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Medicine

संयोजन Volumetric Capnography और बैरोमीटर का Plethysmography फेफड़ों संरचना को मापने के लिए-समारोह संबंध

doi: 10.3791/58238 Published: January 8, 2019

Summary

यहां, हम फेफड़े के समारोह के दो उपायों का वर्णन-बैरोमीटर का plethysmography, जो फेफड़ों की मात्रा की माप की अनुमति देता है, और volumetric capnography, एक उपकरण शारीरिक मृत अंतरिक्ष और एयरवेज एकरूपता को मापने के लिए । इन तकनीकों को स्वतंत्र रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है या अलग फेफड़ों की मात्रा में एयरवेज समारोह का आकलन करने के लिए संयुक्त ।

Abstract

उपकरण फेफड़े और एयरवेज की मात्रा को मापने के लिए फेफड़े पर रोग या उपंयास चिकित्सा के प्रभाव का मूल्यांकन करने में रुचि फुफ्फुसीय शोधकर्ताओं के लिए महत्वपूर्ण हैं । बैरोमीटर का plethysmography नैदानिक उपयोग के एक लंबे इतिहास के साथ फेफड़ों की मात्रा का मूल्यांकन करने के लिए एक क्लासिक तकनीक है । Volumetric capnography exhaled कार्बन डाइऑक्साइड के प्रोफ़ाइल का उपयोग करने के लिए आयोजित एयरवेज, या मृत अंतरिक्ष की मात्रा निर्धारित करते हैं, और एयरवेज सजातीयता के एक सूचकांक प्रदान करता है । इन तकनीकों स्वतंत्र रूप से इस्तेमाल किया जा सकता है, या संयोजन में फेफड़ों की मात्रा पर एयरवेज की मात्रा और एकरूपता की निर्भरता का मूल्यांकन । यह कागज इन तकनीकों को दोहराने के लिए विस्तृत तकनीकी निर्देश प्रदान करता है और हमारे प्रतिनिधि डेटा दर्शाता है कि वायुमार्ग की मात्रा और समरूपता अत्यधिक फेफड़ों की मात्रा के लिए संबंधित हैं । हम भी capnographic डेटा के विश्लेषण के लिए एक स्थूल प्रदान करते हैं, जो संशोधित किया जा सकता है या अलग प्रयोगात्मक डिजाइन फिट करने के लिए अनुकूलित । इन उपायों का लाभ यह है कि उनके फायदे और सीमाएं दशकों से प्रायोगिक आंकड़ों का समर्थन कर रहे हैं, और वे एक ही विषय में महंगे इमेजिंग उपकरण या तकनीकी रूप से उंनत विश्लेषण एल्गोरिदम के बिना बनाया जा सकता है । इन विधियों perturbations में रुचि जांचकर्ताओं के लिए विशेष रूप से उपयोगी हो सकता है कि फेफड़े और एयरवेज की मात्रा दोनों कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता बदल जाते हैं ।

Introduction

airway ट्री की संरचना और एकरूपता के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी देने के लिए गैस वॉशआउट तकनीक का इस्तेमाल दशकों से किया गया है । फेफड़ों के दो डिब्बों होने के रूप में वर्णित है-एक आयोजन क्षेत्र है कि शारीरिक मृत अंतरिक्ष और श्वसन क्षेत्र है जहां गैस एक्सचेंज alveoli में होता है शामिल है । आयोजित एयरवेज "मृत अंतरिक्ष" क्योंकि वे ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के आदान प्रदान में भाग नहीं है के रूप में पद पर हैं । एकल सांस गैस वॉशआउट विधि में, एक exhaled गैस की एकाग्रता प्रोफ़ाइल शारीरिक मृत अंतरिक्ष की मात्रा निर्धारित करने के लिए और वेंटिलेशन की एकरूपता के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । कुछ तरीके इन उपायों (एन2, आर्गन, वह, एस एफ6, आदि) बनाने के लिए निष्क्रिय गैसों की साँस लेने पर भरोसा करते हैं । निष्क्रिय गैस का उपयोग अच्छी तरह से स्थापित है, वैज्ञानिक आम सहमति1बयान द्वारा समर्थित है, और वहां उपलब्ध वाणिज्यिक उपकरण उपयोगकर्ता के अनुकूल इंटरफेस के साथ कर रहे हैं । हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के exhaled प्रोफ़ाइल का उपयोग इसी तरह की जानकारी प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है । exhaled मात्रा, या volumetric capnography के एक समारोह के रूप में सह2 के प्रोफ़ाइल का मूल्यांकन, भागीदार के लिए विशेष गैस मिश्रण सांस लेने की आवश्यकता नहीं है और अंवेषक के लिए अतिरिक्त जानकारी इकट्ठा करने की अनुमति देता है चयापचय और गैस के बारे में flexibly तकनीक के लिए ंयूनतम समायोजन के साथ विनिमय ।

