文摘
背景测量肺容积的生命历程是肺部疾病的诊断和管理的关键。这项研究的目的是利用全球肺功能行动方法开发全龄多民族参考方程肺活量指数使用身体体积描记法和气体稀释技术决定的。
方法静态肺容量数据从个人身体体积描记法和气体稀释技术,健康的参与者被整理。参考方程导出使用LMS (lambda-mu-sigma)方法和普遍添加剂模型位置的形状和规模计划r .测量技术的影响,设备类型和超重或肥胖的派生肺容积评估参考范围。
结果17个中心提交的数据,参考方程来源于7190年观察参与者的欧洲血统岁之间的5和80年。数据来自非欧洲血统人口不足多民族发展方程。测量功能余气量(FRC)收集使用体积描记法和稀释技术显示生理上微不足道的差异和总和。性别参考方程包括身高和年龄是肺活量(TLC), FRC,剩余容积(RV),吸气量,肺活量,呼气储备数量和RV / TLC。派生的方程是类似于先前发表的方程FRC和TLC和更紧密的协议在儿童和青少年比成年。
结论全球肺功能行动参考方程肺容积提供generalisable标准的肺容积测量报告和解释个体的欧洲血统。
文摘
GLI网络开发了适合所有年龄层的参考方程肺容积欧洲血统的人群。GLI肺功能参考方程的统一将改善肺部疾病患者的肺功能的解释。https://bit.ly/3hHZR1N
介绍
肺功能全龄全球倡议(GLI)参考方程可用于肺量测定法(1)和肺的转移因子一氧化碳(TLCO)[2]。通过整理规范的数据来自世界各地,GLI网络发展参考方程,促进肺功能结果的标准化的解释和改善我们的理解正常的肺生长和发育(3- - - - - -6]。
静态肺容积(功能余气量(FRC)、肺活量(TLC),剩余容积(RV))是“完整”的组件通常被认为是肺功能测试。气体稀释技术或体积描记法需要测量FRC。联系肺量测定法的使用策略允许测量肺活量(VC)、呼气储备体积(ERV)和吸气量(IC),结合FRC允许计算TLC和房车。静态肺容量测量不透露具体的诊断,而是提供一个生理模式可以与肺量测定法和结合使用TLCO测试完善鉴别诊断(7]。
能够很好的接受,个人肺容积测量体积描记法和气体稀释技术不可以互换8]。具体来说,FRC的差异来衡量体积描记法和气体稀释阻塞性肺疾病患者本身就是一个测量的气体捕获。此外,不同稀释气体的特定属性,用于测量和计算不同的技术指标在个体中可以产生不同的结果。然而,在多大程度上从不同的测量技术获得的肺容积的变化影响人口变化,因此正常在很大的上限和下限,代表数据集的健康个体还有待评估。
类似于其他肺功能测试,测量肺容积值需要参考人口相比,适当的解释(7]。参考方程肺容积包括正常的上限和下限已报告在儿童和成人9- - - - - -18];没有了完整的儿科和成人年龄,也没有评估不同的肺容积测量技术。目前没有静态肺容积参考方程推荐的任何呼吸的社会,导致不一致的报告和解释的肺容积测量世界各地。
本研究的目的是整理从健康个体肺容积数据,并得出GLI参考范围静态肺容量指标。
方法
申请被批准的欧洲呼吸学会(ERS)工作组开发全球肺容量参考价值。188bet官网地址工作组联合主席和成员批准的人。工作组成员被科学家和卫生保健专业人士与重要的经验在国际准则和肺功能测试和呼吸生理和统计建模的知识。潜在的利益冲突披露和审核人。
数据源
的作者已发表的研究,包括肺容积测量在健康个体联系并邀请分享他们的数据与GLI肺容积特遣部队。特遣部队的信息是通过国际和当地呼吸道传播社会征求未发表的数据或发表的数据没有被确认。数据被接受肺容积测量用身体体积描记法以及气体稀释技术(如。氦稀释和multiple-breath冲刷)。细节所使用的设备和方法,以及信息与依从性与当前国际技术标准(8)发表论文的收集,直接从作者或制造商,确认方法兼容目前可用的。作为GLI分析团队没有获得原始数据的来源确定数据质量,假设如果贡献者表示,美国胸科学会(ATS) /人标准,然后提交的数据符合所有相关标准的可接受性和可重复性标准。所有特约作者提供了明确的许可数据共享与GLI网络和当地监管部门批准确认收集和共享的数据。一个在线、安全数据门户用于捕获数据(19]。所有数据是匿名和提交使用标准数据模板;初始数据进行查询,和贡献者联系澄清离群值。
