Funding was provided by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada and The Heart and Stroke Foundation of Canada.

このプロトコルは、アルバータ大学の人間研究倫理委員会のガイドラインに従っており、 ヘルシンキ宣言の最新版で設定された基準に準拠しています。 1.傾斜運動テスト（VOの2せん頭 ） <ol><li>被写体からの書面によるインフォームドコンセントを取得します。読んで主題を持っていると運動24のために彼らの準備を決定するために、身体活動の準備アンケート+（PAR-Qの+）に記載されている質問に答えます。 </li><li>対象の好みに応じて、サイクルエルゴメーターの座面の高さを調整します。修正された四肢は、心拍数（HR）25を測定するために導くと、標準の3誘導ECG配置に従って、患者の背面にある4つの心電図（ECG）電極を配置します。 </li><li>代謝測定システム25を使用してテストを通して呼気ガスと換気を測定するために、被験者の口にマウスピースを挿入します。 注：代謝システムは、リアルタイムの酸素消費量（VO 2）を測定する二酸化炭素生成（VCO 2）、換気（V E）、心拍数（HR）、および潮のCO 2（P ET CO 2）を終了します。 </li><li>ベースラインデータの収集の2分後、≥60RPMの一貫したリズムを維持するために、50ワットの最初のワークロードでサイクリングを開始するために、被験者に指示します。被験者は意志枯渇やテスト25を停止する要求に到達するまでWは、2分ごとに、手順25でワークロードを増やします。 </li></ol>インスピレーションを受けて酸素の2.複数の画分（F I O 2）拡散能（DL CO）方法7 <ol><li> 30％、50％、70％、及びVO 2せん頭が段階的運動試験で得られたピークVO 2を用いて90％に相当する負荷を算出します。段階的運動負荷試験後少なくとも48時間は、対象の再を持っていますDLCO操縦のための研究室に向けます。 </li><li>カルボキシヘモグロビン（COHb）がアップを構築する反復試験5で発生する可能性があります、一日あたり12 DLCOテストを超えないようにしてください。そのため、実施する運動のワークロードの数とDLCOデータの品質に基づいて、複数の日にテストを実行します。 </li><li>エアブレンダーシステムに100％O 2ガスのタンクと医療グレードの空気のタンク（21％O 2および79％N 2）を取り付けることにより、プリ呼吸ガスを準備します。 2 60 Lの非拡散ダグラスバッグ、40％O 2、空気ブレンダーシステムを使用して60％のO 2を含むものを含むものを埋めます。 </li><li>吸入ガス混合物の調節を可能にする2大口径、三方活栓バルブを設定します。これらは、と呼ばれる「予備呼気弁」。 </li><li>柔軟性のある、非圧縮チューブを使用して、バルブシステムにダグラスバッグを接続します。双方向にバルブシステムを接続し、T字型の非再呼吸弁でCONN代謝測定システムの質量流量センサの試験ガス取入れアセンブリにected。 </li><li>測定を休んで、対象は床に両足で、直立座っています。運動試験では、被験者はECG（HR定常状態のための±3 BPM）を使用してHRを監視することにより、定常状態にあることを確認してください。 注：定常状態はVOの2せん頭の90％に到達することはできません。被験者が段階的運動試験上のVO 2せん頭の90％にHR相当に達すると、したがって、測定を開始します。 </li><li>指穿刺を介して毛細管血の一滴を収集し、ヘモグロビン濃度のためにそれを分析します。次に、以下の式26を使用して、[Hbの]ため後続のすべてのDL COを調整します。 <img alt="式（1）" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation1.jpg" /></li><li>所望の向きに予備呼吸バルブを切り替えることにより、ランダムにF I O 2（21％、40％、または60％）を選択します。チュー（ 図1C参照）DL COガスバルブセレクターを回して対応するF I O 2 -DLのCOガスをSE。 </li><li>ノーズクリップを固定すると、それぞれのF I O 2に対応したダグラスバッグから5呼吸のためのマウスピースの中に普通に呼吸する対象を指示します。 </li><li>残留容量に期限切れになるように対象を指示します。残留量で肺容量のプラトーは、件名を持っている場合、肺の容量を合計し、残留容量に息を吐く前に6秒間息を保持するためのDL COの混合ガスを吸い込みます。 </li><li>これはCOテストガスがよく肺に平衡化されていることを示すように傾きが、水平であることを保証するために、呼気中にメタンのトレースを監視します。 注：肺胞容積（V A）と息止め時間が自動的に計算され、代謝測定システムによって報告されています。 </li><li>各DLCO操縦のためのV Aが 5％Oの範囲内であることを確認してくださいF以前の試験。同様に、息止め時間は6.0±0.3秒であるべきです。ない場合は、操縦を繰り返します。 </li><li>残留一酸化炭素を洗い流すことができるように4分待ってから、手順2.8繰り返し-安静時に残りの各F I O 2のために2.11を。 </li><li>各F I O 2用の各運動強度（30％、50％、70％、およびVOの2せん頭の90％）で、定常状態の間、2.15 -少なくとも48時間後に、繰り返しは2.9を繰り返します。息が被写体を回復するために、VO 2せん頭ワークロードの90％に保持している間に作業負荷を軽減します。 </li><li>運動中の肺胞COをクリアするには、運動中DLCOのテストの間に2分を待ちます。カルボキシヘモグロビン（COHb）ビルドアップ5を回避するために、1日あたり12 DLCOテストを超えないようにしてください。 </li></ol> 3.