एक नियंत्रित समाप्ति के दौरान, सह2 की एकाग्रता कुल exhaled मात्रा के खिलाफ साजिश रची जा सकती है । एक समाप्ति की शुरुआत में, मृत अंतरिक्ष वायुमंडलीय गैस से भर जाता है । यह exhaled co2 प्रोफ़ाइल के चरण में परिलक्षित होता है जहां2 (1 चित्रा, ऊपर) की एक undetect राशि है । द्वितीय चरण वायुकोशीय गैस, जहां गैस विनिमय होता है और सह2 प्रचुर मात्रा में है संक्रमण के निशान । द्वितीय चरण के मध्यबिंदु में खंड शारीरिक मृत अंतरिक्ष (वीडी) की मात्रा है । चरण III वायुकोशीय गैस शामिल हैं । अलग अलग दरों पर खाली व्यास के साथ एयरवेज, क्योंकि चरण III के ढलान (ओं) एयरवेज एकरूपता के बारे में जानकारी प्रदान करता है । चरण III के एक खड़ी ढलान टर्मिनल ब्रांकिओल्स, या संवहन-निर्भर सजातीयता2के लिए एक कम वर्दी airway पेड़ समीपस्थ पता चलता है । मामले में, जहां एक गड़बड़ी सह2 उत्पादन की दर में परिवर्तन कर सकते हैं, और व्यक्तियों के बीच तुलना करने के लिए, ढलान वक्र के तहत क्षेत्र से विभाजित किया जा सकता चयापचय में अंतर के लिए सामान्य (एन एस या सामान्यीकृत ढलान). Volumetric capnography पहले इस्तेमाल किया गया है एयरवेज मात्रा और एकरूपता में परिवर्तन का मूल्यांकन करने के लिए वायु प्रदूषकजोखिम3,4,5,6निंनलिखित ।

फेफड़ों में गैस परिवहन दोनों संवहन और प्रसार द्वारा नियंत्रित किया जाता है । एकल साँस वॉशआउट उपाय वायु प्रवाह पर अत्यधिक निर्भर हैं और वीडी का मापा मान संवहन-प्रसार सीमा पर होता है. समाप्ति या पूर्ववर्ती साँस की प्रवाह दर बदल रहा है कि सीमा7के स्थान में परिवर्तन. Capnography भी बहुत पैंतरेबाज़ी के पूर्ववर्ती तुरंत फेफड़ों की मात्रा पर निर्भर है । बड़ा फेफड़ों की मात्रा वायुमार्ग, वीडी8के बड़े मूल्यों में जिसके परिणामस्वरूप करना । आम तौर पर कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी)-एक ही समाधान लगातार एक ही फेफड़ों की मात्रा पर माप बनाने के लिए है । एक विकल्प, यहां वर्णित है, बैरोमीटर plethysmography के साथ युगल volumetric capnography के लिए है, क्रम में वीडी और फेफड़ों की मात्रा के बीच संबंध प्राप्त करने के लिए । भागीदार तो लगातार प्रवाह दर पर छल करता है, जबकि फेफड़ों की मात्रा बदलती । यह अभी भी क्लासिक capnographic उपायों के लिए एफआरसी पर बनाया जा करने के लिए अनुमति देता है, लेकिन यह भी फेफड़ों की मात्रा और मृत अंतरिक्ष मात्रा और फेफड़ों की मात्रा और सजातीयता के बीच के बीच संबंधों के लिए प्राप्त किया जा करने के लिए । दरअसल, plethysmography के साथ युग्मन capnography के जोड़ा मूल्य के लिए वायुमार्ग के पेड़ के distensibility के बारे में परिकल्पनाओं का परीक्षण करने की क्षमता से आता है और संरचना-फेफड़ों के समारोह का रिश्ता । यह जांचकर्ताओं के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण के लिए फेफड़ों के अनुपालन और स्वस्थ और रोगग्रस्त आबादी9,10,11 में फेफड़े के समारोह पर elastance बनाम एयरवेज यांत्रिकी के प्रभाव को यों तो लक्ष्य हो सकता है . इसके अलावा, पूर्ण फेफड़ों की मात्रा है जिस पर volumetric capnographic माप प्रदर्शन किया जा रहा है के लिए लेखांकन की अनुमति देता है जांचकर्ताओं की शर्तों के प्रभाव है कि फेफड़ों की मुद्रास्फीति की स्थिति, जैसे मोटापा, फेफड़ों को बदल सकते है विशेषताएं प्रत्यारोपण, या छाती दीवार फीते की तरह हस्तक्षेप । Volumetric capnography अंततः12,13की स्थापना गहन देखभाल में नैदानिक उपयोगिता हो सकती है ।

Protocol

इस प्रोटोकॉल को पहले से मंजूरी दे दी है और आयोवा विश्वविद्यालय के संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा निर्धारित दिशा निर्देशों का पालन किया गया है । दिखाया गया डेटा एक आयोवा विश्वविद्यालय में संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा अनुमोदित परियोजना के भाग के रूप में एकत्र किया गया । प्रतिभागियों ने जानकारी देते हुए सहमति दी और हेलसिंकी की घोषणाओं के अनुसार पढ़ाई का प्रदर्शन किया गया ।

1. उपकरण

  1. सत्यापित करें कि सभी आवश्यक उपकरण उपलब्ध है करने के लिए उपकरण तालिका की जांच करें । डबल चित्रा 2में उपकरण के ग्राफिक चित्रण का उपयोग कर विंयास की जांच करें ।