健康被定义为不吸烟没有自我或医生诊断呼吸道疾病的历史。离群值被确定使用先天的标准:在1 s (FEV用力呼气量1)z得分> 5或<−5,和身高z得分>或<−5儿童(年龄≤18年)。这些限制被用来确定数据差异和排除参与健康人群的极端。
统计分析
普遍添加剂模型位置的形状和规模(GAMLSS) [20.)建模方法应用(21,22]。短暂,lambda-mu-sigma (LMS)方法是回归分析的扩展包括三部分:1)偏态(λ)、模型变量的离职从正常使用Box-Cox转换;2)中位数(μ);和3)变异系数(σ),模型的扩散值中位数和调整任何不均匀分散(23]。三个量(LMS)可以随高度变化和/或年龄,以反映肺功能的变化分布随着人们成长和年龄。我们应用LMS方法使用统计项目中的GAMLSS包r .拟合优度被施瓦兹贝叶斯评估标准,qq情节和蠕虫的情节。
肺容量技术(如。体积描记法和气体稀释)相比,设备和中心差异系统相比,使用两种方法。首先,参考方程导出所有有效数据和个人z得分计算每个观测。单向方差分析测试是用来确定是否有统计上显著的差异计算z得分为每个肺容积的方法和设备。在每种情况下最大的组被用作参考和均值±sd的偏移量相对于参考报告。其次,技术、设备和中心都添加到最终预测模型不确定1)这些变量的改进模型,2)是具有统计学意义的变量和独立的预测因素相关的肺容积指数。
肥胖会影响肺容积,超重或肥胖的影响肺容积指数评估。正常体重包括个人的身体质量指数(BMI)是儿童<第85百分位数(24],< 25公斤·m−2从成人≥19岁。J的和Nzekwu(25)表明,FRC (ERV)的变化对BMI指数25 - 30公斤·m−2,这表明体重正常的截止25公斤·m−2是适当的。z得分与正常体重的个体相比,超重的人总结。
大多数的数据从一个中心,我们检查了可能出现的任何潜在的偏见。选择一个随机样本的数据从这个中心和参考方程只使用较小的数据集创建的。
结果
研究人群
来自11个国家的17个中心的数据(表1)提交,给7721测量GLI肺容积工作组。类似于以前的GLI任务部队,许多中心贡献较小的数据集,用较少的中心贡献更大的数据集;一个中心贡献来自3705人的数据。绝大多数的数据(97.2%)来自欧洲血统的参与者。欧洲血统中使用相同的分类定义GLI肺量测定法分析(1]。数据来自非欧洲血统的参与者被排除在外(206测量)。如果FRC数据没有提交,我们没有报告其他肺容积指数(例如VC源自一个缓慢的VC策略)。可用数据,排除后,从3.2 - -91.0岁的个人总结表2和补充图S1。由于小数量的参与者年龄< 5年(n = 35), > 80年(n = 79),方程和查找表仅限于5 - 80年。成年男性的平均身高是171±7.6厘米(范围145 - 203厘米),和157.7±7.0厘米雌性(范围134 - 186厘米)。在提交数据的一个子集(n = 5605), FEV1与用力肺活量(FVC)从肺量测定法获得的数据被提交。在这些参与者中,预测肺功能(z分数)是来自2012年GLI肺量测定法方程,导致平均±sdFEV的z分数1、FVC和FEV1/ FVC的比率0.19±1.00 (图1一个),0.31±1.00 (图1 b)和−0.23±0.83,分别。
参考价值
性别FRC派生(参考方程表3,图2)。FRC的初始分析值显示明显的重叠体积描记法和气体稀释技术在所有年龄(补充图S2a和表S1);因此,初步模型数据从所有技术相结合。随后,我们测试了预测值是否来自于综合数据系统地根据不同的方法被用来测量FRC。收集方法(虽然有统计上显著的差异补充图S3a)和设备类型(补充图S4a),这些差异没有临床或生理意义的相对差异< 150毫升(补充表S1),在0.5 z分数(补充图S3a)。一个工作示例计算预测价值,包括正常和z分数的限制补充材料。
性别为TLC预测值来自合并后的气体稀释和plethysmographic测量(表3,补充数据开通和S3b)。类似于FRC的价值观,有统计学意义,但不是临床相关的差异在不同的技术之间的薄层色谱(补充图S3)或设备(补充图S4)的差异是< 200毫升(补充表S1)。
