9支气管激发试验.docx
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1、第九章气道反应性测定:支气管激发试验广州呼吸疾病探讨所郑劲平自然界存在着各种各样的刺激物,如生物性刺激(尘蛾、动物皮毛、花粉等)、物理性刺激(冷空气等)及化学性刺激(如甲苯、二氧化硫等),当这些刺激物被吸入时,气道可作出不同程度的收缩反应,此现象称为气道反应性(airwayreactivity)0反应的强度可因刺激物的特性、刺激物的作用时间以及受刺激个体对刺激的敏感性而有所不同。正常人对这种刺激反应程度相对较轻或无反应;而在某些人群(特殊是哮喘),其气管、支气管敏感状态异样增高,对这些刺激表现出过强或/和过早出现的反应,则称为气道高反应性(airwayhyperreactivity,或airw
2、ayhyperresponsivenessAHR)O另一方面,痉挛收缩的气道可自然舒缓、或经支气管舒张药物治疗后舒缓,此现象为气道可逆性(airwayreversibility)气道反应性和气道可逆性是气道功能变更的两个重要的病理生理特征。通过吸入某些刺激物诱发气道收缩反应的方法,称为支气管激发试验(bronchialprovocationtest或bronchialchallengetest),可测定受试者的气道反应性特性。同理,通过赐予支气管舒张药物的治疗,视察堵塞气道的舒缓反应的方法,称为支气管舒张试验(bronchialdilationtest),亦称支气管扩张试验。由于干脆测量支气管
3、管径有困难,所以常借助肺功能指标的变更来判定支气管缩窄或舒张的程度。近20年来了解气道反应的测定方法得到了广泛的重视,将之应用于疾病探讨和临床诊断,并趋向标准化和规范化。美国胸科协会(ATS)、欧洲呼吸协会(ERS)、加拿大胸科协会(CTS)及中华医学会呼吸学会等相继制订了气道反应测定的指南。支气管激发试验(一)气道反应性的特点1 .剂量-反应曲线气道反应性的变更可表现为气道的舒张和收缩,通过气道管径的大小反映出来。由于在整体上测定气道管径有困难,依据流体力学中阻力及管腔半径的4次方成反比这原理,临床和试验室检查常用测定气道阻力的大小来反应气道管腔的变更。同时,由于气道阻力及气体流量成反比,因
4、而气体流量指标,如第一秒用力呼气容积(FEVD、呼气峰流量(PEF)等,也常用于反映气道管径的大小。图1显示不怜悯形卜气道反应性的剂量反应曲线,随刺激药物量的增大,气道阻力上升,呈S型变更。气道阻力对较低浓度的刺激无明显反应,为曲线的低平台部分,随刺激浓度的增加,当达到肯定的阈值后,气道阻力起先增加,但当反应达到最大值时,即使再增加刺激浓度也无反应,出现曲线的高平台部分。图中曲线A为正常曲线;曲线B左移,提示较小剂量的刺激即可引起气道管径的变更,刺激阈值前移,敏感性(SenSitiVity)增加;曲线C幅度增大,提示其刺激域虽及正常曲线相同,但增加剂量状况下其气道反应的强度,即反应性(reac
5、tivity)增大。曲线I)则为气道敏感性和反应性均增高.,AHR者多见此种变更。图9-4-2显示了不同受试者的特征曲线。临床实践中,考虑到受试者的平安性,般当赐予刺激后机体反应达到肯定的强度(如(FEV1)较基础值卜降20%或以上)时即终止激发试验,而无需达到反应最大值。2 .气道高反应性d图1各种物理性、化学性及生物性因素的刺激均可影响AHR。致喘因子的强弱程度及作用时间的长短,确定了气道收缩反应的强弱、是否发病及其发作的严峻程度。AHR是支气管哮喘的重要病理生理特征之一,哮喘患者气道对各种刺激物的敏感性为正常人气道的1001000倍。尽管哮喘患者的气道反应性较高,但及正常人之间也存在肯定