2. Plethysmography

नोट: बैरोमीटर का plethysmography एक अच्छी तरह से वर्णित नैदानिक उपकरण है और मानकीकरण फेफड़ों की मात्रा माप14,15पर आम सहमति बयान के अनुसार वाणिज्यिक उपकरणों का उपयोग किया जाता है । जब आवश्यक हो, फेफड़ों के प्रवाह और मात्रा NHANES डेटा सेट और गोल्डमैन और Becklake16 है कि plethysmograph सॉफ्टवेयर में शामिल है से अनुमानित मूल्यों की तुलना में हैं ।

  1. plethysmograph के अंशांकन दैनिक और किसी भी प्रयोग करने से पहले प्रदर्शन करते हैं ।
    1. तापमान, बैरोमीटर का दबाव और सापेक्ष आर्द्रता अंशांकन करने से पहले एक मानक बैरोमीटर का उपयोग कर उपाय और सुधार कारकों के रूप में plethysmograph सॉफ्टवेयर में इन मूल्यों दर्ज करें ।
    2. प्रवाह संवेदक एक नपे 3 एल चर प्रवाह दरों पर सिरिंज का उपयोग कर जांचना । एक सटीक ५० एमएल पंप का उपयोग कर बॉक्स दबाव जांचना । बॉक्स दबाव ट्रांसड्यूसर की जांच की जानी चाहिए मासिक और फिर से जांच की आवश्यकता के रूप में, निर्माता की सिफारिश के अनुसार ।
  2. माप के तुरंत पहले, पूरे शरीर में भागीदार जगह plethysmograph और दरवाजा बंद । 30-60 एस, जो थर्मल equilibration के लिए अनुमति देता है के बाद माप बनाओ ।
    1. प्रतिभागी को मुखपत्र पर अपना मुंह रखने की हिदायत दें, नाक क्लिप पर रखें, और उनके गालों पर हाथ रखें । पैंतरेबाज़ी के दौरान गाल की "puffing" को रोकने मात्रा में परिवर्तन है कि मुंह की मात्रा बदलने से परिणाम को कम करता है ।
    2. प्रतिभागी को सामान्य रूप से साँस लेने के लिए निर्देश देना, कम से चार ज्वारा साँसों का अधिग्रहण और कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी) स्थापित किया जाना.
    3. एक सामांय समाप्ति (एफआरसी) के अंत में, शटर बंद करो । कोच को प्रतिभागी ने पंत को हल्के से 0.5-1 साँसों में/3-4 s के लिए एस. मुंह दबाव और plethysmograph दबाव के बीच संबंध का मूल्यांकन सुनिश्चित करें कि यह थर्मल बहाव के बिना अतिव्यापी, सीधे लाइनों की एक श्रृंखला है ।
    4. शटर खोलें और प्रतिभागी को सामान्य सांस लेने की अनुमति दें । कोच प्रतिभागी अवशिष्ट मात्रा (आर. वी.) को साँस छोड़ते हुए, कुल फेफड़ों की क्षमता के लिए एक अधिक से अधिक inspiratory पैंतरेबाज़ी के बाद. 5% के भीतर सहमत है कि एफआरसी मान प्राप्त कर रहे है जब तक कम से कम तीन बार दोहराएँ

