多变量指数分级运动气体交换严重程度患者的肺动脉高血压和心力衰竭

文摘

肺动脉高血压患者(多环芳烃)和心力衰竭(HF)显示许多异常呼吸气体交换。强调这些异常与疾病严重度进行锻炼和跟踪。然而,使用气体交换措施在日常临床实践中有限的几个问题,包括大量可用的变量和数据解释困难。此外,极限运动测试限制在临床人群由于其复杂性,病人焦虑和可变性的协议和成本。因此,多元气体交换指数(本研究)集成关键气体交换变量获得轻快在高频运动的严重程度得分范围从正常到severe-very-severe提出。为了演示这个索引的有用性,我们应用这两组(多环芳烃,和高频,)以及年龄匹配的健康对照组()。我们证明这一点上追踪分类和右心室收缩压在PAH (和0.73,在高频)、NYHA和心脏指数(和0.74,)。这个指数演示了一个强大的关系比任何单一气体交换变量。轻快的结论,本研究从光,获得高频运动气体交换是一个有用的方法来简化数据解释在多环芳烃和高频的人口。

1。介绍

肺与血液流动与心脏系列,共享一个共同的表面积,暴露在类似胸廓内的压力变化在呼吸,胸内的空间竞争,获得近100%的心输出量。受体心脏影响呼吸模式,而神经通路在肺部反过来可能会影响心脏功能(如心率)。小的代谢需求的增加(如运动)增强这些心肺交互。因此它是不足为奇的疾病,主要影响肺或心脏显著影响其他器官系统(1,2]。这可能特别观察肺动脉高血压患者(PAH)右心衰的发展和左心力衰竭(HF)患者显著变化发生在肺力学,控制通气,并最终在呼吸气体交换。在这两个病人组气体交换异常往往出现在休息,但强调与运动的挑战。因此,非侵入性的措施心肺气体交换在运动已成为一个比较常见的途径获得评估疾病严重程度、预后和对治疗的反应。然而,尽管大可用性的数据证实在运动中锻炼气体交换措施的效用在这些患者组和迅速改善和简化的方法测试,无创呼吸气体交换仍相对缺乏了解和充分利用在日常临床实践3]。

有很多的障碍更广泛利用锻炼呼吸气体交换。这包括大量的变量等问题产生典型的基于商业上的系统,有些广泛的正常的值(受年龄、性别、健身、肥胖、焦虑,身体大小,等等),并发症,可能会影响数据,相关的复杂性和费用综合临床基础心肺运动试验,和困难和焦虑与最大关联的测试往往脆弱的患者群体(4]。

然而,非侵入式商用气体交换系统开发简单,self-calibrating,更轻,更少的复杂病人接口(5]。此外,它变得明显,气体交换数据以外的峰值耗氧量(或轻快),可以获得光或高频运动(例如,/V有限公司₂斜率,欧佩₂)作为边坡或改变其他可能一样好或在某些情况下更多的预后,可再生的,比从极限运动和敏感测试,少引起病人焦虑在降低成本6]。我们以前证明混合简单设备最小化,还是喜欢轻快和高频的协议的患者,与气体交换数据充分分离多环芳烃和心力衰竭患者健康人群和根据疾病严重程度7- - - - - -9]。

为了进一步简化心肺气体交换临床使用的多环芳烃和高频人口,我们进一步提出了一种多变量指数(本研究),考虑气体交换的关键变量中获得锻炼,已被证明是与这些疾病相关的实体。多变量的价值指数,或得分,此前提出,应该有以下特点10]:(1)利用变量已经有据可查的文学规范的范围和预后价值,(2)利用变量与其他临床相关标识符(例如,疾病分类或常见的临床指标如右心压力或心脏指数),(3)利用一个模型,可以很容易地调整随着文学的发展,和(4)提供了一个简单的概念框架为得分,类似于临床直观的评分方法(例如,或NYHA分级),但提供了一个连续变量的变化更敏感的疾病病理生理学或比典型的治疗,更主观的评分系统。这种方法创建一个新的无创性气体交换轻快严重度评分从高频数据对多环芳烃和高频描述和测试在这些患者组。我们之前报道的气体交换评分系统特定的多环芳烃;然而,我们建议当前更全面和系统化的方法提供了一个清晰的框架跟踪PAH患者,出现高频人口跟踪疾病状态,并提供一个修改器锻炼诱导PH值(11- - - - - -13]。

