Name: combining volumetric capnography and barometric plethysmography to measure the lung structure-function relationship
Uploaded: 2019-01-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Combining Volumetric Capnography And Barometric Plethysmography To Measure The Lung Structure-function Relationship Video at JoVE.com

Dette arbejde blev finansieret af afdelinger for sundhed og Human fysiologi og intern medicin ved University of Iowa. Dette arbejde blev også støttet af gamle guld Fellowship (Bates) og Grant IRG-15-176-40 fra American Cancer Society, administreret gennem The Holden omfattende Cancer Center ved The University of Iowa (Bates)

Denne protokol er tidligere godkendt af og følger retningslinjerne ved University of Iowa institutionelle Review Board. Vises data blev indsamlet som en del af et projekt, der er godkendt af den institutionelle Review Board på University of Iowa. Deltagerne gav informeret samtykke og undersøgelserne blev udført i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen.
1. udstyr
<ol><li>Tjek er tabellen udstyr til at kontrollere, at alle nødvendige udstyr tilgængelige. Dobbelttjekke konfigurationen...

<ol>
	<li>Robinson, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consensus+statement+for+inert+gas+washout+measurement+using+multiple-+and+single-+breath+tests.">Consensus statement for inert gas washout measurement using multiple- and single- breath tests.</a> European Respiratory Journal. 41 (3), 507-522 (2013).</li><li>Verbanck, S., Paiva, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gas+mixing+in+the+airways+and+airspaces.">Gas mixing in the airways and airspaces.</a> Comprehensive Physiology. 1 (2), 809-834 (2011).</li><li>Bates, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+function+responses+to+ozone+in+smokers+with+a+limited+smoking+history.">Pulmonary function responses to ozone in smokers with a limited smoking history.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 278 (1), 85-90 (2014).</li><li>Bates, M. L., Brenza, T. M., Ben-Jebria, A., Bascom, R., Ultman, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+distribution+of+ozone+absorption+in+the+lung:+comparison+of+cigarette+smokers+and+nonsmokers.">Longitudinal distribution of ozone absorption in the lung: comparison of cigarette smokers and nonsmokers.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 236 (3), 270-275 (2009).</li><li>Reeser, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uptake+of+ozone+in+human+lungs+and+its+relationship+to+local+physiological+response.">Uptake of ozone in human lungs and its relationship to local physiological response.</a> Inhalation Toxicology. 17 (13), 699-707 (2005).</li><li>Taylor, A. B., Lee, G. M., Nellore, K., Ben-Jebria, A., Ultman, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+the+carbon+dioxide+expirogram+in+response+to+ozone+exposure.">Changes in the carbon dioxide expirogram in response to ozone exposure.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 213 (1), 1-9 (2006).</li><li>Baker, L. G., Ultman, J. S., Rhoades, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+gas+flow+and+diffusion+in+a+symmetric+airway+system:+a+mathematical+model.">Simultaneous gas flow and diffusion in a symmetric airway system: a mathematical model.</a> Respiration Physiology. 21 (1), 119-138 (1974).</li><li>Fowler, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+Function+Studies.+II.+The+Respiratory+Dead+Space.">Lung Function Studies. II. The Respiratory Dead Space.</a> American Journal of Physiology-Legacy Content. 154 (3), 405-416 (1948).</li><li>Eberlein, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supranormal+Expiratory+Airflow+after+Bilateral+Lung+Transplantation+Is+Associated+with+Improved+Survival.">Supranormal Expiratory Airflow after Bilateral Lung Transplantation Is Associated with Improved Survival.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 183 (1), 79-87 (2011).</li><li>Eberlein, M., Schmidt, G. A., Brower, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chest+wall+strapping.+An+old+physiology+experiment+with+new+relevance+to+small+airways+diseases.">Chest wall strapping. An old physiology experiment with new relevance to small airways diseases.</a> Annals of the American Thoracic Society. 11 (8), 1258-1266 (2014).