3. Volumetric Capnography

नोट: चरण ३.१ – ३.४ शोध विषय के आगमन से पहले किया जाता है ।

  1. आगे बढ़ने से पहले, तालिका 1 में चर पता और यदि आवश्यक हो तो संशोधित करें । यह महत्वपूर्ण है कि इन चर अध्ययन डिजाइन चरण के दौरान समायोजित कर रहे है और फिर अध्ययन की अवधि के लिए लगातार आयोजित की ।
    1. एक नया प्रायोगिक प्रोटोकॉल शुरू करने से पहले, देखभाल करने के लिए सही गैस विश्लेषक, जो2 एकाग्रता के उपायों के बीच समय देरी को मापने के लिए, और pneumotach, जो उपाय प्रवाह । यह सह2 और प्रवाह संकेतों के लिए अनुमति देता है गठबंधन किया जाएगा ।
    2. 5% सह2की एक धारा के साथ प्रयोग समय देरी उपाय । एक टोंटी को गैस लाइन अटैच करें, इसके बाद मुखपत्र ने.
    3. टोंटी खोलें, 10 L/मिनट की दर से गैस का परिचय 10 परीक्षणों पर pneumotach और गैस विश्लेषक की प्रतिक्रिया के बीच मतलब समय देरी का निर्धारण और मैक्रो में दर्ज करें ।
    4. विश्लेषक नमूना दर बनाए रखने के द्वारा समय देरी लगातार बनाए रखें । समय देरी अत्यधिक गैस विश्लेषक की नमूना दर पर निर्भर है और यह महत्वपूर्ण है कि इस प्रयोग के माध्यम से और प्रतिभागियों के बीच लगातार बने हुए है ।
  2. प्रवाह, exhaled CO2 (%), और वॉल्यूम के संग्रह के लिए तीन "चैनल" को परिभाषित करें । प्रवाह और exhaled CO2 (%) एनालॉग निविष्टियां और मात्रा प्रवाह का अभिंन अंग है ।
    1. कि प्रवाह और2 की पुष्टि करें (%) सीधे pneumotach और गैस विश्लेषक से मापा जाता है और उस खंड प्रवाह के अभिंन के रूप में गणना की है । चित्रा 3 से पता चलता है कि ये 1, 2, और 6 चैनलों में एकत्र किया जा रहा है ।
  3. प्रत्येक उपयोग करने से पहले गैस विश्लेषक जांचना । ओ2 सेंसर शामिल करें यदि यह मापा जा करने के लिए है ।
    1. एक निष्क्रिय गैस के साथ विश्लेषक शूंय । १००% अंशांकन ग्रेड (< 0.01% contaminant) N2 या वह इस्तेमाल किया जा सकता है, हालांकि हीलियम पसंद है, क्योंकि नाइट्रोजन ऑक्सीजन की मात्रा का पता लगाने के साथ दूषित हो सकता है । एक बैग में सुखाने ट्यूब प्लेस या एक मिश्रण चैंबर से कनेक्ट । बैग या निष्क्रिय गैस के साथ चैंबर फ्लश कम 10 एल की दर पर/देखभाल के रूप में इस अंशांकन को प्रभावित कर सकते है प्रणाली दबाव नहीं लिया जाना चाहिए ।
    2. बैग या निष्क्रिय गैस के साथ चैंबर के लिए जगह ओ2 और सह 2 बाढ़ एक बार सीओ2 और ओ2 के प्रदर्शित सांद्रता स्थिर, शूंय knobs समायोजित जब तक वे दोनों शूंय पढ़ें ।
    3. 6% सह2 और कक्ष वायु (२०.९३% O2) अंशांकन गैसों के रूप में के साथ दोहराएँ । जब वांछित गैस की एकाग्रता स्थिर, अंतराल घुंडी समायोजित करने के लिए अंशांकन गैस की एकाग्रता मैच.
    4. निष्क्रिय गैस और अंशांकन गैसों की जांच करें और शूंय और अवधि को समायोजित जब तक दोनों सही ± ०.१% रहे हैं ।
  4. निर्माता के निर्देशों के अनुसार गरम pneumotach जांचना ।
    1. संक्षेप में, pneumotach को गर्म करने के लिए ३७ ° c करने के लिए पहले से कम 20 मिनट के अध्ययन के लिए अनुमति देते हैं ।
    2. प्रवाह चैनल (चैनल 1) के ड्रॉप-डाउन मेनू का चयन करें, स्पाइरोमीटर मेनू विकल्प का चयन करें, और pneumotach शून्य करने के लिए शून्य पर क्लिक. ठीकका चयन करके खत्म करो ।
    3. सीधे एक प्रवाह सिर एडाप्टर का उपयोग कर pneumotach के लिए एक 3L सिरिंज कनेक्ट । अंशांकन सांस को हाइलाइट करें । फिर से, प्रवाह चैनल के ड्रॉप-डाउन मेनू का चयन करें । Select स्पाइरोमीटर प्रवाह | जांचना, 3L में टाइप करें, और ठीकचुनें "\
    4. pneumotach में 3L इंजेक्शन द्वारा अंशांकन की जांच प्रवाह दर (0-4 l/s, 4-8 l/s, और 8-12 l/ 3 एल से अंतर 5% से कम होना चाहिए ।
  5. पैंतरेबाज़ी लीजिए, यह सुनिश्चित करना है कि दो अनुक्रमिक सांसों और एकत्र कर रहे है कि वे एक ही प्रवाह की दर पर बना रहे हैं ।
    1. कोच सांस के दो जोड़े से मिलकर एक एकल पैंतरेबाज़ी प्रदर्शन करने के लिए विषय-एक कोचिंग सांस और विश्लेषण के लिए एक सांस । यह चित्र 1 (नीचे) में रेखांकन दिखाया गया है ।
    2. युद्धाभ्यास के दौरान कोच प्रतिभागियों को कंप्यूटर मॉनीटर पर फ्लोर गाइड का पालन करना है । जांचकर्ता इस विषय का संकेत "अब श्वास" या "सांस छोड़ते अब" द्वारा कर सकते हैं ।
    3. पैंतरेबाज़ी इतना है कि एक ही पैंतरेबाज़ी में इन सांसों के दो जोड़े हैं प्रदर्शन करते हैं । युद्धाभ्यास का पहला समाप्ति 3 एस और दूसरा 5 एस है । exhaled प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए आसान बनाने के क्रम में मुखपत्र के साथ एक रोकनेवाला में लाइन जोड़ने पर विचार करें. 5 cm H2O/L/प्रतिरोध के साथ एक प्रतिरोध आम तौर पर अच्छी तरह से सहन कर रहा है ।
      नोट: यह महत्वपूर्ण है कि अगर एक रोकनेवाला इस्तेमाल किया जाता है, यह अध्ययन भर में और हर भागीदार के लिए प्रयोग किया जाता है क्योंकि यह मुंह और airway दबाव बढ़ जाती है, जो airway व्यास बदल सकते हैं. यह भी महत्वपूर्ण है कि प्रतिभागियों को नहीं "कश बाहर" उनके गाल के रूप में यह मृत अंतरिक्ष बढ़ जाती है ।
  6. मापन प्रोटोकॉल
    1. प्रतिभागी को फर्श पर दोनों पैरों से सीधे बैठने, उनकी नाक पर नाक क्लिप लगाने और मुखपत्र पर अपना मुंह रखने का निर्देश दें ।
    2. कोच ने प्रतिभागी को ज्वार की श्वास के कम से एक मिनट तक पूरा करने के लिए । यह चयापचय समारोह के उपायों के लिए है और भागीदार के मुखपत्र के साथ खुद को परिचित करने की अनुमति देता है । एक मिनट के बाद, डेटा संग्रह रोकें ।
    3. अगले, कोच प्रतिभागियों को उनके ज्वार की मात्रा में भिंनता है, या तो सामांय, छोटे या सामांय ज्वार सांस से बड़ा ले । यह सुनिश्चित करता है कि capnograms विभिन्न फेफड़ों की मात्रा पर प्राप्त कर रहे हैं
    4. कोच भागीदार है कि वे एक capnogram पैंतरेबाज़ी प्रदर्शन के रूप में जल्द ही के रूप में वे अपने स्क्रीन पर प्रदर्शित पता लगाने के प्रवाह को देखने के संक्रमण चाहिए ।
    5. भागीदार श्वसन चक्र में एक यादृच्छिक बिंदु पर डेटा संग्रह फिर से शुरू करें । यह अलग फेफड़ों की मात्रा में किया जा करने के लिए माप के लिए अनुमति देता है ।
    6. अंत में, कोच प्रत्येक पैंतरेबाज़ी के अंत में एक आह प्रदर्शन करने के लिए, पूरी तरह से श्वसन की मांसपेशियों को आराम । इससे एफआरसी निर्धारित की जा सकेगी ।
    7. डेटा संग्रह रोकें । दोहराएं कदम 3.6.3-3.6.5 तक कम से 6-8 युद्धाभ्यास (विश्लेषण के लिए सांसों की 12 -16 जोड़े) पूरा कर रहे हैं ।

