文摘
系列“ATS /人工作组:标准化的肺功能测试”
由诉Brusasco编辑,r . Crapo和g . Viegi
数字4在本系列
背景
这个联合声明是基于前面的语句从美国胸科学会(ATS)和《欧洲呼吸协会(人),和大部分的材料是取自这些语句188bet官网地址1,2。它已经更新根据新的科学洞察力和修订,以反映这两个社会的共识意见。本文档是为了功能作为一个独立的文档,但是,对于某些问题,引用将前面的语句。虽然有其他方法来测量一氧化碳(CO)吸收(如。稳态intra-breath和换气技术)3- - - - - -9,下面的建议将被限制在次呼吸技巧,因为这是最常见的方法在全世界使用。
肺换气的容量在alveolar-capillary接口是由其结构和功能特性3- - - - - -22。结构属性包括以下:肺气体体积;气相中的扩散的路径长度;肺泡毛细血管膜的厚度和面积;任何影响气道关闭;和体积提供通风肺泡毛细血管的血液。功能属性包括以下:通风和灌注的绝对水平;分布的均匀性彼此;肺泡气体的组成;膜的扩散特征; the concentration and binding properties of haemoglobin (Hb) in the alveolar capillaries; and the gas tensions in blood entering the alveolar capillaries in that part of the pulmonary vascular bed which exchanges gas with the alveoli.
定义
公司吸收的速度从肺部肺泡的产物中CO分压血液中多余的背压(驱动压力)和速率常数。这是公司在整个肺单位开车的压力。出于实际的原因,使用下面描述的次呼吸方法有限公司从肺吸收(K有限公司)是衡量肺泡浓度下降有限公司单位时间内每单位公司开车压力(P,有限公司): 当K有限公司乘以体积的气体在肺含有限公司(肺泡卷(V一个)),公司的总吸收由肺单位单位开车的时间压力。这个产品,K有限公司×V一个被称为转移因子有限公司由欧洲共同体和肺的肺的扩散能力有限公司(DL,有限公司北美)的社区。前学期认识到有限公司反映了大量的吸收过程的测量(不只是扩散),和轻快是一个高频的价值,因此,没有一个真正的“能力”。然而,后者任期已经相当大的历史意义,为了统一,人队和美国胸科协会同意使用表达式DL,有限公司在这个文档。
人建议表达DL,有限公司在SI单位更易·分钟−1·kPa−1,而美国胸科协会喜欢传统的单位毫升(标准温度、压力和干(STPD))·分钟−1·毫米汞柱−1。事实上,这不是一个重要的问题,提供相同的单位是所有计算中使用。值在SI单位应乘以2.987获得价值观在传统的单位。
公司吸收的决定因素
公司的过程从环境中转移到肺毛细血管血液包括:1)整体流交付气道和肺泡空间有限;2)公司的混合和扩散肺泡导管、气囊和肺泡;3)有限公司转让在肺泡膜的气液界面;4)混合和扩散的肺实质和肺泡毛细血管血浆有限公司;5)内扩散在红细胞膜和血红细胞的内部;和6)化学反应成分血Hb10- - - - - -16。
公司吸收的过程可以简化为两个转移或电导特性:膜导电率(D米),这反映了肺泡毛细血管膜的扩散性质;和公司的约束力和Hb。后者可以表示成CO-Hb化学反应速率的乘积(θ)和肺泡毛细血管血液中Hb的体积(Vc)。因为这些在系列电导14这些属性是相关的: 一些生理变化会影响D米或θVc影响DL,有限公司。随着肺膨胀,D米增加(由于展开膜和增加表面积),Vc影响变量(由于微分拉伸和压扁的肺泡和extra-alveolar毛细血管)10,17- - - - - -24。这些变化的净效应DL,有限公司往往会增加肺膨胀。锻炼,仰卧位和穆勒演习(吸气努力反对关闭声门)都可以招募和肺泡毛细血管扩张,从而增加Vc和DL,有限公司25- - - - - -31日。Alveolar-capillary招聘也会发生在手术切除后剩余的肺组织,自心输出量现在流经一个较小的毛细管网。这将导致一个低于预期的损失Vc的肺组织移除。相比之下,并发演习(呼气努力反对关闭声门)可以减少Vc从而减少DL,有限公司29日。
公司吸收的测量也受到通风对分配的影响D米或θVc(即。公司吸收只能以肺单位,公司受到启发,随后过期)15,16,32,33。这是特别重要的疾病如肺气肿、吸入的公司可能只去better-ventilated地区肺癌和随后的测量公司将主要由吸收吸收这些地区的性质。在这种情况下,计算使用的示踪气体稀释V一个也会反映主要区域稀释和低估了肺体积作为一个整体。结果的计算DL,有限公司因此应该被认为是主要反映通风区域的肺的气体交换特性。
