治疗等干预措施。
优势和局限性
考虑到纤毛运动是一种罕见的肺部疾病的近似流行1 000年10 [34),我们能够包括一个相对大量的PCD病人在这个研究。
PCD诊断依赖于实际的建议,和人口研究显示典型的金刚石群体主要是儿科临床特征。不足为奇的是,我们的研究结果与以前的研究,发现高值年代气孔导度和LCI2.5%患者的PCD (2,3]。所有数据从当前研究了使用相同的设备、软件和协议。质量控制和分析由同一个人完成所有测量(SN)。
我们不能执行DTG-SBW在所有患者由于制造商交付的事实不正确的气体混合物在一定的时期。然而,与其他研究相比,PCD患者的数量表现DTG-SBW仍然很高,并允许有意义的解释(9,19]。健康对照组仅评估在一个单一的中心,他们的年龄分布略有不同的病人。然而,1)调整高度和年龄并没有改变我们的分析的结果,2)出版的正常价值衡量设备类似于我们的一样(3)和3)测定健康对照组差异中心预计将远远低于金刚石和控制患者之间的差别。最重要的是,我们的研究结果不依赖于绝对的值控制。
总之,本研究表明LCI5%,时刻比和年代气孔导度可能是有前途的替代LCI2.5%监测肺功能患者的日常临床实践纤毛运动,尽管其中一些参数的高可变性。我们建议LCI5%,时刻比和年代气孔导度是可以测量的结果变量,在更短的时间比LCI潮汐呼吸吗2.5%,他们有一个高灵敏度检测六世相比,所有其他气体冲刷变量和肺量测定法。是否只提供更全面的图片呼吸道纤毛运动障碍,或者如果他们产生额外的生理信息,有助于从临床的角度来看,需要在将来的研究中确认的。
补充材料
补充材料
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确认
作者要感谢所有的孩子和他们的家庭为他们参与这项研究。作者想表达他们的感谢所有为他们的病人护理研究护士,支持在肺功能测量和招聘的孩子。
作者的贡献:s Nyilas a . Schlegtendal p Latzin和c Koerner-Rettberg设计研究的概念。Nyilas和a . Schlegtendal收集的研究数据。美国Nyilas分析数据。s . Nyilas a . Schlegtendal f .歌手,m . Goutaki石球Kuehni, c . Casaulta p Latzin和c Koerner-Rettberg解释数据。美国Nyilas起草了手稿。所有作者修改了手稿。
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
支持声明:本报告的工作是由基金会Botnar和林德集团。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,本文一直存放在开放资助者注册表。
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