4. डेटा विश्लेषण

  1. डेटा निर्यात कर रहा है । मैक्रो के माध्यम से चलाने के लिए, सांसों की प्रत्येक जोड़ी एक ही पाठ फ़ाइल है कि तब मैक्रो में आयात किया जाता है के रूप में निर्यात करना चाहिए । इस प्रक्रिया के स्क्रीन शॉट्स पूरक चित्रा 1में दिए गए हैं ।
    1. सांसों की प्रत्येक जोड़ी को हाइलाइट, पैंतरेबाज़ी शुरू होने से पहले समाप्ति के एक हिस्से को उजागर करने के लिए देखभाल करने के लिए ले ।
    2. के अंतर्गत फ़ाइल मेनू, निर्यातकरेंका चयन करें, और विषय का पैंतरेबाज़ी नाम है ।
    3. इस प्रकार सहेजें के तहत ड्रॉप-डाउन मेनू का उपयोग करें और इसे डेटा फ़ाइल के रूप में सहेजें । फिर सहेजेंचुनें.
    4. यह एक निर्यात के रूप में पाठ बॉक्स प्रकट करने के लिए संकेत देगा । दाईं ओर ब्लॉक शीर्ष लेख स्तंभ, समय, दिनांक, टिप्पणियाँ, और ईवेंट मार्करको अचयनित करें ।
    5. बाईं ओर, मानों के लिए वर्तमान चयन और आउटपुट नण य का चयन करें । द्वारा Downsample चयन करें और बॉक्स में 10 दर्ज करें ।
    6. फ्लो चैनल का चयन करें और सह2 (%) चैनल निर्यात और क्लिक करें हेkay। विश्लेषण प्रारंभ करने से पहले बैकअप के रूप में इन निर्यात की गई फ़ाइलों के डुप्लिकेट बनाने पर विचार करें ।
  2. मैक्रो विश्लेषण निष्पादित करें । मैक्रो के साथ निर्यात किए गए युद्धाभ्यास का विश्लेषण करने और फेफड़ों की मात्रा की तुलना करने के लिए कदम दर कदम व्याख्या की स्क्रीन शॉट्स पूरक चित्रा 2 में दिए गए हैं और एक गाइड के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है ।
    1. मैक्रो खोलें, फ़ाइल पर जाएं, और Oपेनका चयन करें ।
    2. . txt एक्सटेंशन के साथ सहेजी गई सहेजी गई डेटा फ़ाइल का चयन करें.
    3. एक पाठ आयात विज़ार्ड बॉक्स दिखाई देगा । ऊपरी बाएं कोने में, सीमांकित चुनें और अगलाक्लिक करें । चरण 2 के लिए, सीमांकक के अंतर्गत टैब चुनें और अगलाक्लिक करें । चरण 3 के लिए, स्तंभ डेटा स्वरूप के अंतर्गत सामांय चुनें और समाप्तक्लिक करें ।
    4. मैक्रो को चलाने के लिए, दृश्य, मैक्रो, मैक्रो देखें, और उत्तराधिकार में चलाएं का चयन करें । यदि डेटा की बैकअप प्रतिलिपि है, तो हां का चयन करें ।
    5. मैक्रो को चलाने के लिए अनुमति दें (लगभग ९० s) और चार पत्रकों के साथ एक कार्यपुस्तिका जनरेट करें । इन मापन के लिए प्रासंगिकता के, 2 पत्रक में सांख्यिक डेटा और चार्ट 3 में capnogram का एक प्लॉट होता है ।
    6. डेटा पर लौटें और एफआरसी के लिए वॉल्यूम निर्धारित करें । यह सांस के अंत में मात्रा के रूप में पहचान की है, जिस पर प्रवाह = 0 एल एस/
    7. वॉल्यूम जिस पर सांसों की प्रत्येक जोड़ी में दूसरी समाप्ति शुरू किया गया था निर्धारित करें । एफआरसी मात्रा से इस घटाकर, ऊपर या नीचे एफआरसी शुरू मात्रा प्रत्येक सांस के लिए निर्धारित किया जा सकता है ।