2。方法

2.1。多变量的发展指数(本研究)得分气体交换数据

基于之前报道的数据从我们的实验室以及其他人,我们确定了6个变量已经被证明能够跟踪疾病严重程度和/或预后多环芳烃和高频人口可以获得休息和光线,submaximal锻炼(8- - - - - -10,13- - - - - -18]。许多这些变量发表了切断值或范围与高风险相关联16,19]。这包括(1)通气当量二氧化碳生产(/V有限公司₂)或呼吸效率(19),(2)耗氧量斜率效率(ou) [17),(3)氧饱和度(圣₂)[20.),(4)休息佩科₂(21),(5)佩的变化₂锻炼,和(6)计算气体交换变量作为肺指数电容()这是氧脉搏乘以佩科₂(×佩₂)跟踪入侵肺部电容的措施13)和修改变量基于变化的斜率佩的音调变化₂从其他光锻炼12]。这最后的修饰符被建议反映更严重的运动给肺血管压力改变和/或潜在分流通过卵圆孔未闭或肺内的分流术由于高压(12]。有一些冗余有目的地构建到本研究与临床相关的变量最强烈地措施,但保留一个量化的分数的终极目标在气体交换错乱的严重程度,而不是一个正式的代理其他临床标记。事实上,我们建议在许多情况下,气体交换的数据光锻炼可能给出一个更重要的测量集成中央血流动力学功能比常用的“黄金标准”来评估和量化疾病严重程度。

表1描述了变量设置使用,正常的值(3,4,22,23),δ值或正常价值之间的差异和截点风险。下表,行“测量”以下的变量测量值列severe-very严重程度从正常的。第一列是个体变量指数(新)分数严重程度后,最后一列是累积新连续得分。直接指出,一些变量不同严重程度从低到高(例如,/V有限公司₂斜率)和一些变量反向不同严重程度从高到低(例如,ou)。通过这种方式,如果测量= NV(正常价值),新= 0的值。如果测量等于风险分界点,20 = 1的值。新,导致MVIs大于4.0得分为severe-very严重。因此,本研究是累积20除以6。正常人有本值小于1.0,可以看出,6个变量本值相似NYHA分级系统如表所示2。

2.2。七个变量模型和权重

本分类系统的另一个特性是能够给予更大的体重新。提出,此功能将允许特定MVIs疾病的演变。对于本文来说,个人新“数的两倍。”这个指标是双加权的能力来追踪肺血管电容,气体交换的一个重要指标严重心力衰竭和博士因此,当时本研究获得累计20除以7,而不是减重的6本。这样做的效果可以观察到表3。

2.3。额外的修饰符

本分类系统还可以应用修饰符。它已被证实在文献中,佩突然下降₂(陡坡)与运动本身就是一个衡量的严重性PH值(12]。因此我们本分数增加了值成比例变化的斜率大小和佩₂在运动中(见表4)。佩添加修饰符₂模式增加了个人的严重程度评分对象不改变本规模范围。此外,添加本_PH值修饰符本分数持续改进的指数之间的相关性和其他临床变量的多环芳烃和高频的人口。

3所示。结果

3.1。测试模型在病人组

我们检查使用最后一本分数(暨新/ 7 +额外的修饰符)在三个群体从先前发表的研究(表5)[9,24,25]。这包括主要多环芳烃和经典的收缩期心衰患者健康受试者年龄相仿的范围。多环芳烃与已知的肺动脉高压患者通过PH诊所和轻快光线高频3分钟一步执行测试数据收集2分钟后休息,轻快而心力衰竭患者进行高频循环肌力测试(类似水平的发挥)。对照组进行的组合光轻快步测试和高频周期肌力测试。患者团体都有一系列的疾病严重程度水平,通常是在标准治疗。呼吸,呼吸气体交换数据收集了所有人群使用形状医疗系统,Inc .)、气体交换系统,简化和斜坡(例如,/V有限公司₂)是由线性回归。平均30秒都用来计算本研究变量。