6、的重叠。AHR者并非都是哮喘患者。但哮喘患者的AHR程度常较非哮喘的其他AHR上升为重,且症状越严峻者其剂量反应曲线越左移、斜率越高,剂量反应曲线特征见图2。非变应原刺激,一般仅引起哮喘的急性发作,但变应原刺激既可引起哮喘急性发作(速发相),也可引起哮喘慢性发作(迟发相)。在病理上,AHR者有程度不同的气道炎症性变更,包括粘膜上皮损伤、纤毛脱落、腺体增生、支气管腔内分泌物增多、平滑肌增生、和炎性细胞浸润等,慢性期者可有气道重塑,基底膜增厚、新生血管形成、纤维组织增生、平滑肌层肥厚。(二)非特异性吸火!?、.1试验的试验前打算吸入性支气管激发试验是临床及试验中采纳最为普遍的方法。包括各种吸入非特
7、异性激发物,如组织胺、乙酰甲胆碱、乙酰胆碱、腺甘、白三烯E4、高渗盐水、低渗盐水、冷空气吸入,以及尘蜻、花粉、动物皮毛等特异性抗原刺激物,特异性抗原激发试验另章叙述,常见的非特异性刺激物见表1。通过刺激物的量化测量及及其相应的反应程度,还可推断气道高反应性的程度。1 .吸入激发物的制(1)激发剂:磷酸组织胺(histaminephosphate)或氯化乙酰甲胆碱(methacholinechloride)现为临床上最为常用的激发剂,两者的临床运用均有数十年,其操作程序已规范化。组织胺或乙酰甲胆磴均为干脆的气道平滑肌收缩刺激剂,但其作用机制不完全相同。前者为具有生物活性的介质,吸入后干脆刺激支气
8、管平滑肌收缩,同时也刺激胆碱能神经末梢,反射性地引起平滑肌细胞;后者为胆碱能药物,吸入后干脆及平滑肌细胞上的乙酰胆碱受体结合使平滑肌收缩。一般说来,平滑肌对这两种试剂相同剂量的刺激反应程度是一样的。激发效果和平安性相像,两者所用药物浓度也相像,临床可比性较高,但在运用较大剂量时,乙酰甲胆碱的副作用(如头痛、脸色潮红、声音嘶哑等)较组胺小。另外,组胺试验后有一短暂不应期,在此期间重复试验则支气管平滑肌不起反应,而乙酰胆碱则无此现象。也有学者认为乙酰甲胆碱可为胆碱能阻断剂所阻断,因而临床运用可能更平安一些,在国外运用较为普遍,某些国家不举荐运用组织胺。但组织胺价格相对较低,较易获得,国内仍较常用。
9、我们曾作了两者的对比试验,发觉两者作为刺激原引起的反应作用相像,均无明显不良反应,可以相互代替运用。心得胺激发试验临床应用曾较多,但由于心得胺是B受体阻断剂,当诱发支气管痉挛后运用B受体兴奋剂无效,增加了受试者的危急性,且其支气管收缩作用猛烈而长久,故不宜作为激发试验的刺激剂。(2)稀释液:激发剂需用稀释液稀释后才能用于吸入。稀释液常用生理盐水(09%NaCl),因其等渗且配制简洁,其缺点为略呈酸性(pH5.0)O也有学者建议用0.5%NaCl0.275%NaHCO5+0.4%Phenol的水溶液,该配方稀释液等渗,pH=7.0,且含酚防腐,保存时间较久,但配制较为困难。乙酰甲胆碱在偏酸的溶液