</li><li>Taher, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chest+wall+strapping+increases+expiratory+airflow+and+detectable+airway+segments+in+computer+tomographic+scans+of+normal+and+obstructed+lungs.">Chest wall strapping increases expiratory airflow and detectable airway segments in computer tomographic scans of normal and obstructed lungs.</a> Journal of Applied Physiology. , (2017).</li><li>Verscheure, S., Massion, P. B., Verschuren, F., Damas, P., Magder, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volumetric+capnography:+lessons+from+the+past+and+current+clinical+applications.">Volumetric capnography: lessons from the past and current clinical applications.</a> Critical Care. 20 (1), 184 (2016).</li><li>Suarez-Sipmann, F., Bohm, S. H., Tusman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volumetric+capnography:+the+time+has+come.">Volumetric capnography: the time has come.</a> Current Opinion in Critical Care. 20 (3), 333-339 (2014).</li><li>Wanger, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardisation+of+the+measurement+of+lung+volumes.">Standardisation of the measurement of lung volumes.</a> European Respiratory Journal. 26 (3), 511-522 (2005).</li><li>Culver, B. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommendations+for+a+Standardized+Pulmonary+Function+Report.+An+Official+American+Thoracic+Society+Technical+Statement.">Recommendations for a Standardized Pulmonary Function Report. An Official American Thoracic Society Technical Statement.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 196 (11), 1463-1472 (2017).</li><li>Goldman, H. I., Becklake, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Respiratory+function+tests;+normal+values+at+median+altitudes+and+the+prediction+of+normal+results.">Respiratory function tests; normal values at median altitudes and the prediction of normal results.</a> Am Rev Tuberc. 79 (4), 457-467 (1959).</li><li>Shim, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lumen+area+change+(Delta+Lumen)+between+inspiratory+and+expiratory+multidetector+computed+tomography+as+a+measure+of+severe+outcomes+in+asthmatic+patients.">Lumen area change (Delta Lumen) between inspiratory and expiratory multidetector computed tomography as a measure of severe outcomes in asthmatic patients.</a> J The Journal of Allergy and Clinical. , (2018).</li><li>Smith, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+airway+branch+variation+and+chronic+obstructive+pulmonary+disease.">Human airway branch variation and chronic obstructive pulmonary disease.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (5), E974-E981 (2018).</li><li>Farmery, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volumetric+Capnography+and+Lung+Growth+in+Children+-+a+Simple-Model+Validated.">Volumetric Capnography and Lung Growth in Children - a Simple-Model Validated.</a> Anesthesiology. 83 (6), 1377-1379 (1995).</li><li>Scherer, P. W., Neufeld, G. R., Aukburg, S. J., Hess, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+Effective+Peripheral+Bronchial+Cross-Section+from+Single-Breath+Gas+Washout.">Measurement of Effective Peripheral Bronchial Cross-Section from Single-Breath Gas Washout.</a> Journal of Biomechanical Engineering-Transactions of the Asme. 105 (3), 290-293 (1983).</li><li>Sinha, P., Soni, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+volumetric+capnography+and+mixed+expired+gas+methods+to+calculate+physiological+dead+space+in+mechanically+ventilated+ICU+patients.">Comparison of volumetric capnography and mixed expired gas methods to calculate physiological dead space in mechanically ventilated ICU patients.</a> Intensive Care Medicine. 38 (10), 1712-1717 (2012).</li><li>Bourgoin, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+Bohr+and+Enghoff+Dead+Space+Equations+in+Mechanically+Ventilated+Children.">Assessment of Bohr and Enghoff Dead Space Equations in Mechanically Ventilated Children.</a> Respiratory Care. 62 (4), 468-474 (2017).</li></ol>

Her tilbydes en protokol til måling af VD og airways homogenitet (hældning). Disse målinger kan foretages ved FRC, eller som en funktion af lunge volumen. Måling FRC før begyndelsen af eksperimentet og efter en undertrykkelse af netbårne tillader VD og hældning til afbildes som funktion af lunge volumen og kan give nyttige oplysninger om struktur-funktion relationer i den lunge, der ikke stammer fra capnography på FRC alene.
Airways volumen og høj opløsning stru...

