SEMG と EMGdi の相関関係を分析する
2017年8月31日 更新者：Lin Lin、The First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
呼吸表面筋電図と食道横隔膜筋電図との相関関係の調査
COPD 患者の最も重大な病態生理学的変化は、永続的で不完全に可逆的な気流閉塞と肺容量の増加です。
その結果、呼吸仕事量（WB）と神経呼吸ドライブ（NRD）が増加しました。
非侵襲的陽圧換気 (NPPV) は、呼吸筋の負荷を軽減できます。
NRD の検出は、将来の人工呼吸器サポートの最適レベルを滴定するためのモニタリングの指標となる可能性があります。
筋電図（EMG）は、人間に使用できるNRDを評価する上で最も信頼できる測定値であるため.
現在、EMGによるNRDの評価の標準的な方法は、食道多対電極カテーテル（EMGdi）を使用しており、信頼性は高いですが侵襲的です.表面呼吸筋電図（sEMG）は非侵襲的測定です.
汚染を受けやすく感度は低いですが、最近では複数対の表面電極による技術の進歩により、NRDの評価に十分な信号が得られるようになりました。さまざまなレベルでうまくいきます。
調査の概要
詳細な説明
COPD 患者の最も重大な病態生理学的変化は、永続的で不完全に可逆的な気流閉塞と肺容量の増加です。 その結果、呼吸仕事量（WB）と神経呼吸ドライブ（NRD）が増加しました。 非侵襲的陽圧換気 (NPPV) は、COPD の急性増悪 (AECOPD) の第一選択治療です。 メカニズムの1つは、呼吸筋の負荷を軽減することです。 圧力サポートの増加に応じてNRDが減少したことが報告されています。 NRD の検出は、将来の人工呼吸器サポートの最適レベルを滴定するためのモニタリングの指標となる可能性があります。
NRD は、分時換気量、吸気圧変化、平均吸気流量、吸気筋の筋電図 (EMG) で測定できます。 ただし、最初の 3 つの方法は、肺容量、気道抵抗、および呼吸器系のコンプライアンスの影響を受けます。 したがって、筋電図は、人間に使用できる NRD を評価する上で最も信頼できる測定値です。 現在、EMGによるNRDの評価には、胸壁から遠く、横隔膜に近い食道マルチペア電極カテーテルを使用する標準的な方法が使用されているため、他の呼吸筋からの汚染を減らすことができます.しかし、食道へのカテーテル留置はこの測定に必要なため、日常の練習での使用が制限されます。 表面呼吸 EMG は非侵襲的な測定です。 汚染を受けやすく感度は低いですが、最近の技術の進歩により、表面横隔膜筋電図、胸骨傍筋電図などの複数対の表面電極を使用することで、NRD の評価に十分な信号を得ることができます。 非侵襲的で使いやすく、継続的なモニタリングに適していることから、最近研究の話題となっています。
目的：
- 表面呼吸筋電図の実現可能性と、呼吸中枢性ドライブのレベルが異なる条件での食道筋電図との相関関係を調査します。
- 非侵襲的換気中の圧力サポートレベルの増加に応じた食道筋電図と表面筋電図の動的変化を調査し、非侵襲的換気中の圧力サポートの滴定に表面筋電図を使用することの実現可能性を評価する。
方法論:
- 筋電図検査：食道横隔膜筋電図検査（EMGdi）の検出には、多対電極食道カテーテルが使用されました。左右の横隔膜と胸骨傍筋の表面電極を使用して、表面筋電図 (sEMG) を検出しました。
- 呼吸生理学的パラメーターの監視: 呼吸流量と圧力の測定には、呼吸速度計と差圧トランスデューサーが使用されました。 肺容量の変化は、フローの積分で計算されました。
- 神経呼吸ドライブの調節:1.in 通常のボランティアは、神経呼吸ドライブを増加させるために、吸気閾値負荷を段階的に増加させます (30%-80%MIP);2.in COPD患者を切断し、神経呼吸ドライブを減少させるために、プレッシャーサポート換気を段階的に増やします.
