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 arbeidet ble finansiert av avdelinger for helse og menneskelige fysiologi og indremedisin ved University of Iowa. Dette arbeidet ble også støttet av gamle gull fellesskap (Bates) og Grant IRG-15-176-40 fra American Cancer Society, administrert gjennom The Holden omfattende Cancer Center på The University of Iowa (Bates)

Denne protokollen er godkjent tidligere av og følger retningslinjene ved University of Iowa institusjonelle Review Board. Dataene ble samlet som en del av et prosjekt som er godkjent av institusjonelle Review Board på University of Iowa. Deltakerne ga samtykke og studiene ble utført i henhold til erklæringen i Helsinki.
1. utstyr
<ol><li>Sjekk tabellen utstyr for å kontrollere at all nødvendig utstyr er tilgjengelig. Dobbeltsjekk hjelp til grafisk fremstilling av utstyret i <strong cla...

<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 tilbys en protokoll for måling av VD og airways homogenitet (stigningstallet). Disse målingene kan gjøres på FRC, eller som en funksjon av lunge volum. Måle FRC før begynnelsen av eksperimentet, og etter en forstyrrelsene tillater VD og skråningen skal tegnes som en funksjon av lungevolumet og kan gi nyttig informasjon om strukturen-funksjon forholdet av lunge som ikke er Hentet fra capnography på FRC alene.
Airways volum og høy oppløsning strukturen kan få...

Gass bleke teknikker har blitt brukt i flere tiår for å gi viktig informasjon om struktur og ensartethet airway treet. Lungene er klassisk beskrevet som å ha to deler-en gjennomfører sone som består av anatomiske døde plass og respiratoriske sonen hvor gassutveksling oppstår i alveoli. Gjennomfører luftveiene er betegnet som "dead space" fordi de ikke deltar i utveksling av oksygen og karbondioksid. I enkelt pusten gass bleke metoden kan konsentrasjon profilen til en utåndet gass brukes til å finne volumet av anatomiske døde plass og utlede informasjon om ensartetheten ventilasjon. Noen metoder stole på pust av inert gasser å gjøre disse tiltakene (N2, argon, han SF6, etc.). Bruk av inert gass er veletablerte, støttet av vitenskapelige konsensus uttalelser1, og det er tilgjengelig kommersielt utstyr med brukervennlig grensesnitt. Imidlertid kan utåndet profilen av karbondioksid (CO2) brukes til å utlede lignende informasjon. Evaluere profilen av CO2 som en funksjon av utåndet volum eller volumetriske capnography, krever ikke deltakeren å puste spesielle gass blandinger og lar etterforskeren å samle ytterligere informasjon fleksibelt om stoffskifte og gass utveksle med minimal justering teknikken.
Under en kontrollert utpust, kan konsentrasjonen av CO2 tegnes mot utåndet totalvolumet. I begynnelsen av en utpust, er død rommet fylt med atmosfærisk gass. Dette gjenspeiles i fase I av utåndet CO2 profil der hvor det er en undetectable mengden CO2 (figur 1, topp). Fase II markerer overgangen til alveolar gassen, der gassutveksling oppstår og CO2 er rikelig. Volumet på midtpunktet i fase II er volumet av anatomiske døde plass (VD). Fase III inneholder alveolar gass. Fordi airways med forskjellige diametere tom på forskjellige rater, skråningen (S) av fase III gir informasjon om airways ensartethet. En brattere skråning på fase III antyder en mindre ensartet airway treet proksimale terminal bronchioles eller konveksjon-avhengige inhomogeneity2. I tilfelle der en forstyrrelsene kan endre CO2 produksjon, og foreta sammenligninger mellom individer kan skråningen deles av området under kurven normalisere for forskjeller i metabolismen (NS eller normalisert skråningen). Volumetrisk capnography har vært brukt tidligere å vurdere endringer i luftveiene volum og ensartethet følgende luft forurensende eksponering3,4,5,6.
Gasstransport i lungene er underlagt både konveksjon og spredning. Enkelt pusten bleke tiltak er svært avhengig av luftstrømmen målt verdien av VD skjer på konveksjon-diffusjon grensen. Endre infusjonshastigheten utpust eller foregående innånding endrer plasseringen av at grensen7. Capnography er også svært avhengig av volumet av lunge forut for manøveren. Større lunge volumer distend luftveiene, noe som resulterer i større verdier VD8. En løsning er å konsekvent gjør måling på samme lunge volum-vanligvis funksjonell restkapasitet (FRC). En alternativ, beskrevet her, er å par volumetriske capnography med Barometrisk plethysmography, for å få forholdet mellom VD og lunge volum. Deltakeren deretter utfører manøver til konstant flyt priser, mens varierende lungevolumet. Dette gjør fortsatt klassiske capnographic tiltak skal foretas FRC, men også forholdet mellom lungevolumet og dead space volum og mellom lungevolumet og homogenitet å være avledet. Faktisk kommer den ekstra verdien av capnography med plethysmography fra muligheten til å teste hypoteser om distensibility airways treet og struktur-funksjon forholdet av lunge. Dette kan være et verdifullt verktøy for etterforskerne å kvantifisere påvirkning av luftveiene mekanikk versus lunge samsvar og elastance lunge-funksjonen i friske og syke bestander9,10,11 . Videre regnskap for absolutt lungevolumet som volumetriske capnographic målingene blir utført gir etterforskerne å karakterisere effekten av forhold som kan endre inflasjon tilstanden til lungene, som fedme, lunge transplantasjon eller intervensjoner som brystet veggen strapping. Volumetrisk capnography kan til slutt ha klinisk nytte i intensivavdelinger innstillingen12,13.

