Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

بسرعة ودقة مزفور التنفس قياس الأمونيا

Published: June 11, 2014 doi: 10.3791/51658

Introduction

الأمونيا هو نتيجة ثانوية في كل مكان من البروتين الأيض 1. وبالتالي يمكن قياس الأمونيا تساعد الأطباء تقييم مختلف الأمراض والدول العافية 2. ومع ذلك، والأمونيا من الصعب قياس بدقة، عن طريق الدم أو التنفس، لأنه هو رد الفعل للغاية. على الرغم استخداما، فحوصات الدم لديهم العديد من العوائق، بما في ذلك المخاوف الأساسية حول دقة 3. ولكن المشكلة الكبرى مع فحوصات الدم هو واقع أنهم أي وقت مضى فقط جمعها عرضية. هذا أمر مهم لأن الأمونيا علم وظائف الأعضاء، مثل الكثير من السكر في الدم والعديد من العمليات الأيضية الأخرى، هي السوائل والمتغيرة باستمرار 4. في المقابل، المقايسات التنفس بشكل كامل غير الغازية وسريعة، وبالتالي بسهولة تمكين التدابير المتكررة. وبالتالي، قياس التنفس الأمونيا وجذابة لأنها قد معالجة الاحتياجات غير الملباة خطيرة بطريقة فريدة من نوعها.

جمع التنفس، ومع ذلك، يقدم مخاوف فريدة من نوعها. بينما الفصد يحمل بطبيعته وجيوpardy من الخطأ في عدة طرق يمكن التنبؤ بها (على سبيل المثال، الوقت عاصبة، وتلوث العرق، وانحلال الدم خلايا الدم، والتأخر في قياس مختبر، الخ 5)، يجب على الباحثين قياس التنفس يتعامل مع مجموعة مختلفة من التحديات رواية: التباين في التنفس، وتلوث مع المخاطية الفموية أو الأمونيا البكتيرية، وتأثير الرطوبة الجوية المحيطة والأجهزة ودرجة الحرارة، الخ 6. في الواقع، فإنه ليس من الحكمة أن نقلل من المهمة في ربط المعدات التجريبية على البشر باستخدام الإجراءات التجريبية لاكتشاف الأحياء غير معروف. ويرجع ذلك جزئيا لهذه العقبات، لم تجتمع حتى الآن التنفس الأمونيا إمكاناتها.

هنا، فإننا نقدم لدينا بروتوكول التنفس قياس الأمونيا لنتائج سريعة ودقيقة. بروتوكول لدينا لديها قوة في ثلاثة مجالات هي: الشاشة، واجهة العينات، والانتباه إلى التأثيرات البشرية. بنيت رصد من قبل الزملاء في جامعة رايس كما هو موضح سابقا 7. أساس شركة طيران الشرق الأوسطsurement هو الكوارتز تعزيز الضوئي الطيفي (QEPAS) التقنية التي توظف كهرضغطية الكوارتز الشوكة الرنانة باعتبارها محول الصوتية. يحدث تأثير الضوئي عندما يتم إنتاج الموجات الصوتية عن طريق امتصاص أشعة الليزر عن طريق التضمين الأنواع الغاز تتبع الهدف. يتم الكشف عن الغاز التتبع باستخدام خلية الصوتية التي هي الرنانة سمعيا إلى تردد التضمين. تم اختيار الطول الموجي امتصاص الأمونيا التي هي خالية من التدخلات الطيفية من التدخل الأنواع في التنفس. لأغراض قياس زفير الإنسان، والملامح الرئيسية لرصد وتشمل مجموعة واسعة القياس (من ~ 50 أجزاء لكل مليار، جزء من البليون إلى 5،000 على الأقل جزء في البليون) والسرعة (1 قياسات ثانية). سرعة رصد تمكن وقت القرار خلال دورة التنفس.

