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背景:Within-breath电抗从强迫振量法估计通过吸气阻力组件(Xrs,高级警官通过呼气组件(X)和流量限制rs,实验)。
目的:评估电抗可以检测是否恢复从一个恶化的慢性阻塞性肺疾病(COPD)。
方法:39科目与COPD恶化三次评估在6周使用post-bronchodilator迫使高频指示,动脉血液气体,肺量测定法包括吸气量、症状和健康相关的生活质量(HRQOL)。
结果:显著改善被认为在所有除了肺活量的变量的比例在1 s (FEV用力呼气量1肺活量,意味着(SEM)大小从11.0(2.2)%预测呼气流量峰值为12.1(2.3)%预计在6周肺活量。有一个相关的动脉的氧气分压(PaO的增加2)。有重要的意思是X (SEM)都在增加rs,高级警官和Xrs,实验(27.4和37.1(10.0)(6.7)% %,分别)但没有改变高频指示阻力(Rrs)的值。尺度和HRQOL评分改善症状。对于大多数变量来说,最大的进步发生在第一周肺量测定法有最好的信噪比。变化的症状和HRQOL FEV最好的变化相关1,PaO2和Xrs,高级警官。
结论:慢性阻塞性肺病的恶化后的生理变化由操作肺容积的改善和降低气道阻力。给定的强迫振量法可以在这些科目,执行测量Xrs,高级警官和Xrs,实验可能是有用的跟踪复苏。
- ADLs,日常生活活动
- 慢性阻塞性肺病,慢性阻塞性肺疾病
- FEV1,在1 s用力呼气量
- HRQOL,健康相关的生活质量
- 伦敦LCADL胸部日常生活活动
- 巴勒斯坦权力机构o2,动脉氧的分压
- PEF,呼气流量峰值
- 强迫症,氧气成本图
- Rrs、呼吸系统的阻力
- SGRQ,圣乔治呼吸问卷
- TDI,过渡呼吸困难指数
- 血管、视觉模拟尺度
- Xrs电抗的呼吸系统
- Zrs、呼吸系统的阻抗
来自Altmetric.com的统计
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- 慢性阻塞性肺病,慢性阻塞性肺疾病
- FEV1,在1 s用力呼气量
- HRQOL,健康相关的生活质量
- 伦敦LCADL胸部日常生活活动
- 巴勒斯坦权力机构o2,动脉氧的分压
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- Rrs、呼吸系统的阻力
- SGRQ,圣乔治呼吸问卷
- TDI,过渡呼吸困难指数
- 血管、视觉模拟尺度
- Xrs电抗的呼吸系统
- Zrs、呼吸系统的阻抗
肺功能的变化,症状和健康相关的生活质量(HRQOL)在急性加重的慢性阻塞性肺疾病(COPD)以前有过评估。肺功能评估了最大呼气流量(PEF)1,2和肺量测定法。1,3,4最大的变化发生在头几天FEV恶化的更大增长1前两天被优越的临床结果的预测。5复苏有时缓慢和不完整的只有75%恢复了原来PEF后35天恶化和7.1%不回到基线肺功能3个月。1症状的变化已经决定使用患者日记,1,6在出现症状之前发生肺功能的变化。1改善特定疾病恶化的瞬态到期后HRQOL已经证明使用圣乔治呼吸问卷(SGRQ)和慢性呼吸道疾病问卷(CRQ)。2,7,8改善HRQOL恶化之后已被证明是减少如果进一步恶化发生在复苏。9
生理测量
强迫振量法测量电阻的方法呼吸系统的性质,可以描绘within-breath次秒级分辨率的变化。10它的输出通常表示为两个变量,阻力(Rrs和电抗Xrs),它代表了光谱之间的关系压力和流量低幅度的正弦信号迫使携入的空气中呼吸。Rrs来源于同相关系和被认为是直接估计的阻力。Xrs计算的不同相的关系。在正常的主题,它被认为反映了弹性和inertive属性,但在主题与气道阻塞,吸气X的值rs有较强的线性关系transpulmonary比等效电阻Rrs值。11此外,呼气X的值rs被用于建立呼气流量限制的存在。12日,13