<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

Verktøy for å måle lungene og luftveiene volum er avgjørende for lunge forskere interessert i å evaluere virkningen av sykdom eller romanen terapi på lungene. Barometrisk plethysmography er en klassisk teknikk å evaluere lungevolumet med en lang historie med klinisk bruk. Volumetrisk capnography benytter profilen til utåndet karbondioksid bestemme mengden gjennomfører luftveiene eller død plass, og gir en indeks over airways homogenitet. Disse teknikkene kan brukes uavhengig eller i kombinasjon for å evaluere avhengigheten av luftveiene volum og homogenitet lunge volum. Dette papiret gir detaljerte tekniske instruksjoner å gjenskape disse teknikkene og vår representant data viser at airways volumet og homogenitet er sterkt korrelert til lunge volum. Vi tilbyr også en makro for analyse av capnographic data, som kan endres eller tilpasses passer annerledes eksperimentell design. Fordelen med disse tiltakene er at sine fordeler og begrensninger støttes av tiår med eksperimentelle data, og de kan gjøres flere ganger i samme emne uten dyre bildebehandlingsutstyr eller teknisk avansert analysealgoritmer. Disse metodene kan være spesielt nyttig for etterforskere interesse for forstyrrelser som endre både den funksjonell restkapasitet av lungene og luftveiene.

Representant plethysmography resultater er gitt i Figur 4. Denne deltakeren kreves fire forsøk på å samle tre FRC verdier med < 5% variasjon fra mean.%Ref gjenspeiler prosent av forutsagte verdien for hver variabel basert på befolkningen regresjon ligninger som tar konto kjønn, alder, rase, høyde og vekt
Figur 1 (øverst) viser en representant enkelt capnogram bru...

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 Barometrisk Plethysmography å måle lunge struktur-funksjon forholdet

Her beskriver vi to mål av lunge funksjon-Barometrisk plethysmography, hvilke innrømmer måling av lunge volum, og volum capnography, et verktøy for å måle anatomiske døde plass og airways ensartethet. Disse teknikkene kan brukes uavhengig eller kombinert for å vurdere airways funksjonen på ulike lunge volumer.

