摘要
需要简单的方法来评估囊性纤维化(CF)婴儿的肺功能。这项研究确定了潮汐呼吸与更复杂的强迫呼气动作之间的关系。
健康的婴儿和婴儿分别由两个产科单位和五家专家CF医院招募。呼吸速率,潮量,微小通风和潮气呼吸比(TPTEF:T.E.)在镇静婴儿中测量,并与0.4秒(FEV)的强制呼气量进行比较(FEV0.4)由凸起体积技术测量。
总之,95名健康婴儿和47例类似的年龄,性别,种族和比例暴露于母亲吸烟的CF被招募。有T中无差异PTEF:T.E.由于呼吸频率平均(95%可信区间)增加了5.8 (3.2-8.4)min, CF患儿的分钟通气量显著增加-1.13例(28%)CF患儿呼吸频率升高>2 sd。呼吸频率与FEV无相关性0.4可以查明。
在鉴别囊性纤维化婴儿的气道功能下降时,潮汐呼吸比没有用处。呼吸频率升高可能部分是由于通气的异质性,但对通过强制呼气测量的气道功能下降的预测很差。
这项工作得到了囊性纤维化信托基金、婴儿猝死研究基金会、登喜路医疗信托基金和Portex有限公司的支持。儿童健康研究所的研究得益于国家卫生服务主管提供的研究和开发资金。
越来越多的人意识到囊性纤维化(CF)患者肺部的炎症和功能改变发生的时间比以前认识的要早得多1,引进新生儿疾病筛查和早期治疗干预的潜在机会在一起,强调需要进行简单的方法生命早期评估肺功能。Ideally, such methods should be applicable to non-sedated infants, thereby facilitating widespread applications and repeat measurements at regular intervals during the critical period of lung growth and development in the first 2 yrs of life.
评估CF患儿气道功能最常用的方法是部分或完全用力呼气2.然而,需要复杂的设备和训练有素的人员已经普遍限制了这些技术专业中心的应用程序。以下的初步结果的从图森研究,提示时间达到高峰潮汐呼气流量的出版物(TPTEF)与总呼气时间(TE.;潮汐呼吸比(TPTEF:T.E.))在没有症状的男性婴儿被削弱谁后来气喘吁吁3.那4.,已经开展了几项研究,以检查健康婴儿和带气道疾病的潮流模式5.-9..潮气呼吸的记录在技术上很简单,并且可能允许在病人自然安静睡眠时在床边进行测量5.那10.因此,尽管持续的争论关于他们的解释11那12, T的值PTEF:T.E.和其他相关参数继续吸引利息。
T.he aim of the present study was to determine the relationship between tidal breathing parameters and forced expiratory volume in 0.4 s (FEV0.4)与患有CF的婴儿,与前瞻性招募的健康婴儿患者相比。
方法
主题
婴儿和幼儿通过汗液试验和/或CF突变的阳性基因型新被诊断为CF13如前所述详细描述了14那15来自伦敦的5个专科中心,在这些中心新生儿筛查并不是例行的。符合条件的受试者在诊断时年龄小于24个月,并且没有额外的先天性或获得性心肺或神经系统异常。
在伦敦霍默顿或大学学院医院出生的健康婴儿被招募来作为一项正在进行的流行病学研究的一部分16.与呼吸系统疾病需要住院治疗,先天性畸形,要求在新生儿期历史用于辅助通气或过早出生的(<36周)主题为不合格。
这两个健康的婴儿和那些与CF的父母给了知情同意书。这项研究是由北泰晤士多中心研究伦理的参与医院的委员会和当地研究伦理委员会。
肺功能测量
所有婴儿检测时,良好和临床无上呼吸道感染≥3周。在测试当天,研究人员称了婴儿的体重并测量了他们的冠跟长度。体重和长度sd评分使用Child Growth Foundation算法计算17.通过产妇报告评估产前和产后暴露于产妇吸烟的情况,并通过产妇唾液可替宁确认目前的吸烟习惯18.所有婴儿都在仰卧位进行,后镇静镇静,口服或直肠剂量为60-100 mg·kg-1的水合氯醛或triclofos钠的等效剂量。婴儿的肩膀用辊使颈部轻微延长休息的支持。一旦在安静睡眠透明面罩(伦德尔-贝克大小1或2;卢什英国有限公司,High Wycombe的,UK),有效死空间(即50%水排量19),分别为7.5 mL和10 mL,放置在婴儿的嘴和鼻子,并使用治疗腻子创建一个无泄漏的密封20..Airflow was measured with a heated pneumotachometer (for infants ≤5 kg: model 3500, dead space 6.8 mL, linearity 0–35 L·min-1;对于婴儿> 5千克:3700型,死区13.9毫升,线性度0-160 L·min-1汉斯鲁道夫,堪萨斯城,MO,USA)和信号进行数字积分,以获得体积。婴儿在安静入睡,研究了稳定的姿态,罕见惊人死不休,定期呼吸模式的存在行为上确定的,并没有快速眼动或频繁的吸吮动作21.潮气呼吸参数由至少20次呼吸计算,记录在至少两个静静的常规呼吸期间6..
