一种不需要控制呼气流量的呼出气一氧化氮测量方法与流程

文档序号:14758947发布日期:2018-06-22 23:07阅读:440来源:国知局

本发明涉及一种呼出气一氧化氮测量技术方法,尤其是涉及一种不需要控制呼气流量的呼出气一氧化氮测量方法。



背景技术:

慢性咳嗽、气喘及胸闷等均为门诊常见,通常误诊为哮喘。这些症状并不具有特异性,需要复杂的鉴别诊断才能得到确诊,实际上,慢阻肺(COPD)、胃食管反流(GORD)、焦虑伴随换气过度以及轻微的支气管扩张等也常被误诊为哮喘,肺功能检查、可逆性试验及呼气峰流量(PEF)等气道生理功能测试通常被用来帮助诊断,然而,获得正确的PEF数值不容易,病人配合也不容易。而且,这些方法由于较差的灵敏性与特异性而应用受到限制。此外,它们不能预测ICS的疗效,而预测ICS的疗效对合理制定呼吸病的管理方案非常有用,哮喘最常见的病理特征是嗜酸性气道炎症。嗜酸性气道炎症对ICS类药物均有反应。eNO是嗜酸性气道炎症的标志物,可以用来诊断及鉴别诊断哮喘,尤其预测类固醇药物疗效方面十分独到和显著。而且,eNO测定能够提供症状与气道生理检查不能提供的病理信息,门诊尤其是诊所的诊断手段极其有限。对非特异性呼吸病,eNO可以与肺功能测定结合或单独使用,不仅可以提高诊断与治疗监测的水平,而且可以增加临床信心。

NO作为气道炎症生物标志物可以用来改善哮喘控制,虽然一些临床试验已经表明用eNO监测可以取代症状与肺功能测定的传统方法,并具有更高的价值,目前,对在婴儿和幼儿身上应用的潮式呼吸检测技术尚未形成统一标准,仍有许多问题待解决,最重要的如可重现性问题,口腔FENO取决于呼气流速,在自主流速的潮式呼吸情况下,难以获取有效数据,而且,由此收集的呼出气体中将混杂来自周围环境以及上呼吸道的NO,为排除此类因素影响,最好使用口罩或者双室面罩。



技术实现要素:

针对现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种不需要控制呼气流量的呼出气一氧化氮测量方法,可以区分疾病是来自气道还是肺泡,参数不依赖于流量,可用不同的方法进行多流量测量,能够鉴别健康受测者的NO代谢情况,测量出其呼气NO浓度并换算成ATS标准呼气条件下的呼气NO浓度。

本发明的技术方案概述如下:

一种不需要控制呼气流量的呼出气一氧化氮测量方法,所述如下:

在线测量对呼气压力大于5cmH2O的条件下持续呼气且呼气总体积大于气道死腔气体积进行取样分析,并控制呼出时间、呼出流量与其它相关变量(例如气道流量和压力),实时地测量出eNO的含量,测量至少一个呼气时间点上的呼气NO浓度,要求受测者确保准确测量所需要的呼出流量和压力等参数,对此能够配合的受测者可以很快得出测量结果;

让被检测者按照设定的流速范围并通过一个呼气阻力达到标准要求的流速(例如使用测量仪表或者电脑演示),能比呼出的压力控制更容易达到所需的流量,流量是确定eNO水平的主要因素;

其中在单次呼吸条件下,只要保持呼气流速恒定,就能形成同一模式的呼出NO浓度-时间变化曲线,曲线在经历排洗期后便进入平台期,平台期具有可重现性,通常很平稳,可能上倾或下倾,有时,排洗期过后紧跟着出现峰值,当观察对象用鼻子吸气或在开始吸气时软腭处于张开状态,鼻腔里的NO就会形成以上峰值,吸入空气里的NO或当观察对象吸气至肺总容量后未及时呼出而使NO积聚于口腔和下呼吸道,都会产生类似现象,这种峰值可以忽略不计,重要的是分析平台期;

将NO曲线以3秒(0.15L)为单位进行划分,假定起点为A,终点为B,AB曲线斜率可为零值、正值或负值,如果AB曲线是NO曲线上最早出现的、斜率绝对值小于10%的且波动范围在10%以内的3秒区间,则它的均值可用来代表口腔eNO,一旦取得以上均值,被检测者即可停止呼气,在口腔eNO低于10ppb的情况下,考虑到仪器检测精度与病人呼气流速控制等变量因素,10%的NO浓度平台期衡量原则的可操作性较差;通常认为AB曲线的波动范围在1ppb以内就可以接受,在线分析装置将根据以上原则自动识别NO平台期,按0.05L/s的呼气流速,NO平台期通常很平缓,且容易识别;

呼气程序应至少重复两遍,以取得两个差距不超过10%的测定值,他们的均值就代表口腔NO呼出水平,在某些情况下,如以不同呼气流速测量NO含量时,以上程序最好能取得三个有效的FENO,在每轮呼气结束后,至少应让被检测者休息30秒,当病人感觉不适的时候不要进行重复测量。