迫使高频指示可能特别适合患者的客观生理评估COPD的恶化。它是一个被动的策略,只需要潮汐呼吸,和很容易由喘不过气来的科目。此外,within-breath测量Xrs同时可以用来估计气道阻力和呼气流量限制的程度。迄今为止,只有一项研究报告了强迫高频指示数据在慢性阻塞性肺病的恶化。14这证实了期望Rrs不会改变,但Xrs将大幅上升到更为正常的值作为恶化解决。Within-breath Xrs数据在慢性阻塞性肺病的恶化并没有被报道。
本研究的目的是评估的能力within-breath迫使示波测量法检测纵向生理变化在慢性阻塞性肺病的恶化与肺量测定法相比,气体交换,症状和HRQOL。
方法
主题
患者的临床诊断慢性阻塞性肺病承认医疗病房或称为急性呼吸道格拉斯哥皇家医院评估服务(GRI)接近参加这项研究。他们在48 h的点表示当第一次评估,年龄> 40年,吸烟史> 20久和基线胸肺量测定法,满足了英国社会慢性阻塞性肺病(即FEV的定义1< 80%的预测,FEV1用力肺活量比值< 70%)。15他们承认特性恶化,这里使用的标准被增加了至少24小时呼吸困难的至少两个标准咳嗽频率或严重程度增加,痰量增加和脓痰或增加喘息。16唯一的排除标准是失代偿性的呼吸衰竭。
检测R的变化rs大约0.05 kPa·s / l的权力和显著性水平为0.05 80%,所需的样本量是35假设SD的改变大约0.15 kPa·s / l。鉴于一些减员预计因为虚弱状态的研究对象,它是决定目标对50个病人。伦理批准本研究从GRI获得当地的研究和伦理委员会(英国格拉斯哥)和书面知情同意是由每一个主题。
研究设计
这是一个纵向观察研究(图1中总结⇓)。开始时的每一次访问主体收到5毫克nebulised舒喘灵交付超过10到15分钟2.5毫升容量使用喷气nebuliser (Micro-Neb nebuliser,参与医院供应,市场哈,英国)的气流驱动8 l / min (Aquilon nebuliser系统,法新社医疗、橄榄球、英国)通过面罩(两人面具成人,口吻医院供应)。测量进行了20分钟后,nebulised舒喘灵了。2原定访问发生在大约1星期后访问和访问3 6周。如果病人复发访问2和3之间需要住院在家或医院进一步治疗团队,访问3被推迟,直到病人病情稳定,正常治疗。一个操作符(MKJ)执行所有测试和之前测试的结果是不可见的。
研究设计展示的顺序测试。HRQOL,健康相关的生活质量。
生理测量
肺量测定法进行了使用laptop-based肺活量计(可可肺活量计、法拉利呼吸,路易斯维尔,肯塔基州,美国)。测量的变量是缓慢的肺活量,FEV1,FEV1肺活量比率,吸气量和脉动电场。质量控制测试和程序指南的欧洲呼吸协会认可英国胸学会和协会的呼吸技术和生理机能。188bet官网地址17日,18结果得到了至少三个满意的演习,FEV报道值最高的值1、肺活量和PEF FEV的平均结果1/至关重要的能力。吸气量测量在一个缓慢的呼气肺活量操纵在一段时间的潮汐呼吸之后,灵感肺活量记录吸气量,然后一个完整的过期残余体积给肺活量。这个过程的性能检查视力,重复直到两个吸气量的值在10%以内。使用这两个值的平均值。预测计算正常价值使用欧洲共同体对钢铁和煤炭方程。17预测吸气量计算减预测功能余气量预测肺活量。
抽样的耳垂arterialised毛细血管内的血液进行动脉获得值的氧气分压(PaO2)和二氧化碳(帕科2)。19烟酸的血管舒张药霜(英国Knutsford Transvasin, SSL国际)是应用于耳垂取血样前20分钟。耳垂被使用21 G针穿刺,血液被收集到140 heparinisedμl毛细管(Multicap、拜耳诊断,萨德伯里,英国)和立即分析动脉血气分析仪(Halstead凯龙星诊断Rapidlab 865年,英国)。
