文摘
慢性肺部疾病的监测需要参考价值的肺功能指标,包括假定的标记的小气道功能,跨越年龄范围很广。
我们测量肺量测定法,转移因子的肺一氧化碳(TLCO)、静态肺容量和通风阻力分布在一个健康的人口,每十年学习至少20学科性和年龄在20到80年。
肺功能对全球倡议参考数据,我们的受试者平均z分数在1 s (FEV用力呼气量1)、用力肺活量(FVC)和FEV1−0.12 / FVC,分别0.04和−0.32。参考方程得到这可能占指数变化的一个潜在的依赖年龄和身高。这样做是(但不限于)指数相关的哮喘和慢性阻塞性肺疾病研究:迫使过期的体积在6年代,用力呼气流量,TLCO特定的气道电导,剩余容积(RV) /肺活量(TLC)和通风肺腺泡的异质性和导电区。
恶化异质性和肺腺泡的通风间隙指数随年龄增长更显著超过60年,和导电通风异质性显示最大的差异随着年龄增加。最临床相关的引用值偏离发表有关RV / TLC值,大大小于美国胸科学会/欧洲呼吸Society-endorsed参考价值。188bet官网地址
文摘
我们提出参考方程值和大多数肺功能指标的变化,年龄20 - 80年http://ow.ly/SsZFW
介绍
研究哮喘或吸烟引起的肺部疾病患者需要适当的引用值确定肺功能异常,尤其是在疾病的早期阶段的过程。虽然哮喘可以发生在任何年龄,慢性阻塞性肺疾病(COPD)通常发展在以后的生活中,然而慢性病导致后续时期的肺功能可能扩展到老年。两种情况下通常伴随着肺活量的赤字,现在可以与参考方程是有效的在全球范围内(1,2]。然而,哮喘和吸烟引起的肺部疾病的描述也可以受益于肺功能和通风分布指数被认为是敏感的两个截然不同但有时伴随的现象:外周气道异常和异常异质性肺气道功能的深度。因此,定期临床研究包括指数致力于代表外围和异构气道功能(3]。异常的肺功能指标有时会与参考价值评估比较,获得了一个特定的指数在一项研究中获得的人口(4,5)或基于参考方程由总结先前的方程(6]。迄今为止,最完整的参考价值获得一个定义良好的人口(n = 179;18 - 86年)是由R财大et al。(7),因为它包括肺量测定法、体积描记法,转移因子的肺一氧化碳(TLCO)和次呼吸指数(第三阶段的斜率)冲刷不吸烟的成年人。
这项工作的主要目的是提供易于使用的参考方程所有肺功能和通风指数,已被证明是相关的哮喘,慢性阻塞性肺病或囊性纤维化(CF)在某种程度上在过去。在肺功能方面,TLCO和残余体积的比值(RV)肺活量(TLC)尤其与COPD和哮喘相关。在通风分布方面,腺泡的指数和导电(年代acin,年代气孔导度)通风异质性来源于正常化第三阶段斜率分析multiple-breath冲刷(MBW)已经被用来描述在哮喘支气管高反应性8)或哮喘控制(9),或者接吸烟引起的肺部疾病的不同阶段(10]。在更严重的肺部疾病如慢性阻塞性肺病患者或CF患者肺间隙指数(LCI) [11]和curvilinearity(曲线)源自MBW浓度曲线(12可能足以量化程度的异质性。气道阻力也视为增加哮喘和慢性阻塞性肺病,值取决于方法(受迫振动或体积描记法)(13)或使用的设备(14]。即使大多数指标都必定部分仪器,method-dependent依赖的生理年龄和/或身高指数可能会在实验室是相似的。在这里,我们的目的是为了获取上述指标在同一人口,肺功能在同一实验室的大学医院,由相同的肺功能训练有素的技术人员指导。
材料和方法