Gas udvaskning teknikker har været anvendt i årtier for at give vigtige oplysninger om struktur og ensartethed af luftvejs tree. Lungerne er klassisk beskrevet som havende to rum – en strømførende zone, der består af det anatomiske døde rum og den respiratoriske zone hvor luftskiftet sker i alveolerne. De strømførende airways er betegnes som "dead space" fordi de ikke deltager i udvekslingen af ilt og kuldioxid. I metoden enkelt åndedrag gas udvaskning kan koncentration profil af en udåndede gas bruges til at bestemme omfanget af det anatomiske døde rum og at udlede oplysninger om ensartethed af ventilation. Nogle metoder er afhængige af åndedræt af inaktive gasser til at gøre disse foranstaltninger (N2, argon, han, SF6, osv.). Brug af inert gas er veletablerede, understøttet af videnskabelig konsensus udtalelser1, og der er udstyr til rådighed kommercielle med brugervenlige grænseflader. Profilen udåndede kuldioxid (CO2) kan dog bruges til at udlede tilsvarende oplysninger. Evaluere profil af CO2 som en funktion af udåndede volumen eller volumetrisk capnography, kræver ikke deltager at indånde særlige gasblandinger og tillader investigator at indhente yderligere oplysninger fleksibelt om metabolisme og gas udveksle med minimal justering af teknikken.
Under en kontrolleret udånding, kan koncentrationen af CO2 afbildes mod den samlede udåndede volumen. I begyndelsen af en udånding, er den døde rum fyldt med atmosfærisk gas. Dette afspejles i fase I af den udåndede CO2 profile hvor der er et målbart mængde CO2 (figur 1, top). Fase II markerer overgangen til den alveolære gas, hvor luftskiftet opstår og CO2 er rigelige. Volumen ved midtpunktet af fase II er volumenet af det anatomiske døde rum (VD). Fase III indeholder alveolær gas. Fordi airways med forskellige diametre Tom til forskellige priser, hældning (S) i fase III indeholder oplysninger om airways ensartethed. En stejlere hældning af fase III foreslår en mindre ensartet luftvejs tree proksimalt for terminal bronchioles, eller konvektion-afhængige uensartethed2. I de tilfælde, hvor en undertrykkelse af netbårne kan ændre hastigheden af CO2 produktion, og at foretage sammenligninger mellem individer, kan hældningen divideret med arealet under kurven til at normalisere for forskelle i stofskiftet (NS eller normaliseret hældning). Volumetrisk capnography tidligere er blevet brugt til at vurdere ændringer i luftvejene volumen og ensartethed følgende luft forurenende eksponering3,4,5,6.
Gastransport i lungerne er underlagt både konvektion og diffusion. Enkelt åndedrag udvaskning foranstaltninger er stærkt afhængige af luft flow og den målte værdi af VD sker ved konvektion diffusion grænse. Strømningshastigheden af udånding eller foregående indånding ændres placeringen af denne grænse7. Capnography er også meget afhængig af mængden af lungen umiddelbart forud for manøvren. Større lunge diskenheder svulme op luftvejene, resulterer i større værdier af VD8. En løsning er at konsekvent at måling på den samme lunge volumen – normalt funktionelle resterende kapacitet (FRC). En alternativ, beskrevet her, er at par volumetriske capnography med Barometrisk plethysmography, for at få forholdet mellem VD og lunge volumen. Deltageren derefter udfører manøvren på konstant strømningshastigheder, mens varierende lunge-volumen. Dette tillader stadig klassiske capnographic foranstaltninger ved FRC, men også for forholdet mellem lunge volumen og døde plads volumen og mellem lunge volumen og ensartethed at være afledt. Faktisk kommer merværdi kobling capnography med plethysmography fra evnen til at teste hypoteser om distensibility af træet airways og struktur-funktion relationer i lungerne. Dette kan være et værdifuldt redskab for efterforskere har til formål at kvantificere airways mekanik versus lunge overholdelse og elastance indflydelse på pulmonal funktion i raske og syge befolkninger9,10,11 . Desuden tegner sig for den absolutte lunge volumen hvor volumetriske capnographic målinger der foretages giver mulighed for efterforskerne at karakterisere effekten af forhold, der kan ændre tilstanden inflation af lungerne, som fedme, lunge transplantation eller interventioner som brystet væg omsnøringsbånd. Volumetrisk capnography kan i sidste ende har kliniske anvendelighed i intensiv pleje indstilling12,13.