测量FEV0.4如前所述在3kPa的肺充气压力下使用升高的体积技术进行详细进行16那22.重复进行操纵,直到获得至少两个上可接受的和可重复的流量/体积曲线16那22.
结果的计算
在研究结束时,使用先前验证的软件将数据导出为ASCII文件进行分析23.潮式呼吸参数,包括呼吸频率(RR),潮气量(V.T.),分钟通风(MV),时间到TPTEF作为t.PTEF:T.E.在潮汐呼吸期间计算。FEV.0.4从“最佳”流量/体积曲线(定义为具有最高和强制生命能力和FEV的技术上可接受的机动)报道0.4)16那22那24.结果无论是在绝对值和SD分数表示,基于健康的婴儿获得的测量。
统计分析
未配对的T检验用于比较正常分布数据的组和非正常分布数据,使用Mann-Whitney U-Test。将分类变量与Chi平方测试进行比较。FEV之间的关联0.4,在考虑年龄、性别、身高、体重和母亲吸烟暴露的差异后,采用多元线性回归分析不同的潮汐呼吸参数和CF。正态图用于验证正态假设是否满足。Pearson相关性被用来评估正态分布变量之间的关系。
权力
笔者估计,体型,性别和曝光tomaternal吸烟可以解释在选择的观察指标的变异的40-80%。进行这种变化是由于CF的额外的10%,90个控制和30名CF患者的样品就足够了在5%的显着性水平与≥80%的功率,以检测该25.
结果
在47名婴儿中尝试了肺功能测量,以CF,详情以前发布15.与CF婴儿被诊断在中位数(范围)校正的30(6-93)周龄和从12(0-38)周诊断的间隔内进行测试。Details of the subjects are summarised in table 1⇓.95个婴儿的当前对照组的背景特征与先前报告的那些类似15.男性、白人和母亲吸烟的比例相似。CF患儿的年龄相近,但明显比健康患儿更轻、更矮。
肺功能数据
潮式呼吸测量结果全部成功的婴儿,同时用力呼气演习是成功的在所有健康的婴儿和那些与CF的只有5个的53(范围,20-120)的呼吸中值中的每个受试者潮式呼吸的评估进行了分析。结果RR,V.T., MV和TPTEF:T.E.总结在表2中⇓,同时MV·公斤-1和TPTEF:T.E.与年龄和临床状态相关,如图1所示⇓.CF组的RR和MV显著升高V.T.与体重相关,但绝对差异无统计学意义V.T.或TPTEF:T.E.两组之间。
占年龄,长度,重量,性别和暴露于母体吸烟的影响后,RR和MV保持与CF婴儿用的平均5.8升高(95%置信区间(CI)3.2-8.4)分钟-1分别为0.60(0.46-0.74)L.相比之下,即使在为这些因素调整时,也没有显着差异V.T.差(CF-健康)(0.97(-2.4-4.3)毫升(p值= 0.57))。因此,升高的MV与CF婴儿是由于升高的RR,而不是增加V.T..同样,在调整了年龄和体型后,TPTEF:T.E.CF患儿与对照组之间的差异(−0.005(−0.036-0.025))。性别和母亲吸烟暴露对任何潮汐呼吸参数均无显著影响。
正如先前所显示的14,经过类似的调整,FEV0.4在与CF婴儿比在健康对照组(-41(-56--26)毫升)显著更低。对于RR,T的预测方程PTEF:T.E.和FEV0.4根据95名健康婴儿的测量结果如表3所示⇓.