优选的是,所述NO输出代表呼出气中的NO的量,用VNO表示,计算每升呼出气中NO的浓度,单位为纳升,计算每分钟的呼气流量,单位为升,计算公式如下:

VNO(nl/minute)=NO(nl/L)′流量(L/minute)。

优选的是,所述在NO产生的平台期,瞬时流量不低于0.045L/S,不高于0.055L/S,如果受测者不能保持在这个范围之内,那么结果应该作为测量失败。

优选的是,所述控制呼气阻力大于5cmH2O,这ATS标准所述关闭软腭的前提,在此条件下可避免上呼吸道NO(鼻腔)的干扰,二是持续呼气总体积大于气道死体积(不必控制呼气流量),

所述用口腔吸气后立即呼出,呼气流速保持在0.05L/s,压力保持在5-20cm H2O以使软腭闭合,时间至少保持四秒直至NO稳定水平达到2秒以上,对于12岁以下的儿童,呼气时间至少四秒;对于12岁以上的儿童,呼气时间至少六秒,

所述它以呼气NO气体交换二室模型为基础,通过测量潮气呼气过程中NO浓度变化达到稳态时的数值反推标准呼气流量下的呼气NO浓度,通过改变潮气呼气阻力可调整潮气呼气流量,根据多个呼气流量及对应的稳态呼气NO浓度,通过数值算法求解呼气NO的各项参数。

优选的是,所述在休息30秒后重复以上吸呼气程序,重复两至三遍,以获得两至三个波动在10%以内的口腔FENO稳定值;或者重复两遍,以获得两个波动在5%以内的口腔FENO稳定值,对于难以达到呼气流速和压力要求的学前儿童,可以使用视听器和节流器等辅助手段,视听器能提示吸气是否达到肺总容量位,并有助于控制呼气流速,节流器使儿童在口腔压力发生变化的情况下仍能保持恒定的呼气流速。

本发明的有益效果是:通过同时提供模拟输出与数字输出,数据收集将NO检测数据输送至电脑或监视器,以做到实时显示结果,当有效的NO平台期出现时,即可结束呼气。,数据存储运用数据分析软件处理并显示测试结果,呼气参数的生物反馈对保持流速恒定至关重要,取样流速可选的控制系统包括动态流量电阻器和质量流量控制器等,以实现对NO样品流速的自动监控与显示,只要在呼气压力大于5cmH2O的条件下持续呼气,在呼气过程中实时监控并记录呼气流量曲线,测量至少一个呼气时间点上的呼气NO浓度,然后根据呼气流量曲线及所测量的呼气NO浓度计算呼气各项参数,该方法也可用于潮式呼吸采样分析呼出气一氧化氮浓度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种不需要控制呼气流量的呼出气一氧化氮测量方法,如下:

在线测量对呼气压力大于5cmH2O的条件下持续呼气且呼气总体积大于气道死腔气体积进行取样分析,并控制呼出时间、呼出流量与其它相关变量(例如气道流量和压力),实时地测量出eNO的含量,测量至少一个呼气时间点上的呼气NO浓度,要求受测者确保准确测量所需要的呼出流量和压力等参数,对此能够配合的受测者可以很快得出测量结果;

让被检测者按照设定的流速范围并通过一个呼气阻力达到标准要求的流速(例如使用测量仪表或者电脑演示),能比呼出的压力控制更容易达到所需的流量,流量是确定eNO水平的主要因素;

其中在单次呼吸条件下,只要保持呼气流速恒定,就能形成同一模式的呼出NO浓度-时间变化曲线,曲线在经历排洗期后便进入平台期,平台期具有可重现性,通常很平稳,可能上倾或下倾,有时,排洗期过后紧跟着出现峰值,当观察对象用鼻子吸气或在开始吸气时软腭处于张开状态,鼻腔里的NO就会形成以上峰值,吸入空气里的NO或当观察对象吸气至肺总容量后未及时呼出而使NO积聚于口腔和下呼吸道,都会产生类似现象,这种峰值可以忽略不计,重要的是分析平台期;

将NO曲线以3秒(0.15L)为单位进行划分,假定起点为A,终点为B,AB曲线斜率可为零值、正值或负值,如果AB曲线是NO曲线上最早出现的、斜率绝对值小于10%的且波动范围在10%以内的3秒区间,则它的均值可用来代表口腔eNO,一旦取得以上均值,被检测者即可停止呼气,在口腔eNO低于10ppb的情况下,考虑到仪器检测精度与病人呼气流速控制等变量因素,10%的NO浓度平台期衡量原则的可操作性较差;通常认为AB曲线的波动范围在1ppb以内就可以接受,在线分析装置将根据以上原则自动识别NO平台期,按0.05L/s的呼气流速,NO平台期通常很平缓,且容易识别;