的方法迫使高频指示已经详细描述了其他地方11跟从了最近出版的欧洲呼吸协会的建议。188bet官网地址10虽然主题进行潮汐呼吸通过鼻子堵塞和脸颊支持的喉舌,within-breath执行的示波器测量阻抗的呼吸系统(Zrs)使用5赫兹频率的正弦激励信号生成的扬声器。偏见的0.25 l / s的空气送入呼吸电路为了减少换气。计算Zrs是由软件。呼吸和强迫使用移动平均滤波器波形分离20.和Zrs从强迫波形计算使用基于功率谱的方法,21进一步适应within-breath分析。20.这是分为Rrs和Xrs和作为时间的函数计算每个数字化点(采样频率为200赫兹)使用0.2秒间隔的流量和压力集中在这一点。这些within-breath值使用巴特沃斯低通滤波去除生物噪声eight-pole滤波器的截止频率2赫兹。Rrs和Xrs在吸气(R值是平均rs,高级警官,Xrs,高级警官)和呼气(Rrs,实验,Xrs,实验)阶段的每一次呼吸给单独的值的两个阶段的呼吸循环。研究由Dellaca等12日,13显示,与COPD受试者,之间的区别意味着吸气和呼气电抗值(即ΔXrs等于Xrs,高级警官- xrs,实验)可以通过食管测压法检测呼气流量限制被证明具有较高的敏感性和特异性。在以后的研究中,13ΔXrs> 0.275 kPa·s / l的敏感性为95%,特异性98%检测呼吸流有限。流比例限制,代表ΔX呼吸的比例rs表示流动限制,本研究中的患者的计算。对于所有高频指示变量,从两个1分钟的录音时间值是平均的。
结果
主题
图2⇓总结本研究受试者的招募。八十六例慢性阻塞性肺病与参与。50名受试者的同意了,五个被排除在外(三肺量测定法显示缺乏气道阻塞和两人不吸烟者支气管扩张)。进一步六未能参加第一次访问后,离开可评价的39个受试者的数据。受试者成功完成所有研究协议访问他们出席会议并在最后都有气道阻塞访问恢复后恶化。
流程图显示招聘的主题。慢性阻塞性肺病,慢性阻塞性肺疾病。
基线结果
表1中的数据⇓总结的生理状态对象访问1。意味着肺量测定法值显示,适度的气道阻塞和减少吸气量相似的价值观。2大约一半的受试者在呼吸衰竭(主要是1型)示波测量法结果显示增加的R级rs和Xrs与正常相比值。10(表示ΔX呼气流量限制rs)是目前在某种程度上在37的39主题访问1。如果呼气流量限制,并不是所有的呼吸都必然受到影响,比例从0%到100%不等,平均为68%(表1⇓)。数量显示在随后的访问流量限制了30 37对象访问的对象访问2和24的36 3。病人的症状比正常,反映在他们的血管成绩为睡眠,喘息和机动性TDI规模和它们的值。ADLs严重受损和HRQOL很穷,SGRQ值高于援引斯潘塞和琼斯。7
改变在恶化
图3⇓显示within-breath Xrs和Rrs三个代表主题的三个研究结果。定性,可以看出三个主题显示更大的X的变化成比例rs比Rrs。表2⇓显示了生理变量的变化在恶化。百分比变化值推导出以不同的方式对肺量测定法和高频指示变量。肺容积和流动通常是减少和可靠的预测价值,这些都是作为百分比变化相对于预测值。作为高频指示值高于正常在恶化和鲜为人知的预测值,分母为百分比变化值的平均值在相关的访问。图4⇓总结了这些结果。访问2和3之间的变化并不像他们所示细节通常较小,不重要的(除了FEV1PEF Xrs,高级警官,Paggiaro症状评分,TDI,呼吸困难(血管)和LCADL,近乎显著)。图5⇓说明了这个时间的改变。
Within-breath阻力(Rrs和电抗Xrs)值从三个科目(A、B和C)显示的典型模式访问1和3之间变化。这三个主题显示更大的X的变化成比例rs比Rrs。主题研究访问2和3之间经历了大多数改进而主题B改变大多数访问1和2之间。C也显示改善Xrs,高级警官和Xrs,实验但持续呼气Xrs,实验建议持续流限制潮汐呼吸在整个研究过程中。
