연습 폐 확산 혈관 반응을 평가하기 위해, 폐내 동정맥 문합의 채용을 평가 모세관 혈액량 멤브레인 확산 능뿐만 아니라, 교반 식염수 콘트라스트 심장 초음파를 결정하기 위해 다수의 영감 산소 확산 능력 기술을 설명한다.
연습 폐 확산 혈관 반응을 평가하기 위해, 폐내 동정맥 문합의 채용을 평가 모세관 혈액량 멤브레인 확산 능뿐만 아니라, 교반 식염수 콘트라스트 심장 초음파를 결정하기 위해 다수의 영감 산소 확산 능력 기술을 설명한다.
운동은 폐 혈관에 스트레스입니다. 점진적인 운동으로 폐 확산 능 (DL CO)가 증가 된 산소 수요를 충족하기 위해 증가한다; 그렇지 않으면, 확산 제한이 발생할 수 있습니다. 운동과 DL CO의 증가는 증가 된 모세 혈관 혈액 볼륨 (VC) 및 막 확산 능 (DM) 때문이다. VC 및 DM하여 폐동맥압 증가 감쇠 가스 교환을위한 표면적을 증가시키고, 폐 혈관 저항을 감소 채용 폐 모세 혈관의 팽창을 보조 증가한다. 동시에, 운동시 폐내 동정맥 문합의 모집 (IPAVA)는 가스 교환 장애에 기여 및 / 또는 폐동맥 압력이 크게 증가하지 않을 수 있습니다.
우리는 휴식과 운동시 폐 확산과 순환을 평가하는 두 가지 기술에 대해 설명합니다. 첫 번째 기술은 여러-FRA를 사용영감 산소의 ction (F I O 2) DL CO 호흡은 휴식과 운동을하는 동안 VC와 DM을 결정하기 위해 보유하고있다. 또한, 정맥 교반 식염수 대비 심 초음파는 IPAVAs 모집을 평가하는 데 사용됩니다.
대표적인 데이터는 DL CO, VC 및 DM 운동 강도를 증가 것으로 나타났다. 반면 거품 운동과 좌심실에서 볼 동안 심 초음파 데이터는 운동 유발 성 IPAVA 모집을 제안, 나머지에서 더 IPAVA 모집 없었다.
폐동맥 혈액량 멤브레인 확산 능 및 심 초음파 방법을 사용 IPAVA 모집의 평가는 폐동맥 가진 것과 같은 질병 그룹뿐만 아니라 건강 운동 스트레스에 적응할 폐 맥관계의 기능을 특성화하는 것이 유용 고혈압, 만성 폐쇄성 폐 질환.
운동을하는 동안, 심 박출량은 휴식 값 1 위의 6 배까지 증가시킬 수있다. 폐 유일한 기관은 심 박출량의 100 %를받을 수 있음을 감안할 때, 운동은 폐 시스템에 상당한 스트레스를 제공합니다. 점진적인 운동으로 확산 폐 용량 (DL CO)를 증가 산소 요구량이 맞게 증가해야한다. 나머지 운동 피크에서 DL CO는 심 박출량 3, 4, 5에 대해, 상한에 도달하지 않고 쉬고 값의 최대 150 %까지 증가 할 수있다. 용량 확산의 증가는 용량 (DM) 및 폐 모세 혈관 (6)의 모집 및 팽창에 보조 모세관 혈액 볼륨 (VC)을 확산 막 증가의 결과로 발생합니다.
Roughton 및 (1957)는 D 포스터를 분할하는 기술을 개발m 및 일산화탄소 시험 (DL CO)에 대한 표준 확산 용량 중 탁월한 산소 (O 2 F I)의 비율을 조절함으로써 VC 7. 산소 및 일산화탄소 (CO)는 경쟁적 예컨대 DL CO (8, 9)를 감소 F I O이 증가하는 헤모글로빈의 헴 부위에 결합한다. 표준 DL 주식 기동 중에 F I O 2를 변조함으로써,이 관계는 VC와 DM (7)을 측정하기 위해 이용 될 수있다. 운동 5시 사용할 수 있도록 우리는 최근에이 기술을 적용했다. 전작과 마찬가지로, 우리는 DL CO 지속적으로 VC와 DM (5) 양의 증가에 이차적으로 운동을 피크까지 증가 시킨다는 것을 발견했다. 흥미롭게도, 우리는 따라서 더 많은 산소 소비량과 용량을 확산하기위한 더 큰 필요가 지구력 훈련 된 운동 선수에서 것을 발견했다(VC)은 선수 (5)의 폐 막의 전위 적응 제안이 증가 DM 이차적 피크 운동의 DL CO의 증가이며, 그리고.