10、中稳定性更好,中性溶液中反而简洁分解。故需保存的乙酰甲胆碱溶液不宜为中性溶液。蒸馀水(注射用水)因其为低渗溶液,可诱发气道痉挛而不宜作为稀释液。(3)配制:通常是先配制“原液”(可用于激发试验的最高浓度激发液),如5%组织胺、5%乙酰甲胆碱等,以利于储存。于须要时才将原液按对半或4倍稀释。亦可按须要倍增激发物浓度,配制成浓度为0.03、0.06、0.12、0.25、0.5、至32mgml,或按表9-4-23所示之浓度配制,然后分别存储于不同的容器中。留意配制液应充分溶解及匀称后才能运用,配制过程时间应尽量缩短,同时留意无菌操作。(4)贮藏:乙酰甲胆碱的粉剂有猛尔的吸湿性,开封后应存储于有干燥剂
11、的容器内。组织胺有遇光分解的特性,应避光保存。5%组织胺及5%乙酰甲胆碱在低温(4C)的条件下可保存3月,但若混有细菌污染可加速组织胺的分解。用前须在室温下放置30min,因温度会影响雾化剂排出量。2 .雾化吸入装置:射流雾化器射流雾化器借助高速气体流过毛细管孔口并在孔口产生负压,将液体吸至管口并撞击,形成雾化颗粒(雾粒),亦称气溶胶。可用瓶装压缩气源或电动压缩气源产生高速气体。此类型雾化器仅需患者作潮气呼吸,无需其它呼吸动作协作,患者易于驾驭。对年老,年幼病者及严峻气促病者最为适用。(2)手捏式雾化器亦采纳射流雾化原理,以手捏加压驱动雾化器产生雾液。常用的有DeVelbiss40雾化器或其仿
12、造、改进型。材质为玻嘀或塑料。释雾量每批0.0030+0.0005ml,70%80%雾粒直径EEV结果相近。JOSePhS等探讨显示Chai氏法、Yan氏测定法及潮气呼吸法间均有良好的相关性。但此三种方法操作仍较为繁琐,间断吸入次数多、时间长,由于须要常见的进行FE%测定,反复的深呼吸易使呼吸肌疲惫,致肺功能指标(如FEVI)下降。另外,深吸气动作亦可诱发哮喘病人支气管平滑肌的痉挛收缩,为上述方法的不足。然而,却可缩小支气管哮喘者的吸入阀值,削减激发试验的危急性。(4)淹岛任法(强迫振荡连续描记呼吸阻力法)采纳CheSt公司生产的ASIrOgraPh气道反应测定仪连续潮气吸入诱发剂,同时采纳强
13、迫振动技术连续测定呼吸阻抗(包括胸廓、肺弹性阻力及气道的粘性阻力等)。11个雾化器内分别置有生理盐水及不同浓度的激发物(如乙酰甲胆碱),每一浓度吸入1分钟,然后自动转入下一个浓度接着吸入,直至呼吸阻力上升二倍左右或吸至最高浓度时停止。此法不受吸气动作的干扰,快速、平安测定剂量一反应曲线,同时测定气道敏感性和气道反应性,但吸入药物浓度连续递增,累枳剂量概念不易及其他方法的剂量比较,且设备困难,价格昂贵。2.激发试验程序(1)测定基础肺功能,详见肺通气功能章节,EVC及FHV1变异率5%。(2)经口吸入激发物稀释液以作比照。目的有二:让患者相识吸入刺激物的过程,减轻其心理负担,熟识吸入方法,增加吸
14、入过程的协从性;视察稀释液是否对肺通气功能有所影响,作为以后吸入激发物的比照。若吸入稀释液后同M下降10乐则稀释剂本身即可增加气道反应性,或患者经数次深吸气诱发气道痉挛,其气道反应性较高,此时试验不宜接着进行,或需作严密视察,谨慎进行,同时在试验报告中注明。(3)从最低激发浓度(剂量)起,依次以双倍的浓度(剂量)递增吸入刺激物,吸入后30秒90秒,测定肺功能,直至肺功能指标达到阳性标准或出现明显的不适及临床症状,或吸入最高浓度的激发剂仍呈阴性反应时,停止激发剂吸入。若受试者身体状况良好、无明显喘息病史,为加快试验进度,可采纳4倍浓度(或剂量)递增的方式吸入刺激物。但当其气道功能指标变更达到其预