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

combining volumetric capnography and barometric plethysmography to measure the lung structure-function relationship

Værktøjer til at måle lunger og luftveje volumen er kritiske for pulmonal forskere interesseret i evaluering af virkningen af sygdom eller roman behandlinger på lungerne. Barometrisk plethysmography er en klassisk teknik til at evaluere lunge-volumen med en lang historie af klinisk brug. Volumetrisk capnography udnytter profil udåndede kuldioxid til at bestemme omfanget af de strømførende airways, eller dead space, og indeholder et indeks over airways homogenitet. Disse teknikker kan bruges uafhængigt eller i kombination til at evaluere afhængighed af airways volumen og homogenitet lunge volumen. Denne hvidbog indeholder detaljerede tekniske instruktioner til at replikere disse teknikker og vores repræsentative data viser, at luftvejene volumen og homogenitet stærkt korreleret til lunge volumen. Vi tilbyder også en makro for analysen af capnographic data, som kan blive ændret eller tilpasset forskellige eksperimentelle design. Fordelen ved disse foranstaltninger er at deres fordele og begrænsninger er støttet af årtier af forsøgsdata, og de kan gøres gentagne gange i det samme emne uden dyre imaging udstyr eller teknisk avanceret analyse algoritmer. Disse metoder kan være særligt nyttigt for efterforskerne interesseret i perturbationer at ændrer både de funktionelle resterende kapacitet i lungerne og luftvejene volumen.

Repræsentative plethysmography resultaterne er gengivet i figur 4. Denne deltager kræves fire forsøg for at indsamle tre FRC værdier med < 5% variation fra mean.%Ref afspejler procentdelen af den forventede værdi for hver variabel baseret på befolkning regression ligninger, der tages hensyn køn, alder, race, højde og vægt
Figur 1 (top) viser en repræsentativ e...

Watch this Scientific Journal Video about Combining Volumetric Capnography And Barometric Plethysmography To Measure The Lung Structure-function Relationship Video at JoVE.com

Combining Volumetric Capnography And Barometric Plethysmography To Measure The Lung Structure-function Relationship Video (Video) | JoVE

Kombinere volumetriske Capnography og barometer Plethysmography for at måle lunge struktur-funktion relationer

Her beskriver vi to foranstaltninger af pulmonal funktion – Barometrisk plethysmography, som giver mulighed for måling af lunge volumen, og volumetriske capnography, et redskab til at måle det anatomisk døde rum og airways ensartethed. Disse teknikker kan bruges uafhængigt eller kombineret for at vurdere airways funktion på forskellige lunge diskenheder.

Tools to measure lung and airways volume are critical for pulmonary researchers interested in evaluating the impact of disease or novel therapies on the ...

