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

Dit werk werd gefinancierd door de afdelingen van de gezondheid en de menselijke fysiologie en de interne geneeskunde aan de Universiteit van Iowa. Dit werk werd ook ondersteund door de oude goud Fellowship (Bates) en Grant IRG-15-176-40 van de American Cancer Society, beheerd door The Holden uitgebreide Cancer Center aan de University of Iowa (Bates)

Dit protocol heeft eerder goedgekeurd en volgt de richtsnoeren die door de Universiteit van Iowa institutionele Review Board. Gegevens waren verzameld als onderdeel van een project goedgekeurd door de institutionele Review Board aan de Universiteit van Iowa. Deelnemers gaf geïnformeerde toestemming en de studies werden uitgevoerd overeenkomstig de verklaring van Helsinki.
1. apparatuur
<ol><li>Controleer de apparatuur lijst om te verifiëren dat alle vereiste apparatuur is beschikbaar. Cont...

<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>

Hier vindt u een protocol voor het meten van VD en airways homogeniteit (helling). Deze metingen kunnen worden verricht op FRC, of als een functie van longkanker volume. FRC te meten vóór het begin van het experiment en nadat een verstoring kan worden uitgezet als functie van longkanker volume VD en helling en kan nuttige informatie over de structuur-functie relatie van de longkanker die niet is verkregen capnography op FRC alleen.
Airways volume en structuur met een ho...

Gas wassen technieken zijn gebruikt voor decennia te leveren belangrijke informatie over de structuur en de eenvormigheid van de boom van de luchtwegen. De Long is klassiek beschreven als zijnde twee compartimenten – een geleidende zone die bestaat uit de anatomische dode ruimte en de respiratoire zone waar Gaswisseling in de longblaasjes voorkomt. De geleidende luchtwegen worden genoemd als "dead space", omdat ze niet aan de uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide deelnemen. In één adem gas wassen voorinstallatiemethode, kan het profiel van de concentratie van een uitgeademde gas worden gebruikt om te bepalen van de omvang van de anatomische dode ruimte en voor het afleiden van de informatie over de uniformiteit van ventilatie. Sommige methoden afhankelijk is van het ademen van inerte gassen te maken van deze maatregelen (N-2, argon, hij, SF6, enz.). Het gebruik van inert gas is reeds lang gevestigde, ondersteund door1van de verklaringen van wetenschappelijke consensus, en er zijn beschikbare commerciële apparatuur met gebruiksvriendelijke interfaces. Echter kan de uitgeademde Profiel van kooldioxide (CO2) worden gebruikt voor het afleiden van soortgelijke informatie. Evaluatie van het profiel van CO2 als een functie van de uitgeademde volume of volumetrische capnography, vereist geen de deelnemer om te ademen speciale gasmengsels en kunt de onderzoeker om extra informatie flexibel over het metabolisme en gas te verzamelen uitwisselen met minimale aanpassing aan de techniek.
Tijdens een gecontroleerde uitademing, kan de concentratie van CO2 worden afgeplot tegen de uitgeademde totaalvolume. Aan het begin van een uitademing, is de dode ruimte gevuld met atmosferische gas. Dit komt tot uiting in fase I van de uitgeademde CO2 profile waar er is een niet detecteerbaar hoeveelheid CO2 (Figuur 1, bovenaan). Fase II markeert de overgang naar de alveolaire gas, waar de gasuitwisseling plaatsvindt en CO2 is overvloedig. Het volume op het middelpunt van fase II is het volume van de anatomische dode ruimte (VD). Fase III bevat alveolaire gas. Omdat airways met verschillende diameters leeg tegen verschillende tarieven, de helling (S) van fase III informatie over airways uniformiteit bevat. Een steilere helling van fase III suggereert een minder uniforme airway boom proximale naar terminal bronchioli of convectie-afhankelijke heterogeniteit2. In het geval waar een verstoring kan veranderen het rentepercentage van CO2 productie, alsmede om vergelijkingen tussen individuen te maken, kan de helling worden onderverdeeld door het oppervlak onder de kromme te normaliseren voor verschillen in de stofwisseling (NS- of genormaliseerde helling). Volumetrische capnography nog eerder is gebruikt voor de evaluatie van de veranderingen in airways volume en uniformiteit volgende lucht verontreinigende stof blootstelling3,4,5,6.
Gastransport in de longen wordt beheerst door zowel convectie en verspreiding. Maatregelen in één adem wassen zijn sterk afhankelijk van de luchtstroom en de gemeten waarde van VD optreedt bij de grens van convectie-diffusie. Het debiet van de uitademing of voorgaande inademing wijzigt, wordt de locatie van die grens7. Capnography is ook sterk afhankelijk van het volume van de longen die onmiddellijk voorafgaat aan de manoeuvre. Grotere volumes van de Long opzwellen de luchtwegen, wat resulteert in grotere waarden van VD8. Een oplossing is om consequent de meting op hetzelfde Long volume – meestal functionele residuele capaciteit (FRC). Een alternatieve, beschreven hier, is het paar volumetrische capnography met barometrische plethysmography, met het oog op de relatie tussen VD en het volume van de longen. De deelnemer voert vervolgens de manoeuvre bij constant debiet, terwijl variërend van het volume van de longen. Hierdoor kan nog steeds voor klassieke capnographic maatregelen op FRC, maar ook voor de relatie tussen het volume van de longen en de dode ruimte volume en het volume van de longen en de homogeniteit te worden afgeleid. Inderdaad, de toegevoegde waarde van de koppeling van capnography aan plethysmography komt uit de mogelijkheid om te testen van de hypothesen over de distensibility van de boom van de luchtwegen en de structuur-functie relatie van de longen. Dit kan zijn een waardevol instrument voor onderzoekers gericht op het kwantificeren van de invloed van airways mechanica versus de naleving van de Long en elastance pulmonale-functie in gezonde en zieke populaties9,10,11 . Bovendien, boekhouding voor het volume van de absolute Long waartegen de volumetrische capnographic metingen worden uitgevoerd onderzoekers kunt te karakteriseren van de effecten van voorwaarden die de status van de inflatie van de longen, zoals obesitas veranderen kunnen, Long transplantatie of interventies zoals borst muur vastbindt. Volumetrische capnography wellicht uiteindelijk klinisch nut in de intensieve zorg instelling12,13.