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 metoden kan bidra til å svare på viktige spørsmål i lungefysiologi, spesielt om hvordan strukturfunksjonsforholdet i lungene bidrar til sykdomspatologi. Den største fordelen med denne teknikken er at den gjør det mulig å gjøre tiltak gjentatte ganger, innenfor samme emne, uten dyrt bildeutstyr eller teknisk avanserte analysealgoritmer. Implikasjonene av å måle lungestruktur-funksjonsforholdet strekker seg mot å forstå utviklingen av lungesykdommer, ved hjelp av klassiske, veletablerte fysiologiske verktøy for å evaluere nye inngrep.Selv om denne metoden gir innsikt i menneskelig lungefysiologi, kan den også brukes på dyremodeller av lungesykdom. Generelt kan personer som er nye på denne metoden slite med riktig coaching av deltakerne for å følge de skisserte manøvrene. Flere øvelsesløp er ofte nødvendig med en førstegangsdeltaker.Visuell demonstrasjon av denne metoden er kritisk, da den capnografiske manøveren kan være vanskelig å lære og flyten og volumet av manøveren må kontrolleres nøye. Prosedyrer som involverer menneskelige har blitt godkjent av Institutional Review Board ved University of Iowa. Før kalibreringen startes, må du bruke et standard barometer til å måle temperatur, barometrisk trykk og relativ fuktighet, og angi disse verdiene i plethysmograph-programvaren som korreksjonsfaktorer.For å kalibrere strømningssensoren, bruk en kalibrert tre liters sprøyte ved varierende strømningshastigheter og bruk en 50 mlerpumpe til å kalibrere bokstrykket. Umiddelbart før plethysmografimålingen, be deltakeren gå inn i hele kroppens plethysmograph og lukke døren. Etter 30 til 60 sekunder med termisk likevekt, be deltakeren om å plassere munnen på munnstykket, ta på neseklemmene og legg hendene på kinnene.Be deltakeren om å puste normalt, slik at minst fire tidevannspuster kan kjøpes, og en funksjonell gjenværende kapasitet som skal etableres. På slutten av en normal utånding, lukk lukkeren og trener deltakeren til å bukse lett på 0,5 til ett åndedrag per sekund i tre til fire sekunder. Evaluer forholdet mellom munntrykket og plethysmograph-trykket for å sikre at det er en serie overlappende, rette linjer, uten termisk drift, og åpne lukkeren og la deltakeren ta et normalt åndedrag.Deretter trener deltakeren til å puste ut til restvolumet. Etterfulgt av en maksimal inspiratorisk manøver til total lungekapasitet. Før deltakeren kommer, må du adressere og endre variablene i tabellen etter behov.For å kalibrere gassanalysatoren, fest tørkerøret til blandekammeret og skyll posen med inert gass med en hastighet på minst 10 liter per minutt, vær forsiktig ikke trykksystemet. Når de viste konsentrasjonene av det fordrevne karbondioksidet og oksygenet har stabilisert seg, juster nullknottene til de begge leser null. Gjenta deretter spylingen med 6 % karbondioksid og romluft som inneholder 20,93 % oksygen som kalibreringsgasser, som samsvarer med konsentrasjonen av kalibreringsgassene med span-knotten når konsentrasjonen av gassene stabiliserer seg.Deretter, sjekk inert gass og kalibrering gasskonsentrasjoner og justere null og span knotter til begge er nøyaktige til pluss eller minus 0,1%For å kalibrere den oppvarmede pneumotach, la pneumotach varme til 37 grader Celsius i minst 20 minutter, og åpne Flow Channel menyen i systemprogramvaren. Velg Spirometer, og klikk Null for å nullere pneumotach. Velg deretter OK. Bruk en strømningshodeadapter til å koble en tre liters sprøyte til pneumotach og markere kalibreringspusten.Velg Spirometer Flow og Kalibrer under Flow Channel-menyen, og angi tre liter. Klikk OK. Og bruk sprøyten injisere tre liter romluft i pneumotach ved varierende strømningshastigheter. Forskjellen fra tre liter bør være mindre enn 5%Når systemet er klart, trener deltakeren til å utføre en enkelt manøver bestående av to par åndedrag: et coaching pust og et pust for analyse.Fordi vi har inspirasjon og utløp, med inspirasjon. Under manøveren trener du deltakeren til å følge strømningsveiledningen på dataskjermen. Vurder å legge til en motstand i tråd med munnstykket for å gjøre utåndet flyt lettere å kontrollere.For å måle den funksjonelle gjenværende kapasiteten, be deltakeren om å sitte rett med begge føttene på gulvet, ta på seg neseklemmer og legg munnen på munnstykket. Coach deltakeren til å fullføre minst ett minutt med tidevannspust for å måle metabolsk funksjon og for å tillate deltakeren å bli kjent med munnstykket. Stopp datainnsamlingen etter ett minutt.Før manøveren begynner, bør deltakerne variere tidevannsvolumet, ta enten normale, mindre eller større enn normale tidevannspust, for å sikre at capnograms oppnås ved forskjellige lungevolumer. Coach deltakeren til overgangen til å utføre en capnogrammanøver så snart strømningssporingene vises på skjermen, og gjenoppta datainnsamlingen på et tilfeldig punkt i deltakerens respiratorisk syklus, slik at målinger kan oppnås ved forskjellige lungevolumer. Til slutt, trener for å utføre et sukk på slutten av hver manøver, slik at musklene i åndedrett er helt avslappet, slik at funksjonell respiratorisk kapasitet bestemmes.Det viktigste enkelttrinnet, er riktig måling og ferdigstillelse av manøveren utført med volumetrisk kapnografi. Deretter stopper du datainnsamlingen og får deltakeren til å gjenta kapnogrammanøvrene minst seks til åtte ganger til, for å få 12 til 16 par åndedrag for analyse. Her vises et representativt enkelt kapnogram som brukes i en analyse, og rådatane for hele sekvensen av manøveren.I rådata ble ikke capnogram og flytsporing justert for å ta hensyn til tidsforsinkelsen. I disse representative tilfellene var det døde rommet og skråningen betydelig korrelert med lungevolumet, noe som tyder på at det døde rommet og luftveienes homogenitet øker etter hvert som lungevolumet øker. Mens du prøver denne prosedyren, er det viktig å huske at den er svært avhengig av deltakerens utåndede strømningshastighet og forsinkelsen mellom analysatoren og spirometeret.Nøyaktigheten av disse vales bør kontrolleres nøye. Etter utviklingen banet denne teknikken vei for forskere innen lungevitenskap for å utforske lungestrukturens strukturvolumforhold i ulike pasientpopulasjoner, og dette kan potensielt integreres i standard sengepleie av luftveissykdommer.

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

Den Måling og behandling av undertrykkelse 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 ischemiske rottelunger

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

Noninvasive røret Intubering å studere patologi og fysiologi av 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 murine modell av myokardiskemi-reperfusjon Injury gjennom Ligation av Left Anterior Synkende 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

Implantasjon av fibringel på Mouse Lung å studere Lung-spesifikke 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

Hjertekateterisering i Mus for å måle trykket Volume Forholdet: Gransker 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

Kombinere utvidet virkelighet og 3D-utskrift for å vise pasient modeller på en smarttelefon

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 av kompatibilitet og nøyaktighet for kapnografiprøvelinje når den brukes med en bærbar kapnografiskjerm

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