肺毛細血管血液量および膜拡散容量を計算します<ol><li> O 2（P A O 2）を使用してfollowinの肺胞の分圧を計算しますグラム方程式 <img alt="式（2）" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation2.jpg" /> 注：F I O 2は、インスピレーションO 2の割合で、P バーは大気圧であり、P H2Oは水蒸気圧であり、P CO 2は、動脈CO 2の圧力であり、RERは、呼吸交換率です。 </li><li>以前の段階的運動負荷試験で得られたデータから、それぞれの運動強度について測定し、30秒平均P ET CO 2とRERを使ってRERとPにCO 2を推定します 。 </li><li>以下の式7を使用して、θCOを計算します 。 <img alt="式3" src="/files/ftp_upload/54949/54949equation3.jpg" /></li><li>各F I O 2 1 / DLCOの影響調整後および1 /θCOとの関係をグラフ化し、回帰式を算出します。 注：最小許容R 2値は0.95であり、r 2値がこの範囲21の外にあるときにDL CO操縦は繰り返されるべきです。 </li></ol><img alt="図2" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig2.jpg" /> 図2：最大運動時1 /θCO 対 1 / DL COの代表的なグラフ。 3息は、様々なF I O 2（21％、40％、および60％）で保持するために1 / DL CO及び1 /θとの関係は、COがプロットされています。 VcとDmとの計算は、上記の関係の回帰式から誘導されます。線の傾き（1 / 0.00796）の逆数がVC（125.5ミリリットル）の値、およびy切片の逆数を与える（1 / 0.00869）がDmのための値（115.0ミリリットル・分-1・mmHgのを与えます-1）。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54949/54949fig2large.jpg" target="_blank">LARを表示するには、こちらをクリックしてください。</a>この図のGERバージョン。 <ol start="5"><li> 1 / DL COおよび1 /θCO間の回帰式の傾きの逆数を取ることによって、Vcとを計算します。方程式のy切片の逆数を取ることによって、Dmとを計算します。 </li></ol> 4.肺内動静脈吻合募集<ol><li> DL COデータ収集とは別の日には、肘正中静脈に20ゲージの静脈内（IV）カテーテルを挿入し、コントラスト攪拌生理食塩水を注入するための6中のIV延長チューブを介して三方活栓に添付心エコー11、17。 </li></ol><img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig3.jpg" /> 図3：攪拌生理食塩水のコントラストの設定。 IVカテーテルを肘前空間に配置され、6で拡張を介して三方活栓に接続されています。 2つの10 mLの注射器はです生理食塩水の10 mL及び室内空気を0.5mLを含んでコントラストソリューションを、作成するために、コックにtached。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54949/54949fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <ol start="2"><li>三方活栓に2つの10 mLの注射器を接続します。超音波検査者がコントラストのために準備が整うまで罰金、中断気泡を形成するために、前後に2つのシリンジの間に、三方活栓を介して攪拌強制的に空気の0.5 mLを0.9％滅菌生理食塩水10mLのを組み合わせ、および。 </li><li>経験豊富な音波検査や心臓病専門医は、心臓の標準的な心尖部四腔像を取得しています。安静時、echocardiographerは、標準的な心エコーとカラードップラーイメージングと心臓内シャントのための心房中隔および心室中隔を評価しています。 <ol><li>何心臓内短絡が検出されない場合、コントラスト注入中バルサルバ法を行うために被験者に指示しイオンは、卵円孔開存（PFO）11、17のために評価します。非バルサルバ中に測定を繰り返します。 </li></ol></li><li>超音波検査者は4室ビューを維持しながらコントラストを注入します。右心室のコントラストを検出し、次の15の心周期を記録します。 </li><li> 30％、50％、およびVOの2せん頭の70％で定常運動中の造影撮影を繰り返します。定常状態のVO 2せん頭の90％に達することができないように、段階的運動負荷試験中のVO 2せん頭の90％でHRによって識別されたターゲットHR、一旦撮影を開始し、到達しました。 注：運動強度との間の時間は両方の心室からコントラストのクリアランスに依存し、≥2分。 </li><li> &lt;前述したスコアリングシステム17に応じて攪拌生理食塩水のコントラスト心エコー図を解釈する実験条件に盲目にされechocardiographerを持っています/ SUP&gt;、27。 注：スコアリングは、コントラストの最大数に基づいて次のように、単心エコーフレームで左心室（LV）内で可視の泡：全くコントラスト= 0 LV内の気泡ない、≤3= 1,4泡 - = 2 12気泡、&gt; 12泡= 3。 注：5心臓サイクルの後に左心室のコントラストの外観はIPAVAを示唆しています。心臓内シャントが5つ未満の心臓サイクル27のコントラストの出現によって等級分けされています。 </li></ol><img alt="図4" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig4.jpg" /> 図4：IPAVA得点するための代表的なイメージ。スケールを5cm（白い実線）です。 （A）前造影剤注入。 （B）IPAVAスコア= 0（C）IPAVAスコア= 1（D）IPAVAスコア= 3 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54949/54949fig4large.jpg" target="_blank">P</a>リースこの図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