除了这些生理和分布的影响DL,有限公司,一些病理状态可以影响D米,θVc,或两者,从而影响DL,有限公司(表1⇓)5,6,34- - - - - -43。测量DL,有限公司表示,当这些病理过程是疑似或需要排除。此外,测量的变化DL,有限公司随着时间的推移,这些过程是一个随着病程的有用方法。
气体分析器和通用设备
系统设计
描述执行次呼吸装置和通用指令的扩散能力策略是可用的2,44- - - - - -48。在复杂设备在临床使用差别很大,但基本原则都是一样的。所有的系统都有测试气体的来源(bag-in-box,肺活量计,压缩气瓶),测量的方法启发和过期体积随时间变化(肺活量计波动曲线记录仪,附近的气流速度计喉舌或bag-in-box附近),和气体分析器(single-sample分析器或连续高速分析器)。Single-sample气体分析器系统通常只显示体积随时间变化(图1⇓)。连续气体分析器系统还提供一个连续跟踪的CO和示踪气体浓度在测试期间(图1 b⇓)。
设备需求
设备的性能标准
设备的性能标准如下(表2所示⇓)。1)容积计量精度应该一样的,建立的ATS /人肺量测定法49;即体积精度±3%(占0.5%测试注射器误差±3.5%)在一个8-L音量范围与测试期间可能会遇到气体存在于浓度DL,有限公司测试。气流速度计设备感应流和体积DL,有限公司策略可能对不同气体成分、浓度或脉动的流变化由阀门的需求50。所有设备应保持所需的体积的准确性,无论气体混合物的气体流动方向(如。吸入或呼出),或脉动的流模式。2)气体分析器的准确性是很重要的,在某些情况下,如测量有限公司“背压”(的过期分数有限公司当没有吸入有限公司)。然而,在计算DL,有限公司吸入肺泡的比率,CO和示踪气体是必要的。因此,分析器主要必须能够产生一个输出测量呼出公司之间是一个线性外推法和示踪气体吸入(测试气体浓度)和零(没有公司或示踪气体分析器中)51,52。这通常被称为一个线性响应。因为测量DL,有限公司对错误相对气体浓度非常敏感,非线性的分析器不应超过满量程的0.5% (即。一旦分析器被调整为零,没有试验气体存在,比例全面使用气体浓度测试,系统非线性测量已知的试验气体稀释应不超过满量程的0.5%)。例如,如果公司0.300%是用于测试气体,然后任何稀释的最大误差应不超过±0.0015%。3)气体分析器应该只有少量的在零漂移、增益,因此输出测试间隔时间是稳定的。鼓励制造商提供一个显示气体浓度测量的稳定性可以得到确认。如果存在明显的漂移时间尺度的一个测试(∼30年代),然后调整算法应该是设计来弥补分析器从测量数据漂移。气体分析器稳定应该为公司和±0.5%±0.001%绝对全面阅读的示踪气体。4)如果公司2和/或H2O干扰气体分析器的性能,有两种补救措施。首先,有限公司2和/或H2O可以删除之前的测试气体通过气体分析器。H2O通常吸收无水卡索4或其他产品。吸收股份有限公司2可以实现与Ba(哦)2或氢氧化钠。同时生成H2当结合有限公司阿2。因此,如果一个公司2吸收器使用,它必须在H2O吸收气体分析器电路。选择性地渗透管也可以用来除去水蒸气;然而,这种油管可能只减少水蒸气接近环境水平,和剩下的H2O仍然可以干扰气体分析器的性能。此外,具有空气可渗透性水蒸汽可渗透性油管寿命有限。检查油管具有空气可渗透性水蒸汽可渗透性的一个方法是比较干燥和湿润的气体浓度测量测试气体,并使调整描述如下。制造商应该提供一个替代时间表油管具有空气可渗透性水蒸汽可渗透性和/或检查其功能的方法。第二个治疗有限公司2和/或H2O分析器干扰是描述这些气体分析器输出的影响,然后调整分析器的输出干扰气体的存在的物种。两种方法通常采用如下:假设不断干扰气体的浓度和施加一个固定在所有测试校正因子;或直接测量有限公司2和/或H2O为每个测试和比例调整分析器输出基于浓度测量有限公司2和/或H2O(见公司2H2O和温度调整V一个计算部分)。5)电路电阻应该是< 1.5而言不啻2O·L−1·年代−1在6 L·s−1流。如果流量调节器用于压缩测试气瓶,所需的最大吸气压6 L·s−1吸气流量通过电路和阀应< 10而言不啻2o . 6)的定时装置DL,有限公司仪器应精确到1%(10岁以上100 ms)。应确定时间技术用于计算。如果一个仪器提供了自动数据计算,屏息时间计算应该记录的准确性。7)死腔体积(VD)激发试验气体和肺泡样本应该是已知的,和他们的角色在所有数据运算算法识别并记录。对于成年人,VD阀门、过滤器和喉舌应该总< 0.350 L。小VD卷为儿科应用程序可能需要。8)系统必须不漏。这是特别重要的DL,有限公司系统在负压吸入气体样品通过气体分析器。当样品吸气,在油管泄漏,配件和其他地方让室内空气吸入气路,稀释样品,减少测试气体的浓度。