ويقترن الشاشة لعينات التنفس المصممة خصيصا. يتكون العينات من جهاز استشعار الضغط وcapnograph. فإنه يعرض والمحفوظات في الوقت الحقيقيقياسات ضغط الفم وثاني أكسيد الكربون وكذلك تركيزات الأمونيا التي يحددها الاستشعار. هذه العينات، وبالتالي، يمكن فني لتقييم نوعية الجهد التنفس كما يتم جمع التنفس. وهذا يتيح لنا أن تتجاوز توصيات لتحليل التنفس أكسيد النيتريك (NO الحديد) الذي اقترحته فرقة العمل التابعة للجمعية أمراض الصدر / التنفسية جمعية الأوروبية الأمريكية (ATS / ERS) 8. لجميع العينات التنفس، وكان يستخدم في اتجاه واحد صمام القابل للتصرف في الخط على منفذ الفم من العينات التنفس.

بسبب سرعة رصد ومراقبة الجودة التي تقدمها العينات، وكنا قادرين على تقييم دقيق التأثيرات البشرية 9. معظم المواد، على سبيل المثال، hyperventilate البداية عندما أوعز للتنفس. التأثيرات الهامة الأخرى، مثل درجة الحموضة عن طريق الفم والفم يشطف، ودرجات الحرارة من العينات ورصد وجميع الأنابيب المرتبطة بها، وطريقة التنفس، وبعد ذلك درس، وهما أساس FOص التجارب التوضيحية أدناه.

أخيرا، وربما الأهم من ذلك، لا بد من التأكيد على أن عدة مجموعات من ذوي الخبرة العالية وقياس التنفس باستخدام أجهزة استشعار الأمونيا مختلفة تماما وإجراءات القياس. قد يكون لهذه المزايا الهامة وصحتها. مقارنة كاملة هو أبعد من نطاق 10،11،12 العمل الحالي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. إعداد الصكوك

  1. بدوره على إمدادات الطاقة الخارجية إلى منصة استشعار بصري الأمونيا، وحدة تحكم ليزر الصمام الثنائي، وحدة الالكترونيات تحكم مخصص بنيت (سي إي يو)، وعينات التنفس، ومضخة الهواء، وأجهزة الكمبيوتر المحمول.
  2. تأكد من أن كل من العادم ومراوح التبريد من أجهزة الاستشعار التي تعمل الأمونيا. ملاحظة: واحد يقع في الجزء الخلفي من أجهزة الاستشعار، تم العثور على الثانية خلال أجهزة الاستشعار، التي يمكن الوصول إليها بسهولة.
  3. ضمان وحدة الكشف الصوتية ودرجة الحرارة صمام إبرة هي في 38.0 درجة مئوية عن طريق التحقق من العرض الرقمي الموجود على الجانب من مربع استشعار الأمونيا. انتظر حوالي 35 دقيقة من الوقت يتم توفير جهاز استشعار القوة لدرجة الحرارة لتحقيق الاستقرار.
  4. مجموعة أنابيب مدخل ودرجة الحرارة المعبرة إلى 55 درجة مئوية خلال النقر على اسم رمز "ChangeT" وجدت على سطح المكتب من العينات التنفس. درجة الحرارة ويمكن بعد ذلك أن تتغير من خلال النقر على السهم لأعلى أو لأسفل تليها بالنقر على "محدثأكلت درجة الحرارة ". انقر فوق "إنهاء" للعودة إلى سطح المكتب. السماح للنظام 5 دقائق على الأقل لدرجة الحرارة لتحقيق الاستقرار. الحفاظ على درجة حرارة العينات وأنابيب في 55 ° C يقلل من فقدان سطح الأمونيا.
  5. فتح البرنامج على الكمبيوتر المحمول التي تسيطر على استشعار الأمونيا. يمكن الوصول إلى البرنامج داخل مجلد باسم "NH 3 برنامج الاستشعار النفس" على سطح المكتب. داخل هذا المجلد، يجب على المستخدم اختيار رمز "البرمجيات ابفيف الرئيسي". هذا المجلد يحتوي على العديد من التطبيقات، ولكن يجب على المستخدم تحديد "Mainsequence.vi" للوصول إلى واجهة المطلوب. حدد "تشغيل" في أعلى الزاوية اليسرى من الشاشة. ملاحظة: يبدأ هذا الخط قفل تسلسل المعايرة. الليزر لرصد QEPAS تعمل على التيار الأمثل، والتي تم اختيارها خلال إجراء قفل الخط الآلي. وسوف تستغرق هذه العملية حوالي 25 دقيقة.
  6. إنشاء جلسة عمل جديدة على العينات بحيث عصامالدورة موضوع الفصل لديه ملف خاص به الذي تم حفظه إلى محرك أقراص فلاش المرفقة. ملاحظة: يتم تنفيذ هذا عن طريق فتح برنامج "النفس عينات" وجدت على سطح المكتب من العينات. هناك مساحة لتحديد الدورة بشكل مناسب. سيتم حفظ جميع البيانات التي تم إنشاؤها خلال الدورة في محرك فلاش تحت هذا المعرف. وعادة ما تستخدم من تاريخ التجربة كجزء من اسم الملف. يجب ضبط درجة الحرارة مدخل والمعبرة قبل دخول البرنامج التنفس وأخذ العينات.
  7. إدراج الناطقة باسم المتاح جديدة في أنبوب مدخل. ارتداء القفازات القابل للتصرف لتجنب تلويث المعبرة مع الأمونيا من الأصابع.