운동 중 VC와 DM의 증가는 이전에 나머지 4, 10 - 저자 관류 폐 모세 혈관의 모집과 팽창을 초래 폐동맥압의 증가에 의해 달성된다. 이것에 의해 폐 혈관 저항을 감소시키고 폐동맥압 증가 감쇠, 폐 모세 혈관 망의 단면적의 증가를 초래한다.
교반 식염수 대비 심 초음파를 사용하여 연구는 운동 11, 12, 13시 폐내 동정맥 문합 (IPAVA) 모집의 증거를 보여 주었다14. IPAVA 모집의 중요성은 아직 명확하지 않고, 일부 연구들은 가스 교환 장애 (12, 14)에 기여할 수 있고, 우심실 (11) (12)를 언로드 될 수 있음을 시사하면서 항목 16 논란 15 남아있다. IPAVA 모집의 정확한 메커니즘은 알 수없는 상태 또한, 우리는 심 박출량뿐만 아니라 외생 도파민을 증가 시키면, 나머지 17에서 IPAVA 모집 원인 것으로 나타났습니다. 급성 증가 폐 동맥 압력 18 도파민 봉쇄는 크게 운동 11시 IPAVA 모집에 영향을 나타나지 않습니다. 이러한 큰 직경 IPAVA 혈관이 폐동맥의 큰 증가에서 폐 모세 혈관을 보호하는 데 도움이 될 수 있다는 추측이있다폐 혈관 저항 12, 17, 19, 20, 21을 감소시킴으로써 압력.
VC와 DM의 평가와 결합하면, 교반 식염수 대비 심 초음파 운동 (22), (23)의 스트레스에 폐 순환의 적응을 검사 할 수있는 유용한 도구입니다.
이 프로토콜은 앨버타 대학의 인간 연구 윤리 보드의 가이드 라인을 다음과 헬싱키 선언의 최신 버전에서 설정 한 표준을 준수합니다.
1. 그레이드 연습 시험 (VO의 2peak)
영감 산소 2. 여러 분수 (F I O 2) 확산 능 (DL CO) 방법 7

3. 계산 폐 모세관 혈액 볼륨 및 멤브레인 확산 용량



그림 2 : 피크 운동에서 1 / θ CO 대 1 / DL CO의 대표 그래프. 세 호흡 다양한 F I O 2에 보유 1 / DL CO 및 1 / θ CO의 관계는 (21 %, 40 % 및 60 %)을 플롯한다. VC와 DM의 계산은 위의 관계에 대한 회귀 방정식에서 파생됩니다. 라인의 기울기를 (1 / 0.00796)의 역은 VC (125.5 ㎖)에 대한 값과 y 절편의 역수를 제공한다 (1 / 0.00869)는 DM을위한 값 (115.0 mL로 · 분 -1 · mmHg로 제공 1). 고맙다을 보려면 여기를 클릭하십시오이 그림의 게르 버전입니다.
4. 폐내 동정맥 문합 모집

그림 3 : 동요 식염수 대비 설정. 또한 IV 카테터 전주 공간에 배치되고, 6의 확장을 통해 삼방 스톱 콕에 접속된다. 2 개의 10 ML의 주사기에있다생리 식염수 10 ㎖ 및 실내 공기 0.5ml를 들어있는 대조 용액을 만들 콕에 연결 되 어. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4 : IPAVA 점수에 대한 대표 이미지. 규모는 5cm (고체 흰색 선)입니다. (A) 미리 대비 사출. (B) IPAVA 점수 = 0 (C) IPAVA 점수 = 1 (D) IPAVA 점수 = 3 P임대이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
용량 폐동맥 혈액량 멤브레인 확산 능 및 IPAVA 점수를 산소 소비 운동 강도를 증가시키는 확산의 효과는 표 1에 나타낸다. 증가 전원 출력에 응답 VO 2, DL CO, VC 및 DM 증가.
그림 2는 운동을하는 동안 여러 F I O 2 -DL 주식 기술을 사용하여 VC와 DM의 대표 계산을 보여줍니다. DL CO는 F I O이 증가함에 따라 감소하고,이 관계는 VC 및 DM 파티션을 이용된다. 벤처 1 / θ CO 결과 대 1 / DL CO의 기울기의 역수 및 y 절편의 역을 계산하는 것은 상기 DM의 값을 산출한다. 예상대로, 운동하는 동안 VC 및 DM 증가 모두 휴식 값과 비교.
I O 2 DL CO 교반 식염수 대비 심 초음파 방법은 전체 확산 용량 폐 모세 혈관과 막 모집의 기여에 더 많은 통찰력과 연구자를 제공하고 임상에서 기존의 폐 기능 테스트를 보완 할 수 있습니다. 실패는 확산 제한 및 저산소 혈증으로 이어질 것입니다 운동을하는 동안 VC 또는 DM을 증가시킵니다. 예를 들어, 낮은 VC에 보조 낮은 DL 주식 폐 모세 혈관에 변화를 나타냅니다; 유사하게, 감소 DM은 폐 막에 대한 변경 사항을 나타냅니다.