Representative Results

प्रतिनिधि plethysmography परिणाम चित्रा 4में दिया जाता है । इस प्रतिभागी के पास माध्य से < 5% परिवर्तनशीलता के साथ तीन एफआरसी मान एकत्र करने के लिए चार प्रयास आवश्यक हैं.% Ref प्रत्येक चर के लिए अनुमानित मान प्रतिशत जनसंख्या प्रतीपगमन समीकरणों पर आधारित है कि खाते में सेक्स, आयु, दौड़, को प्रतिबिंबित करता है ऊंचाई और वजन

चित्रा 1 (ऊपर) एक प्रतिनिधि एकल विश्लेषण में इस्तेमाल किया capnogram और 1 चित्रा (नीचे) से पता चलता है पैंतरेबाज़ी के पूरे अनुक्रम के कच्चे डेटा से पता चलता है । चित्रा 1 (नीचे) में, capnogram और प्रवाह अनुरेखण समय देरी के लिए खाते के लिए गठबंधन नहीं कर रहे हैं । मैक्रो के माध्यम से सांसों के अनुक्रम को चलाने से उत्पन्न डेटा पूरक चित्रा 2के अंत में दिखाया गया है । यह व्यक्ति ०.२६६ एल, ०.५२३% CO2/L और ०.०८२६ L-1की एक सामान्यीकृत ढलान की एक ढलान के एक मृत अंतरिक्ष था । पैंतरेबाज़ी के बारे में गुणवत्ता की जानकारी भी कॉलम एफ, जी, मैं, जंमू, और कश्मीर में दी जाती है कॉलम f औसत exhaled प्रवाह दर देता है, कॉलम जी में मानक विचलन के साथ । exhaled ज्वार की मात्रा स्तंभ J में दी गई है और ढलान के लिए R-चुकता मान स्तंभ K में है ।

मृत अंतरिक्ष और फेफड़ों की मात्रा के एक समारोह के रूप में रची ढलान चित्रा 5में दिया जाता है । बाएँ पैनलों में, मृत अंतरिक्ष और ढलान एफआरसी के सापेक्ष फेफड़ों की मात्रा की साजिश रची जाती है, जहां एफआरसी = 0 एल सही पैनलों में, फेफड़ों की मात्रा और ढलान निरपेक्ष फेफड़ों की मात्रा बनाम साजिश रची है । दोनों मामलों में, मृत स्थान और ढलान काफी फेफड़ों की मात्रा (p < 0.05 सभी चार प्रतीपगमन विश्लेषण के लिए) करने के लिए संबंधित हैं । यह पता चलता है कि मृत अंतरिक्ष और फेफड़ों की मात्रा बढ़ जाती है के रूप में वायुमार्ग वृद्धि, हालांकि थोड़ा फेफड़ों की बीमारी के साथ या bronchodilator चिकित्सा के साथ आबादी में इस रिश्ते के बारे में जाना जाता है । जांचकर्ता भी विशिष्ट फेफड़ों की मात्रा (एफआरसी, अवशिष्ट मात्रा, कुल फेफड़ों की क्षमता का ५०%, आदि)3में मृत अंतरिक्ष और ढलान के संख्यात्मक मूल्य का वर्णन करने के लिए इन डेटा का उपयोग करने के लिए चुन सकते हैं

Figure 1
चित्र 1. नमूना capnogram (ऊपर), exhaled CO2 के साथ (%) exhaled मात्रा के एक समारोह के रूप में साजिश रची । मैं, द्वितीय, और III capnogram के तीन चरणों का संकेत है । बिंदीदार रेखा मृत अंतरिक्ष की मात्रा को इंगित करता है और ठोस रेखा वायुकोशीय पठार (चरण III) की ढलान का प्रतिनिधित्व करती है । ढलान capnogram के तहत क्षेत्र से विभाजित किया जा सकता है (छायांकित ग्रे, एक लेबल) के लिए सामान्यीकृत ढलान उपज । चार सांस अनुक्रम नीचे पैनल में दिखाया गया है, एक सांस सांस द्वारा कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता का निर्धारण करने के बाद । सांसों की प्रत्येक जोड़ी एक ही पैंतरेबाज़ी के रूप में विश्लेषण किया जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2. capnographic माप के लिए उपकरण सेटअप । इस आंकड़े में दिखाया pneumotach और गैस capnographic माप के लिए आवश्यक विश्लेषक हैं । बाईं निगरानी और अनुरेखण भागीदार द्वारा प्रवाह पैटर्न पैदा करने में एक गाइड के रूप में उपयोग किया जाता है, जबकि डेटा अंवेषक द्वारा सही मॉनिटर पर देखा जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3. volumetric capnogram के अधिग्रहण के लिए चैनल सेटिंग्स। प्रवाह चैनल 1 में एकत्र की है, सह2 एकाग्रता (%) चैनल 2 में एकत्र की है, और ज्वार की मात्रा चैनल 3 में गणना की है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4. प्रतिनिधि एक स्वस्थ, पुरुष विषय से plethysmograph डेटा। विशेष रूप से यहां रिपोर्ट प्रोटोकॉल के लिए प्रासंगिक कुल फेफड़ों की क्षमता (टीएलसी), अवशिष्ट मात्रा (आर. वी.) और कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी) हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5. मृत अंतरिक्ष और वायुकोशीय ढलान निरपेक्ष फेफड़ों की मात्रा (सही पैनलों) के एक समारोह के रूप में और कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (मात्रा-एफआरसी, बाएं) के सापेक्ष मात्रा के रूप में साजिश रची । फेफड़ों की मात्रा पर एयरवेज की मात्रा और फेफड़ों विविधता की निर्भरता को ध्यान दें । फेफड़ों की मात्रा प्रयोगात्मक डिजाइन पर निर्भर करता है, एफआरसी या निरपेक्ष मात्रा के एक समारोह के रूप में व्यक्त किया जा सकता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 6
चित्रा 6. डेटा सटीकता को प्रभावित करने वाले कारक. डेटा अर्थ ± ९५% विश्वास अंतराल के रूप में दिया जाता है । सह के बीच संबंध2 नमूना दर और समय देरी के बीच गैस विश्लेषक और pneumotach (ऊपर). प्रयोग शुरू करने से पहले समय की देरी को सटीक रूप से निर्धारित करना चाहिए । मापने आठ कुल युद्धाभ्यास < 5% परिवर्तनशीलता (नीचे) के साथ एक एकल फेफड़े की मात्रा में मृत अंतरिक्ष की माप के लिए अनुमति देता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Discussion