Denne metode kan hjælpe med at besvare centrale spørgsmål i lungefysiologi, især om, hvordan strukturen-funktion forholdet i lungerne bidrager til sygdom patologi. Den største fordel ved denne teknik er, at den gør det muligt at træffe foranstaltninger gentagne gange, inden for samme emne, uden dyrt billedbehandlingsudstyr eller teknisk avancerede analysealgoritmer. Konsekvenserne af at måle lungestruktur-funktion forholdet strækker sig mod at forstå udviklingen af lungesygdomme, ved hjælp af klassiske, veletablerede fysiologiske værktøjer til at evaluere nye interventioner.Selv om denne metode giver indsigt i menneskers lungefysiologi, det kan også anvendes på dyremodeller af lungesygdom. Generelt, personer nye til denne metode kan kæmpe med den korrekte coaching af deltagerne til at følge de skitserede manøvrer. Flere øvelseskørsler er ofte nødvendige med en første gangsdeltager.Visuel demonstration af denne metode er kritisk, da den capnographic manøvre kan være svært at lære og strømmen og mængden af manøvren skal styres omhyggeligt. Procedurer, der involverer mennesker, er blevet godkendt af Institutional Review Board ved University of Iowa. Før kalibreringen påbegyndes, skal du bruge et standardbarometer til at måle temperatur, barometertryk og relativ luftfugtighed og indtaste disse værdier i plethysmografsoftwaren som korrektionsfaktorer.For at kalibrere flowsensoren skal du bruge en kalibreret tre liters sprøjte ved variable strømningshastigheder og bruge en 50 milliliterpumpe til at kalibrere kassetrykket. Få deltageren umiddelbart før plethysmografimålingen ind i hele kroppens plethysmografi og luk døren. Efter 30 til 60 sekunders termisk ækvilibrering skal deltageren instrueres i at placere munden på mundstykket, tage næseclipsene på og placere deres hænder på kinderne.Instruer deltageren i at trække vejret normalt, så der kan erhverves mindst fire tidevandsånder, og der skal etableres en funktionel restkapacitet. Ved afslutningen af en normal udånding skal du lukke lukkeren og coache deltageren til at give let ved 0,5 til et pust per sekund i tre til fire sekunder. Vurder forholdet mellem mundtrykket og plethysmograph-trykket for at sikre, at det er en række overlappende, lige linjer uden termisk drift, og åbn lukkeren, og lad deltageren tage en normal indånding.Derefter coach deltageren til at udånder til den resterende volumen. Efterfulgt af en maksimal inspiratorisk manøvre til den samlede lungekapacitet. Før deltageren ankommer, skal du tage fat på og ændre variablerne i tabellen efter behov.Gasanalysatoren skal kalibreres ved fastgør tørrerøret til blandekammeret og skylle posen med inert gas med en hastighed på mindst 10 liter i minuttet, idet du ikke skal passe på, at systemet trykkes. Når de viste koncentrationer af de fordrevne kuldioxid og ilt har stabiliseret sig, justeres nulknapperne, indtil de begge læser nul. Gentag derefter skylningen med 6 % kuldioxid og rumluft, der indeholder 20,93 %ilt, da kalibreringsgasserne matcher kalibreringsgassernes koncentration med kalibreringsknappen, når koncentrationen af gasserne stabiliseres.Derefter skal du kontrollere de inerte gas- og kalibreringsgaskoncentrationer og justere nul- og spændhåndtagene, indtil begge er nøjagtige til plus eller minus 0,1%For at kalibrere den opvarmede pneumotach skal du lade pneumotach varme til 37 grader Celsius i mindst 20 minutter og åbne flowkanalmenuen i systemsoftwaren. Vælg Spirometer, og klik på Nul for at nulstille pneumotach. Vælg derefter OK. Brug en flow hoved adapter til at forbinde en tre liters sprøjte til pneumotach og fremhæve kalibrering ånde.Vælg Spirometerflow under menuen Flowkanal, og Angiv tre liter. Klik på OK. Og brug sprøjten injicere tre liter rumluft i pneumotach ved varierende strømningshastigheder. Forskellen fra tre liter bør være mindre end 5%Når systemet er klar, coach deltageren til at udføre en enkelt manøvre bestående af to par vejrtrækninger: en coaching ånde og et åndedrag til analyse.Fordi vi har inspiration og udløb, med inspiration. Under manøvren skal du coache deltageren til at følge flowguiden på computerskærmen. Overvej at tilføje en modstand i overensstemmelse med mundstykket for at gøre udåndingsstrømmen lettere at styre.For at måle den funktionelle restkapacitet skal deltageren instrueres i at sidde lige med begge fødder på gulvet, tage næseclips på og placere munden på mundstykket. Coach deltageren til at fuldføre mindst et minuts tidevands vejrtrækning til at måle den metaboliske funktion og give deltageren til at blive fortrolig med mundstykket. Stop dataindsamlingen efter et minut.Før manøvren påbegyndes, bør deltagerne variere deres tidevandsvolumen, idet de enten tager normale, mindre eller større end normale tidevandsånder, for at sikre, at capnograms opnås ved forskellige lungevolumener. Coach deltageren til overgangen til at udføre en capnogram manøvre, så snart flow sporinger vises på skærmen, og genoptage dataindsamlingen på et tilfældigt punkt i deltagerens respiratoriske cyklus, for at gøre det muligt målinger, der skal opnås ved forskellige lungemængder. Endelig træner til at udføre et suk i slutningen af hver manøvre, således at musklerne i respiration er helt afslappet, at tillade den funktionelle respiratoriske kapacitet, der skal bestemmes.Det vigtigste trin er den korrekte måling og færdiggørelse af den manøvre, der udføres med volumetrisk capnografi. Derefter stoppe dataindsamlingen og få deltageren til at gentage capnogram manøvrer mindst seks til otte gange mere, for at opnå 12 til 16 par vejrtrækninger til analyse. Her vises et repræsentativt enkelt capnogram, der anvendes i en analyse, og de rådata for hele rækkefølgen af manøvren.I rådata blev capnogrammet og flowsporingen ikke justeret for at tage højde for tidsforsinkelsen. I disse repræsentative tilfælde var det døde rum og hældningen signifikant korreleret med lungevolumen, hvilket tyder på, at det døde rum og luftvejenes homogenitet stiger i løbet af lungevolumenet stiger. Under forsøg på denne procedure, er det vigtigt at huske, at det er meget afhængig af deltagerens udåndede strømningshastighed og forsinkelsen mellem analysatoren og spirometeret.Nøjagtigheden af disse vales bør kontrolleres omhyggeligt. Efter sin udvikling, denne teknik banede vejen for forskere inden for pulmonologi at udforske struktur-volumen forholdet mellem lungerne i forskellige patientpopulationer, og dette kunne potentielt integreres i standard sengeliggende pleje af luftvejssygdomme.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Medicine

