線維性間質性肺疾患における労作性呼吸困難のメカニズム (Dyspnea_ILD)

この研究の目的は、線維性間質性肺疾患（ILD）患者における息切れ（呼吸困難）の生理学的メカニズムを解明し、呼吸補助酸素がこれらのメカニズムをどのように操作して呼吸困難と運動能力を改善できるかを決定することです。

研究課題は 2 つあります：（目的 1）線維性 ILD 患者における労作性呼吸困難の生理学的メカニズムを解明すること。 (目的 2) 線維性 ILD 患者の労作時呼吸困難と運動持久力に対する高酸素の影響を調べること。

実験の概要：線維性ILDの参加者と対照参加者は、訪問の間隔を少なくとも48時間空けて、4回の別々の機会に運動検査室に報告します。 訪問 1 では、参加者と対照参加者は、習熟を目的として病歴スクリーニング、慢性活動性呼吸困難アンケート、身体測定、肺機能評価、および症状限定増分サイクル運動テストを完了します。 訪問 2 では、参加者と対照参加者は肺機能検査を実施し、続いて別の増分サイクル運動検査を実施します。 詳細な生理学的および感覚測定は両方の訪問で取得されますが、一次分析は訪問 2 の結果に基づいて行われます。 訪問 2 からのデータは目的 1 に取り組みます。訪問 3 と 4 には肺機能検査が含まれ、続いて室内空気または高酸素呼吸中のピーク増分作業速度の 75% での定負荷サイクル運動テストがランダムな順序で行われます。 ％ 空気）。 訪問 3 で高酸素を呼吸した参加者と対照参加者は、ガス濃度を知らされていない状態で訪問 4 で室内の空気を呼吸し、その逆も同様です。 2 つのバルーンを組み合わせたマルチペア電極カテーテルが食道に挿入され、来院 2、3、4 で近赤外分光法を使用して組織の酸素化が測定されます。来院 3 と 4 のデータは目的 2 に対処します。

測定値:

• 肺機能: 単純なスパイロメトリー、プレチスモグラフィー、拡散容量、最大呼吸圧、静的コンプライアンス、および反動圧力が訪問 1 で実行されます。訪問 2 ～ 4 での肺機能検査にはスパイロメトリーとプレチスモグラフィーのみが含まれるため、総肺活量と肺活量を確認できます。動作肺容量を決定するために取得されます。
• 呼吸困難の評価：呼吸困難の強度と知覚される脚の不快感は、すべての検査訪問において、修正された 10 点ボルグスケールを使用して、安静時、運動中は毎分、そして運動のピーク時に評価されます。 運動を中止する際、被験者は運動を中止する主な理由（すなわち、呼吸の不快感、脚の不快感、呼吸と脚の組み合わせ、またはその他の理由）を言葉で表現し、確立されたアンケートを使用して息切れの定性的記述を選択するよう求められます。 。
• 運動に対する心肺反応: 分時換気量、酸素消費量 (VO2)、二酸化炭素生成、呼気終末二酸化炭素分圧、一回換気量 (VT)、呼吸頻度などの標準的な心肺測定。
• 操作量は、動的吸気容量 (IC) 操作から導出されます。 動脈血酸素飽和度は、パルスオキシメトリーを使用して測定されます。 安全のために心電図と血圧が監視されます。
• 呼吸力学: 横隔膜筋電図検査 (EMGdi) は、食道圧と胃圧を測定するための 2 つのバルーンを組み合わせたマルチペア電極カテーテルを使用して測定されます。 EMGdi と EMGdimax の比は、神経呼吸駆動の指標として使用されます。 VT と肺活量 (VC) の比は、呼吸器系の機械的反応を表すために使用されます。 EMGdimax と VC を正規化すると、刺激強度を標準化し、個人間で比較できるようになります。 したがって、呼吸器系の神経機械的脱共役は、神経駆動と呼吸器系の機械的反応との間の比（または相互作用）として決定される（ＥＭＧｄｉ／ＥＭＧｄｉｍａｘ：ＶＴ／ＶＣ）。
• 機械的呼吸仕事量 (WOB) は、アンサンブル平均食道圧容積ループ内の面積として計算されます。

統計分析：

目的 1: 運動反応の傾き (例: Borg/VO2) を決定します。 簡単に説明すると、研究者は、訪問 2 で実行された各参加者と対照参加者の増分運動テストのボルグ対 VO2 のプロットから傾きを取得します。研究者は、ボルグ/VO2 傾きと神経機械的脱共役、運転の VO2 傾きとの二変量関連を決定します。スピアマン相関係数を使用した呼吸と VT 応答。 次に、研究者らは、神経機械的脱共役と労作性呼吸困難との独立した関連性を特定するために、Borg/VO2 勾配を結果変数とする多変量線形回帰モデルに 3 つの予測変数すべてを強制的に適用します。 必要に応じて変数は正規分布に近似するように変換され、統計的有意性に達した予測変数は結果変数との線形関係について評価されます。

目的 2: 研究者らは、まず対応のある t 検定を使用して、訪問 3 と 4 での定負荷運動テスト中に室内呼吸と高酸素を比較した呼吸困難と運動時間の変化を特定します。その後、多変量モデルがビトゥインテストを使用して開発されます。結果変数としての各個人のボーグ呼吸困難スケールと運動時間の差。 予測変数には、神経機械的分離とその個々のコンポーネントにおけるテスト間の差異が含まれます。 呼吸困難の結果および予測変数は、等時間（つまり、室内空気テストと高酸素テストの両方で患者が運動した最大時間）でのこれらの変数のテスト間の差に基づきます。 運動時間の予測変数はテストの終了時に測定されます。

探索的分析として、研究者は、IPF サブグループで上記の多変量線形回帰分析を繰り返し、その他のグループ間の差異を特定するために、これらの分析にカテゴリカル ILD サブグループ変数を追加します。 サブグループのサンプルサイズが十分である場合、これらの探索的分析では、潜在的な交絡因子（性別、BMI、高解像度コンピューター断層撮影線維症スコアなど）の追加調整が使用されます。 p 値 < 0.05 は、すべての分析で有意であるとみなされます。 データ分析は、Stata v11.2 (StataCorp、テキサス州、米国) を使用して実行されます。