设备质量控制
考虑设备质量控制如下(表3所示⇓)。1)在每个测试之前,气体分析器应该调到零位。每次测试后,一个新的归零程序应占分析仪测试期间的漂移。2)每一天,应该有一个体积标定3 l注射器53。技术人员还应注意显著差异启发卷(V我)和肺活量(VC),或V一个和肺活量(TLC)可能表明volume-calibration问题。3)每周,或每当问题怀疑,应进行以下程序。首先,应该做泄漏测试它是否适合所使用的乐器。其次,一个DL,有限公司测试校准3.0应该使用- l注射器,注射器由附加的仪器在测试模式。测试气体退出DL,有限公司机器的注射器,然后插入最后的屏息。测量DL,有限公司应该是接近于零和测量V我应该∼3.3升(3.0 L×体温,环境压力,充满了水蒸气(btp)因素)。这个过程检查吸入体积的准确性DL,有限公司测试模式,当肺量测定法测量不可能在错误。第三,测试可以执行“标准主题”(生物防治)或模拟器54。标准的主题是健康的不吸烟者(如。健康的实验室人员)。如果DL,有限公司在一个标准的主题变化从已知先前的值> 10%,测试应该重复。如果重复测试证实了这一发现,DL,有限公司系统泄漏的可能性,应仔细评估非线性分析器的功能,体积和时间不准确,等。标准个体获得足够的数据时,应该建立自己的实验室异常值标准作为指标的潜在问题DL,有限公司系统。鼓励制造商开发自动化质量控制系统来帮助和提高这些步骤的效用。4)气体分析器线性应每三个月评估。一个简单的方法是测量已知序列稀释气体的测试55,或衡量一个单独的高精度测试气体的浓度分析证明书。至少一个中间浓度应该用于检查线性。应该鼓励制造商自动化这个函数。此外,计时器应每季度评估的准确性。5)记录的设备检查和标准测试应该是过时,签署和日志保存在一个实验室。鼓励制造商提供软件质量控制测量和测试设备选择和质量控制数据管理。
次呼吸测试技术标准化问题
次呼吸的确定DL,有限公司包括测量CO的吸收从肺潜入了一段时间。尽可能减少可变性,以下建议标准化的测试技术。
病人测量条件
影响因素Vc(如。运动、体位和Hb公司亲和力,如肺泡氧分压(P啊,一个2)和碳氧血红蛋白(COHb)应该是标准化。如果临床接受,这个话题不应该补充氧气呼吸10分钟之前,一个标准的测试。当使用锻炼或仰卧位评估的“recruitability”DL,有限公司15,25- - - - - -28,水平运动和/或仰卧位的持续时间应该注意。
在开始测试之前,演习应该展示和主题精心指导。主题应该坐在舒适的整个测试过程。测试应该执行一个稳定舒适的温度在制造商的设备规范。
COHb产生急性和可逆的减少DL,有限公司57- - - - - -60,这主要是由于对公司背压的影响而“贫血效应”从降低了Hb绑定网站从试验气体有限公司。吸烟是最常见的COHb来源,主题应该被要求避免吸烟或其他公司曝光当天测试。最后一根烟抽的时候应该记录并解释说。修正公司应该为最近的背压或重型吸烟(见调整碳氧血红蛋白浓度和背压部分)。鼓励制造商提供的能力这样做。
吸气策略
一旦喉舌和鼻子夹,潮汐呼吸应该进行足够的时间以确保舒适的喉舌。深的灵感应该避免在这段时间,因为他们可以增加后续吸收61年。的DL,有限公司策略与非受迫性呼气开始,剩余容积(RV)。在阻塞性肺疾病,呼气,RV可能需要长时间,一个合理的建议,这部分的策略应限于6 s,时间符合使用6秒钟用力呼气量策略作为VC代孕49。在房车,主题的喉舌是连接到一个测试气体的来源,和TLC主题快速吸入。
轻快的高频激励卷(即。不到已知的VC)会影响吸收,取决于是否由于最初的次优呼气房车(测试在TLC)还是由于次优吸入从房车(测试执行低于TLC)19- - - - - -22。在前者情况下,计算V一个和DL,有限公司准确地反映肺容积和肺在TLC的吸收性质。在后一种情况下,V一个将会减少,DL,有限公司测量会受到影响(见肺容量调整部分)。
由于这些影响,这是很重要的V我尽可能地接近已知的风险。数据从一个大的患者人群表明,V我在DL,有限公司测量平均∼90%的风险投资19,但多达32%的受试者可能低于这一目标62年。最近的一项研究> 6000DL,有限公司在大学实验室测量表明,72年,86年,92%的病人能够实现V我分别的目标90年、85年和80%的已知的风险63年。因为它似乎V我减少多达15%的已知的风险将减少DL,有限公司< 5%19,一个V我85%的目标已知最大的风险似乎是合理的和可以实现的。