SD分数从下面的预测公式计算:
(测量值预测值)/残差预测的SD(1)
虽然统计上显著,长度对T的变化的影响PTEF:T.E.是非常小的,只有整体预测模型做出贡献aminimal(R2= 0.079)。因此,T的未调整组均值和sd值PTEF:T.E.用于计算此参数的SD分数。RR和T的SD分数之间的关系PTEF:T.E.还有FEV0.4如图2所示⇓.共有13个(28%)婴儿CF具有高于正常范围RR(即> 2 sd)。其中四个是FEV0.4没有获得。在那些过程中获得的参数,有FEV之间无显着关联0.4和rr(p = 0.07)或tPTEF:T.E.(p=0.21)与sd评分比较(图2)⇓).
讨论
本研究评估了新诊断的婴儿的潮气呼吸参数,并将其与来自一大群年龄匹配的健康婴儿的测量结果进行比较。FEV的这些指标与测量之间的关系0.4从还检测相同的婴儿,以评估潮式呼吸指标是否反映这两个群体之间的气道功能的差异。调整体型,年龄,性别和暴露于母亲吸烟后,在无差异V.T.或TPTEF:T.E., TPTEF:T.E.和FEV0.4.CF患儿的MV因RR升高而显著升高,但RR与FEV之间没有关系0.4.
尽管年龄相仿的测试时,健康的婴儿重和高与CF婴儿因为贫困增长。在这个特殊的研究中,对照组相似的年龄,而不是体型,被认为是更合适,因为潮汐呼吸参数被认为是年龄相关的26,在rr和t中迅速下降PTEF:T.E.在生命的最初几个月6.那27.当比较高度依赖于体长的气道功能参数时,可以认识到这种情况并非如此14那15.作者通过使用多元线性回归来解释体型差异,从而解决了这个潜在的问题。
潮汐呼吸指数可以在未服用镇静剂的自然睡眠中评估,但随着出生后年龄的增加,这变得更加困难。在本研究中,根据已发表的指南,尝试使用胸部听诊来测量镇静前的RR28.然而,对清醒和活跃的婴儿进行一分钟以上的RR准确记录被证明是困难的。在这项研究中使用镇静,因为大多数婴儿年龄>3个月,在更复杂的强迫呼气动作之前进行潮汐呼吸测量。此外,水合氯醛或三氯fos,在婴儿肺功能测试中常用的剂量,似乎对任何一种TPTEF:T.E.6.或rr.29那30..虽然从理论上讲,较差的镇静吸收可能导致CF患儿镇静程度较轻,但这不太可能影响当前研究的结果,由于没有观察到两组之间关于镇静诱导的睡眠时间的差异,记录仅限于安静睡眠和有规律的潮汐呼吸的时间。
T.PTEF:T.E.是由莫里斯和莱恩建议的31作为慢性阻塞性肺病的成人气道阻塞的衡量标准。随后的研究表明,缩短的比例也可能与儿童和婴儿的较低气道阻塞有关。在t之间观察到显着,虽然薄弱,关系PTEF:T.E.and forced expiratory volume in one second in subjects with CF aged 6–36 yrs32.同样,范德耳鼻喉科et al。26研究发现,在3-11岁的儿童中,TPTEF:T.E.在哮喘患者中,不仅与肺活量相关,而且在支气管扩张剂治疗后增加。在后一项研究中,CF儿童的这一比率也显著低于健康受试者(0.27与分别为0.43)。然而,婴儿的结果有些矛盾。降低TPTEF:T.E.在早期生活中观察到有哮喘家族史的婴儿33那34或其母亲在怀孕期间吸烟33那35并且可能会预测随后的喘息4..此外,一些作者发现T的显著相关性PTEF:T.E.和功能性残留容量的最大流动8.而在患有慢性肺病的婴儿中值较低36.相比之下,其他研究发现只发现了一个弱者7.或T之间没有关系PTEF:T.E.和肺功能的其它参数,并没有能够证明T中的任何差异PTEF:T.E.那些不经事先下呼吸道疾病之间37.实际上,有人提出,潮气呼吸技术不反映肺部力学,而是肾病施加的机械约束的动态,神经肌肉反应11.