2. التنفس جمع العينات

ملاحظة: يجب على مجلس المراجعة المؤسسية ذات الصلة (مجلس الأخلاقيات) الموافقة على أي دراسة الموضوعات التي تنطوي على الإنسان. هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر بشكل كبير التنفس الأمونيا. ويمكن لهذه العوامل تغيير قياسات الأمونيا التنفس عن طريق مباشرةffecting مستويات الأمونيا النظامية أو عن طريق التأثير في رحلة نواتج التنفس من الرئتين إلى الأجهزة.

  1. ضمان وصول المواد إلى المختبر في حالة الصيام، وبعد أن يستهلك أي طعام لنحو 12 ساعة عند وصولهم وأنهم قد امتنعوا عن ممارسة الصباح قبل الاختبار.
  2. ضمان وقد تم إدخال أي مادة في الفم لمدة 1 ساعة على الأقل قبل جمع البيانات. ضمان أن الموضوعات فرشاة أسنانهم أكبر من 1 ساعة قبل الاختبار.
  3. مقعد هذا الموضوع أمام استشعار الأمونيا. إرشاد تخضع لعقد أنبوب مدخل، والتأكد من أنها لا تلمس لسان حال لتجنب التلوث الأمونيا.
  4. انقر على زر "ابدأ" على واجهة العينات. لقد موضوع زفر في بوق لطالما أنها تستطيع، أو حتى يراها المشغل العينة أن تكون كافية. ملاحظة: هذا هو الزفير واحدة كاملة لا يقل عن 10 ثانية دائمة. ويقاس ضغط الفم في الوقت الحقيقي كبديللمعدل التدفق. وقياس الضغط مرمزة يساعد على المنتجات موضوع والحفاظ على الضغط زفير المطلوب من 10 سم من المياه، وهو ما يمثل معدل تدفق الزفير من 50 مل / ثانية. وقد تم اختيار هذا معدل التدفق منذ أن تم اعتماده من قبل ATS / ERS لبروتوكول لتحديد الحديد NO. هذا معدل تدفق الزفير يمكن تحقيقه من قبل الأطفال والبالغين. وبالمثل ينبغي الحصول على ثلاثة التبخر استنساخه التي تختلف بنسبة تقل عن 10٪.
  5. انقر على زر "إيقاف" على واجهة العينات عند اكتمال عينة التنفس.