灵感应迅速,因为DL,有限公司计算假定“瞬时”肺填充24,64年- - - - - -70年。慢肺填降低肺的时间是在充分的灵感由此减少吸收。尽管各种样本时间技术解决肺填充和排空时间的问题,它仍然是合理的期待,85%的V我在< 4.0年代应该启发。如果需要更长的吸气时间达到85%V我目标,这应该注意测试报告。
屏息,呼气策略的条件
医学(呼气的努力对一个封闭的气道)和穆勒演习(吸气努力对气道关闭)在屏息,通过减少胸和增加血容量,分别将减少和增加DL,有限公司分别29日,71年,72年肺内的压力在呼吸因此应该附近大气,这是最好通过让主体自愿维护完整的灵感只使用必要的最小的努力。屏息的时间应该是10±2年代,绝大多数的目标很容易实现62年。
与灵感,DL,有限公司计算假定瞬时肺排空24,64年- - - - - -69年。虽然各种样本时间技术解决这一事实清空不是即时的,它仍然是合理的期望,呼气策略应光滑,不是强迫的,毫不犹豫地或中断,总呼气时间不应超过4 s(样本收集时间< 3 s)。在受试者需要更长的呼气时间提供一个适当的肺泡气体样本,呼气时间应该注意在测试报告。常见的错误可能发生在灵感,屏息和过期策略如图2所示⇓。
冲刷和样本收集体积
的DL,有限公司计算(见计算部分)需要肺泡气体样品。到期时,气体的体积必须到期和丢弃的解剖和机械VD前牙槽收集样本(图1所示⇑)。污染的肺泡气体样品VD气体将导致低估真正的吸收。一般来说,冲刷卷应该是0.75 - -1.0 L (btp)。如果病人的VC < 2.00 L,冲刷的体积可能会减少到0.50 L。新设备可以提供一个图形化显示呼出气体的浓度,保证VD在肺泡气体不存在样本(图。1⇑)。使用这样一个分析器,黄等。71年充分表明,标准方法上面所提到的清除VD> 90%的成年人。
样品气体体积(V年代)是用于分析肺泡的气体有限公司和示踪气体浓度的屏息。对象具有良好的气体混合和统一通风和吸收性质,任何气体样品VD冲刷将会是一个很好的反映了肺作为一个整体。然而,在气体混合或明显较差的科目顺序清空各种肺部区域,气体样品收集只会反映地区导致样本的属性。V年代集合时间也会影响测量的屏息(见下文)。为了规范收集过程,V年代0.50 - -1.00 L应该收集进行分析。VC患者< 1 L,V年代可以使用< 0.50 l如果它可以保证VD已清除。
如果连续分析器使用图形显示,电脑或视觉检查过期的CO和示踪气体曲线可以用来调整和冲刷V年代如果需要(图。1⇑)71年。这些调整可能是有用的在主题VC < 1 L无法满足最低VD冲刷和V年代推荐之前(如。儿科患者,或成年患者严重限制进程)。这些调整也可能是有用的在主题VD在他的推荐值范围0.75 - -1.0 L是不够的。要实现这些调整正确,显示必须代表实际气体浓度发生在嘴里,同步延迟气体运输和调整气体分析器的回应。在进行这样的调整,开始的V年代(年底冲刷)显然必须在示踪气体的地方已经开始高原立即从其吸入浓度下降后,和公司曲线已经停止它的直接下降,开始平稳逐渐下降(图1所示⇑)。此外,报告必须表明,手动调整被用来选择卷和冲刷V年代,所以翻译可以审核调整。
激发气体成分
测试气体用于计算DL,有限公司包括一个示踪气体测量V一个以及有限公司测试的剩余气体混合物包括O2和N2。
示踪气体应该相对不溶性和化学和生物惰性。由于示踪气体是用于确定初始肺泡CO浓度,以及V一个公司吸收的发生,其气体扩散系数应该类似于有限公司不应干涉测量CO浓度。示踪气体不应通常存在于肺泡气体或其他出席一个已知,固定浓度(如。氩)。
常用的示踪气体氦(他)和甲烷(CH4)。当他满足大多数以前的标准,其气体扩散系数明显高于CH4通常被用作示踪气体连续系统,样品过期的气体。气体扩散系数更接近公司,但它有液体的溶解度比他略高。作为新介绍了示踪气体,制造商应该证明他们生产V一个和DL,有限公司这些测量值相当于使用他,因为这是示踪气体,用于获得最可用的参考公式。
激励公司名义上应该是0.3%。然而,当比率比绝对值更重要,精确的浓度并不是最关键的。假设在计算公司吸收是毛细管血液不包含有限公司因此,病人需要修正重大COHb COHb浓度和调整(见公司背压部分)。
自P啊,一个2通气的周期波动72年θ影响和可能影响公司吸收的更稳定P啊,一个2在DL,有限公司策略似乎是可取的,理论上可以实现与测试气体的启发氧气(F阿,我20.17)。最新的系统使用一个F阿,我20.21 (CH等示踪气体浓度分数4< 0.01),或气体混合物包含公司和10%他“平衡”(一种有效的F阿,我20.19)。自DL,有限公司将增加0.35%至0.31为每个0.133 kPa下降(1毫米汞柱)P啊,一个273年,74年,增加DL,有限公司这将是预期的F阿,我2从0.21下降到0.17 (P啊,一个2减少∼3.7 kPa(∼28毫米汞柱)是8 - 9%。建议实验室使用气体混合物与启发氧气分压(P阿,我2)值与参考集用于解释(表4所示⇓)75年- - - - - -82年测量或预测,或作出适当调整DL,有限公司为P阿,我2。