그림 4는 네 개의 챔버 대비 echocardiographs의 대표 트레이싱을 보여줍니다. 운동 강도의 증가에 의해, IPAVA 0에서 증가 (점수 (표 1)에서 3 휴식 IPAVAs의 증거). 이전 작업은 IPAVA 11 점을 그 운동이 증가, 12, 14을 표시하고 있지만 합의는 이러한 IPAVAs을 모집하는 방법에 관해서는 존재하지 않는다. IPAVAs가 도부 타민 (17), (28)과 에피네프린 (28) 심 박출량을 증가뿐만 아니라, 도파민 (17), (28) 나머지 약리 채용 될 수 있다는 증거가있다. 그들은 운동 29시 내생 적 증가와 같은 도파민과 에피네프린과 같은 Inotropes, 특히 관심이 있습니다. 또한, IPAVA 모집이 IPAVAs의 부재가 큰 폐동맥 압력이 발생할 것으로 보인다 점에서, 혈역학을 행사하는 것이 중요 할 수 있다는 일부 증거가, C 감소ardiac 출력과 최대 출력 (12) 감소했다. 따라서,이 기술은 폐동맥 고혈압 개인 검사 연구에서 사용될 수있다.

그림 1 : 여러 F I O 2 DL 주식 설정. (A) 설치 개요. (B) 0.3 % CO, 메탄 0.3 %, 및 평형 질소, O2 21 %, 40 % 및 60 %를 함유하는 압축 가스 실린더,뿐만 아니라 산소 공급 압축 가스 실린더. (C) 세 F I O 2 DL CO 탱크 삼방 밸브 선택기. (D) 밸브 미리 호흡 F I O (2)의 선택에 대한 일련의 삼방 전환 밸브. 고맙다을 보려면 여기를 클릭하십시오이 그림의 게르 버전입니다.

표 1 : 휴지 하나의 주제에 대한 30에서 운동, 50, 70 중 대표적인 데이터 및 VO의 2peak의 90 %. VO 2 체질량 산소 소비량의 상대 용적 DL CO, 일산화탄소에 대한 용량을 확산; VC, 폐동맥 혈액량; DM, 멤브레인 용량을 확산; IPAVA 점수, 다섯 심장 사이클 후 좌심실에 대비 모양의 득점. Tedjasaputra 등의 알에서 수정 된 데이터. 2016.
이 방법은 운동시 폐 확산 능력과 폐내 동정맥 문합 모집의 평가를 할 수 있습니다.
프로토콜 내에서 중요한 단계
하향 링크 CO 숨을 보류 정지 비교적 간단하지만, 카운터 - 직관적으로 운동을하는 동안 들고 숨이 주제에 고유 한 과제를 제시하고, 대상은 운동시 호흡 높은 드라이브가 있습니다. 따라서, VC와 DM의 좋은 품질의 결정은 테스터와 피사체 사이의 교감과 명확한 의사 소통에 의존합니다. 테스터의 기술 능력은 폐포 볼륨 (이전 시험의 ± 5 %) 및 6.0 ± 0.3 s의 호흡 홀드 시간 (BHT)의 변동으로 정량화 할 수있다.
수정 및 문제 해결
조인트 벤처 / DM 측정의 결론에서, 테스터는 신속하게 해제 할 세 가지 DL 주식 기동을 그래프해야데이터 포인트의 최적 라인 termine; 하향 링크 CO는 항상 60 %와보다 커야한다 40 %와보다 커야한다 21 % F I O 2로 측정. 그렇지 않은 경우는 밸브 스위치가 정확한 테스트 가스에 대응 하는지를 확인하도록 권장한다. 마찬가지로, 사전 호흡 가방이 올바른 F I O 2 가스를 시험 가스 (그림 1B-1D)에 해당하는 충전되어 있는지 확인합니다. 증가는 COHb 수준이 DLCO을 과소 평가 수 있으므로, 흡연 참가자를 테스트 할 때주의를 기울여야합니다.
IPAVA 채용 평가, 피사체의 위치가 높은 품질의 이미지 획득을 보장하기 위해 중요하다. 또한 피사체의 움직임을 최소화하기 위해 누운 사이클 에르고 미터와 수직주기 작업 계를 대체 할 수있다. 그러나 누운주기 운동은 소정의 작업 속도에 다른 대사 반응을 유발하며, 따라서 경사 운동 테스트되어야누운 사이클 에르고 미터에 반복했다. 상부 가슴의 스캔이 일부 여성에 불편 될 수있다; 이 경우, 여성 소노 그래퍼하는 것이 좋습니다. 마지막으로, 권장되는 운동 프로토콜은 젊고 건강한 개인을 위해 설계되었습니다; 따라서, 운동 프로토콜은 상이한 타겟 인구 변형 될 수있다.