3. التنفس قياس عينة

  1. مرة واحدة وقد تم تحليل عينة التنفس، وفني مختبر تشغيل جهاز العرض ثم لديه القدرة على تحليل أي جزء من هذا الملف التنفس. جزء من النفس الذي يهم هو جزء المرحلة الثالثة. ويتميز هذا من قبل "الهضبة" في تركيز ثاني أكسيد الكربون ويوجد في الوسط لمرحلة متأخرة من الفاته.
  2. حدد المرحلة الثالثة جزء من العينة عن طريق سحب خطوط عمودية على الواجهة العينات لتبدأ عندما الهضاب ثاني أكسيد الكربون ووقف الحق قبل هبوط الضغط من التنفس. انظر الشكل 1 للتوضيح.
  3. حفظ البيانات إلى محرك أقراص فلاش بالنقر على "مخزن" على واجهة الشاشات التي تعمل باللمس العينات.
  4. مرة واحدة وقد تم تخزين البيانات التنفس، ويمكن للمستخدم اختيار "بداية" لبدء عينة نفسا جديدا.

4. يوضح آثار الفم التشطيف ودرجة الحموضة على التنفس الأمونيا

  1. عينة 3 الأنفاس لتحديد مستوى خط الأساس الأمونيا. ضمان أخذ نفسا 5 دقائق على الأقل بعيدا عن بعضها البعض.
  2. شطف الفم تماما مع قسامة 30 مل من الماء لمدة 60 ثانية.
  3. جمع عينة التنفس في غضون 60 ثانية من شطف (القسم 2). جمع عينات التنفس على مدار الساعة التالية لمراقبة التغير في الأمونيا مع مرور الوقت. ملاحظة: سامبليس يمكن أن تؤخذ على أنها في كثير من الأحيان كما في كل دقيقة، ولكن يتم استخدام فترات أطول عادة.
  4. شطف الفم تماما مع قسامة 30 مل من محلول الأساسية (بيكربونات الصوديوم في الماء) لمدة 60 ثانية وكرر 4.2.1.
  5. شطف الفم تماما مع قسامة 30 مل من محلول حمضي لمدة 60 ثانية وكرر 4.2.1.

5. يوضح آثار مدخل والنقل الأنابيب درجات الحرارة على التنفس الأمونيا

  1. عينة ثلاثة الأنفاس على مدى 15 دقيقة مع درجة الحرارة إلى أقل من مدخل تعيين درجة حرارة الجسم، ما يقرب من 30 درجة مئوية.
  2. زيادة درجات الحرارة من مدخل وأنابيب النقل إلى 55 درجة مئوية على التوالي باستخدام أيقونة سطح المكتب على واجهة الشاشات التي تعمل باللمس من العينات التنفس. السماح للنظام لا يقل عن 5 دقائق للوصول إلى حالة مستقرة.
  3. عينة 3 الأنفاس، 5 دقائق بعيدا في مدخل ساخنة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

يمكن توقع أن تنتج مجموعة واسعة من خط الأساس مستويات الأمونيا التنفس الموضوعات. الأفراد الأصحاء قد تبدأ اليوم مع التنفس قياس الأمونيا من 100-1،000 جزء من البليون. المضمضة مع أي من السوائل على الفور بتغيير كمية يمكن كشفها التنفس الأمونيا. السوائل الحمضية ومحايدة خفض عادة كمية الأمونيا ملاحظتها من قبل أكثر من النصف. هذه المستويات ثم العودة إلى خط الأساس كما آثار شطف يلبس. آثار الماء يبدو لتبديد خلال 15 دقيقة، في حين أن حمض يمكن أن تبقي كشف التنفس الأمونيا إلى أدنى حد ممكن لأكثر من 2 ساعة. وهناك شطف الأساسية، مثل بيكربونات الصوديوم، ضعفين أو ثلاثة أضعاف كمية يمكن كشفها التنفس الأمونيا قبل أن تعود إلى خط الأساس على مدى فترة 20 دقيقة. وخاصة، لا يبدو أن تؤثر على بيروكسيد الهيدروجين والأمونيا الزفير التنفس أكثر من يشطف الأخرى؛ وبالتالي، لا يبدو أن البكتيريا عن طريق الفم تساهم بشكل كبير في التنفس قياس الأمونيا.