通过测量DL,有限公司在几个不同的水平的P啊,一个2的两个组件DL,有限公司(D米和Vc可以区分)。这是通过使用前所述Roughton-Forster关系方程(2)的反应速率和不同θ(O2并通过改变Hb)P阿,我2。随后,1 /DL,有限公司策划反对1 /θ的不同P阿,我2的水平。这种关系的斜率为1 /Vc和截距是1 /D米。
测试的时间间隔
至少4分钟之间应该允许测试允许适当的消除测试气体从肺部。主题应该保持坐着在这个区间。阻塞性气道疾病,患者较长时期(如。应考虑10分钟)。几个深灵感在此期间可能有助于更有效地清除测试气体。如果连续监测气体浓度到期可用,冲刷的示踪气体从先前的测试可以确认通过观察end-tidal气体浓度在开始下一个测试。
各种各样的因素
可能会有昼夜变化DL,有限公司,因为一项研究发现DL,有限公司每小时下降1.2 - -2.2%83年。变化的原因还不清楚,并不是解释为公司背压或变化V一个,V我或屏息。一种解释是有限公司背压变化和日变化在Hb浓度84年。13%的变化DL,有限公司在月经周期中被报道85年。观察最高的价值就在月经之前,和最低的是月经的第三天。目前尚不清楚,但是,如果这仅仅是一个乙肝效果还是反映了其他生理过程(如。荷尔蒙的变化对肺血管的语气)。据报道减少摄入乙醇DL,有限公司86年。机制尚不清楚,尽管众所周知,一些燃料电池公司分析器呼出乙醇和酮很敏感。阻塞性肺疾病学科,经过政府的支气管扩张剂,DL,有限公司可能会增加6%87年。支气管扩张剂可以影响V一个血管舒缩性语气,等。,他们使用之前测试可能优化这些因素。使用支气管扩张剂应该注意的解释88年。
计算
转移因子或肺部的气体扩散的能力(Dl)等于其在肺除以汇率传递梯度: 气体吸收的速度表达毫升STPD·分钟−1和梯度转移(肺泡和肺毛细血管压力)之间的区别在毫米汞柱。因此,DL,有限公司传统mL STPD·敏单位吗−1·毫米汞柱−1(SI单位更易·分钟−1·kPa−1)。对于公司来说,肺毛细管张力是接近于零,因此: 一次呼吸DL,有限公司假定技术有限公司和示踪气体(Tr)稀释相对于灵感。因此,最初的肺泡CO分压(P有限公司,0)可以通过了解启发示踪气体计算分数(F我,Tr)和部分肺泡示踪气体(F一、Tr): 在哪里F有限公司,0是初始肺泡公司一部分的启发,F我公司是公司一部分的启发,PB气压和吗F有限公司,0是初始肺泡分数。
示踪气体稀释也用于确定有效V一个如下所述。解DL,有限公司因此收益率方程: 在哪里V一个在mL STPD,t屏息时间间隔,以秒为单位,PH2O是水蒸气的压力。
米德琼斯和采取的方法68年,屏息时间等于时间从0.3开始的吸气时间的样本收集时间。肺量测定法,back-extrapolation技术应该用于建立时间为零48,49。90%的的时候V我灵感是一种合理的终点已经定义吸气时间(图3⇑)。
理论上更准确的方式占体积的变化随着时间的推移在吸气和呼气是使用三个独立的方程DL,有限公司在灵感,呼吸和到期(“three-equation”技术)24,64年。这个算法是商用和可能特别有用的科目无法迅速填补或空的肺部。然而,这种方法的临床经验是有限的。
其他的屏息定时算法可能会适当的保持一致性(如。纵向研究),但这些测量应该被认为是更合适的建议。
肺泡体积计算
V一个代表的肺部气体体积估计公司分布,然后跨过肺泡毛细血管膜3,4。因此,它是测量的关键DL,有限公司。如前所述,V一个同时测量有限公司吸收通过计算惰性Tr的稀释。对于正常人,这个计算次呼吸的决心V一个(V,某人)+估计VD匹配TLC取决于体积描记法19,70年。然而,贫困患者的混合气体分布不均的启发卷(如。阻塞气道患者)可以显著减少Tr稀释,因此,导致值V,某人明显小于一V一个确定与实际胸气体总量(VTG)。观察到的公司吸收也受贫困影响气体混合在这些条件下,将主要反映公司转让的性质测试气体的区域分布。有人建议,一个单独确定V一个从一个更精确的技术(如。multiple-breath技术(V,mb)或体积描记法(V,plethys可以代替)V,某人在这些条件下,“正确”的分布不均的影响。然而,DL,有限公司计算(方程4和7)是基于气体的体积,Tr(和公司)分配,而不是全部VTG。此外,用一个更大的,分别确定V,mb或V,plethys假设D米和Vc在无边无际的肺部区域属性测量肺地区类似,一个假设是很难证明的。由于这些考虑,分别测量V,mb或V,plethys不应代替吗V,某人。相反,当V,某人明显小于单独决定的V,mb或V,plethys这应该是报道,和的比值V,某人来V,mb或V,plethys报道。为后续的解释DL,有限公司,它应该注意,启发气体的分布不均可能导致任何观察到的减少来衡量DL,有限公司。