- 呼吸中枢ドライブの調整方法: (1) 呼吸中枢ドライブの増加は、正常なボランティアにおいて段階的に (30%-80%MIP) 吸気閾値負荷によって誘発されました。 (2)呼吸中枢ドライブの減少は、COPD患者の非侵襲的換気による圧力サポートレベルの段階的な増加によって誘発されました。
分析と統計:
- 呼吸中枢性ドライブの異なるレベルでのsEMGとEMGdiの間の相関は、ピアソン相関分析で分析されました。 換気中央駆動カップリングの変化が計算されました。
- COPD 患者では、NPPV 中の圧力サポート レベルの増加 (8cmH2O から 20cmH2O への IPAP の増加) に応答した呼吸中枢ドライブの変化が評価されました。
- NPPV 中の圧力サポート レベルの調整のガイダンスとして sEMG を使用する実現可能性を分析しました。
研究の種類
介入
入学 (実際)
20
段階
- 適用できない
参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
18年～80年 (アダルト、OLDER_ADULT)
健康ボランティアの受け入れ
はい
受講資格のある性別
全て
説明
包含基準:
- 正常な心肺機能
- 吸気筋力の低下なし
- 非喫煙者
- 神経系および呼吸器系疾患の病歴がない
- 非常に深刻な安定期に入る
除外基準:
- コルチコステロイドの全身適用 4 週間近く
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：他の
- 割り当て：非ランダム化
- 介入モデル：平行
- マスキング：ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：健常者
神経呼吸ドライブを増加させるために、吸気閾値負荷を段階的に (30%-80%MIP) 上げます。
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実験の前に、すべての被験者は、機能的残気量での最大吸気圧 (MIP) を測定するために、手動操作の閉塞弁に取り付けられたフランジ付きマウスピースを使用します。 健康な被験者：神経呼吸ドライブを増加させるために、水で密閉された吸気閾値負荷装置の圧力を増加させます。 COPD患者：神経呼吸ドライブを減少させるために、非侵襲的陽圧換気で圧力を上げます |
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実験的：COPD患者を断つ
神経呼吸ドライブを減少させるために、圧力サポート換気を段階的に増加させます。
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実験の前に、すべての被験者は、機能的残気量での最大吸気圧 (MIP) を測定するために、手動操作の閉塞弁に取り付けられたフランジ付きマウスピースを使用します。 健康な被験者：神経呼吸ドライブを増加させるために、水で密閉された吸気閾値負荷装置の圧力を増加させます。 COPD患者：神経呼吸ドライブを減少させるために、非侵襲的陽圧換気で圧力を上げます |
この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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sEMGとEMGdiの相関
時間枠：研究完了まで、平均5時間
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呼吸中枢ドライブの異なるレベルでのsEMGとEMGdiの相関は、ピアソン相関分析で分析されました
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研究完了まで、平均5時間
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
捜査官
- 主任研究者：Rongchang Chen, professor、The First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
一般刊行物
- Kohnlein T, Windisch W, Kohler D, Drabik A, Geiseler J, Hartl S, Karg O, Laier-Groeneveld G, Nava S, Schonhofer B, Schucher B, Wegscheider K, Criee CP, Welte T. Non-invasive positive pressure ventilation for the treatment of severe stable chronic obstructive pulmonary disease: a prospective, multicentre, randomised, controlled clinical trial. Lancet Respir Med. 2014 Sep;2(9):698-705. doi: 10.1016/S2213-2600(14)70153-5. Epub 2014 Jul 24.
- American Thoracic Society/European Respiratory Society. ATS/ERS Statement on respiratory muscle testing. Am J Respir Crit Care Med. 2002 Aug 15;166(4):518-624. doi: 10.1164/rccm.166.4.518. No abstract available.
- Whitelaw WA, Derenne JP. Airway occlusion pressure. J Appl Physiol (1985). 1993 Apr;74(4):1475-83. doi: 10.1152/jappl.1993.74.4.1475.
- Luo YM, Moxham J, Polkey MI. Diaphragm electromyography using an oesophageal catheter: current concepts. Clin Sci (Lond). 2008 Oct;115(8):233-44. doi: 10.1042/CS20070348.
