
xhaled_nitr_= ic oxide in--哮喘和FENO_1996(前)(max completed).doc
7页哮喘患者呼出一氧化氮的增加主要来自下呼吸道SERGEI A. KHARITONOV, K. FAN CHUNG, DAVID EVANS, BRIAN J. O'CONNOR, and PETER J. BARNESDepartment of Thoracic Medicine, National Heart and Lung Institute, London, United Kingdom一氧化氮(NO)是人体呼出空气中的可检出气体,哮喘患者的呼出气体中,一氧化氮浓度会增加我们利用不同的呼气方式和直接对上,下呼吸道进行采样调查,研究了哮喘患者呼出气体中所增加 NO 的来源呼出的 NO 通过化学发光分析仪测量 正常人组在受阻呼吸,呼出流量为 1 L / min 时,NO 的浓度为78±3 ppb(n = 46) ,哮喘患者则有显著升高(301±26 ppb,N = 30 ,P 3mm ),至少有两种常见的吸入性过敏反应(花粉,屋尘螨,猫毛,Aspergitlus fumigatusi),呼吸道反应上升,确定方式是:小于 8mg/ml 的高浓度乙酰甲胆碱可使 FEV I (PC 20 )下降 20%。
所有的患者均接受所需的吸入式 β2 受体激动剂治疗,且在之前 3 个月内未使用吸入糖皮质激素或口服类固醇研究开始前至少 4 周内,无上呼吸道感染史无当前吸烟者其中虽有两人之前吸烟,但都在早于 5 年以前停止吸烟表一正常及哮喘个体的特征年龄 性别 Atopy FEVl FVC PC20+(yr) (M/F) (+/-) (% pred) (% pred) (mg/ml)正常人 n = 46 32 ± 4 40 M 6+ 95 ± 5 96±4 > 16哮喘患者 n = 30 28 ± 5 24 M 30+ 91 ±4 93 ± 5 < 3.3简语定义: : FEV1 = 每秒用力呼出量; FVC = 用力呼出肺活量; PC20 =可使FEV 1 下降 20% 的高浓度的乙酰甲胆碱* 平均 ± SEM 值.t 几何平均值研究设计对所有控制个体和哮喘患者进行四种独立的呼出 NO 测量: (1)以全部肺活量(TLC)对分析仪进行的受阻呼出(受阻呼出 NO); (2)以全部肺活量(TLC)和最小阻力,缓慢无障碍地对分析仪呼吸,并从侧臂对 NO 进行取样(终期呼出 NO ,顺畅呼吸); (3)屏息 20 秒后,以全部肺活量(TLC)和最小阻力,缓慢无障碍地对分析仪呼吸(最终呼出 NO ,屏息); (4)屏气期间抽样(鼻腔 NO)。
此外,对 10 名男性哮喘患者和五名正常人(四男)志愿者,进行了下呼吸道纤维支气管镜 NO 测定所有的测量都在上午进行 该程序由 Royal Brompton Hospital Medical Ethics Committee 批准,所有被研究者均书面同意参加 一氧化氮测定呼出 NO 的测定采用化学发光分析仪(Model LR2000; Logan Research, Rochester, UK),NO 灵敏度为 1到 5000 单位(ppb,体积比),识别率为 0.3ppb,以用于记录呼出的 NO 浓度此功能省却了利用收集器对气体进行收集的需要,也消除了因此造成的 NO 损失,提高了灵敏度(响应时间<0.5 秒)和重复使用的便利除了一氧化氮,分析仪还可对 CO2(精确度为 0.1%CO2,响应时间 200 毫秒)、样本压力和容量进行实时测量分析仪已配备反馈控制单元,可保持压力(3 ± 0.4 mm Hg)和流量(顺畅呼吸时 5 L / min,受阻呼吸时 1 L/min)在一定范围内,消除对 NO 记录的影响因此在吹嘴,以及随后在反应室中产生的压力,其变化可忽略不计(< 0.1 ppb),不会影响 NO 读数。