为示踪气体的体积分布可以确定值V我,F我,Tr和F一、Tr,知道启发和过期的气体的条件。由于肺部的示踪气体(肺泡加上死腔)=启发示踪气体的数量,和死腔示踪气体分数是一样的灵感分数(btp所有表示): 虽然V一个通常是表示btp条件下,必须转换为STPD条件来计算DL,有限公司方程7。
至关重要的是,VD计算的是吗V一个。VD出现在两个领域:乐器VD(即。体积的喉舌,过滤器和连接在整个管道系统);和解剖VD(即。的体积进行航空公司不参与气体交换)。仪器VD应该由制造商指定的,但可能不同用户改变了系统(如。添加一个过滤器)。
有各种各样的方法来估计解剖VD。例子包括一个固定值为150毫升1(尽管这并不适合小成人或儿童),另一个是2.2毫升×公斤体重47(尽管这并不适合非常肥胖受试者)。在研究中常用的参考方程(表4所示⇑),最常用的方法是假设2.2毫升×公斤体重。然而,一些调查人员忽视了解剖VD79年,80年,82年,使用年龄+ 2.2毫升×公斤体重78年。如果身体质量指数< 30日当前作者推荐使用估计解剖VD2.2毫升×公斤体重。更多的肥胖受试者或者重量是未知的,VD(毫升)可以估计使用以下方程: 高度测量厘米,或: 高度是用英寸的地方。
在single-sample系统,sample-bag残余体积(有时称为sample-bag死亡空间)稀释样品气体和改变了过期的气体浓度测量。误差的大小和方向取决于V年代,样品的残余体积袋及其连接器(V深水救生艇),V深水救生艇气体含量。V深水救生艇可以包含测试气体,室内空气或过期的气体从一个主题(后DL,有限公司测试)。当V深水救生艇包含室内空气,它的效果是减少过期气体浓度测量。调整以下方程: 估计的潜在变化DL,有限公司在现有系统没有调整sample-bag死亡空间范围从0.3 - -8%,取决于sample-bag大小和V深水救生艇89年。
制造商应该报告工具和sample-bag死腔。这两个必须与室内空气(或者,如果刷新D米和Vc是计算,适当的氧气水平)在次呼吸空间,以便它不会包含呼气气体从先前的话题。V深水救生艇应< 2%的吗V年代或10毫升,哪个比较大。
激发气体条件
尽管启发气体通常被认为是在环境温度和压力测量,饱和水蒸气条件,这只是真正的系统的测试气体转移到水封肺活量计之前启发。在大多数情况下,试验气体从bag-in-box系统的启发,通过气流速度计从一袋,或需求的压缩气体钢瓶阀门是一种干燥的气体(< 10 ppm H2O),因此,在环境温度和压力、干燥条件。启发卷需要转换成btp条件使用方程7,8和9。这是建议V我(btp)报告和制造商应该指定为每个工具和文档激发气体条件。
有限公司2H2O和温度调整V一个计算
呼出的气体含有有限公司2和H2啊,都没有出现在测试气体混合物。如前所述,一些系统删除其中的一个或两个,如果他们干扰分析器的功能,这将提高公司和示踪气体浓度。在这种情况下,需要增加调整F一、Tr计算V一个(表5⇓)。但是,没有调整的增加肺泡启发CO在时间t分数(F有限公司,t),F一、Tr是必要的在计算公司吸收的速度,由于集中系数出现在表达式的分子和分母(F有限公司,0/F有限公司,t),因此取消。
呼出气体最初在体温。一些系统允许这种酷(气体体积的合同),而另一些将提供的热量来维持温度。可能需要调整btp条件取决于系统设计(表5所示⇑)。
所有这些调整应由制造商为他们的特定的记录系统。
评估测量DL,有限公司
可接受性、可重复性和数量的测试
可接受的测试在表6中定义⇓。可重复性描述了变化重复测试没有测试条件的变化90年,91年。在大学校实验室的一项研究中,重复测量变异系数的正常人是3.1%,这只是略有增加(从4.4%至4.0)患者的肺量测定法异常模式63年。相比之下,一个inter-sessionDL,有限公司高达9%的变异性(再现性)已经被记录在正常个体重复测量在一段时间内的1年92年。
因为大多数intra-session可变性是技术,而不是生理的均值是合理的可接受的测试报告。在这个报告中,至少应该有两个可接受的测试,满足在3毫升的重复性要求公司(STPD)·分钟−1·毫米汞柱−1(或1更易·分钟−1·kPa−1)对方或在10%的最高价值。在大学校实验室的一项研究中,> 95%的患者可以达到这个标准63年。