كما لوحظ وبوف، إلى جانب أخذ العينات للاستشعار الأمونيا يوفر بيانات مستمرة فني يمكن استخدامها لتقييم نوعية عينة التنفس. ضغط الفم وثاني أكسيد الكربون هي الخصائص اثنين من زفير تستخدم للتحقق من صحة عينة التنفس. يخدم ضغط الفم كبديل لتدفق الهواء من الرئتين إلى العينات. فني يجب التأكد من أن الموضوع هو توفير ما يكفي من تدفق الهواء السنخي، والتي تحتوي على المستقلب من الفائدة، في العرض. ينبغي أن نتوقع الفنيين مجموعة ضغط الفم العادية بين 9 و 10.5 سم من الماء. ينبغي أن تكون ثابتة تماما زفير على مدى 10-20 ثانية، والذي يتجلى في الانحراف المعياري للضغط الفم. وينبغي أن يكون الانحراف المعياري نفسا جودة تحت 1 سم من الماء.

قياس ثاني أكسيد الكربون هو أيضا مهم، لأنها تتيح تقييم أوثق من عملية الزفير. خلال المرحلة الأولى، يتم بدء زفير، ويتكون تكوين غاز الزفير من قبليغلب التشريحية الهواء الفضاء الميت (~ 21٪ أكسجين، 0.03٪ ثاني أكسيد الكربون، والنيتروجين 78٪، و 0.5٪ ماء) مثال.، والهواء الذي تنفست في أثناء مرحلة استنشاق دورة التنفس السابقة. خلال المرحلة الثانية، ويمر الغاز السنخية في الفضاء الميت التشريحية وتختلط مع الهواء المتبقية الفضاء الميت وكانت النتيجة أن تركيز ثاني أكسيد الكربون يزيد بسرعة. استمر تركيز ثاني أكسيد الكربون في زفير في الارتفاع، وإن كان ذلك ببطء أكثر، خلال المرحلة الثالثة وزفير قيمة الذروة (نهاية تركيز المد والجزر) يتوافق مع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم الوريدي. ويرجع ذلك إلى خلط الغازات السنخية مع ما تبقى من الهواء مساحة ميتة هذا الارتفاع التدريجي في تركيز ثاني أكسيد الكربون خلال المرحلة الثالثة ويرجع ذلك إلى إبطاء إفراغ الأكياس السنخية. تكوين التنفس في نهاية المرحلة الثالثة ما يقرب من 13٪ أكسجين و 5٪ ثاني أكسيد الكربون، والنيتروجين 78٪، و 4٪ من المياه. مستويات ثاني أكسيد الكربون خلال المرحلة الثالثة جزء من الفATH يمكن أن تتراوح 30-40 مم زئبق. المرحلة الثالثة يناظر حيث الهضبة هذه المستويات CO 2 (أرقام 1A-D).

الشكل 1
الشكل 1. عينات التنفس التي تدمج المرحلة الثالثة جزء من البيانات التنفس لمختلف الظروف. 1A) عينة التنفس النموذجية التي تدمج المرحلة الثالثة جزء من البيانات التنفس. الخطوط العمودية الأخضر والأحمر تعيين تمتد فيها الخط ليتم تحليلها. يتم تجاهل الأجزاء الأولى من زفير. 1B) تأثير على شطف الحمضية لديه على التنفس الأمونيا. تحويل NH 3 إلى NH 4 + بشكل كبير يقلل من كمية الأمونيا كشفها. انخفض تدفق النتائج في الحد من الأمونيا السنخية في التنفس كما رأينا في عينات 1C. تدفق انخفضت يفعل نتسمح بعد التمديد بقدر الهواء السنخي لأخذ عينات. 1D) عينة التنفس يدمج المرحلتين الأولى والثانية، والثالثة. إدراج المرحلتين الأولى والثانية في تحليل يخفض الأمونيا وثاني أكسيد الكربون إلى حد كبير. هذا هو انعكاس غير دقيقة من الأمونيا النظامية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