比较的变动百分比的大小意味着肺量测定法和高频指示参数访问1和3之间。肺量测定法值作为预测百分比的变化。百分比变化的高频指示参数计算了平均的结果第一个和最后一个访问和使用这个作为分母。误差线显示扫描电镜。* p < 0.005, p < 0.001, NS,带来不显著。FEV1在1 s,用力呼气量;% FL,流动比例限制;集成电路,吸气量;PEF、最大呼气流量;Rrs、呼吸系统的阻力;VC,肺活量;Xrs电抗的呼吸系统。
恢复生理变量的时间进程。(一)卷和流动;(B) Xrs;(C) % FL。值意味着变化相对于访问1。误差线显示扫描电镜。FEV1在1 s,用力呼气量;% FL,流动比例限制;集成电路,吸气量;PEF、最大呼气流量;VC,肺活量;Xrs电抗的呼吸系统。
获得的“信噪比”内容或生理测量的敏感性指数,28访问1和3之间的变化如表3所示⇓除以再现性或变异系数的测量。29日FEV1、肺活量和吸气量更可靠的测量X紧随其后rs变量。
生理变量之间的相关性和症状
生理变化之间的皮尔逊相关系数的计算变量和症状或HRQOL的变化,和补充表所示E1(可用http://thorax.bmj.com/supplemental)。最强的PaO的相关变化2和强迫症分数(r = 0.594;p = 0.0001)。的肺活量的变量,FEV的变化1显示最强大的协会与症状的变化,与强迫症的变化有显著的相关性(r = 0.500;p = 0.002), TDI (r = 0.372;p = 0.02)和LCADL分数(r = 0.499;p = 0.002)。相比之下,吸气量的变化只与流动性的变化相关(r = 0.329;p = 0.05)。X的变化rs,高级警官被广泛与症状的变化有关,与强迫症的变化表现出正相关性(r = 0.430;p = 0.01), TDI (r = 0.458;p = 0.009), LCADL (r = 0.408;p = 0.01)和流动性(r = 0.493;p = 0.003)。X的变化rs,实验显示更少的显著的相关性。两个X的变化rs,高级警官和Xrs,实验显示显著相关性的变化总SGRQ分数(r = 0.442, p = 0.003和r = 0.428, p = 0.009)。
讨论
这项研究表明,改进后的慢性阻塞性肺病的恶化可以客观地检测生理测量如肺量测定法、示波测量法或气体交换或主观症状评分后的简单strategem或HRQOL(表2所示⇑和图4⇑)。大部分的改善所有变量发生在第一周的监测(表2⇑,图5⇑)。
研究对象有一个统一的显著改善症状,ADLs SGRQ和改善症状评分(除了)证实主观恶化的复苏。所有的肺活量的变量(例如,FEV1、PEF、肺活量和吸气量)显著增加FEV除外1/肺活量,这符合发现其他地方。1 -,4一个区别在这里找到的大小比例的变化是非常一致的预测,从11% PEF 12.1%肺活量。这在最近的类似研究结果略有发散史蒂文森等在吸气量的绝对值降低整个和吸气量的变化被发现更大的预测(19%)。14三个因素可以解释这些差异的时间测量,研究人群的基线特征和技术用来测量吸气量。首先,患者在本研究初步测量平均一天后执行比史蒂文森了等,这段时间他们已经记录了吸气量的增加接近0.1升。第二,受试者在史蒂文森的研究BMI较低和较高的PaO基线2值比在这个研究。体重不足和相对良好的含氧组患者以前的两个特征被称为“粉红海豚”的另一个关键特点是明显的恶性通货膨胀,因此,吸气量相对减少。第三,吸气量测定在这项研究在呼气肺活量操纵,而一个吸气方法被史蒂文森等。
受试者在这项研究中显示出相当大的和显著增加Xrs,高级警官和Xrs,实验(分别为27.4%和37.1%)。如前所述,这可以解释身体减少transpulmonary阻力和呼气流量限制,分别在研究期间。相比之下,在R没有变化rs,高级警官和Rrs,实验(分别为3.91%和1.25%)。史蒂文森的研究等14是纵向的只有以前的报告在慢性阻塞性肺病的恶化迫使高频指示变量的变化,这表现出惊人的相似模式的改变。他们解释缺乏R的变化rs期间暗示阻力并不能提高COPD的恶化,14但是这个推理可以争夺。首先,在主题与慢性阻塞性肺病、气道阻塞存在恶化期间和之后的复苏。在这种情况下,transpulmonary阻力和R之间的关系rs由上呼吸道墙分流,削弱了11和前者的变化可能不会反映在测量Rrs价值。第二,电阻下降在复苏的恶化是建议FEV的显著上升1在这项研究中。据几位流的模型限制,最大呼气流量,因此,FEV1是由胸弹性反冲和电阻压降之间的平衡。30.随着复苏进展在这项研究中,受试者的恶性通货膨胀程度降低,弹性反冲的大小必须下降。生产FEV的增加1同时,一定是有一个和稍微更大的阻力。