研究协议是经当地是乌斯布鲁塞尔的研究伦理委员会批准(B14320097554和B143201112421有关数据覆盖≤65 - > 65岁年龄组,分别);肺活量的选择和MBW指数从我们中心已经出版之前25 - 65年集团(15]。健康不吸烟肺功能和MBW测试收集受试者< 3久(烟)的年龄20 - 80年。所有参与对象是高加索人,必须有一个体重指数< 33公斤·m−2被定义为通过临床检查健康,没有呼吸道疾病的病史。男性/ 20女性至少40主体(20)中招募了每十年年龄20 - 80年,根据推荐被问的uanjeret al。(16]。我们适应时代需要的数字范围在研究这里(20 - 80年)年龄依赖性的指数是将单调,与发生在什么年龄< 20年(1]。然而,因为我们预期不同的变化值在不同年龄段的至少一些指标,我们应用普遍添加剂模型的位置,规模和形状的方法提出的全球肺功能行动(GLI) [1,2适合]获得LambdaMuSigma (LMS)模型。从得到的参数L, M和S,预测值和上下限制正常的(LLN, ULN)很容易计算;在网上看到例子补充材料。
肺功能测量都是表现在同一中心(中央位于比利时),同样的肺功能的技术人员,根据美国胸科学会(ATS) /欧洲呼吸学会(ERS)肺功能测量指南(188bet官网地址17)使用商业设备(Vmax安可VE模型20 c, 22日和22日d;卡地纳健康、都柏林、哦,美国)。标准后肺功能测试包括肺量测定法,TLCO静态肺容积和气道阻力的身体体积描记法,MBW测试执行(如前所述)(15]。卷从所有上述测试报告在体温、环境压力、饱和水蒸气。
肺量测定法
在每一个主题,三个可接受的演习进行满意的再现性标准at /人指南[18]。首先,我们选择了最大迫使过期肺活量(FVC)、最大的强迫过期卷1 s (FEV1)和最大的强迫呼气峰流量(PEF)获得了三个打击。然后,我们选择最大的打击FEV的总和1和FVC,从我们提取迫使过期6 s (FEV体积6),用力呼气流量的75% FVC (FEF75%),用力呼气流量的25 - 75% FVC (FEF25 - 75%)。最后,FEV派生指数1/ FVC和FEV1/ FEV6被认为是发展参考方程。
一氧化碳传输测量
两个可接受的测试被执行在每个主题(19]。使用阿次呼吸技术和21%20.3% / 0.3%股份有限公司/ C2H2/ 0.3% CH4平衡N2随着吸入气体混合物,我们TLCO在肺活量,肺泡体积(V一个)和肺的转移系数一氧化碳(K有限公司)(例如TLCO/V一个);所有指标都是报道的意思是来自测试获得的值。
使用身体体积描记法静态肺容积和阻力
两个可接受的测试被执行在每个主题(20.]。我们保留了测量房车由全身体积描记法(房车pleth),功能余气量取决于全身体积描记法(FRC)pleth),肺活量由全身体积描记法(TLCpleth)、气道阻力(R亚历山大-伍尔兹)和特定的气道电导(sG亚历山大-伍尔兹)。所有指标都是报道的意思是来自测试获得的值。确保适当的FRC的提取pleth值与人体体积描记仪模型,我们使用(Vmax安可22 d),值在报告中标注为“FRC”和“Vtg胸”(气体体积)检查以确定是否FRC对应实际的FRC水平上观察到的痕迹。这必须做,因为生物校准器和测试与两个独立的体积描记器框表示FRC的人工制品pleth(尽管适当的房车pleth和薄层色谱pleth)。与我们的特定bodybox和其软件设置这是由于不可预知的体积漂移快门关闭阀,这样对应的相对水平Vtg和FRC需要调整。
MBW测试
bag-in-box和阀门系统使用,re-inspired死亡空间(即。re-inspired卷在后续MBW吸气)50毫升和N2分析仪(PK-Morgan,查塔姆,英国)。从FRC MBW测试涉及1 l潮汐呼吸。三个可接受的测试在每个主题进行。每个MBW测试分析了半自动断点分析(21从这第三阶段斜率和意味着过期浓度得到的每一次呼吸。FRCmbw是通过质量平衡包括所有呼吸到一个对应于的意思是过期不到1/0.40th最初N浓度2浓度。从三个可接受测试,数据累积获得块意味着过期浓度和第三阶段的斜率与肺营业额;累积体积/ FRC到期mbw对于任何给定的测试)。