معظم المواضيع التي هي قادرة على انتاج التنفس مقبولة في أول محاولة لها. ومع ذلك، فإن بعض المواضيع تتطلب تكرار التنفس. كذلك، يتم تسجيل الضغط وثاني أكسيد الكربون، ويمكن أيضا اعتبار هذه في تحليل البيانات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

فوائد إجراء غير الغازية قادرة على الكشف عن مستقلبات تتبع في الوقت الحقيقي واضحة. ومع ذلك، فقد كافح مجال البحوث التنفس لتحقيق هذه الإمكانية. قياس التنفس هي عملية ديناميكية عرضة للكثير من العوامل المربكة. نهجنا لديه نقاط قوة هامة: على وجه التحديد، مكنتنا حساسية وسرعة رايس QEPAS رصد الأمونيا استنادا إلى جانب عينات التنفس لتقييم وتحديد العوامل جمع التنفس وثيق لقياس دقيقة. هذا النهج هو موثوق جدا: على سبيل المثال، وبعد بعض التجارب الأولية، كل من ما يقرب من 500 فرد نقاط البيانات التي تم جمعها عن التنفس التجارب الأخيرة كانت متسقة مع النتائج المتوقعة 9.

حتى يتم فهم العوامل المختلفة التي تؤثر على التنفس الزفير الأمونيا أفضل، فمن المهم توفير إرشادات شاملة وموحدة لمواضيع قبل وصولهم. في الوقت الحاضر، ونحن نسأل عموما موضوعات لسريع بعد منتصف الليل لجمع الصباح، وفرشاة أسنانهم أكبر من 1 ساعة قبل العرض، وتجنب ممارسة الرياضة، التدخين، أو ملء السيارات مع الوقود النفطي. على الرغم من أننا قد قيمت الغذائية المختلفة تطوير علاجات المساء قبل جمع البيانات (على سبيل المثال، والألياف عالية ضد الألياف منخفضة)، ونحن لم يثبت أن النظام الغذائي بيانات خط الأساس مقنع الآثار صباح الاختبار. مجموعات الصباح أيضا تقليل تأثير تغيرات نهاري واضحة، والتي يبدو أن تحدث لأسباب غير معروفة 13.

قد تكون هناك أساليب أخرى صالحة بالتساوي أو متفوقة لالزفير التنفس جمع الأمونيا. فمن الممكن، على سبيل المثال، أن شطف القياسية عند نقطة زمنية محددة قبل جمع التنفس يمكن أن يؤدي في قياس مفيدة لعن طريق الفم المخاطية الأمونيا التي قد تعكس أيضا مستويات النظامية. قد يكون طريقا آخر للتخلي عن تجويف الفم وقياس الأمونيا الأنف أو كليهما 10،14. هذا النهج الأخير يمكن أن تغني عن الحاجة للص واجهة العينات. بغض النظر، يحتاج أي طريقة للنظر بعناية مجموعة متنوعة من العوامل الفنية ذات الصلة في هذا المستقلب المضطربة بما في ذلك الرطوبة، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، وتدفق، وكذلك الأحياء الفم والبلعوم.

بطبيعة الحال، والافتراضات والمعتقدات حول طريقة قياس لها تأثير حاسم على تحليل البيانات. ونحن نعتقد أن الضغط وثاني أكسيد الكربون هي الجوانب الرئيسية لمراقبة الجودة. ومع ذلك، فإنه ليس من المؤكد، على سبيل المثال، ما إذا كان ينبغي الإبلاغ الأمونيا التي تقاس، أو ثاني أكسيد الكربون المعدلة، مع وحدات أو جزء في البليون كما بيكو مول. كما يتم اكتساب المزيد من الخبرة والثقة في مختلف مصادر التقنية من الخطأ، والاعتبارات المعقدة القائمة في تحليل البيانات حيز زيادة التركيز وسوف تدفع فهم أفضل لهذه الأحياء صعبة للغاية. (الشكل 2: خطأ عشوائية وغير عشوائية قياس صحيح البيولوجية التقلب مقابل Epiphenomena أو B البيولوجية التنفس غير طبيعي..وعن طريق الفم / الأنف أو العوامل C و D. المعدات الأداء.)