比较肺量测定法和示波测量法检测改进的相对能力在慢性阻塞性肺病的恶化,每个变量的敏感性指数计算变量的变化除以其变异系数(表3所示⇑)。这有效地估计变量的信噪比。可以看出,肺量测定法是优越的测量分析。的变异系数Xrs结果可以改善通过增加5赫兹的振幅迫使信号,提高信噪比,还是通过增加数据点的数量平均计算的一个Xrs值(通过延长数据收集的时间或增加重复测量的次数)。
评估的能力变化的生理变量来预测症状或HRQOL的变化,改变这些变量之间的相关系数从访问1访问3计算(见补充提供http://thoraxbmj.com/supplemental)。最广泛的与症状改善FEV的变化被发现1,PaO2和Xrs,高级警官。只有高频指示变量(X的变化rs,高级警官和Xrs,实验HRQOL)与变化。相反,与生理相关的症状量表最广泛改善似乎TDI分数和脉管流动性。Borg得分的变化和生理没有联系改善和脉动电场的变化不相关症状或HRQOL的变化。所有重要协会的力量是温和。如果保守党Bonferroni调整应用于补偿多个统计比较,然后只PaO的变化之间的关系2和强迫症的变化分数仍然是积极的。
相关分析的一个令人惊讶的方面是相对较弱的协会与症状改善吸气量的变化。它最近在休息吸气量表明,改变post-bronchodilator是最强的预测后续改善运动能力。31日此外,史蒂文森等14发现病人报告少呼吸困难时放电是那些人吸气量改善大多数在复苏。造成这种差异的一个因素是,病人在这个研究显示略有不同模式的生理异常在基线和改变复苏。这里的病人显示更多的阻塞性(平均基线FEV照片1预计0.96 l(43%)与1.03升(47%)14;FEV意味着改变1预计0.274 l(11.4%)相比,0.20 l14)和更少的恶性通货膨胀(平均基线吸气量1.70 l(77%)与1.37 l (62%)14;改变吸气量0.295升(11.9%)与0.42升(19%)14)。当结合下再现性(绝对值)吸气量的测量,生物的噪音测量可能掩盖了吸气量变化之间的联系和变化的症状或HRQOL在这项研究中。
执行中遇到了一些困难。首先,除非pre-exacerbation数据是可用的,没有精确的客观标准建立当病人post-exacerbation已经达到一个稳定状态。这个定义务实作为时间点至少6周后访问1与患者在他们的家中认为病情稳定和正常的药物。第二,很难实现完整的随访与本研究中的患者由于长期的类型,严重的症状和复发的倾向。临床原因有一些变化的确切时间点的患者进行评估,但评估的原则,在复苏早期当回到稳定状态很大程度上是通过合理的成功。
总之,复苏期间的生理变化从一个恶化的慢性阻塞性肺病组成的改善操作肺容积由吸气量(如图所示)和降低气道阻塞(FEV评估1和Xrs)。迫使高频指示可能是一个有吸引力的和简单的测试执行患者呼吸困难,因为它是一个被动的策略只需要潮汐呼吸。肺量测定法有更好的信噪比的行为,但与示波测量法相比,它是一个最大的测试可以执行,导致不愉快的增加术后症状。X的变化rs,高级警官和Xrs,实验很容易发现在恶化与COPD受试者,被广泛与症状和HRQOL评分的变化有关,可能是有用的客观测量记录复苏的恶化。相比之下,R的变化rs,高级警官和Rrs,实验小与COPD受试者,在这种背景下毫无用处。
确认
这项研究是由苏格兰行政院。
引用
补充材料
-
在这个数据补充文件:
脚注
利益冲突:没有。