该电子分析仪在所有测试中的采样速率是 250 ml/min每天采用检测过的氮气与 NO 混合物(90 ppb 和 500 ppb)和 5% CO2(BOC Special Gases, Surrey Research Park, Guildford, UK)对分析仪进行校准环境空气中的 NO,在每个个体测定前后均被记录受阻 NO 呼出量是在 45 秒内,以最大肺活量,经分析仪的广口 Teflon 管道向分析仪呼气,流速约为1L/min,因此,为呼出提供阻力(受阻呼出 NO 值)在受阻呼吸时,对峰值呼出 NO 值进行了测定在这种测量中,浓度曲线下的区域与峰值 NO 值密切关联(r =0.98);因此,在所有的计算中,均采用峰值被测者接着以类似方式,在 30 秒内,以最大肺活量和 5L/min 的流速,不经过分析仪,以最小阻力呼气从侧臂对 NO 进行取样(终期呼出 NO ,顺畅呼吸)通畅呼气时的终期呼出 NO 浓度,与终期呼出CO2 读数(5% CO2)平滑部分对应的值,被作为肺泡样品的代表值这种使用自由呼吸气流的测量方法,在屏息 20 秒后,被重复测定(终期呼出的 NO-屏息)在所有测试中,被测者均佩戴有鼻夹。
借助分析仪中压力和容量传感器的可视化流速显示,使呼吸过程中的压力,在测试期间保持恒定(3 ± 0.4 mm Hg)鼻腔 NO 的测量需要在被测者屏息,无主动呼出时,将 Teflon 管插入一个鼻孔这有助于分析鼻腔内,在自由流动的环境空气(250 ml/min)中,从一个鼻孔进入另一个鼻孔,然后直接进入分析仪时的 NO 浓度每次安静休息至少 15 分钟后,测试取得本轮测试的基线值下呼吸道 NO 测定,采用细孔 Teflon 管,由纤维支气管镜的钳子通道(Olympus, KeyMed Ltd., Southend, UK)置入被测试者术前在 30 秒内进行 2毫克咪达唑仑静脉注射,2 分钟后,如果镇静作用不充分,可随后增加 0.5-1.0 毫克局部麻醉采用 4%的盐酸利多卡因测量时要求被测者屏息 15 至 20 秒(即,该测试不需要呼气),同时通过支气管镜,在气管的下端和右中叶口,对气管和支气管的 NO 值进行测定套管在直视下置入,测得 NO 的峰值由于这种测定方法的实际问题,我们无法测量呼气时的 NO 值至于受阻呼吸时的 NO 测量,曲线下的区域与峰值 NO 值密切关联,因此,验证了使用 NO 峰值的合理性。
不同呼吸方式时,样本中的二氧化碳含量也被记录分析的结果以曲线图表的方式展现,包含不同时间的NO 浓度、二氧化碳浓度、压力和流量的曲线肺功能及支气管动力试验FEV1 和用力呼吸的肺活量(FVC),利用干肺量计(Vitalograph, Buckingham, UK)进行测定三种呼吸中的最佳数值,被以预测值的某个百分比来表示哮喘患者呼吸道反应性的测定,通过乙酰甲胆碱在支气管诱发的反应来实现该溶液利用输出量为 100 ul 的手持式雾化器(Dosimeter MB3; MEFAR, Bovezzo, Italy)进行雾化 PC20 根据通过插值对数的剂量 - 反应曲线计算统计分析正常和哮喘患者的 NO 值,经过 Student's t test 方式进行比对经方差分析(ANOVA )进行组间比较所有的结果记作± SEM 平均值A p 值 < 0.05 可视化显著差异表二正常及哮喘患者的受阻呼吸峰值、顺畅呼吸末期值和鼻腔 NO 值呼出 NO 浓度值( ppb)不屏息受阻呼出峰值 顺畅呼吸末期值 峰值呼出 末期呼出 鼻腔 NO (ppb)正常人 n = 46 78± 3 7±1 13 ± 1 7±1 996 ± 39哮喘患者 n = 30 301 ±26t 46± 6t 172 ± 29t 54 ± 7t 1,390 ± 71+* 数据为平均 ± SEM .t p < 0.001 (ANOVA), 与对照组有明显不同:I: p < 0.002 (ANOVA), 与对照组有明显不同图 1。