房车和RV / TLC预测方程给出表3和图2。房车的差异值之间的不同的技术是比观察FRC和薄层色谱(补充表S1)。此外,参考方程为ERV创建和集成电路(表3,图2)。
人口变化
人口变化的变化(表示为变异系数)的FRC和TLC年龄了图3。人口变化的雄性和雌性之间的相似和相对age-independent∼20%的平均变异系数。TLC,年幼的儿童比青少年和成年人有更多的变量的结果,男性和女性之间的差异是相似的。人口变化的其他指标往往不同年龄范围(补充图S5房车)和显著增加,因此RV / TLC在< 40岁的儿童和成人。相反,人口变化最高ERV老年人(补充图S5)。因此,它是不合适的固定限制正常的申请大多数肺容积指数。房车与年龄相关的变化的影响,其影响正常上限的突出显示补充图S6。
敏感性分析
获得了很大一部分的数据提交在超重或肥胖(16.3%)(38.5%)的人。平均而言,超重和肥胖儿童和成人FRC z得分较低(−0.19±1.01为雄性,雌性−0.24±0.99),降低ERV z得分(−0.19±= 1.0为雄性,雌性−0.25±0.99)(补充表S2)。然而,大多数的观察(95.1%)在±2 z分数(补充图S7)。评估的BMI的影响规模连续,重量偏差没有观察到TLC或房车,但观察FRC和ERV (补充图S7)。在个体层面上,观测值使用预测值的差异产生的正常体重人群(方程不提供),并包括超重人口没有显著不同,TLC预测的差异,FRC和房车< 75毫升和< 2.5% (补充表S3)。
此外,最大的数据集是评估的影响。首先,我们比较了重叠最大观测值的中心和所有其他中心(补充图S8);视觉检测并没有偏见的观察其他中心重叠最大的中心。我们测试了方程使用最大的一个小子集开发中心(n = 400);预测方程是相同的,如果一个更小的子集最大的中心是用来代替完整的样本(数据没有显示)。
与现有的参考价值
总的来说,GLI方程类似于大多数以前公布的方程FRC和薄层色谱(图4),比成人更紧密的协议在儿童和青少年。最大的差异观察房车和RV / TLC在成人中,尤其是当前GLI方程和G之间奥德曼和Becklake(14煤钢共同体)和欧洲煤钢共同体()方程(图4,补充图S9)。
VC方程被肺量测定法类似于FVC的测量(补充图S10和表S4)。然而,VC方程是基于一个小得多的样本大小和有限的数据在成年早期可以解释的差异。z得分差异预测VC(从参考方程导出)和FVC(源自2012年GLI肺量测定法方程)小(意味着±sdz分数差异0.19±0.89)。
相关的生理差异
GLI网络此前公布的生理相关的肺量测定法等同于0.5 z分数的差异。报道指数0.5 z分数不同的人口水平等同于变化FRC∼10%∼8% IC和稳定的年龄。为TLC 0.5 z分数等于在儿童和老年人∼∼8% 5%,30 - 50岁的成年人。0.5 z分数上的差异与ERV的差异较大,房车,开始在童年和增加∼30%∼13%老年人。随着人口的变化随年龄和性别,这些都是近似。
讨论
我们报告的整理和分析来自静态肺容量测量肺功能指标(身体体积描记法和气体稀释技术)获得的健康参与者的欧洲血统。在健康个体,肺容积数据采集两种气体稀释技术(氮冲刷和氦稀释)和身体体积描记法证明了非凡的重叠。性别的发展参考方程,总结静态肺容量的身高和年龄相关性变化指数在年龄谱为个人的欧洲血统应该改善的报告和解释标准化的肺容积测量。的组合来自多个设备的数据类型在健康个体将确保在当前临床实践广泛generalisability。的主要限制了肺容积的参考范围是这些仅限于欧洲血统的人。GLI网络实现了积极GLI肺功能数据存储库,正积极推动肺功能数据的提交非欧洲人的祖先,在未来将致力于解决这一差距。目前还不清楚如果这些GLI肺容积方程适合于非欧洲血统的人。如果GLI肺容量参考范围应用于非欧洲血统的人,这应该是明确表示,以确保结果不是误解。
像GLI肺量测定法(参考范围1和转移因子2),与年龄和性别方程高度独立,肺活量指数的重要预测因子。具体来说,年龄和身高之间的关系是乘法,这样的快速增长和发展的时期(如。青春期)。值得注意的是,人口变化(变异系数)是20% FRC相当于60 - 140%的正常范围,更广泛的比常用的阈值的80 - 120%。正常范围也更广泛和年龄相关性的其余肺容积指数(如。TLC ERV和IC),这意味着正常的极限并不是一个固定值,可以应用在整个年龄谱。GLI肺容积的参考范围和视觉显示相对于正常范围内,应有助于促进肺容积值相对于正常范围的解释与使用单一固定指数截止。标准化的设备规范和测量协议有助于减少设备和中心之间的可变性和偏见(8];尽管如此,受试的观察人口变化远远大于这些测试的重复性和再现性26]。
