吸入一氧化氮对 COPD 死腔的影响

这项研究将招募 20 名符合轻度慢性阻塞性肺病 (COPD) 标准的当前或戒烟者，这些标准通过肺功能测试来衡量。 参与是自愿的，参与者可以随时退出研究。

手续：

一般体检：所有参与者都将接受由医生进行的体检。 将记录合并用药以及身高和体重；血压;使用 12 导联心电图 (ECG) 的心率节律；和血氧饱和度。 医生将确定任何会妨碍安全参与的运动测试禁忌症。

肺功能测试：标准肺功能测试包括：肺活量测定法（测量向外最大呼吸时的呼吸流量）；体体积描记法（测量肺容积）；一氧化碳扩散能力（DLCO；测量肺部气体交换）；最大吸气压力 (MIP) 和最大呼气压力 (MEP) 操作（评估呼吸肌力量）；和脉冲振荡法（IOS；测量肺力学）。 每个测试将至少进行 2-3 次，以确保结果一致。 对于所有测试，参与者将通过带有鼻夹的橡胶喉舌呼吸以阻塞鼻道。

心肺运动测试：参与者将在每次访问时在固定自行车上进行锻炼。 在锻炼时，他们将通过带鼻夹的喉舌呼吸，这样可以在整个锻炼过程中逐次记录生理变量。 对于每项测试，参与者将首先坐在自行车上休息（不踩踏板）大约 6 分钟，以建立一致的基线呼吸测量值。 然后，他们将开始踩踏 1 分钟，无阻力热身。 然后负载将每分钟增加 10 瓦（第 1 次访问）或增加到将保持 4 分钟的恒定工作速率（第 2-5 次访问）。 每 2 分钟，将要求参与者完全吸气（吸气量 (IC) 操作）。 还将要求参与者使用 10 分博格量表对他们的呼吸不适、腿部不适、呼吸的不适程度以及吸气和呼气的困难程度进行评分。

隔膜肌电图和呼吸压力测量：运动前，将在鼻道和喉咙处喷洒局部麻醉剂，并由有经验的人员将细导管（直径 2 毫米）通过鼻子向下插入喉咙并进入食道（“食物管”）和胃的顶部。 该导管测量隔膜的电活动 (EMG)，提供有关吸气驱动呼吸的有用信息。 它还可以测量胸部和胃部食道的压力，从而提供有关呼吸工作和呼吸力学的有用信息。

采血：在运动前、运动期间和运动后每隔 2 分钟从耳垂采集少量血液样本。 在整个基线休息期和运动期间，将使用温暖的湿布（确保足够的血液流向皮肤表面）为参与者的耳垂加温。 将使用柳叶刀（类似于非常细的针尖）进行非常小的穿刺，并将血液收集在尺寸 < 1 毫米的小玻璃管中。 将分析这些样本的血气含量（氧气和二氧化碳）、计算死腔所需的变量（无法充分参与气体交换的肺部比例）。

研究设计：这将是一项单中心、随机、双盲、安慰剂对照的交叉研究，评估吸入一氧化氮对呼吸困难强度的影响以及对标准化运动任务的生理反应。 在给予书面知情同意后，参与者将完成 5 次访问，每次访问在上午进行，间隔 2-7 天。

访问 1（筛选）：参与者将接受详细的病史记录并由研究医生进行身体检查。 参与者还将通过标准书面问卷 [修改后的医学研究委员会 (mMRC) 呼吸困难量表、基线呼吸困难指数 (BDI) 和 COPD 评估测试 (CAT)] 评估他们的 COPD 症状。 这些问卷将由研究人员向参与者解释，并将用于确定参与者是否符合中度至重度活动相关呼吸困难的标准。 然后，参与者将在休息时进行一系列肺（肺）功能测试以确定肺功能。 参与者将在固定自行车上完成症状限制、增量工作量、心肺运动测试，以确定他们的最大工作率 (Wmax)。 参与者将尽可能长时间地在自行车上锻炼，阻力每 1 分钟增加 10 瓦（见上文描述）。 心脏状态将通过 12 导联心电图监测。 在整个运动过程中将监测心率、血氧饱和度 (SpO2) 和血压。

第 2 次和第 3 次访问（磨合）：参与者将熟悉 4 分钟标准化循环运动测试和呼吸器，这些测试将在其余访问中完成。 该循环运动测试将在恒定负荷下进行。 选择的初始阻力将是他们最大工作负荷的 75%（Wmax；根据访问 1 中的运动测试确定），并根据需要调整负荷。 由此产生的 4 分钟运动测试的目标是制定一个标准化的协议，使参与者能够充分喘不过气来评估一氧化氮的潜在治疗效果，同时又不会过于紧张以致无法完成测试。

第 4 次和第 5 次访问（治疗）：参与者将以第 2 次和第 3 次访问中确定的工作率完成 4 分钟循环运动测试，同时呼吸由 1) 吸入一氧化氮 (800 ppm) 或 2) 组成的气体混合物安慰剂（室内空气），每组均以室内空气为背景（21% 氧气；其余为氮气）。 第 4 次和第 5 次访问的测试将包括隔膜电活动 (EMG) 和呼吸机械测量的详细测量。 血液样本将按上述方式采集：运动前、运动过程中每隔 2 分钟采集一次，以及运动结束时采集。