本研究的范围为每个数据库如图1(一)(多环芳烃)和图1 (b)(高频)。相比各自的谁或者NYHA分级病人群,(数字2(一个)和2 (b)),可以看出,“数据混叠”的临床分类结果与本研究分数使连续变量。数据3和4给个人的例子多环芳烃和心力衰竭患者在最后获得的分数的范围本研究模型。这还包括一个健康正常的人。图5显示了本分数的范围控制,多环芳烃,高频的人口。应该注意的是,得益于药物治疗提供的患者群体,因此重叠存在跨人群。

图6显示了一个示例的PH患者和心力衰竭患者干预前后(PH患者药物滴定和心脏再同步化治疗心力衰竭病人)。患者在临床证明福利措施(RVSP、CI、6分钟步行在PH患者和NT Pro BNP, NYHA类,在心力衰竭患者LVEF),本研究与改进。我们还研究了本分数之间的整体关系RVSP和世卫组织分类在PAH(数字7 (c)和7 (d)),CI和NYHA类高频(数字7(一)和7 (b))。与临床指标,本研究证明了一个良好的关系(例如,在多环芳烃类和RVSP和0.73,分别地。,和NYHA和CI in HF和0.74,分别地;P≤0.01)。比分是高度相关的生理指标和更多的主观功能分类。单个组件的相关性提供了本研究评分与CI和RVSP表6。佩₂欧,/V有限公司₂坡,所有证明重要的关系词在高频和RVSP PAH患者减少这些气体交换之间的重要关系措施和NYHA或分类。适度的改进在大多数的变量使用本研究观察分数。

4所示。讨论

4.1。总结相关的研究成果

我们提出一种全面的多变量指数(本研究)评分系统量化气体交换从轻快光线高频运动数据严重程度与肺血管疾病和特定人群展示其效用多环芳烃和收缩性心力衰竭患者。本研究允许一种简单的方法将重要的气体交换变量整合到一个单一的概念分数用来跟踪疾病严重程度。比分进一步偏重于变量,反映在运动中更严重的血流动力学错乱和基于运动负荷通常有经验的患者在日常活动。这一点而设计,以反映气体交换异常不一定和其他临床跟踪变量显示适度与临床使用分类方案以及导管或echo-based措施。

4.2。基本原理和目标设计一个本评分系统慢性疾病的运动气体交换

方法捕获的无创性气体交换时由呼吸系统已经进化到简单的呼吸运动,取得了小小的进步简化方法来解释和应用这种临床人群。结果,非侵入性的措施在运动中气体交换在临床实践中仍然没有得到充分利用3,4,22]。大量的变量量化在一个典型的测试,包括呼吸模式的措施,呼吸时间间隔,和气体交换的措施。大多数建立临床实验室锻炼倾向于关注最大峰值耗氧量的测试和经典的评估()。然而,有很多限制在这种类型的评估。这包括问题病人焦虑最大testing-balance问题和不确定性的能力将自己推到一个真正的最大值。需要更全面的监测设备与最大的风险测试,通常需要多个人员测试(增加成本),不同的使用协议跨中心以及停止标准(很难比较数据),和温和的可变性获得的。过去十多年来,它已成为明显的轻快的高频响应运动一样或更多的人口预测心力衰竭的发病率和死亡率,和许多这些斜坡或轻快的高频措施变化的休息和锻炼强度相对不太敏感,和在许多情况下更可再生的6]。指标,已被证明是高度预后和敏感疾病严重程度包括通气效率,摄氧效率,绝对在佩科或改变₂的变化,(血氧饱和度,圣₂)[8- - - - - -10,13- - - - - -18]。