- Reilly CC, Ward K, Jolley CJ, Lunt AC, Steier J, Elston C, Polkey MI, Rafferty GF, Moxham J. Neural respiratory drive, pulmonary mechanics and breathlessness in patients with cystic fibrosis. Thorax. 2011 Mar;66(3):240-6. doi: 10.1136/thx.2010.142646. Epub 2011 Feb 1.
- Laghi F, Shaikh HS, Morales D, Sinderby C, Jubran A, Tobin MJ. Diaphragmatic neuromechanical coupling and mechanisms of hypercapnia during inspiratory loading. Respir Physiol Neurobiol. 2014 Jul 1;198:32-41. doi: 10.1016/j.resp.2014.03.004. Epub 2014 Apr 16.
- Wanke T, Lahrmann H, Formanek D, Zwick H. Effect of posture on inspiratory muscle electromyogram response to hypercapnia. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1992;64(3):266-71. doi: 10.1007/BF00626290.
- Jolley CJ, Luo YM, Steier J, Reilly C, Seymour J, Lunt A, Ward K, Rafferty GF, Polkey MI, Moxham J. Neural respiratory drive in healthy subjects and in COPD. Eur Respir J. 2009 Feb;33(2):289-97. doi: 10.1183/09031936.00093408. Epub 2008 Oct 1.
- Li Y, Li YH, Li S, Luo YW, Xiao R, Huang YX, Huang JL, Chen YT, Zhi RC, Chen X. Efficiency of neural respiratory drive for the assessment of bronchodilator responsiveness in patients with chronic obstructive pulmonary disease: an exploratory study. J Thorac Dis. 2016 May;8(5):958-65. doi: 10.21037/jtd.2016.03.70.
- Murphy PB, Kumar A, Reilly C, Jolley C, Walterspacher S, Fedele F, Hopkinson NS, Man WD, Polkey MI, Moxham J, Hart N. Neural respiratory drive as a physiological biomarker to monitor change during acute exacerbations of COPD. Thorax. 2011 Jul;66(7):602-8. doi: 10.1136/thx.2010.151332. Epub 2011 May 19.
- Suh ES, Mandal S, Harding R, Ramsay M, Kamalanathan M, Henderson K, O'Kane K, Douiri A, Hopkinson NS, Polkey MI, Rafferty G, Murphy PB, Moxham J, Hart N. Neural respiratory drive predicts clinical deterioration and safe discharge in exacerbations of COPD. Thorax. 2015 Dec;70(12):1123-30. doi: 10.1136/thoraxjnl-2015-207188. Epub 2015 Jul 20.
- Jensen D, O'Donnell DE, Li R, Luo YM. Effects of dead space loading on neuro-muscular and neuro-ventilatory coupling of the respiratory system during exercise in healthy adults: implications for dyspnea and exercise tolerance. Respir Physiol Neurobiol. 2011 Dec 15;179(2-3):219-26. doi: 10.1016/j.resp.2011.08.009. Epub 2011 Aug 22.
- Duiverman ML, van Eykern LA, Vennik PW, Koeter GH, Maarsingh EJ, Wijkstra PJ. Reproducibility and responsiveness of a noninvasive EMG technique of the respiratory muscles in COPD patients and in healthy subjects. J Appl Physiol (1985). 2004 May;96(5):1723-9. doi: 10.1152/japplphysiol.00914.2003. Epub 2003 Dec 5.
- Maarsingh EJ, van Eykern LA, Sprikkelman AB, Hoekstra MO, van Aalderen WM. Respiratory muscle activity measured with a noninvasive EMG technique: technical aspects and reproducibility. J Appl Physiol (1985). 2000 Jun;88(6):1955-61. doi: 10.1152/jappl.2000.88.6.1955.
- Nava S, Ambrosino N, Rubini F, Fracchia C, Rampulla C, Torri G, Calderini E. Effect of nasal pressure support ventilation and external PEEP on diaphragmatic activity in patients with severe stable COPD. Chest. 1993 Jan;103(1):143-50. doi: 10.1378/chest.103.1.143.