<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

Hulpprogramma's voor het meten van Long- en luchtwegen volume staan kritisch tegenover voor pulmonaire onderzoekers ook geïnteresseerd in de evaluatie van de gevolgen van ziekte of nieuwe therapieën op de longen. Barometrische plethysmography is een klassieke techniek te evalueren van het volume van de longen met een lange geschiedenis van klinisch gebruik. Volumetrische capnography maakt gebruik van het profiel van de uitgeademde kooldioxide te bepalen van de omvang van de dirigent luchtwegen of dode ruimte, en biedt een index van airways homogeniteit. Deze technieken kunnen zelfstandig of in combinatie worden gebruikt om te evalueren van de afhankelijkheid van airways volume en homogeniteit op longkanker volume. Dit document biedt gedetailleerde technische instructies voor het repliceren van deze technieken en onze representatieve gegevens blijkt dat het volume van de luchtwegen en homogeniteit zijn sterk gecorreleerd aan longkanker volume. We bieden ook een macro voor de analyse van gegevens van de capnographic, die kunnen worden gewijzigd of aangepast aanpassen aan verschillende experimentele designs. Het voordeel van deze maatregelen is dat hun voordelen en beperkingen worden ondersteund door tientallen jaren van experimentele gegevens, en ze herhaaldelijk in hetzelfde onderwerp zonder dure beeldvormende apparatuur of technisch geavanceerde analyse algoritmen kunnen worden gemaakt. Deze methoden kunnen met name nuttig zijn voor onderzoekers ook geïnteresseerd in de verstoringen die zowel de functionele residuele capaciteit van de Long- en luchtwegen volume veranderen.

Representatieve plethysmography selectieresultaten in Figuur 4. Deze deelnemer vereist vier pogingen om te verzamelen van drie FRC waarden met < 5% variabiliteit van de mean.%Ref weerspiegelt het percentage van de voorspelde waarde voor elke variabele die is gebaseerd op de bevolking regressie vergelijkingen die rekening account geslacht, leeftijd, ras, lengte en gewicht
Figuur ...

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

Combineren volumetrische Capnography en barometrische Plethysmography voor het meten van de Long structuur-functie relatie

Hier beschrijven we twee maatregelen van pulmonaire functie – barometrische plethysmography, waarmee de meting van het volume van de longen, en volumetrische capnography, een instrument voor het meten van de anatomische dode ruimte en de eenvormigheid van de luchtwegen. Deze technieken kunnen worden afzonderlijk gebruikt of gecombineerd om te beoordelen airways functie bij verschillende Long volumes.