的平均至少两个可接受的测试,满足这个重复性的要求应该报道(即。离群值除外)。同时建议至少两个DL,有限公司测试应该执行,研究需要确定所需的实际数量的测试提供一个合理的估计平均水平DL,有限公司值对于一个给定的人。如下提到的,五个测试会增加COHb∼3.5%84年,这将降低测量DL,有限公司由∼3 - 3.5%。因此,超过5测试目前并不推荐使用。
调整的测量DL,有限公司之前的解释
DL,有限公司取决于一系列的生理因素。除了与不同年龄、性别、身高和可能的种族,DL,有限公司也在改变与Hb,肺容量、COHbP阿,我2(如。高度),运动和身体的位置。尽管这些影响可能引起的变化DL,有限公司相反的方向93年,所有应该考虑在解释观察到的吸收。此外,具体调整(Hb, COHb和三个因素P阿,我2)应该总是确保适当的解释(见下文)。也可以考虑调整轻快的高频激励导致比预期的少V一个。
调整血红蛋白
由于CO-Hb绑定是股份转移的一个重要因素,DL,有限公司变化可以大量Hb浓度的函数93年- - - - - -97年。经验的变化DL,有限公司与Hb变化匹配预计从理论方法在方程2使用的关系,与Hbθ认为是成比例的,D米/θVc被认为是0.796年,“标准”Hb值是假定为14.6 g·dL−1(9更易·l−1SI)成年男性和青少年和13.4 g·dL−1(8.26更易·l−1成年女性和儿童的SI) < 15岁。利用这些关系和表达在g·dL Hb−1,调整预测方程DL,有限公司在青少年和成年男性是: 调整预测方程DL,有限公司对于15岁以下的儿童和女性的年龄是: 从最近的研究范围广泛的Hb患者异常97年显示稍微更大的线性关系,但纠正值通常是符合方程13和14。
调整为P啊,一个2
如前所述,P啊,一个2影响测量DL,有限公司。P啊,一个2变化会发生由于补充啊2呼吸(高P啊,一个2)或执行DL,有限公司在高度评估(低P啊,一个2)。如前所述,DL,有限公司∼0.35%毫米汞柱的变化会改变吗P啊,一个273年,74年或者∼0.31%毫米汞柱下降P阿,我2。调整预测DL,有限公司在一个主题补充啊2可以使用一个测量吗P啊,一个2假设一个正常P啊,一个2室内空气在海平面100毫米汞柱,如下: 如果调整高度,假设P阿,我2海平面150 mmHg的:
调整COHb浓度和背压
COHb会影响吸收在以下两个方面来衡量98年- - - - - -One hundred.。首先,公司通过占据Hb结合位点,产生“贫血效应”。其次,血液中一氧化碳分压会降低驱动压力从肺泡气体有限公司运输到毛细管血液。
暴露在普通环境有限公司和内源性CO Hb分解代谢的副产品的生产通常导致测量COHb 1 - 2%的水平98年。1 - 2%基线COHb水平是由于内源性CO和普通的生产环境因素已经纳入参考价值基于健康不吸烟的科目。香烟和其他环境资源,然而,可以产生可衡量的背压和COHb水平可能需要考虑测量的吸收99年。小增加COHb也发生在有限的启发DL,有限公司测试。弗雷等。84年例如,发现COHb增加了∼0.7%每一次呼吸DL,有限公司测试。
公司背压可以测量在过期前的气体DL,有限公司策略或估计使用几个可用的技术之一One hundred.- - - - - -103年。例如,公司可以计算背压从COHb以下方程:
DL,有限公司可以减去估计公司后重新计算背压的初始和最终肺泡有限公司单位在减法之前必须是一致的。然而,这种方法不会调整DL,有限公司“贫血”COHb的效果。
几项研究已经评估COHb实证和理论的影响DL,有限公司并结合背压和COHb的“贫血”效应。一般来说,增加1% COHb降低了测量DL,有限公司0.8∼-1%效果13,14。使用这种方法,下列方程经验减少预测DL,有限公司通过为每个COHb >百分之2%:1% 调整COHb不是必需的,但是建议用于解释当COHb升高/怀疑。不需要调整如果COHb < 2%,因为参考方程已经合并。
调整肺容量
如前所述,DL,有限公司当肺消去减少膜和毛细管的函数配置更改17- - - - - -24,104年- - - - - -111年。的关系是复杂的,然而,可能是非线性的108年,110年。在正常受试者实验减少V我(,因此,V一个),调整方程推导出这种效果18,19,109年,111年最近的一个代表示例包括以下: 在哪里V我代表测量V一个和V美联社代表预测V一个在正常的薄层色谱。