- Reilly CC, Jolley CJ, Ward K, MacBean V, Moxham J, Rafferty GF. Neural respiratory drive measured during inspiratory threshold loading and acute hypercapnia in healthy individuals. Exp Physiol. 2013 Jul;98(7):1190-8. doi: 10.1113/expphysiol.2012.071415. Epub 2013 Mar 15.
- Ju C, Chen R. Factors associated with impairment of quadriceps muscle function in Chinese patients with chronic obstructive pulmonary disease. PLoS One. 2014 Feb 18;9(2):e84167. doi: 10.1371/journal.pone.0084167. eCollection 2014.
- De Troyer A. Inspiratory elevation of the ribs in the dog: primary role of the parasternals. J Appl Physiol (1985). 1991 Apr;70(4):1447-55. doi: 10.1152/jappl.1991.70.4.1447. Erratum In: J Appl Physiol. 1991 Aug;71(2):following table of contents. J Appl Physiol. 1991 Dec;71(6):following author index.
- Cardoso DM, Fregonezi GA, Jost RT, Gass R, Alberton CL, Albuquerque IM, Paiva DN, Barreto SS. Acute effects of Expiratory Positive Airway Pressure (EPAP) on different levels in ventilation and electrical activity of sternocleidomastoid and parasternal muscles in Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) patients: a randomized controlled trial. Braz J Phys Ther. 2016 Nov-Dec;20(6):525-534. doi: 10.1590/bjpt-rbf.2014.0190. Epub 2016 Sep 16.
- Esteban A, Ferguson ND, Meade MO, Frutos-Vivar F, Apezteguia C, Brochard L, Raymondos K, Nin N, Hurtado J, Tomicic V, Gonzalez M, Elizalde J, Nightingale P, Abroug F, Pelosi P, Arabi Y, Moreno R, Jibaja M, D'Empaire G, Sandi F, Matamis D, Montanez AM, Anzueto A; VENTILA Group. Evolution of mechanical ventilation in response to clinical research. Am J Respir Crit Care Med. 2008 Jan 15;177(2):170-7. doi: 10.1164/rccm.200706-893OC. Epub 2007 Oct 25.
- Thys F, Roeseler J, Reynaert M, Liistro G, Rodenstein DO. Noninvasive ventilation for acute respiratory failure: a prospective randomised placebo-controlled trial. Eur Respir J. 2002 Sep;20(3):545-55. doi: 10.1183/09031936.02.00287402.
- Casanova C, Celli BR, Tost L, Soriano E, Abreu J, Velasco V, Santolaria F. Long-term controlled trial of nocturnal nasal positive pressure ventilation in patients with severe COPD. Chest. 2000 Dec;118(6):1582-90. doi: 10.1378/chest.118.6.1582.
- Dreher M, Storre JH, Schmoor C, Windisch W. High-intensity versus low-intensity non-invasive ventilation in patients with stable hypercapnic COPD: a randomised crossover trial. Thorax. 2010 Apr;65(4):303-8. doi: 10.1136/thx.2009.124263.
- Zhang J, Luo Q, Zhang H, Chen R. Effect of noninvasive proportional assist vs pressure support ventilation on neuroventilatory coupling in chronic obstructive pulmonary patients with hypercapnia. Intensive Care Med. 2014 Sep;40(9):1390-1. doi: 10.1007/s00134-014-3378-5. Epub 2014 Jun 27. No abstract available.
- Passam F, Hoing S, Prinianakis G, Siafakas N, Milic-Emili J, Georgopoulos D. Effect of different levels of pressure support and proportional assist ventilation on breathing pattern, work of breathing and gas exchange in mechanically ventilated hypercapnic COPD patients with acute respiratory failure. Respiration. 2003 Jul-Aug;70(4):355-61. doi: 10.1159/000072897.
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2016年9月1日
一次修了 (実際)
2017年3月7日
研究の完了 (実際)
2017年7月2日
試験登録日
最初に提出
2017年8月24日
QC基準を満たした最初の提出物
2017年8月29日
最初の投稿 (実際)
2017年8月31日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2017年9月1日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2017年8月31日
最終確認日
2017年8月1日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。
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