यहां, वीडी और एयरवेज सजातीयता (ढलान) की माप के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान की जाती है । इन माप एफआरसी पर बनाया जा सकता है, या फेफड़ों की मात्रा के एक समारोह के रूप में. प्रयोग के शुरू होने से पहले एफआरसी को मापने और एक गड़बड़ी के बाद वीडी और ढलान फेफड़ों की मात्रा के एक समारोह के रूप में साजिश रची जा करने के लिए अनुमति देता है और संरचना के बारे में उपयोगी जानकारी प्रदान कर सकते हैं-समारोह फेफड़ों के संबंध है कि से प्राप्त नहीं है अकेले एफआरसी पर capnography ।

एयरवेज मात्रा और उच्च संकल्प संरचना गणना tomographic इमेजिंग17,18से प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन यह विकिरण और छवि प्रसंस्करण में विशेषज्ञता के लिए जोखिम की आवश्यकता है । volumetric capnography के साथ, दोहराया उपाय भागीदार को बढ़ाने के जोखिम के बिना किया जा सकता है । यह भी महंगा उपकरण या उंनत डेटा प्रोसेसिंग क्षमताओं की आवश्यकता नहीं है । Volumetric capnography कई समय अंक और कई फेफड़ों की मात्रा के साथ प्रयोगों के लिए एक आदर्श तरीका है और में रोगी आबादी जिसका विकिरण जोखिम कम किया जाना चाहिए.

बैरोमीटर plethysmography के संबंध में, ध्यान आम सहमति बयानों के अनुसार माप प्रदर्शन करने के लिए लिया जाना चाहिए । जब यह महत्वपूर्ण है भागीदार मूल्यों की तुलना जनसंख्या मूल्यों की भविष्यवाणी करने के लिए, वजन एक पैमाने और ऊंचाई के साथ मापा जाना चाहिए एक stadiometer के साथ सत्यापित किया जाना चाहिए । के रूप में प्रोटोकॉल में उल्लेख किया, सबसे महत्वपूर्ण घटक volumetric capnography शुरुआत से पहले उपाय करने के लिए pneumotach और गैस विश्लेषक के बीच समय देरी है । समय देरी अत्यधिक विश्लेषक नमूना दर पर निर्भर है (चित्रा 5, शीर्ष) और नमूना दर में छोटे परिवर्तन मापा मूल्यों पर बड़े प्रभाव हो सकता है. विश्लेषक प्रवाह दर शुरुआत में और प्रयोग के दौरान जांच की जानी चाहिए । विश्लेषक और pneumotach के अंशांकन भी महत्वपूर्ण है और देखभाल के लिए एक प्रयोग शुरू करने से पहले उनकी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए लिया जाना चाहिए ।

हम भी 3 प्रतिभागियों में एक एकल फेफड़ों की मात्रा में माप की सटीकता निर्धारित किया है । चित्रा 5 (नीचे) यह दर्शाता है कि यह चार युद्धाभ्यास पूरा करने के लिए आवश्यक है (8 कुल सांस) एक एकल फेफड़ों की मात्रा में मृत अंतरिक्ष को मापने के लिए ताकि भिन्नता < 5% है. जांचकर्ताओं को एक विशेष फेफड़ों की मात्रा में डेटा होने पर माप की एक पर्याप्त संख्या बनाने के लिए ध्यान रखना चाहिए महत्वपूर्ण है । दो जांचकर्ताओं द्वारा डुप्लिकेट में विश्लेषण ३६ युद्धाभ्यास का एक सबसेट में, इंट्रा-जांचकर्ता विश्लेषण परिवर्तनशीलता ०.५% से कम थी ।