기술의 한계
다수의 F I O 2 DL의 CO 기술의 주요 제한은 테스터의 스킬과 자기의 능력 명령을 따르고 발 살바 또는 뮐러 기동이 측정에 영향을주는 바와 같이, 호기 대기 중에 침착한다. 둘째, 호흡 수가 1 세션에서 보유 인해 VC 및 DM 측정 5 30 영향 피사체 건강 위험을 초래할 수있다 CO 배압의 증가로 (12)에 한정한다. 연구 디자인에 따라, 해요AY 여러 세션에 걸쳐 테스트 CO의 간극을 허용 완료 및 참가자 피로를 제한하는 것이 필요하다. DLCO, VC 및 DM은 각각 7 %, 8 %, 15 %로 좋은 참가자 코칭과 좋은 기술 능력, 우리는 시련과 변화의 만족스러운 계수를 결정했다.
다중 F I O 2 DL의 CO 기술은 치조골의 O 2 모세관 O 2와 동일하고, 공지의 가스 교환 장애가있는 개인의 데이터를 해석 할 때, 따라서주의를 기울여야한다고 가정한다.
교반 식염수 대조 심 초음파 영상이 소노 그래퍼의 기술적 능력 및 운동하면서 가슴 움직임을 최소화하기 위해 환자의 능력에 의해 제한된다. 이 이미지의 해석이 확립 된 절차에 따라 IPAVA 모집을 처치 규모 (그림 4에 익숙 것이 중요하다 ) 27. 운동하는 동안 긍정적 인 식염수 대비 심 초음파의 중요성은 토론 15, 16의 주제 남아 있고, 일부 좌심실에 긍정적 인 교반 식염수 대비 모세관 팽창을 보조 할 수있다 토론, 그리고 IPAVA 모집이 있습니다. 지속적인 작업이 문제를 해결하려고합니다.
기존의 / 대안적인 방법에 대한 기술의 중요성
이들 생리 학적 기술을 이용함으로써, 다양한 조건에서 운동하는 동안 폐 혈관 질환을 평가에 포함 건강과 약물에 개입 할 수있다. 품질 테스터의 능력에 의존하지만, 이러한 기술은 용이하고 신속하다 적절한 멘토 및 교육을 취득했다. 다수의 F I O 2 DL의 CO 방법은 내 잘못에서 "금 표준"으로 간주됩니다DM 및 VC (31)의 surement. 이러한 치수는 임상 적으로 계산되지 않지만, 숫자가 환자의 결과를 예측하기 위해 저산소증 및 운동 불내성을위한 메커니즘을 결정하는 데 사용될 수있다, 또한 진단 (31), (32)을 특성화. 마찬가지로, 교반 식염수 심 초음파 기법 IPAVAs의 채용을 결정하는 가장 널리 사용되는 방법이다.
이 기술을 마스터 한 후 미래의 응용 프로그램이나 방향
이러한 기술은 실험 조건 및 중재 범위의 용도에 적용 가능하다. 우리는 운동 중에 이들 기술을 설명하지만, 그들은 쉽게 또는 도부 타민, 도파민, 심 박출량 (17)을 증가시키는 공지 inotropes 같은 약물 주입 동안 폐 혈관 반응을 측정하기 위해 수정 될 수있다. 또한, 임상 집단에서 이러한 기술을 사용하는 같은 수하향 CO 연령 매치 대조군 (35)에 비해 낮은되는 심부전 34 또는 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD)을 가진 것과 같이.
저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.
캐나다 자연과학 및 공학 연구 위원회(Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada)와 캐나다 심장 및 뇌졸중 재단(Heart and Stroke Foundation of Canada)에서 자금을 지원했습니다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 대사 측정 시스템 | 센서Medics Inc. | Encore 299 Vmax | |
| 사이클 에르고미터 | Ergoline | Ergoselect II 1200 | |
| 60 L 더글러스 백 | Hans Rudolph | 6100 시리즈 | |
| 양방향 T 밸브 | Hans Rudolph | 2700 시리즈 | |
| 헤모글로빈 측정 시스템 | HemoCue | Hb 201+ | |
| 22 게이지 정맥 카테터 | BD | Insyte-W | |
| 초음파 | Vivid Q | ECHOpac | |
| 압축 가스 21% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, 균형 질소 | Praxair | ||
| 압축 가스 40% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, 균형 질소 | Praxair | ||
| 압축 가스 60% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, 밸런스 질소 | Praxair | ||
| 노즈 클립 | Vacu-Med | 스너퍼 #1008 |