呼吸阻抗和闭塞性细支气管炎 (FOT-BOS)

1.0 简介

• 在临床实践中引入同种异体 HSCT 后不久，人们认识到标准肺功能测试 (PFT) 的灵敏度足以检测 HSCT 相关的呼吸系统并发症 [PMID：2661259； PIMD：8823260]。 因此，发现新发的进行性阻塞性异常被认为是闭塞性细支气管炎 (OB) 的功能标志 [PMID：16338616； PMID：19896545]。 因此，常规进行的肺活量测定法被提议作为一种非侵入性工具来监测 HSCT 人群中 OB 的风险 [PMID：17470622]。 然而，由于 OB 涉及外周气道，传统 PFT 对 OB 早期检测的敏感性较低 [PMID：2298060]。 例如，在肺移植人群中，它不超过 75%，因为 1 秒用力呼气容积 (FEV1) 的减少可能发生在该过程已经不可逆且可能危及生命的阶段 [PMID：9246138]。

2.0 实验假设

• 由于支气管树的分支模式导致外周世代中管腔直径小于 2 mm 的小气道越来越多，这些气道对总肺阻力的贡献很小 [PMID: 5442364; PMID：651978]。 直观地说，大部分小气道可能会受损或消失，而不会损害任何传统的 PFT。 对此，之前的一项研究[PMID:12186817]指出，通气分布指标可能为肺移植术后OB提供早期证据。 特别是，一些作者 [PMID：12186817] 发现，在 FEV1 明显下降 20% 之前，通气分布测试总是恶化大约 1 年。 以前的研究[PMID：970731； PMID：507525] 表明，在自主呼吸期间通过强制振荡技术 (FOT) 测量的总呼吸输入阻抗 (Zrs) 可能对在吸烟相关气流阻塞的早期阶段观察到的肺力学的微小变化特别敏感。 随后，开发了一种改进的 FOT 来识别 Zrs 的呼吸内差异，Zrs 的值代表呼吸系统阻力 (Rrs) 和电抗 (Xrs) 的总和，后者是前者的虚部 [PMID: 14979497 ; PMID：19164347]。 这种方法允许评估更多的呼吸，并在外部干预（如深吸气、支气管扩张药物等）前后增加瞬时吸气和呼气 Rrs 和 Xrs 的潜在定量评估。 虽然在执行呼吸内分析时可以识别这些影响 [PMID：14979497]，但大多数已发表的慢性阻塞性肺病 (COPD) 振荡力学报告仅报告总呼吸周期数据 [PMID：1519830； PMID：10489847]。

3.0 研究原理

• 本研究的目的是检验以下假设：

  1. HSCT 后呼吸内 Rrs 和 Xrs 的变化可能比标准 PFT 提供更早的 OB 证据。 事实上，在 HSCT 后高达 48% 的 OB 患者中观察到终末细支气管的闭塞 [PMID：17470622]，可能使 Zrs 的实部异常高 [PMID：5653219] 和通气更加不均匀；
  2. 我们改良的 FOT 可以检测到 HSCT 后气道对急性支气管活性干预措施的反应性变化，例如对总肺容量的深吸气和/或支气管扩张剂药物（即沙丁胺醇）。 我们推测这些变化可能是 OB 的早期征兆。 尽管我们小组之前的一项研究未能发现 HSCT 后气道反应性增加而没有肺部并发症 [PMID：18684842]，但我们最近表明气道平滑肌张力可能在 OB 的气流阻塞中发挥积极作用 [PMID：20724742 ].

4.0 研究设计

• 在 HSCT 之前和之后定期（2-4 周之后），患者将到我们的实验室并以相同的顺序进行所有 PFT 测量。 首先，患者将通过改良的 FOT 系统自主呼吸 5 分钟，然后在不断开设备连接的情况下执行吸气能力操作，并在接下来的 2 分钟内恢复自主呼吸后不久。 随后，将一式三份进行肺活量测定法、透壁全身体积描记术和肺的 CO2 扩散能力（标准 PFT）。 在吸入四次单独剂量的 100 μg 沙丁胺醇后三十分钟，将重新重复修改后的 FOT 测量和标准 PFT。