الرقم 2
الرقم 2. مخطط المريض إلى واجهة التنفس لرصد الأمونيا. أ) المريض لفحصها وأيضا الجزء الأكثر غير متوقعة من عملية جمع التنفس. الأكل المرضى، وممارسة، وعادات التدخين يمكن أن يكون لها آثار كبيرة على جمع البيانات. B) التبخر التنفس هي متغير من شخص لآخر، لذلك وسيلة لتوحيد الأنفاس هو المهم. توفير جديلة البصرية لتوفير تدفق مرغوب فيه من الهواء من الرئتين يعمل بشكل جيد للحفاظ على التبخر موحدة. C) يرتبط التنفس جهاز واجهة ارتباطا وثيقا B في هذا الاتساق التنفس هو عامل مهم في المقارنة بين الموضوعات. عينات التنفس الأسواق العالمية ضغطهاrface يسمح للمستخدم لعرض مختلف المعلمات عينة التنفس في الوقت الحقيقي. D) شاشات الأمونيا يمكن أن تعبر عن نفسها مع تقنيات مختلفة. الكوارتز تعزيز التحليل الطيفي الضوئي لديه العديد من الفوائد الكامنة يعتقد أنها مثالية للتحليل التنفس. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

يجب الاعتراف القيود الهامة لهذا الأسلوب. في حين أن العينات غير مكلفة نسبيا والمحمولة، ومراقبة الأمونيا، كما تم تكوينه في الوقت الحاضر، ليست. ونتيجة لذلك، والموضوعات بحاجة إلى التوصل إلى موقعنا مخصصة التنفس الفضاء والبحوث، ونحن لا يمكن بسهولة نقل معداتنا إلى العيادة. هذا العامل، إلى جانب اشتراط أن التنفس تخضع لزفر نفسا طويلا واحد، والآثار التي يمكن دراستها المواضيع (أي مرضى يعانون من تليف الكبد الكبد، ويبلغ عدد سكانها هدفا رئيسيا، غالبا ما تكون الممارساتاستبعاد tically). أبعد من ذلك، لأن لدينا جهاز عرض واحد فقط، ونحن تقتصر في عدد من الموضوعات التي يمكن دراستها من الناحية الواقعية في بروتوكول معين. بدوره، وهذا يؤثر على حجم العينة والسلطة.

كما ذكر أعلاه، تم توحيد مجموعة من أكسيد النيتريك من خلال الجهد المشترك للجمعية الأمريكية لأمراض الصدر والجهاز التنفسي جمعية الأوروبية. هناك في الوقت الحاضر أي اتفاق ليعادل التنفس الأمونيا، على الرغم من مجموعات متعددة يبذلون إسهامات حاسمة في التقدم في التنفس قياس الأمونيا. كما الأدب على أثر التنفس قياس الأيض بشكل عام والأمونيا بشكل خاص لا تزال تتطور 15 سيكون هناك بالتأكيد العديد من التعديلات والتحسينات القادمة. شاشات التي هي أصغر حجما وأكثر المحمولة، وأقل تكلفة بالغة الأهمية بالنسبة لتجارب سريرية متعددة المراكز الناجحة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

يعترف الكتاب بدعم مالي من مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) منح EEC-0540832 بعنوان "تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء منتصف للصحة والبيئة (MIRTHE)"

