Method Article
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.
의 결과는 이들 기술은 운동시 폐 혈관 반응을 평가하기 위해 사용될 수 있음을 보여준다. 다중-F 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 즉, 가장 높은 운동 강도 (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.
The authors declare that they have no competing financial interests.
Funding was provided by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada and The Heart and Stroke Foundation of Canada.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Metabolic Measurement System | SensorMedics Inc. | Encore 299 Vmax | |
Cycle Ergometer | Ergoline | Ergoselect II 1200 | |
60L Douglas Bags | Hans Rudolph | 6100 Series | |
Two-way T Valve | Hans Rudolph | 2700 Series | |
Hemoglobin Measurement System | HemoCue | Hb 201+ | |
22-gauge Intravenous Catheter | BD | Insyte-W | |
Ultrasound | Vivid Q | ECHOpac | |
Compressed gas 21% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen | Praxair | ||
Compressed gas 40% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen | Praxair | ||
Compressed gas 60% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen | Praxair | ||
Nose-clip | Vacu-Med | snuffer #1008 |
JoVE'article의 텍스트 или 그림을 다시 사용하시려면 허가 살펴보기
허가 살펴보기This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. 판권 소유