呼气程序应至少重复两遍,以取得两个差距不超过10%的测定值,他们的均值就代表口腔NO呼出水平,在某些情况下,如以不同呼气流速测量NO含量时,以上程序最好能取得三个有效的FENO,在每轮呼气结束后,至少应让被检测者休息30秒,当病人感觉不适的时候不要进行重复测量。

其中NO输出代表呼出气中的NO的量,用VNO表示,计算每升呼出气中NO的浓度,单位为纳升,计算每分钟的呼气流量,单位为升,计算公式如下:

VNO(nl/minute)=NO(nl/L)′流量(L/minute)。

通过在NO产生的平台期,瞬时流量不低于0.045L/S,不高于0.055L/S,如果受测者不能保持在这个范围之内,那么结果应该作为测量失败。

并且通过控制呼气阻力大于5cmH2O,这ATS标准关闭软腭的前提,在此条件下可避免上呼吸道NO(鼻腔)的干扰,二是持续呼气总体积大于气道死体积(不必控制呼气流量),

用口腔吸气后立即呼出,呼气流速保持在0.05L/s,压力保持在5-20cm H2O以使软腭闭合,时间至少保持四秒直至NO稳定水平达到2秒以上,对于12岁以下的儿童,呼气时间至少四秒;对于12岁以上的儿童,呼气时间至少六秒,

它以呼气NO气体交换二室模型为基础,通过测量潮气呼气过程中NO浓度变化达到稳态时的数值反推标准呼气流量下的呼气NO浓度,通过改变潮气呼气阻力可调整潮气呼气流量,根据多个呼气流量及对应的稳态呼气NO浓度,通过数值算法求解呼气NO的各项参数。

并且通过在休息30秒后重复以上吸呼气程序,重复两至三遍,以获得两至三个波动在10%以内的口腔FENO稳定值;或者重复两遍,以获得两个波动在5%以内的口腔FENO稳定值,对于难以达到呼气流速和压力要求的学前儿童,可以使用视听器和节流器等辅助手段,视听器能提示吸气是否达到肺总容量位,并有助于控制呼气流速,节流器使儿童在口腔压力发生变化的情况下仍能保持恒定的呼气流速。

应用实施例1:在病人一次呼吸过程中,通过在恒定的流量下持续的取样,在线方法与快速响应的化学发光分析仪相结合能够测量出NO的浓度,记录二氧化碳的浓度可能有助于数据的分析处理,但是,应该认识到管道取样的特殊性,NO的特性,二氧化碳和流量测量,化学发光仪的响应时间和时间延迟,离线测量比起在线测量有许多的优势,一个最大的优点就是可以跟取样在不同的时间和不同的地点进行分析,离线测量不依赖病人的呼气时间,离线测量的气体收集有多种不同的方法,并且单次呼气和多次呼气都可用来分析,没有一种标准的方法收集气体,并且这些方法收集的气体中NO含量变化很大。

应用实施例2:用两个中空鼻塞将鼻孔紧紧塞住。鼻塞材料不应对人体产生负面影响,体积与形状应适合大部分被检测者。被检测者坐下,戴上口罩,用一个鼻孔吸气至肺总容量位,再保持一定阻力以另一个鼻孔呼气,口腔压力控制在10cm H2O,在呼气过程中,吸入泵通过鼻塞为另一个鼻孔恒流供气,吸气侧鼻塞末端连接着侧阀门,用于收集检测样品,另一个合适的替代方法是,在正压恒流条件下(如医用压缩空气)以一个鼻孔吸气,而通过另一个鼻孔呼气,这种方法尤其适合鼻塞引发鼻翼塌陷的情况。在正压下吸气可能发生鼻腔气体流失,因此必须确认软腭处于闭合状态,在进行鼻腔NO呼出量检测时,呼吸流速应保持在0.25-3L/m之间,才能确保多数被检测者得到20-30秒的NO浓度曲线平台期。0.25L/m以下的呼吸流速将提高NO绝对值,适合用于检测鼻腔NO减少量(如先天性纤毛运动异常症患者),此外,低呼吸流速还相对降低了环境NO的影响,另一方面,在低呼吸流速条件下,浓度曲线平台期保持时间较短,在每次检测时都应记录所采用的呼吸流速。

本发明的有益效果是:通过同时提供模拟输出与数字输出,数据收集将NO检测数据输送至电脑或监视器,以做到实时显示结果,当有效的NO平台期出现时,即可结束呼气。,数据存储运用数据分析软件处理并显示测试结果,呼气参数的生物反馈对保持流速恒定至关重要,取样流速可选的控制系统包括动态流量电阻器和质量流量控制器等,以实现对NO样品流速的自动监控与显示,只要在呼气压力大于5cmH2O的条件下持续呼气,在呼气过程中实时监控并记录呼气流量曲线,测量至少一个呼气时间点上的呼气NO浓度,然后根据呼气流量曲线及所测量的呼气NO浓度计算呼气各项参数,该方法也可用于潮式呼吸采样分析呼出气一氧化氮浓度。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出的实施例。

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