应该注意的是,这个DL,有限公司调整减少V我(和V一个轻快)从一个高频的努力大大小于1:1DL,有限公司/V一个调整(即。的下降DL,有限公司作为肺容积减少比的下降要少得多V一个)。因此,DL,有限公司/V一个比例将会上升,减少了V我轻快的高频的努力。因此,如果这个比率是用来调整(“正确”)DL,有限公司为减少的影响V一个轻快的高频V我明显,它将“矫枉过正”。
重要的是要强调V一个影响DL,有限公司上面讨论的是来自研究在正常受试者的轻快与高频V我。这些V一个影响(以及随之而来的DL,有限公司调整为V一个)没有被验证在肺部疾病,肺部病理减少了公司吸收特性,以及V我和V一个。在这些疾病(如。支气管),减少的地位DL,有限公司可能小于减少V一个(高DL,有限公司/V一个);在别人(如。肺血管疾病),减少DL,有限公司可能大于减少V一个(低DL,有限公司/V一个)17。在许多疾病,然而,病态的比例减少DL,有限公司和V一个可能是非常变量和不清楚的生理和临床意义。因此,尽管DL,有限公司/V一个关系可以用来描述相对减少公司吸收属性和肺泡气体卷在肺部疾病17,19,107年,112年,更具体的临床或病理的结论V一个(或任何其他卷)调整应小心。尤其如此,如果调整导致肺的暗示公司吸收性能是正常的。进一步的研究显然是需要互动的公司吸收和肺泡气体体积在肺部疾病更具体的调整建议。
报告值
几次呼吸测量值DL,有限公司和许多因素影响DL,有限公司。重要的是,报告包括结果所需的最佳诠释。至少有两个可接受的测试的平均值应该报道(即。离群值除外)。
这份报告应该包括未经调整的测量DL,有限公司每分,预测和预测DL,有限公司每分,预测和预测DL,有限公司/V一个(K有限公司)。任何调整(如。Hb、COHbP阿,我2或肺容积)也应报告一起使用的数据调整。平均V一个应该报告的预测吗V一个预测(TLC -预测VD每分)和预测V一个。平均V我也应该注意。如果单独测量VC是可用的,它应该是报告作为参考的充分性V我。此外,相关评论的质量测量应包括在内。
缩写
表7⇓包含一个缩写列表及其含义,将使用在本系列专题小组报告。
确认
n·麦金泰尔:杜克大学医学中心,达勒姆数控、美国;r . Crapo和r . Jensen:摩门教的医院,盐湖城犹他,美国;g . Viegi:中国北车研究所的临床生理学、比萨、意大利;特区约翰逊:马萨诸塞州总医院和哈佛医学院波士顿,MA,美国;Maastrict C.P.M. van der Grinten:大学医院,Maastrict,荷兰;诉Brusasco:意大利degli研究di热那亚,热那亚,意大利;f•布尔戈斯:医院诊所Villarroel,巴塞罗那,西班牙;r . Casaburi:加州大学洛杉矶分校医疗中心,托兰斯,CA,美国;科茨:儿童医院,多伦多,加拿大;p . Enright: 4460 E在Rd,图森,亚利桑那州,美国; P. Gustafsson: Queen Silvias Children's Hospital, Gothenburg, Sweden; J. Hankinson: Hankinson Consulting, Inc., Valdosta, GA, USA; R. McKay: Occupational Medicine, Cincinnati, OH, USA; M.R. Miller: University Hospital Birmingham NHS Trust, Birmingham, UK; D. Navajas: Lab Biofisica I Bioenginyeria, Barcelona, Spain; O.F. Pedersen: University of Aarhus, Aarhus, Denmark; R. Pellegrino: Azienda Ospedaliera S. Croce e Carle, Cuneo, Italy; J. Wagner: Pharmaceutical Research Associates, Inc., Lenexa, KS, USA.
脚注
本系列之前的文章:1号米勒先生,Crapo R, Hankinson J,等。一般考虑进行肺功能测试。欧元和J2005;26日:153 - 161。2号米勒先生,Hankinson J, Brusasco V,等。标准化的肺量测定法。欧元和J2005;26日:319 - 338。3号:如一J,克劳森杰科茨,等。标准化的肺容积的测量。欧元和J2005;26日:511 - 522。
- 收到了2005年3月23日。
- 接受2005年4月5日。
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