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

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de longfysiologie, met name over hoe de structuurfunctierelatie in de long bijdraagt aan de ziektepathologie. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het mogelijk maakt om herhaaldelijk maatregelen te nemen, binnen hetzelfde onderwerp, zonder dure beeldapparatuur of technisch geavanceerde analysealgoritmen. De implicaties van het meten van de longstructuur-functie relatie uit te breiden tot het begrijpen van de ontwikkeling van longziekten, met behulp van klassieke, gevestigde fysiologische instrumenten om nieuwe interventies te evalueren.Hoewel deze methode inzicht geeft in de menselijke longfysiologie, kan het ook worden toegepast op diermodellen van longziekten. Over het algemeen kunnen individuen die nieuw zijn bij deze methode worstelen met de juiste coaching van deelnemers om de geschetste manoeuvres te volgen. Verschillende oefenruns zijn vaak nodig met een eerste deelnemer.Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang, omdat de capnografische manoeuvre moeilijk te leren kan zijn en de stroom en het volume van de manoeuvre zorgvuldig moeten worden gecontroleerd. Procedures met betrekking tot menselijke proefpersonen is goedgekeurd door de Institutional Review Board van de Universiteit van Iowa. Gebruik voor het begin van de kalibratie een standaardbarometer om de temperatuur, barometerdruk en relatieve vochtigheid te meten en voer deze waarden in de plethysmograafsoftware in als correctiefactoren.Om de stroomsensor te kalibreren, gebruikt u een gekalibreerde spuit van drie liter bij variabele stroomsnelheden en gebruikt u een pomp van 50 milliliter om de druk van de doos te kalibreren. Laat de deelnemer vlak voor de plethysmografiemeting de hele lichaamsplethysmograaf betreden en de deur sluiten. Na 30 tot 60 seconden van thermische evenwicht, instrueren de deelnemer om hun mondstuk te plaatsen op het mondstuk, zet op de neus clips, en plaats hun handen op hun wangen.Instrueer de deelnemer om normaal te ademen, waardoor ten minste vier getijdenademen kunnen worden verkregen en een functionele restcapaciteit kan worden vastgesteld. Sluit aan het einde van een normale uitademing de sluiter en coach de deelnemer om licht op 0,5 tot één ademhaling per seconde gedurende drie tot vier seconden te hijgen. Evalueer de relatie tussen de monddruk en plethysmograaf druk om ervoor te zorgen dat het een reeks van overlappende, rechte lijnen, zonder thermische drift, en open de sluiter en laat de deelnemer om een normale adem te nemen.Coach vervolgens de deelnemer om uit te ademen naar het restvolume. Gevolgd door een maximale inspiratoire manoeuvre naar de totale longcapaciteit. Voordat de deelnemer arriveert, adres en wijzig de variabelen in de tabel, indien nodig.Om de gasanalyzer te kalibreren, bevestigt u de droogbuis aan de mengkamer en spoelt u de zak met inert gas met een snelheid van ten minste 10 liter per minuut, waarbij u ervoor zorgt dat het systeem niet onder druk wordt geplaatst. Zodra de weergegeven concentraties van de verplaatste kooldioxide en zuurstof zijn gestabiliseerd, pas de nulknoppen aan totdat ze allebei nul lezen. Herhaal vervolgens de spoeling met 6% kooldioxide en ruimtelucht met 20,93% zuurstof als de kalibratiegassen, die de concentratie van de kalibratiegassen met de spanknop afstemmen wanneer de concentratie van de gassen stabiliseert.Controleer vervolgens de inerte gas- en kalibratiegasconcentraties opnieuw en pas de nul- en spanknoppen aan totdat beide nauwkeurig zijn tot plus of min 0,1%Om de verwarmde pneumotach te kalibreren, laat u de pneumotach minstens 20 minuten opwarmen tot 37 graden Celsius en opent u het Flow Channel-menu in de systeemsoftware. Selecteer Spirometer en klik op Nul tot nul de pneumotach. Selecteer vervolgens OK. Gebruik een flow head adapter om een drie liter spuit aan te sluiten op de pneumotach en markeer de kalibratie adem.Selecteer in het menu Stroomkanaal de optie Spirometerstroom en Kalibreren en voer drie liter in. Klik op OK. En gebruik de spuit de injecteren drie liter ruimte lucht in de pneumotach bij verschillende stroomsnelheden. Het verschil met drie liter moet minder dan 5% Zijn Wanneer het systeem klaar is, coach de deelnemer om een enkele manoeuvre uit te voeren bestaande uit twee