Combining Volumetric Capnography And Barometric Plethysmography To Measure The Lung Structure-function Relationship

Gases

SCIENTISTS IN ACTION

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart (

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

Bronchial Thermoplasty:  A Novel Therapeutic Approach to Severe Asthma

Bronchial Thermoplasty:  A Novel Therapeutic Approach to Severe Asthma Video (Video) | JoVE

Bronchial thermoplasty is a non-drug procedure for severe persistent asthma that delivers thermal energy to the airway wall in a precisely controlled ...

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia Video (Video) | JoVE

Måling og behandling af Suppression i Amblyopi

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

Angiogenesis in the Ischemic Rat Lung

Angiogenesis in the Ischemic Rat Lung Video (Video) | JoVE

Angiogenese i den iskæmiske rottelunge

The  adult lung is perfused by both the systemic bronchial artery and the entire  venous return flowing through the pulmonary arteries. In most lung ...

Noninvasive Intratracheal Intubation to Study the Pathology and Physiology of Mouse Lung

Noninvasive Intratracheal Intubation to Study the Pathology and Physiology of Mouse Lung Video (Video) | JoVE

Noninvasiv Intratracheal Intubation til at studere Patologi og fysiologi Mouse Lung

The use of a model that mimics the condition of lung diseases in humans is critical for studying the pathophysiology and/or etiology of a particular ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery Video (Video) | JoVE

En murin model af myokardieiskæmi-reperfusionsskade gennem æggelederne for Venstre Anterior Faldende Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Implantation of Fibrin Gel on Mouse Lung to Study Lung-specific Angiogenesis

Implantation of Fibrin Gel on Mouse Lung to Study Lung-specific Angiogenesis Video (Video) | JoVE

Implantation af fibringel om Mouse Lung til Uddannelse Lunge-specifik Angiogenesis

Recent significant advances in stem cell research and bioengineering techniques have made great progress in utilizing biomaterials to regenerate and ...

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect Video (Video) | JoVE

Hjertekateterisation i mus til at måle trykket Volume Forholdet: Undersøgelse af Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

Combining Augmented Reality and 3D Printing to Display Patient Models on a Smartphone

Combining Augmented Reality and 3D Printing to Display Patient Models on a Smartphone Video (Video) | JoVE

Kombination af Augmented Reality og 3D-udskrivning for at vise patient modeller på en smartphone

Augmented reality (AR) has great potential in education, training, and surgical guidance in the medical field. Its combination with three-dimensional (3D) ...

Evaluation of Capnography Sampling Line Compatibility and Accuracy when Used with a Portable Capnography Monitor

Evaluation of Capnography Sampling Line Compatibility and Accuracy when Used with a Portable Capnography Monitor Video (Video) | JoVE

Evaluering af capnografi samplinglinje kompatibilitet og nøjagtighed, når de anvendes med en bærbar Capnography Monitor

Capnography is commonly used to monitor patient&#8217;s ventilatory status. While sidestream capnography has been shown to provide a reliable assessment ...