呼出一氧化氮 (NO) 在受阻呼吸中被测定 (峰值受阻呼出). (A) 正常个体的跟踪曲线;NO (ppb), 肺泡CO2 (%) (B) 哮喘患者对应的跟踪值 (C) 来自46 个正常个体(开放符号) 和 30 个哮喘患者的数值(封闭符号) 平均值由水平线标志图 2. 呼出 NO 值,在最小阻力情形下,从侧臂(顺畅呼吸,末期值)取样测试 (A) 正常个体的跟踪曲线;NO (ppb), CO2 (%),流速和压力被同步测定 (B) 哮喘患者对应的跟踪值 (C) 来自46 个正常个体( 开放符号) 和 30 个哮喘患者的数值(封闭符号)平均值由水平线标志图 3. 呼出 NO 值,屏息20秒后,在慢速,最小阻力情形下,从侧臂(顺畅呼吸,末期值)取样测试 (A) 正常个体的跟踪曲线;NO (ppb), CO2 (%),流速和压力被同步测定 (B) 哮喘患者对应的跟踪值 (C) 来自46 个正常个体(开放符号) 和 30 个哮喘患者的峰值和持续NO数值( 封闭符号)平均值由水平线标志图 4. 呼出 NO 值,屏息时由鼻腔测定 (A) 正常个体的跟踪曲线;NO (ppb), CO2 ,CO 2无法检出,意味着没有来自下呼吸道的空气污染。
(B) 哮喘患者对应的跟踪值C) 来自46 个正常个体(开放符号) 和 30 个哮喘患者的数值(封闭符号)平均值由水平线标志图 5. 顺畅呼吸时,呼出 的NO 值,以及通过纤维支气管镜,直接对气管和右肺中叶(RML)进行测定的值正常个体(n = 5, 开放符号) 和哮喘病人(n = 15, 封闭符号) 的检出值平均值由水平线标志结果呼出一氧化氮浓度不同方法测量中,哮喘患者(表 2)呼出的 NO 的浓度均较高哮喘患者的受阻呼出 NO 浓度显著高出(301±26 ppb)对照组( 78±3 PPB,P <0.001),与之前采用相同呼吸方法测定时的记录相比,两组没有显著的变化(8)(图 1)与非哮喘患者相比,哮喘患者在呼气结束时(终期 NO,顺畅呼吸)测定的 NO 值(46±6 ppb),与肺泡CO2 的变化同步,均高于非哮喘个体(7±1 ppb,P <0.001;图 2)受阻呼出的 NO 值或终期顺畅呼出的NO 值,与 FEV1 或 PC20 之间都不存在相关性屏息 20 秒后,测到的初始峰值 NO,哮喘患者明显高出(表 2)初始峰值浓度明显与受阻呼吸的呼出NO 相关(正常人 r = 0.6,哮喘患者 r = 0.5,P <0.01)。
在呼气末期,NO 的浓度下降到一个值,与未屏息时,采用同样呼气方式测定的数值差别不大(图 3)鼻腔一氧化氮浓度鼻腔 NO 浓度的测定值,是在屏息状态测出,并通过 CO2 的缺失进行确认的(图 4)与正常人(996±39 ppb,P<0.002)相比,哮喘患者( 1,390±71 ppb)明显高出无论是正常人,还是哮喘患者,鼻腔 NO 浓度与受阻终期呼出 NO 或通畅呼出时的 NO 之间均没有相关性哮喘患者和正常人之间的 NO 百分比差异,在鼻腔 NO(40±8%,P <0.05)值上最小,而在顺畅呼吸的终期时最大(557 ± 85%, p < 0.001)下呼吸道的一氧化氮浓度支气管镜检查前,患者和对照组呼气的 NO 浓度,接近主要的被研究人群(表 3)与对照组(9 ± 1 ppb; p < 0.01)相比,哮喘患者组在顺畅呼出时的 NO 值(46±11 ppb)有明显差异哮喘患者通过纤维支气管镜在气管(39±12 ppb)和右中叶(39±12 ppb)测得的 NO 浓度,明显高于非哮喘受试者(4±1 ppb,气管,4±2 ppb,右肺中叶,p<0.01,图 5)哮喘患者中,纤维支气管镜测量前测到的终期呼出 NO 浓度,与在气管和右中叶测出的 NO 浓度相近。
但在对照组中,气管和右中叶值的NO 浓度均明显低于终期呼出值终期呼出 NO 值与气管(r。