对数图的意思是过期的浓度(百分之一的初始浓度)与我们推导出:1)LCI之间的值对应于拦截的对数图的意思是过期的浓度和1/0.40th初始浓度水平;2)曲线,统一减去两个回归斜率的比值,回归斜率的分母是决心在= 0 = LCI / 2和分子之间= LCI / 2, = LCI [12]。情节的正常化第三阶段斜率(意思是过期的浓度正常化)与,我们派生指标的腺泡和导电(年代acin,年代气孔导度)通风的异质性,以及两个修改指标(年代acin*,年代气孔导度*)用于患者团体比如CF通风异质性是如此明显年代气孔导度成为无效(22]。最后,我们决定福勒死腔体积的第一次呼吸(VDF),以评估其潜在影响在LCI探索LCI之间的关系,这是一个整体通风异质性指数及其潜在的决定因素(年代acin,年代气孔导度)。
统计分析
所选指标之间进行简单的比较,线性和逐步多元回归进行使用MedCalc(版本14.8.1;MedCalc Mariakerke、比利时)。回归方程,我们遵循的指导方针和程序中描述的Quanjeret al。(1)和L嗯et al。(23),使用GAMLSS包(4.3版本4)R(版本2.15.2;R基金会,维也纳,奥地利)。Box-Cox-Cole-Green转换后的数据,一个LMS模型适合得到允许的值和传播分布随高度和年龄(或年龄的平方)。我们还包括性和测试年龄和性别之间的互动在最初估计的值。的曲线,有一些零值,Box-Cox-Cole-Green转换需要添加一个很小的积极价值(+ 0.001)实际曲线测量值。Box-Cox-Cole-Green变换,得到系数M是用于线性表达式获取预测价值,而获得系数S是用于一个指数表达式得到传播;L对应ν常系数的估计。LLN和ULN(5 95)可以计算为M×(1 - 1.645 L××S)(1 / L)L和M×(1 + 1.645××S)(1 / L)(23]。施瓦兹贝叶斯准则的指导下,选择最合适的模型可能贡献者为每个变量。在上面的分析中,接受了统计学意义p < 0.05。
结果
总群组成的252例,均匀分布在20和80年之间的六十年,在两性(图1一个)和最大体重指数略低于32公斤·m−2。成为我们研究人口对GLI2012,我们确定为FEV z得分1、FVC和FEV1白种人/ FVC基于GLI2012引用值(2]:指(±sd)z得分FEV1、FVC和FEV1/ FVC−0.12(±0.90) + 0.04(±0.85)和−0.32(±0.71),分别。表1总结均值±sd所有变量的研究。
对于大多数变量,参考方程构造,导致系数性别、身高、年龄和年龄和/或平方获得L, M和S (表2);计算预测的一个例子,ULN LLN在线提供的补充材料。图2显示了原始数据和他们的LMS(中位数、LLN ULN)两肺功能指标,尤其在哮喘和慢性阻塞性肺病相关研究:TLCO和RV / TLC。图3显示了原始数据和他们的LMS适合三个相关通风分布指数:LCI年代acin和年代气孔导度。在图2和3分别,左和右面板是女性和男性相同数据的垂直轴;也为了能够画出LMS适合那些依赖于高度的指数,高度在每个性别组考虑使用的height-age关系图1(b),原始数据块叠加LMS适合所有指标表1和他们是按照其他引用值相比,无论可用(4- - - - - -7,24- - - - - -30.),在网上补充材料。
没有制定FRC参考方程pleth和V一个由于方法论上的注意事项(见讨论),但这些指标和FRC相比mbw和薄层色谱pleth分别为(图4)。FRC的Bland-Altman表示mbw和FRCpleth显示良好的整体协议,而V一个始终低于薄层色谱pleth(0.46升)。多重线性回归的LCI与其潜在贡献者(年代acin,年代气孔导度,VDF/ FRC和FRC)保留了前三个指标,合计占58% LCI的可变性:偏相关系数是0.67 +年代acin(p < 0.0001), + 0.13年代气孔导度和+ 0.20 (p = 0.04)VDF/ FRC (p = 0.002)。
讨论
我们已经开发出参考方程,LLN和ULN指标来源于肺量测定法,TLCO、静态肺容量和通风阻力分布测试。肺功能指标研究直接相关的常见的呼吸道疾病,包括哮喘,慢性阻塞性肺病和CF。
肺量测定法
在全球GLI2012已经提供了有效参考方程(1),我们使用这些来验证我们的主题得到z分数接近于零。中提供的系数表2使用最广泛的指标已经被GLI覆盖,如FEV1和FVC,验证了统计方法是声音,获得预期的解释变量。然后,我们参考方程FEV生产6和FEV1/ FEV6已被建议使用屏幕吸烟者的限制和妨碍初级保健设置(31日]。在网上补充S4数据和S5, FEV LLN值6和FEV1/ FEV6被认为接近那些报道了Hankinsonet al。(24];他们几乎一致的年龄45 - 65岁,即。吸烟引起的肺部疾病筛查的年龄类别可能是最相关的。FEF的诊断价值75%或FEF25 - 75%在成人近年来受到质疑,如。的附加价值与其他肺量测定的指标分类患者(32]。然而,对于我们还包括FEF完整性75%和FEF25 - 75%在网上补充材料。最后,PEF(在线补充图S6)显示良好的协议与K科大et al。(26)和Hankinsonet al。(24),识别类似的独立因素(性别、年龄、身高)(表2)。
转移因子和身体体积描记法
TLCO和TLCO/V一个显示预期性的依赖,身高和年龄符合分散的数据文献[4,7,25]。在图2它可以欣赏TLCO显示了一个单调减少整个年龄段剩下可变性几乎不变。正常的房车pleth/薄层色谱pleth值(图2 b和在线补充图向)明显小于其在最近的ATS /人报告27]。作者正确地指出,在最近的数据缺失的情况下,参考方程肺容积有效参考成人ERS1983参考方程由方程产生的早些时候plethysmographic和通风肺容量研究,并可能包括吸烟者(6]。RVpleth/薄层色谱pleth这里获得更接近RV / TLC数据获得1991年由R财大et al。(7)使用氦稀释闭路换气和获得的非吸烟者。
最后,V一个一直低于TLCpleth事实上平行的薄层色谱pleth在整个范围(图4),可能会17]。假设,TLC的比例来自单个或multiple-dilution测试可能是一个不完整的标志通风分布(33),有可能使V一个/ TLC的一个有用的指标。然而,使用薄层色谱pleth相反的TLC稀释(multibreath或含服)增加了复杂性的解释V一个/薄层色谱pleth作为替代指标,尤其是在阻塞性病人。由于manufacturer-implemented修正在plethysmographic bodybox和所谓的胸气体体积(“Vtg”;确定阀门关闭后)与实际FRC FRCmbw选择在FRCpleth作为首选方法为FRC制定参考方程。不过,当FRCpleth与FRCmbw(图4),整体协议好,表明通用数据集。FRC的连贯性mbw随着年龄增长略有下降,通过高度的依赖(随年龄;图1 b),但年龄不是一个独立的预测因素。这同意很小的年龄依赖性得到稀释FRC在R财大et al。(7),在男女都是一样的。这与10倍大年龄依赖男性与女性最常用参考方程FRC [27),可能由于问题总结之前参考方程和FRC的混合值来自通风和plethysmographic测量(34]。
我们所知,没有参考方程气道阻力(R亚历山大-伍尔兹)从身体体积描记法和我们只能获得比较轻微的增加随着年龄的增长,我们发现在年龄> 45年,通过强迫振荡5赫兹(5]。最值得注意的观察我们的数据集生成20 - 80年似乎有最低R亚历山大-伍尔兹在45岁(在线补充图S14系列)。电导率(sG亚历山大-伍尔兹)是50 - 55年保持相对稳定,后略有恶化(在线补充图S15)。不存在任何出版的参考价值R亚历山大-伍尔兹或年代G亚历山大-伍尔兹覆盖了20 - 80年范围内。
MBW测试
首先,使用原始数据,我们检查LCI之间是否存在联系年代acin和年代气孔导度,被发现在哮喘患者(35]。在目前的研究中,“疾病”年代acin和年代气孔导度值会老化,事实上都似乎与LCI独立相关。一个独立的贡献VDFFRC的一小部分也导致增加LCI。在这种情况下,老龄化本身可能不是因为FRC的驱动因素VDF在线/ FRC(补充图S16和肌力)没有显示显著依赖年龄(表2)。
的参考方程LCI年代气孔导度和年代acin(图3和表2)本质上扩展之前获得跨两个实验室的一个狭义的年龄范围(25 - 65年)15]。研究和目前的一个最大的区别是,在年龄范围80年,LCI和年代acin不再改变线性随着年龄的增长,但同时增加更快随着年龄的增加,导致一个age-squared依赖。这意味着对于吸烟引起的肺部疾病,通常出现在以后的生活中,腺泡的通风异质性之前报道增加了我们组可能是部分原因是老化(36]。然而,平均年代acin值观察慢性阻塞性肺病患者组没有肺气肿(0.295 L−1;平均年龄60岁)和肺气肿(0.444 L−1;平均年龄68岁)在很大程度上仍然超过了ULN这里获得相应的60 - 68年范围(36]。
所有三个MBW指数图3也以先进的年龄范围更大的变异性,最为明显的是哪一个年代气孔导度(和它的修改版本年代气孔导度*)。平均水平的增加年代气孔导度以及主体间变化年代气孔导度随着年龄的增长,可能是由于更大的主体异质性肺弹性性质的单位比腺泡。最可能的解释是弹性反冲和弹性纤维网络的变化与衰老(建议发生37),带来轻微的呼吸细支气管和肺泡管增大,没有明确的肺泡壁的破坏。也许,这种结构变化不均匀分布在肺,不发生在相同的程度上在所有科目。计算机断层扫描最近的一项研究也证明年龄相关性困气和气道重塑在正常60 - 90岁的受试者,作者发现这是一个异构的过程(38]。
研究的局限性
按比例缩小所需数量的对象,基于提出的每个性别组n = 150 Quanjeret al。(16)获得数据范围在5 - 90年,我们将需要包括15每十年主题和性或总共180例。对于肺容积,推荐数量的年代候et al。(27)获得成人男性和女性参考方程是100。可以说推荐的数据可能不会保持所有其他指标,然而背后的推理推荐样本量问uanjeret al。(16)是基于z得分,原则上适用于所有指标测量正常人。然而,我们承认有一些任意的选择标准对象的数量。在这里,我们将我们的数据集(均匀分布在整个年龄范围和低数量的异常值)与预测和整体协议从其他研究无论可用,从而证明充足数量的学科研究。另一个限制涉及设备,主要适用于源自MBW指数。虽然MBW指数年代气孔导度和年代acin不太敏感的设备比LCI死腔[15),所有三个指标使用的气体很敏感。这意味着提供的绝对值参考方程可能不是盲目地应用于其他设备或其他地方的实验室。然而,观察到的性别或年龄依赖这些指数及其变化应该相似,并且可以牢记在选择一组健康受试者在新安装的验证阶段MBW设备在任何给定的实验室。最后一个研究的局限性是,参考方程不能随时用于对象除了白人种族或白种人正常长度和重量范围以外的对象。
总之,我们获得参考方程对于大多数肺功能指标目前实施肺功能实验室与肺研究的浓厚兴趣。对于一些变量(R亚历山大-伍尔兹,年代G亚历山大-伍尔兹,VDF/ FRC),不存在这样的参考数据;为他人(RV / TLC, FRC),现有参考方程判断不足,通风分布数据,这些显示加速恶化(LCI年代acin)和增加的变化(年代气孔导度)超过60年。
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
支持声明:本研究基金支持的科学研究——弗兰德斯。为这篇文章一直存放在资助信息FundRef。
利益冲突:没有宣布。
- 收到了5月4日,2015年。
- 接受2015年9月3日。
- 版权©2016人队