值得注意的是FRC和TLC增长出现之前完成20年,然后对雄性和雌性高原。这有很大区别,在肺量测定法,观察高原发生在25岁左右,相关峰值的呼吸肌肉力量(3]。一个可能的解释是这个年龄段的有限的数据;然而,有足够的数据在童年和成年后的平滑方程建立在一个相对较小的数据集在成年早期应该反映底层与年龄相关的变化。此外,观测的总数量在20到40岁之间(n = 948)仍是最大的在这个年龄段正常数据收集出版日期。
的实践报告FVC和VC作为单独的指标变化并没有特别的指导和实验室之间应该报道。我们报告VC方程,这些可以从FVC分别总结报告,指出预测的风险通常会高于预测FVC肺量测定法。许多实验室使用预测FVC FVC和VC值,或临床医生经常比较FVC和VC来自独立的预测方程。实验室,选择报告不同的预测值FVC和VC,使用GLI方程可以描述生理FVC和VC的测量值之间的差别,尤其是在气道阻塞的存在(27,28]。虽然GLI方程不提供FEV的预测值1/ VC,预测风险值的可用性将使临床医生比较两种方法定义阻塞,这对病人的FEV可能有用1/ FVC LLN接近。肺量测定法的标准化2019更新29日)提供了特定的指南可接受性和可重复性的VC和IC GLI肺容积的参考范围提供一个显著的优势报告这两个参数的预测值。
FEV我们报告1、FVC和FEV1/ FVC的比率的一个子集参与者与肺量测定法和肺容积测量与大GLI肺量测定法队列显示良好的协议。类似的适合观察之间的TLCO群和大GLI肺量测定法组(2]。认为,这些数据表明,它将可以使用GLI肺量测定法,气体转移和肺容积的参考范围相互结合。的一致性分析方法和方法应该提供增加解释确定的传统方法相比,使用肺功能参考范围来自较小的人群,不同的统计模型应用和由不同的人员。特别是,适合所有年龄层的参考范围的使用消除了错误与被分别开发的儿科和成人之间切换参考范围。
技术和设备的差异
理论的差异之间存在气体稀释和plethysmographic方法测量静态肺容积;然而,目前的研究收集的数据显示健康个体的重要重叠。多项研究已经证明重要的区别在气道阻塞病人肺容积方法(30.- - - - - -34),而在测量健康受试者的研究,如GLI数据,multiple-breath气体稀释和体积描记法生产小型临床微不足道的差异。此外,最近的标准化和设备规范的努力意味着大多数设备的测量精度很好,并演示模型系统的最小差异(35]。在这项研究中相对FRC体积描记法之间的差异和氦气和氮气稀释技术中< 120毫升和技术精度的测量技术8]。
肥胖
提出GLI肺容积方程包括超重和肥胖的人。肥胖可能会影响肺功能和肺部疾病的一个危险因素。尽管如此,所有人都包含在数据集是不吸烟者没有呼吸道疾病的历史。此外,敏感性分析表明最小差异相比方程推导仅供正常体重者。减少FRC (ERV)和增加房车被描述在超重和肥胖的人25];然而,预测FRC肥胖和nonobese组之间的差异在我们群很小(补充表S4有一个工作的例子代表男性和女性的差异)。
排除超重和肥胖的个体将略有增加预测值,代表“理想”健康并允许评估肺容积重量的影响。相反,将超重和肥胖的人排除在推导方程不包括相当一部分人没有记录肺部疾病的证据。这些“理想体重”方程将增加的风险识别“异常”在肥胖个体的肺功能可能不是临床相关。如果肺容积是用来证实限制性疾病,那么肥胖人员纳入规范的数据不太可能影响解释。如果肺容积测量用于确定如果有困气,腹部肥胖会影响FRC的价值观,他们正在减少。
与现有的参考公式
