特发性肺纤维化 (IPF) 中的吸入一氧化氮 (iNO)。

特发性肺纤维化 (IPF) 是一种进行性纤维化间质性肺病，其特征是双基底下胸膜蜂窝状结构、间隔增厚和牵拉性支气管扩张。 IPF 患者，即使是轻度病例，运动能力也会降低，这与劳力性呼吸困难（呼吸困难）密切相关。 我们之前在 IPF 中的工作表明，与健康对照组相比，运动期间的呼吸困难与吸气神经驱动 (IND) 增加有关。 反过来，高 IND 与 1) 通气效率降低（即通气效率降低）的组合有关 增加相对于二氧化碳产生的通风 (V̇E/V̇CO2))； 2) 动态呼吸力学异常（潮气量 (VT) 和吸气储备量 (IRV) 极低），尤其是在更晚期的疾病中；以及； 3) 肺部气体交换受损（即 扩散受限和动脉低氧血症）。

我们实验室对仅轻度受限（总肺活量 (TLC) > 70% 预测值）的 IPF 患者进行的初步研究表明，与年龄和性别匹配的健康对照相比，运动期间 IND 和呼吸困难升高。 IND 增加似乎主要是过度通气（高 V̇E/V̇CO2）的结果，因为在考虑通气时，运动期间的动态呼吸力学（VT 和工作肺容量）与健康对照相似。 重要的是，这些患者的动脉氧饱和度仅略有下降。 这些数据表明，轻度 IPF 患者有明显的劳力性呼吸困难，继发于通气效率降低（高 V̇E/V̇CO2），尽管轻度 IPF 中 V̇E/V̇CO2 升高的确切机制仍不清楚。

化疗敏感性增加与心肺疾病中 V̇E/V̇CO2 升高有关。 可以合理地假设持续的 V̇A/Q̇ 不匹配与升高的总生理死腔和可能的交感神经过度兴奋可能改变 IPF 患者的中枢髓质化学感受器特征，至少部分解释了运动 V̇E/V̇CO2 升高。 肺微血管异常也可能是 IPF 运动期间死腔和 V̇E/V̇CO2 增加的关键因素。 IPF 和轻度机械限制患者的肺泡和毛细血管之间的气体传输相对保留，即使在间质增厚的纤维化肺区域也是如此。 这表明尽管肺泡-毛细血管界面相对保留，但 IPF 中具有轻度限制的局部毛细血管低灌注可能导致 V̇A/Q̇ 不匹配（特别是高 V̇A/Q̇ 肺单位比例增加），这将增加总生理死腔和V̇E/V̇CO2。 化疗敏感性增加和/或肺微血管异常对轻度 IPF 患者运动 V̇E/V̇CO2 升高的相对贡献尚未确定，这是本研究的主要焦点。

IPF 呼吸困难管理的治疗选择有限。 INSTAGE 试验的最新研究表明，尼达尼布（抗纤维化）和西地那非（肺血管扩张剂）的组合对呼吸困难的改善微乎其微。 然而，IPF 患者在吸入一氧化氮 (iNO)（一种选择性肺血管扩张剂）治疗 8 周后身体活动和气体交换得到改善，这一点在最近的其他研究中得到证实。 由于轻度 IPF 患者被认为具有相对完整的毛细血管床，但由于局部肺灌注减弱导致生理死腔相对较高，吸入选择性血管扩张可能比具有固定微血管破坏的晚期疾病更有益。 最近的工作证明了 V̇E/V̇CO2 减少（反映生理死腔减少）和轻度慢性阻塞性肺病患者在运动过程中出现呼吸困难，肺气肿很小或没有，这一点得到了支持。 重要的是，动脉 O2 饱和度在整个运动过程中都是正常的，并且不受 iNO 的影响，这表明 iNO 对整体气体交换没有有害影响。 使用 iNO 运动期间 V̇E/V̇CO2 的减少表明 iNO 增加了肺微血管灌注的异质性，从而改善了 V̇A/Q̇ 匹配，减少了死腔，从而降低了给定代谢需求的通气量。

作为探索性结果，我们将确定 iNO 是否能改善 IPF 和轻度机械限制患者的 V̇A/Q̇ 并减少死腔和随之而来的呼吸困难。 此外，这将清楚地确定部分可逆性血管功能障碍是否导致 V̇A/Q̇ 不匹配、V̇E/V̇CO2 升高、吸气神经驱动和呼吸困难是否存在于具有 IPF 和最小机械异常的非低氧血症患者中。

理由：已经确定晚期 IPF 患者存在机械和肺部气体交换异常，这需要吸气神经驱动的代偿性增加和对运动的过度通气反应，从而增加与活动相关的呼吸困难。 然而，很少有人了解 IPF 患者劳力性呼吸困难的机制，在这些患者中限制性力学和低氧血症并不突出。 拟议的工作不仅有可能为增加 V̇E/V̇CO2 和吸气神经驱动的潜在机制提供重要的生理学见解，而且有可能检查治疗途径以提高通气效率、呼吸困难、运动能力和最终生活质量患者IPF。