paar ademhalingen: een coachingsadem en een adem voor analyse.Omdat we inspiratie en expiratie hebben, met inspiratie. Tijdens de manoeuvre coacht u de deelnemer om de stroomgeleider op de computermonitor te volgen. Overweeg het toevoegen van een weerstand in lijn met het mondstuk om de uitgeademde stroom gemakkelijker te controleren.Om de functionele restcapaciteit te meten, instrueert u de deelnemer om recht met beide voeten op de vloer te zitten, neusklemmen aan te trekken en zijn mond op het mondstuk te plaatsen. Coach de deelnemer om ten minste één minuut getijdenademhaling te voltooien om de metabolische functie te meten en de deelnemer vertrouwd te laten raken met het mondstuk. De gegevensverzameling na één minuut stoppen.Voordat de manoeuvre begint, moeten deelnemers hun getijdenvolume variëren, waarbij ze normaal, kleiner of groter zijn dan normale getijdenademen, om ervoor te zorgen dat capnogrammen worden verkregen bij verschillende longvolumes. Coach de overgang naar het uitvoeren van een capnogram manoeuvre zodra de stroomtraceringen op het scherm verschijnen, en hervat de gegevensverzameling op een willekeurig punt in de ademhalingscyclus van de deelnemer, zodat metingen kunnen worden verkregen bij verschillende longvolumes. Ten slotte, coach om een zucht uit te voeren aan het einde van elke manoeuvre, zodat de spieren van de ademhaling volledig ontspannen zijn, zodat de functionele ademhalingscapaciteit kan worden bepaald.De belangrijkste stap, is de juiste meting en voltooiing van de manoeuvre uitgevoerd met volumetrische capnografie. Stop vervolgens de gegevensverzameling en laat de deelnemer de capnogrammanoeuvres minstens zes tot acht keer herhalen, om 12 tot 16 paar ademhalingen te verkrijgen voor analyse. Hier wordt een representatief enkel capnogram weergegeven dat wordt gebruikt in een analyse en de ruwe gegevens voor de gehele opeenvolging van de manoeuvre.In de ruwe gegevens werden het capnogram en de stroomtracering niet uitgelijnd om rekening te houden met de vertraging. In deze representatieve gevallen waren de dode ruimte en de helling aanzienlijk gecorreleerd aan het longvolume, wat suggereert dat de dode ruimte en de homogeniteit van de luchtwegen toenemen naarmate het longvolume toeneemt. Tijdens het proberen van deze procedure, is het belangrijk om te onthouden dat het sterk afhankelijk is van de uitgeademde stroomsnelheid van de deelnemer en de vertraging tussen de analyzer en de spirometer.De nauwkeurigheid van deze vales moet zorgvuldig worden gecontroleerd. Na de ontwikkeling maakte deze techniek de weg vrij voor onderzoekers op het gebied van pulmonologie om de structuur-volumerelatie van de long in verschillende patiëntenpopulaties te onderzoeken, en dit zou mogelijk kunnen worden geïntegreerd in de standaard bedzorg van ademhalingsziekten.

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 (

Hoogfrequente hoge resolutie Echocardiografie: eerste bewijs op niet-invasieve Herhaalde Maatregel van myocard Strain, contractiliteit, en mitralisinsufficiëntie in de Ischemie-reperfusie Murine Hart

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

Bronchiale Thermoplasty: een nieuwe therapeutische aanpak van ernstige astma

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

De meting en behandeling van Onderdrukking in Amblyopie

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 in het ischemische Rat Lung

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

Niet-invasieve Intratracheaal intubatie om te studeren de Pathologie en Fysiologie van 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

Een muizenmodel van myocard ischemie-reperfusie schade door de eileiders van de LAD

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

Implantatie van fibrinegel op Muis Lung naar Lung-specifieke angiogenese

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

Hartkatheterisatie in Muizen bij de Pressure Volume Relationship Meet: Onderzoek naar de 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

Augmented Reality en 3D-printen combineren om patiënt modellen op een smartphone weer te geven

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

Evaluatie van compatibiliteit en nauwkeurigheid van capnografiebemonsteringslijn bij gebruik met een draagbare capnografiemonitor

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