2005 at /人解释文献[7)概述了16个肺容积的参考范围,但没有具体建议关于方程应该用于特定人群。广泛使用的方程,如煤钢共同体,G奥德曼和Becklake(14)和其他人是有限的,因为他们只供成人(15,17]。当前可用的儿科参考方程不充分处理变化在青春期或儿科和成人之间的连续性方程,从而导致不连续打破在任意点(16]。总的来说,FRC GLI方程和TLC对齐与以前公布的方程,特别是对孩子。最大的差异观察房车和RV / TLC方程。观察到的差异可能会影响临床实践,作为个人之前确认为正常或“异常”可能有不同的解释使用GLI肺容积方程。重新计算的历史测量将是必要的,以避免误解的预测个体病人的肺功能的变化。
实现
GLI肺容积的格式参考范围是相同的GLI肺量测定法和气体传输方程,将促进实现成许多设备已经有GLI肺功能方程编程。预测方程(表3)和查找表和一个在线计算器(www.lungfunction.org)提供,包含在一个工作的例子补充材料。卫生专业人员需要仔细考虑改变他们目前的参考范围对病人护理的影响(36]。从目前利用参考范围(例如煤钢共同体)GLI参考值范围可能会导致患者的比例差异分为肺功能异常。这个问题的研究已经报道了肺量测定法(37,38)和次呼吸气体传输测试(39- - - - - -41指出),都有广泛的影响改变为这些测试GLI方程随年龄和性别,可以影响治疗的潜在资格(42]。研究评估的影响转向GLI肺容积方程将被要求帮助卫生专业人员和病人。
限制
GLI肺容量参考方程来自参与者的欧洲血统,可能不适合非欧洲血统的人。用于排序的数据GLI肺容积特遣部队并不包括所有肺容积数据发表在健康的参与者。工作组联系相应的作者发表的所有研究和广告机会提交数据通过国际社会和国家呼吸。然而,一些中心拒绝或无法获得适当审批提交发表的数据。增加转移到开放作为公共资金资助的研究的一部分188滚球软件,收集的数据应该在未来减少这个问题的影响。在这项研究中一个中心贡献了将近一半的数据。虽然这代表着一个庞大的相对贡献,肺量测定法和TLCO数据集由许多小数据集和一个或两个大型数据集。在所有实例数据中观察到的范围更小的数据集是包含在大型数据集的范围。虽然这可能是偏向于单个设备或中心,数据不支持这个(补充图S8)。有潜在的这种固有的偏见影响派生参考方程,特别是当系统设备或协议差异可能会影响结果。理想情况下,多个大型数据集可以;然而,当前GLI肺容积方程,虽然不完美,但代表一个重要的一步标准化报告和解释。有数据有限的儿童和年轻人的房车。直到更多的数据是可用的,我们建议房车的方程和RV / TLC应该被谨慎地应用在儿童和年轻人。GLI数据存储库现在开放和接受额外的数据集,以根据需要定期验证和更新现有的方程。
结论
肺容积提供适合所有年龄层的人GLI引用值generalisable参考规范的报告和解释欧洲血统人群的肺容积测量。数据来自非欧洲血统的迫切需要,允许这些方程对全球人口的扩张。
补充材料
补充材料
请注意:补充材料并不是由编辑部,编辑和上传已由作者提供。
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确认
作者提供真诚的感谢所有参与的工作人员和参与者在每个中心收集的原始数据和他们的贡献与GLI慷慨地分享他们的数据网络,电视节目和金卡特孩子研究所和数据分析澳洲(澳大利亚珀斯)为他协助开发和管理数据存储库平台。我们要感谢席琳Genton和她的团队从欧洲呼吸学会GLI网络的支持。188bet官网地址
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
欧洲呼吸188bet官网地址协会全球肺功能行动肺容量参考方程被人认可执行委员会2020年9月2日,并也已认可以下呼吸道社会:美国胸科学会(ATS),澳大利亚和新西兰社会的呼吸系统科学(ANZSRS),胸协会澳大利亚和新西兰(TSANZ),锅胸非洲社会(拍)和拉丁美洲胸协会(ALAT)。