15、期值的一半时,应复原为原2倍浓度递增方式吸入。例如:以4倍递增吸入方法激发后,FE%较基础值下降10舟(预期值为下降20%),则改为2倍递增方法接着吸入。(4)若激发试验阳性且伴明显气促、喘息,应予支气管舒张剂吸入以缓解病者症状,1020肺功能指标复原后终止试验。激发程序见图43 .测定指标及结果拙者(1)测定指标:常用的测定指标及其变更值的计算方法见表4,其中以FEVl最为常用,因其结果稳定、重复性好。FEV的测定应严格依一疝电vj脏双!定的质量限制标准进行,但如FEVl为唯一的视察指标(不考虑FVC及FEVFVC),用力呼气时间可缩短至约2秒。如某一浓度激发后有多次测定,如FEV:变异大于
16、10%(多见于气道痉挛者,用力呼气至气道堵塞进一步加重),其数值的取舍,应取该激发剂量下的最大值或最少值,目前尚未统一。有学者认为应取FEVl的最大值,理由同用力肺活量测定,而另有学者认为应取最少值,可削减激发的危急性,同时更符合受试者气道的实际状况。但如选取最少值者,对技术员操作的要求较高,必需解除受试者努力程度不足所导致的FEVI的下降;呼气峰流量(PEF)测定简洁便利,不受场地限制,及FEV1有较好的相关,适于流行病学调查,但其质控略逊于FEV”受受试者的努力程度影响较大:比气道传道率(SGaW)测定气道功能变更的敏感性较高,但重复性稍差。(2)定性推断:激发试验阳性:在试验过程中,当F
17、E%、PEF较基础值下降220%,或SGaW卜降N45%时,可推断为激发试验阳性,即气道反应性增高;激发试验阴性:假如吸入最大浓度后,这些指标仍未达上述标准,则为气道反应性正常,激发试验阴性。无论激发试验结果阴性或阳性,均应解除影响气道反应性的因素。对于结果可疑者(如FEVl下降15%20M无气促喘息发作),可预约23周后复查,必要时2月后复查。(3)定量推断:累积激发剂量(PD)或累积激发浓度(PC):PD或PC可用于定量推断气道反应性,为目前最常用的定量指标。如PAFE%是指使FE%卜.降20%时累枳吸入刺激物的剂量。其计算方法见图50由于吸入刺激物的剂量(或浓度)呈几何级递增,故以对数/
18、反对数模型计算。BHR严峻程度的评估,用我露Pg感性,其重复性好、特异性高。依依/E%(组织胺)可分为四级:0.1mol(0.03mg)为重度BHR;0.10.8mol度030.24mg)为中度BHR;0.93.2mol(0.250.98mg)为轻度BHR;3.37.8mol(0.992.20mg)为极轻度BHR依PCEV(乙酰甲胆碱)可分为三级:0.lmgmg)为中重度BHR;1.04.0mgml为轻度BHR:4.016mg11l为可疑(边缘)BHR;16mgml为正常气道反应性。阈值浓度(TC):指连续测定三次肺功能(如FEVQ的均值减去其二个标准差之值。TC敏感性高,但特异性差;剂量反应
19、曲线斜率:剂量反应曲线斜率乃最终一个剂量相应的肺功能指标(如FEVI)下降仃分率及总吸入剂量之比。优点:PDjEV用于流行病学调查时,对大多数正常人群因FE%下降少于20%而不能计算,而本法则可对全部人计算,不管其FEY:降多少。有报道其及症状严峻性的关系好像优于PD”FEY当试验后印M无削减,甚或增加时,其计算值为零或正数,为将此转换为对数计算,需增加一个数值,如3。4 .激发试验报告激发试验报告应包括测试方法、吸入药物、累枳剂量(或浓度)、呼吸功能指标、变更值、并发症状、激发浓度(剂量)、结果推断等。特异性激发试验还需报告抗原反应特征(速发,迟发型)等。例如:手捍式深吸气法累积吸入组织胺0
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