通气效率与高死亡空间通风,由于主要是为了更快速浅呼吸模式,加上更大的相对换气过度。与疾病严重程度递增PAH和高频(8,9,26]。佩₂似乎跟踪与锻炼肺血管压力的上升,尤其是在PAH患者,可能不仅由于两pressure-induced增加通风,而且由于增加通风和灌注尺度与肺,通常成反比关系/V有限公司₂坡一般建议他们提供类似的信息8,9,12]。氧气脉冲(VO₂/人力资源)是中风体积乘以乘以氧气提取,但似乎跟踪中风体积相对较好(13]。使用侵入性或技术echocardiography-based措施,各种技术被用来量化一个值代表肺血管电容(中风体积变化相对于肺动脉压力变化),这已被证明是人口死亡率的预测多环芳烃(27,28]。我们以前相比无创性评估肺电容基于方程(中风的,估计体积)×(佩₂,估计肺血管压力)导管为基础的措施获得锻炼,找到了一个强有力的伙伴关系中高频人口(13]。的气体交换还演示了一个相对强劲的关系与我们的临床指标在这项研究中,只有适度的改进使用完整的本分数。然而,许多气体交换变量往往变化一致,特别是佩的措施₂和/或/V有限公司₂坡似乎最高度相关的变量与临床指标和统计或加权重本评分系统,同时允许其他变量(例如,圣₂)为积极或消极的方式,最终得分。此外,这种方法混合变量往往减少噪音。因此本研究分数加权因素提升死腔通风,抑制中风体积增加,导致更快,浅呼吸模式,一定程度上导致血氧饱和度下降和锻炼(如分流器,低VA / Qc地区,和扩散限制)。我们也放大了负面分数如果佩的变化率₂运动过度。

4.3。需要一个多元气体交换严重程度评分,以直观的和统计方法

本分数演示了一个温和改善协会临床措施在任何单一变量。然而,虽然比分是故意加权跟踪多环芳烃和高频人群疾病严重程度,最初的目的是创建一个气体交换严重程度得分,从而在某种程度上是独立于其他临床措施。因此,当一个期望本研究分数一般跟踪其他临床或生理指标与疾病严重程度有关,人们未必会认为一个强大的关系这些临床措施因为各种各样的原因。例如,在一些PAH患者,创造人工分流术可以减少症状,但同时造成更大的气体交换与运动异常,使气体交换严重程度评分更糟。因此我们选择了一个直观的方法,而不是一个统计的方法建立评分系统,随着分数应该能够作为一个独立的方法来追踪疾病,因为没有完美的黄金标准,开发统计方法。此外,其他措施如NYHA或分类仍然相当主观的。

其他问题存在与当前“黄金标准”,包括一个大变化在超声心动图和catheter-based措施,和两个措施往往有很多限制和经常假设,尤其是心脏血流动力学评估期间锻炼。因此我们的目标是开发一个全面的和自适应的气体交换严重程度得分基于文献,不依赖于极限运动价值观和分级和跟踪疾病提供了一个独立的价值相对于其他临床措施。

4.4。影响未来的运动选择人群的气体交换

简化技术量化气体交换和日益增长的意识的轻快与光高频运动获得的值最大限度地获得一样预后价值在一些人群,心肺气体交换可以很容易地适应许多临床领域的“生命体征”而不是更全面和详细的测试方法,经典一直使用,特别是在高频和PH值的人群在缺血检测不是主要终点。添加一个气体交换严重程度评分这种简化方法筛选和跟踪病人进一步简化了测试和减少需要特定的有氧呼吸生理学方面的专长。我们会建议有一个评分系统,如本研究将允许一个更全面的度量比“”和扩展系统更类似于其他评分系统(例如,NYHA或分类),熟悉临床专家。

4.5。限制

我们已经创建了一个气体交换偏重于异常的严重程度评分气体交换在高频和多环芳烃。我们没有专门测试了这个庞大的人口与多个并发症(例如,慢性阻塞性肺病),因此其效用在这些患者团体需要确定。然而,本研究系统很容易适应其他病人团体和改变或偏重于额外变量更特定于给定的人口。

5。结论

措施与锻炼心肺气体交换之前已经充分利用由于其复杂性和难以解释。本研究气体交换严重程度评分提供了一个简单的方法快速评估疾病风险和对治疗的反应在高频和PH患者和心脏血流动力学提供了一个综合的整体评估。分数降低了并发症的理解大量的变量,不需要解释,占变量与多个方向变化,避免噪声,可以由一个值异常与其他值,同时提供了一个很容易识别为医生追踪编号方案。

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