इन पद्धतियों में एक तकनीशियन या अन्वेषक की भी आवश्यकता होती है जो ventilatory युद्धाभ्यास करने के लिए प्रतिभागी को कोचिंग देने में दक्ष होता है. फुफ्फुसीय समारोह के अध्ययन में एक सीमा है भागीदार करने के लिए पैंतरेबाज़ी प्रदर्शन करने की क्षमता हो सकता है । हालांकि, प्रतिभागियों है कि नैदानिक फुफ्फुसीय कार्य करने में सक्षम है आमतौर पर capnographic युद्धाभ्यास प्रदर्शन करने में सक्षम हैं । यदि अध्ययन इस तरह है कि capnography plethysmography और स्पिरोमेट्री, प्रतिभागियों है कि एक कोच spirometric या plethysmographic पैंतरेबाज़ी प्रदर्शन करने में असमर्थ है इस प्रकार बनाया गया है बाहर रखा जा सकता है । ६० पिछले अध्ययनों में, एक भागीदार है जो नैदानिक स्पिरोमेट्री प्रदर्शन बाहर रखा गया था क्योंकि वे capnographic श्वास पैटर्न का पालन नहीं कर सके । वर्तमान में स्वीकार्य capnographic माप मापदंड को परिभाषित करने वाले कोई भी सहमति दिशानिर्देश नहीं हैं । हालांकि, विषय परिवर्तनशीलता हमारे 10 सबसे हाल के प्रतिभागियों में लक्ष्य प्रवाह दर का 8 ± 1% है । Intrasubject (पैंतरेबाज़ी के बीच) परिवर्तनशीलता 4 ± 2% है ।

डेटा सटीकता और reproducibility से संबंधित समस्याएं समय देरी या विश्लेषक और pneumotach अंशांकन में त्रुटियों का परिणाम हैं । प्रत्येक प्रयोग से पहले, ज्ञात गैसों का एक सेट के साथ विश्लेषक जांचना और विश्लेषक सटीकता की पुष्टि करने के लिए एक बहु बिंदु मानक वक्र उत्पन्न करने के लिए ध्यान रखना ।

यहां उपलब्ध कराई गई जानकारी के दायरे से बाहर, मैक्रो में दो अतिरिक्त परिकलन होते हैं, जो ब्याज की हो सकती हैं । जब युद्धाभ्यास एफआरसी पर किए जाते हैं तो एफआरसी स्तंभ किसानी विधि19के आधार पर एफआरसी का अनुमान प्रदान करता है । परिधीय दमा पार अनुभागीय क्षेत्र की गणना Scherer, एट अल द्वारा वर्णित विधि पर आधारित है । 20. अंत में, यदि वांछित, अंत ज्वार सह2 और औसत अवसान सह2 एकाग्रता शारीरिक मृत अंतरिक्ष21,22की तुलना के लिए शारीरिक मृत अंतरिक्ष की गणना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

यह काम स्वास्थ्य और मानव शरीर क्रिया विज्ञान और आंतरिक चिकित्सा के विभागों द्वारा वित्त पोषित किया गया आयोवा विश्वविद्यालय में । यह काम भी पुराने गोल्ड फैलोशिप (Bates) और अनुदान IRG-15-176-40 अमेरिकन कैंसर सोसायटी, आयोवा विश्वविद्यालय (Bates) में फंसेगा व्यापक कैंसर केंद्र के माध्यम से प्रशासित से द्वारा समर्थित किया गया

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Computer with dual monitor Dell Instruments
PowerLab 8/35* AD Instruments PL3508
LabChart Data Acquisition Software* AD Instruments Version 8
Gemini Respiratory Gas Analyzer* (upgraded option) CWE, Inc GEMINI 14-10000 *indicates that part is available in the Exercise Physiology package from AD Instruments
Heated Pneumotach with Heater Controller* (upgraded option) Hans Rudolph, Inc MLT3813H-V
3L Calibration Syringe Vitalograph 36020
Nose Clip* VacuMed Snuffer 1008
Pulse Transducer* AD Instruments TN1012/ST
Barometer Fischer Scientific 15-078-198
Flanged Mouthpiece* AD Instruments MLA1026
Nafion drying tube with three-way stopcock* AD Instruments MLA0343
Desiccant cartridge (optional for humid environments)* AD Instruments MLA6024
Resistor Hans Rudolph, Inc 7100 R5
Flow head adapters* AD Instruments MLA1081
Modified Tubing Adapter (optional) AD Instruments SP0145
Two way non-rebreather valve (optional)* AD Instruments SP0146
Plethysmograph Vyaire V62J
High Purity Helium Gas Praxair He 4.8
6% CO2 and 16% O2 Calibration Gas Praxair Custom
Microsoft Excel Microsoft Office 365

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References

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संयोजन Volumetric Capnography और बैरोमीटर का Plethysmography फेफड़ों संरचना को मापने के लिए-समारोह संबंध
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Seymour, M., Pritchard, E., Sajjad, H., Tomasson, E. P., Blodgett, C. M., Winnike, H., Paun, O. V., Eberlein, M., Bates, M. L. Combining Volumetric Capnography And Barometric Plethysmography To Measure The Lung Structure-function Relationship. J. Vis. Exp. (143), e58238, doi:10.3791/58238 (2019).More

Seymour, M., Pritchard, E., Sajjad, H., Tomasson, E. P., Blodgett, C. M., Winnike, H., Paun, O. V., Eberlein, M., Bates, M. L. Combining Volumetric Capnography And Barometric Plethysmography To Measure The Lung Structure-function Relationship. J. Vis. Exp. (143), e58238, doi:10.3791/58238 (2019).

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