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rice Ammonia Monitor System N/A N/A Not available for commercial purchase
Loccioni Breath Sampler Loccioni Humancare N/A Single breath version
Disposable Mouth Piece WestPrime Healthcare G011-200 Manufacturer is AlcoQuant
Laptop Lenovo N/A Old model no longer sold by manufacturer
Acid Rinse N/A N/A Household acidic drink (coffee, soft drink, citrus juices, etc)
Base Rinse N/A N/A Water mixed with a nonexact amount of sodium bicarbonate (Arm & Hammer Baking Soda)
Neutral Rinse N/A N/A Water

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Adeva, M. M., Souto, G., Blanco, N., Donapetry, C. Ammonium metabolism in humans. Metabolism: clinical and experimental. 61 (11), 1495-1511 (2012).
  2. Auron, A., Brophy, P. D. Hyperammonemia in review: pathophysiology, diagnosis, and treatment. Pediatric nephrology. 27 (2), 207-222 (2012).
  3. Blanco Vela, C. I., Bosques Padilla, F. J. Determination of ammonia concentrations in cirrhosis patients-still confusing after all these years. Annals of hepatology. 10 Suppl 2, (2011).
  4. Mpabanzi, L., Ol de Damink, S. W. M., van de Poll, M. C. G., Soeters, P. B., Jalan, R., Dejong, C. H. C. To pee or not to pee: ammonia hypothesis of hepatic encephalopathy revisited. European journal of gastroenterology & hepatology. 23 (6), 449-454 (2011).
  5. Goggs, R., Serrano, S., Szladovits, B., Keir, I., Ong, R., Hughes, D. Clinical investigation of a point-of-care blood ammonia analyzer. Veterinary clinical pathology / American Society for Veterinary Clinical Pathology. 37 (2), 198-206 (2008).
  6. Huizenga, J. R., Tangerman, A., Gips, C. H. Determination of ammonia in biological fluids. Annals of clinical biochemistry. 31 (Pt 6), 529-543 (1994).
  7. Lewicki, R., et al. Real time ammonia detection in exhaled human breath with a quantum cascade laser based sensor. 2009 Conference on Lasers and ElectroOptics and 2009 Conference on Quantum electronics and Laser Science Conference. 1, (2009).
  8. American Thoracic Society. European Respiratory Society. Recommendations for Standardized Procedures for the Online and Offline Measurement of Exhaled Lower Respiratory Nitric Oxide and Nasal Nitric Oxide. American journal of respiratory and critical care medicine. 171 (8), 912-930 (2005).
  9. Solga, S. F., et al. Factors influencing breath ammonia determination. Journal of breath research. 7 (3), (2013).
  10. Schmidt, F. M., et al. Ammonia in breath and emitted from skin. Journal of breath research. 7 (1), (2013).
  11. Spaněl, P., Dryahina, K., Smith, D. A quantitative study of the influence of inhaled compounds on their concentrations in exhaled breath. Journal of breath research. 7 (1), (2013).
  12. Boots, A. W., van Berkel, J. J. B. N., Dallinga, J. W., Smolinska, A., Wouters, E. F., van Schooten, F. J. The versatile use of exhaled volatile organic compounds in human health and disease. Journal of breath research. 6 (2), (2012).
  13. Hibbard, T., Killard, A. J. Breath ammonia levels in a normal human population study as determined by photoacoustic laser spectroscopy. Journal of breath research. 5 (3), (2011).
  14. Wang, T., Pysanenko, A., Dryahina, K., Spaněl, P., Smith, D. Analysis of breath, exhaled via the mouth and nose, and the air in the oral cavity. Journal of breath research. 2 (3), (2008).
  15. Amann, A., Smith, D. Volatile Biomarkers. 1st Edition. , (2013).

Tags

الطب، العدد 88، التنفس، والأمونيا، وقياس التنفس، تحليل التنفس، QEPAS، المركبات العضوية المتطايرة
بسرعة ودقة مزفور التنفس قياس الأمونيا
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Solga, S. F., Mudalel, M. L.,More

Solga, S. F., Mudalel, M. L., Spacek, L. A., Risby, T. H. Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement. J. Vis. Exp. (88), e51658, doi:10.3791/51658 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter