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背景本研究的目的是验证呼出一氧化氮(eNO)值获得另一种脱机,单一的呼吸,低流量气球抽样法对联机抽样根据孩子的人队和ATS指南可以执行两种方法。
方法一百二十七白人孩子的平均年龄14.1岁,所有中学的学生,参加了实验。他们做了两个不同的抽样技术在三种不同流的50,100年,150毫升/ s。额外的测量是在随机子组进行确定的影响上死腔空气eNO值获得脱机排除第一个220毫升的呼出空气。所有的孩子完成了一项问卷调查呼吸道过敏性疾病和接受肺活量的测试。
结果脱机eNO值均明显高于流动线值。在几何平均50毫升/秒(SE)脱机eNO十亿分之18.7(1.1)和联机eNO十亿分之15.1 (1.1)(p < 0.0001)。然而,当死腔空气被丢弃,脱机和联机值相似:在50毫升/ s脱机eNO十亿分之17.7(1.0)和联机eNO十亿分之16.0 (1.2)。脱机eNO值之间有一个好的协议没有死腔空气和联机eNO: 50毫升/ s的意思是开/关线比是0.95(95%协议限制0.63到1.27)。脱机eNO水平在80年50毫升/ s -问卷调查儿童哮喘、鼻炎、湿疹十亿分之13.6(1.0)与(1.1)33.3磅的剩下的孩子用积极的问卷调查对哮喘和过敏和/或最近的寒冷的症状(p < 0.0001)。
结论在儿童,脱机eNO评估使用常数低采样和不含死腔气流是可行的,并产生类似的结果在呼气流量相同的评估。抽样方法足够敏感区分团体健康学校的孩子和没有自我报告哮喘,过敏,和/或感冒。脱机抽样,我们建议类似的低流速应该使用适合在线测量。
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- 联机采样
- 脱机抽样
来自Altmetric.com的统计
一氧化氮(NO)是由呼吸道细胞的数量和参与气道疾病的病理生理学。1,2没有能被发现在人类呼出空气。3呼出没有(eNO)提出了一个非侵入性标记的气道炎症,尤其是哮喘。4最近,已经试图标准化eNO测量程序,建议行单呼吸的eNO成人和儿童从6岁。5,6另一种方法是脱机抽样,它是独立于分析器的优势。对象执行一个深过期对电阻没有惰性和不透水的气球。7气球是eNO分析的内容。对象可能是研究在实验室外这方法可能是有用的对于大型流行病学研究监测哮喘气道炎症或回家。
测量状况下(包括呼气流量条件下,环境不,呼吸着,先前的用力呼气演习,对eNO浓度污染通过鼻没有重要的影响。5,6,8没有流依赖呼出空气中,在低流量的影响最为明显。9 - 11到目前为止,大多数儿童离线测量技术没有考虑对流量的依赖。我们以前所示的孩子,尽管缺乏流程标准化,脱机抽样在气球生产eNO浓度可再生的和类似的衡量与高流率。7然而,我们发现,eNO歧视不同疾病状态之间更好的衡量与低利率的流。11因此本研究的目的是比较修改脱机单吸一口气,低流量方法单一行呼吸测量儿童,并建立一个参考范围的低流,脱机eNO价值观健康的学生。
方法
我们招募了127名不吸烟的白人孩子的平均年龄14.1岁(范围12.0 - -16.1)从中学。他们采访了问卷调查对哮喘、湿疹和鼻炎、转换和验证的核心问卷国际儿童哮喘和过敏研究(ISAAC),12并要求最近感冒的症状。其中127名儿童,80让负面的调查问卷,并没有报告的症状冷前3周的研究。这80名儿童被认为是健康的。其余47个孩子有积极的调查问卷和/或最近感冒和将被称为“病变”。这项研究是经医院伦理委员会批准和书面知情同意。
呼出空气取样
呼出空气采样联机和脱机。抽样方法都是由所有受试者使用三种不同的流速(50毫升/ s, 100毫升/ s, 150毫升/秒)以随机的顺序。所有测量进行了和孩子们坐在noseclip。不同策略之间的一段休息2分钟的休息保持平衡的通气条件。后呼出空气取样程序所有的受试者都接受煤层瓦斯曲线测量使用加热Lilly-type pneumotachograph (Jaeger, Wurzberg,德国)。结果用力呼气肺活量(FVC)和在一秒用力呼气量(FEV1)是预测值的百分数表示。13
在线测量
喉舌的测量电路包括连接到一个双向non-rebreathing阀(鲁道夫公司,密苏里州堪萨斯城,美国)通过该科目时吸入空气环境没有浓度低于10磅,没有免费医疗空气环境不高时。受试者吸入肺总容量(TLC)和立即呼出,恒流,尽可能长时间地为大孔管管内流动阻力(20厘米H2O / l / s;鲁道夫公司)。罚款了聚四氟乙烯管连续采样后从侧孔直接呼出的空气的喉舌eNO测量的200毫升/分钟。这个策略与执行三种不同的呼气目标流50,100和150毫升/秒。这口的压力产生4、7和10厘米H2分别啊。由加热气流测量Lilly-type pneumotachograph (Jaeger Wurzberg,德国)安装后阻力。生物反馈显示视觉提供指导,帮助主体保持呼气流所需的水平。结束呼气流量高原至少3秒为不同的流测量的终点。高原是定义为一个跟踪流变化小于±10%的目标流。所有科目执行这个测试为每个目标流一式三份。没有信号和流量信号送入计算机的采样率20 Hz。没有和流量值计算得到的平均值在定义的时间间隔至少3秒使用定制软件。个人平均值为每个目标流计算eNO的至少两个可接受的演习。
离线测量
喉舌的收集装置包括连接到一个刚性有机玻璃管固定流量限制器包含一个上游压力传感器。14传感器的信号是用来喂养LED显示安装在管使受试者保持恒流(图1)。受试者被要求执行一个深呼吸,呼气恒流成一个没有惰性和不透水气球(最大容量1750毫升)。孩子周围空气或没有免费医疗的灵感,当周围没有10磅或更高。执行这个策略有三个不同的目标流50,100,和150毫升/秒领先7口压力,20,35厘米H2分别O,足以与鼻不密切软腭和防止污染。15大约100毫升的样本是来自每一个气球在30秒的样品管没有分析器后3小时内收集。离线测量值计算的平均值在这30秒采样。我们曾经发现不稳定在气球至少6个小时。16
抽样单位用于脱机呼出一氧化氮的集合。机关报《人民日报(A)被连接到一个刚性有机玻璃管(B)有侧孔(C)与低电阻的不一致的气球(D)第一次充满死腔的空气。接下来,空气经过一个小盒子(E)包含流传感器与LED显示屏(F)和一个流阻通过第二个气球(G)填充在口腔压力提高。
调查呼出死腔体积的影响在气球eNO我们执行额外的测量在一个随机子群的孩子我们改编了线卷绕装置低电阻,不一致,没有不透水小气球(容量220毫升)连接到固定的呼气管上游流量限制器。第一个220毫升的呼出空气因此丢弃在这个小气球,大气球的膨胀后剩下的呼出量的一部分。短期脱机抽样方法的再现性评估在一个随机子群15的孩子重复流的策略100毫升/秒后5分钟的间隔。
没有测量
没有西弗斯280化学发光分析仪测定(西弗斯,博尔德有限公司美国)< 0.1磅的灵敏度和探测距离的< 0.1 -500 000磅。示例行流200毫升/分钟,200毫秒的响应时间和数据显示有滞后时间约为2秒。分析器校准日常使用认证没有气体(100磅和9 ppm)和认证没有免费的气体(HoekLoos Barendrecht,荷兰)。
数据分析
eNO的结果表示为几何平均浓度(SE)。因为eNO是对数正态分布分布,分析进行利用学生的日志转换数据t测试成对或未配对数据来回转换。参考价值的eNO健康组中不同的目标流表示为几何平均,标准误差和95%的参考区间。年龄和FVC的关系,一方面,eNO,另一方面,在健康的儿童被斯皮尔曼等级相关系数的评估。短期分析受试组内相关系数(再现性r我)计算。方法之间的协议是评估使用比率,而不是根据平淡和奥特曼的差异对观测作为适合对数分布值。正反p值< 0.05被认为是显著的。
结果
两组的特点如表所示1。意味着FVC和FEV的价值观1两组都是正常的。eNO抽样方法是良好的耐受性和执行的所有儿童。没有观察到显著差异eNO男孩和女孩之间的浓度。在两组之间没有显著相关性eNO和年龄不同采样条件下或肺功能。脱机抽样方法被成功执行的所有科目。在线测量,一些孩子未能打击一个可接受的高原(6 - 10%的儿童对各种流率)。行结束呼气高原的eNO浓度表2。呼出没有下降显著增加流在所有采样条件下两组(p < 0.001)。
联机和脱机方法的比较
一百名儿童成功地执行了两个不同的抽样方法在三个呼气流速。他们的联机eNO浓度明显低于脱机eNO浓度在同一目标流(表2)。
死腔空气对脱机呼出的影响
随机子组的儿童进行离线测量有或没有丢弃的第一个220毫升呼出空气的呼气流量50毫升/秒(n = 53)或100毫升/秒(n = 22)。的eNO气球包括死亡空间空气中浓度明显高于那些没有死腔空气:十亿分之20.2 (1.1)v十亿分之16.8(1.1)的流量50毫升/秒和15.3 (1.1)v十亿分之10.1(1.2)的流量100毫升/ s (p < 0.001)。
分析之间的协议没有值从联机和脱机/死亡空间排除值根据平淡和奥特曼,修改日志分布式数据,显示平均对数−0.08的比例(95%协议限制−0.21到0.05)50毫升/ s和−0.36(0.66−−0.06)为100毫升/ s。平均值的比例在很大程度上独立(无花果2)。
修改Bland-Altman情节显示协议的联机和脱机(死腔除外)抽样流的50毫升/秒(n = 53)。纵轴描绘了联机和脱机的日志比呼出一氧化氮(eNO),几何平均的水平轴联机和脱机值对数尺度。连续线是指对数比率,虚线表示95%协议限制。
参考范围的呼出没有在正常孩子获得联机和脱机
eNO值获得不同的抽样方法和健康组的目标流值可作为参考。eNO浓度呈对数正态分布。几何手段和95%的参考区间给出表3。在所有不同的测量条件下的孩子“患病”组(n = 47)与积极的调查问卷在哮喘、湿疹和鼻炎,和/或冷的症状前3周期间eNO测量显示eNO浓度明显高于健康组(p < 0.001)。几何平均数差异eNO浓度的健康儿童和“有病”的组织表4。
再现性的脱机呼出
短期在方法重现性重复的没有价值获得了脱机的呼气流量100毫升/ s优秀(r我= 0.94)。所有个人的意思是所有eNO值的变异系数为6%。平淡和奥特曼分析,修改日志分布式数据,显示重复eNO测量平均率为1.03(95%协议限制0.87到1.19)。这是独立的意思是eNO浓度在测量范围内。
讨论
这项研究表明,联机eNO浓度低于脱机eNO浓度测量与控制低流气球抽样技术。然而,当死腔空气被丢弃,协议和脱机值很好。此外,我们发现显著差异在eNO浓度之间的孩子没有自我报告哮喘,过敏和感冒,这表明我们的脱机方法足够敏感检测轻微程度的气道炎症组健康学龄儿童。
没有呼出空气中浓度主要取决于呼气的流动,在低流速的影响最为明显。11因此理想的测量eNO浓度在一个常数低呼气流量。建议首选呼气流量不一致。5,6,9,10最近at工作组推荐50毫升/ s联机测量成人以及儿童。成人和儿童的离线测量目标的建议350毫升/秒。6然而,低流速可能允许一个更好的各种疾病的检测。9,11因为非均匀流的建议中,我们使用三种不同的目标流(50,100,和150毫升/秒)比较联机和脱机抽样方法,我们发现一个重要的流动儿童eNO的依赖有两种方法。离线测量研究儿童eNO的以前没有考虑到流依赖。7,17日至19日
我们发现联机eNO测量值低于脱机值在所有条件。这似乎是在与我们之前研究的结果在年幼的儿童显示出类似的eNO值联机和脱机气球抽样程序。7有三种可能的解释这种差异。首先,前者研究采用高流率至少250毫升/秒。少了很多流依赖eNO高流速和少污染的时候了。其次,孩子们在前研究年轻和有一个小的死腔体积比学校的孩子们在目前的研究。死腔体积较小的影响将不那么重要在一个大呼出体积。第三,鼻腔贡献死腔空气幼儿可能不那么重要。发展和pneumatisation鼻旁窦的童年,鼻没有水平随年龄的增加而增加的。例如,它最近所示数量有限的儿童口腔混合/鼻eNO浓度收集脱机通过面罩在一个气球被类似于eNO气管插管后获得的值。20.
没有在气道死亡空间的浓度代表一个混合物的环境没有上呼吸道和下呼吸道和可能影响eNO与脱机采样值。5因此需要排除死腔空气与脱机抽样。在成人中,Paredi等21相比与脱机联机eNO浓度获得流量和压力控制采样排除死腔技术之间的空气,发现良好的协议。本研究扩展了这些观察和显示排除死腔量提高了协议的联机和脱机eNO测量儿童推荐低流量范围。
联机eNO测量技术提出的人5对于年幼的孩子相当困难。7,22Canady等22显示,24%的孩子们无法执行此操作。在之前的研究中我们发现,近30%的儿童无法维持一个稳定的结束呼气流量高原使用相对较高的流动。7在目前的研究中只有10%的学生有困难最终获得一个稳定的呼气高原在不同流。100毫升/秒的呼气流速与相应的嘴的压力7厘米H2O故障率最低。高成功率的一个可能的解释在网上与我们先前的研究相比,本研究抽样7研究不同年龄人群(平均年龄14.1v11.7年)。在年幼的儿童尤其是线抽样方法仍难以执行,应该为他们开发的另一种方法。
本研究误差的来源可能是鼻污染,特别是口压力的例子中,最低的4厘米H2O在联机采样50毫升/ s。有人会说,这种压力不足够高接近软腭,可能导致鼻污染。然而,成年人的一项研究发现没有污染没有从鼻咽口至少3毫米汞柱压力(H = 4厘米2O)使用氩作为示踪气体用于检索的鼻子,而不是在呼出的空气。15对儿童没有类似的研究已经出版。Baraldi等观察鼻和呼出浓度之间没有相关的儿童使用低呼气阻力提供了一个口的压力3 - 4厘米H2O。19此外,在本研究eNO浓度在100和150毫升/秒流量得到了线,和采用更高的压力,建议不重要污染最低流选择性。这表明,与鼻空气污染没有引入了偏差。
有趣的是,我们发现更高浓度的eNO儿童过敏性症状或报道最近感冒。这表明,eNO区分健康的儿童和那些可能最小的气道炎症,但没有实际的症状和肺功能正常。我们推测,气道炎症可能已经在eNO的浓度产生显著增加引起的症状。
总之,离线测量eNO是儿童在学校简单可行。脱机eNO值常数低流,除死腔体积,显示良好的协议与联机的价值观。抽样方法区分组儿童和没有自我报告哮喘,过敏和感冒。脱机独立采样提供了研究eNO的可能性的存在没有分析器,这可能有助于哮喘的流行病学研究和家庭的监控。我们建议应该执行脱机eNO评估使用相同的低流量的50毫升/ s作为在线评估的建议。6
确认
作者感谢“Erasmiaans体育馆”的学生和老师在鹿特丹参与这项研究。
引用
脚注
资金:这项工作是支持的研究从荷兰94.14哮喘基金会的资助。