贡献GLI网络成员(按字母顺序)包括:伯特汇合并且集中,乌得勒支大学医学中心荷兰;苏塞米本•萨阿德医学院,苏塞,突尼斯;西蒙娜Costanzo的观点,IRCCS Neuromed Pozzilli,意大利;瑞秋Foong,节目的孩子研究所,珀斯,澳大利亚;莫妮卡Gappa、Marienhospital Wesel、德国;旧金山Garcia-Rio,医院拉巴斯大学,马德里,西班牙;劳拉·Gochicoa-Rangel西班牙德已经患有Respiratorias墨西哥城,墨西哥;意大利维罗,IRCCS Neuromed, Pozzilli丹尼埃尔和大学的瓦雷泽,意大利;菲利普Latzin,伯尔尼大学医院,伯尔尼,瑞士;巴勃罗·费雷尔洛佩兹,帕皮提,法属波利尼西亚; Sooky Lum, Institute of Child Health, London, UK; Fabrice Rannou, Centre hospitalier universitaire de Brest, Brest, France; Shannon Simpson, Telethon Kids Institute, Perth, Australia; Maureen Verheggen, Perth Children's Hospital, Perth, Australia; Debbie Zagami, Gold Coast Hospital and Health Service Southport, Australia; and Gerald Zavorsky, University of California – Davis Medical Center, USA. The GLI Executive (in alphabetical order) include: Brendan Cooper, Queen Elizabeth Hospital, Birmingham, UK; Carlos Fragoso, Yale School of Medicine, New Haven, USA; Laura Gochicoa Rangel, Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias, Mexico City, Mexico; Graham Hall, Telethon Kids Institute and Curtin University, Perth, Australia; Alexander John Henderson, University of Bristol, Bristol, UK; Thi Tuyet Lan Le, University Medical Center, Hồ Chí Minh City, Vietnam; Refiloe Masekela, University of KwaZulu-Natal, Durban, South Africa; Gail McAvay, Yale School of Medicine, New Haven, USA; Meredith McCormack, Harvard Medical School, Boston, USA; Pippa Powell, European Lung Foundation, Sheffield, UK; Sanja Stanojevic, Hospital for Sick Children, Toronto, Canada; and Irene Steenbruggen, Isala Klinieken, Zwolle, the Netherlands.
利益冲突:G.L.大厅报告从欧洲呼吸学会资助,在进行研究;188bet官网地址外的其他(从Ndd设备贷款),提交工作。
利益冲突:n Filipow没有披露。
利益冲突:g .晋升个人收费讲座MGC诊断报告,提交外工作。
利益冲突:t Okitika没有披露。
利益冲突:b·汤普森报道从欧洲呼吸学会资助,在进行这项研究的。188bet官网地址
利益冲突:j·科克没有披露。
利益冲突:即Steenbruggen没有披露。
利益冲突:伞齿轮库珀没有披露。
利益冲突:美国Stanojevic报告其他(专责小组贡献统计分析)人,在进行这项研究的。
支持声明:人GLI肺容积工作组是由实物支持的欧洲呼吸学会节目孩子研究所和珀斯科廷大学,澳大利亚和生病的孩子研究所在多伦多,加拿大。188bet官网地址资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
- 收到了2019年7月10日。
- 接受2020年7月27日。
- 版权©2021人队。