对于作者来说,目前的研究是第一个调查T的能力PTEF:T.E.鉴定CF的婴儿肺功能减少。t的值PTEF:T.E.在本研究中类似于先前在类似年龄的婴儿报告的那些7.那26那36.但是,作者没有识别健康婴儿与CF之间的任何差异,因此不能建议使用此参数作为未来流行病学或介入研究的结果措施,涉及婴儿的未来流行病学或介入研究。
与之形成对比的是,在T方面缺乏歧视PTEF:T.E.,RR是在婴儿显著更大的与CF调整已知混杂因素后。尽管当他们很好,从任何急性发作自由这些婴儿进行了测试的事实38, 3例CF患儿60分钟RR >-1这是世界卫生组织诊断急性下呼吸道疾病的标准之一。然而,如图2所示⇑, RR和FEV之间存在相当大的离散性0.4,两者之间的负关联的趋势并不完全达到统计学意义(P = 0.07)。此外,所有带有升高的人都有fev0.4在正常范围内,而RR在所有那些减少FEV中的正常范围内0.4.这表明,这些参数反映了CF早期病理的不同方面,RR受气道阻塞以外的因素影响,或受强制呼气时未发现的气道特性影响。在没有变化的情况下RR的增加V.T.也已经有成年人CF注意到39如果RR和呼吸道阻塞之间的显着相关性,运动期间的动脉氧合和最大通气表明,RR的增加与患有CF的成人肺病的严重程度有关。婴儿中鉴定的RR增加的RR可能与潜在的肺疾病的其他方面有关,特别是因为它往往在患有先前呼吸疾病的临床证据的婴儿中更升高(图3⇓).然而,当增加RR可以反映需要增加MV在受损气体的存在下混合或气体交换,也有可能是由于增加代谢率,增加的呼吸功和/或较高的表面积与重量的比(因为发育停滞)。使用更复杂的技术,如多个呼吸惰性气体冲洗,其也可以潮式呼吸过程中进行,但其给出详细的上通风分布的信息,可以用来评估受损气体在RR混合以改变的相对贡献与CF婴儿40.
总之,潮式呼吸率不会出现能够提供当在临床稳定时期评估识别新诊断为囊性纤维化的婴儿减少气道功能的有用客观手段。呼吸频率在患有囊性纤维化的婴儿被显著升高,两个为一组,并在个别的婴儿47分之13(28%),当与类似年龄的前瞻性测定健康对照组进行比较。虽然这项研究表明,呼吸率预测不佳道功能,有可能升高的呼吸速率由早期肺疾病的病理生理等方面,如受损的气体混合解释说,在患有囊性纤维化的婴儿。
致谢
笔者想感谢C. Dezateux这个手稿的批判性评价,A韦德咨询有关统计分析,谁参加了这项研究的家庭。
作者还要感谢伦敦协同囊性纤维化组的所有成员,包括:B.Adler,I.B。Lynn, A. Bush, S. Carr, R. Castle, K. Costeloe, S. Davies, C. Daman‐Willems, J. Davies, C. Dezateux, R. Dinwiddie, J. Francis, I. Goetz, A.F. Hoo, J. Hawdon, S. Lum, S. Madge, J. Price, S. Ranganathan, M. Rosenthal, G.Ruiz, J. Stocks, J. Stroobant, A. Wade, C. Wallis, and H. Wyatt.
- 收到2003年3月5日。
- 接受2003年6月11日。
- ©ers Journals Ltd