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D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+the+calculation+of+DM,CO+and+VC+via+the+single+breath+single+oxygen+tension+DLCO/NO+method.">Optimizing the calculation of DM,CO and VC via the single breath single oxygen tension DLCO/NO method.</a> Respir Physiol Neurobiol. 221, 19-29 (2015).</li><li>Guazzi, M., Pontone, G., Brambilla, R., Agostoni, P., R&#232;ina, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alveolar-capillary+membrane+gas+conductance:+a+novel+prognostic+indicator+in+chronic+heart+failure.">Alveolar-capillary membrane gas conductance: a novel prognostic indicator in chronic heart failure.</a> Eur Heart J. 23 (6), 467-476 (2002).</li><li>Ofir, D., Laveneziana, P., Webb, K. A., Lam, Y. -. M., O'Donnell, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+Dyspnea+during+Cycle+Exercise+in+Symptomatic+Patients+with+GOLD+Stage+I+Chronic+Obstructive+Pulmonary+Disease.">Mechanisms of Dyspnea during Cycle Exercise in Symptomatic Patients with GOLD Stage I Chronic Obstructive Pulmonary Disease.</a> Am J Resp Crit Care Med. 177 (6), 622-629 (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

この方法は、運動中の肺拡散能力及び肺内動静脈吻合の動員を評価することができます。 プロトコル内の重要なステップ DL COの息止めが静止して比較的単純であるが、それは直感に反しているとして、運動中の息止めは、対象に固有の課題を提示し、被験者が運動中に呼吸するため、高いドライブを持っています。このように、VcとDmとの良好な品質の決意は、テスターと被写体との親密な関係と明確なコミュニケーションに依存しています。テスターの技術力は歯槽ボリューム（前臨床試験の±5％）の変動および6.0±0.3秒の息止め時間（BHT）で定量することができます。 修正およびトラブルシューティング VC / Dmの測定の終了時に、テスターはすぐに解除するために3のDL COの操縦をグラフ化する必要がありますデータポイントの最良適合ラインtermine。 DL COは常に60％とそれよりも大きいはずである40％、とのそれよりも大きいはずである21％F I O 2を用いて測定します。そうでない場合、バルブスイッチは正しいテストガスに相当するかどうかをチェックすることをお勧めします。同様に、事前呼吸バッグは、試験ガスに対応する正しいF I O 2ガス（ 図1B-1D）で満たされていることを確認してください。上昇COHbレベルはDLCOを過小評価することができるように、喫煙者である参加者をテストするときは注意が取られるべきです。 IPAVA動員の評価のために、対象の位置は、高品質の画像の取得を保証するのに重要です。被写体の動きを最小限に抑えるためにリカンベントサイクルエルゴメーターで直立サイクルエルゴメーターを交換することが可能です。しかし、横臥サイクル運動は、与えられた仕事率のために異なる代謝応答を誘発します、したがって、段階的運動負荷試験はする必要がありますリカンベントサイクルエルゴメーターに繰り返しました。胸の上部のスキャンは、いくつかの女性に不快かもしれません。この場合には、女性音波検査が推奨されます。最後に、推奨される運動プロトコルは若く、健康な個人のために設計されています。従って、運動プロトコルは、異なる標的集団のために変更することができます。 技術の制限事項複数のF I O 2のDL CO技術の主要な制限は、テスターのスキルやコマンドに従うこととバルサルバまたはミュラー管演習は、測定に影響を与えるように、息止め中に冷静さを保つために、被験者の能力です。第二に、息の数は、1回のセッションで保持しているが原因VcとDmを測定5、30に影響を与え、被験者への健康リスクをもたらす可能性のCO背圧の増加に、12に限定されるべきです。研究の設計に応じて、それがmAY COのクリアランスを可能にし、参加者の疲労を制限するために、複数のセッション間でのテストを完了する必要があります。 DLCO、VC、およびDmはそれぞれ、7％、8％、および15％であるために、良好な参加者コーチングと良い技術力で、我々は試験間の変動の十分な係数を決定しました。 複数のF I O 2のDL CO技術は肺胞O 2が毛細管O 2と同じであり、既知のガス交換障害を有する個体では、データを解釈するときにこのように、注意を払うべきであることを前提としています。 攪拌生理食塩水コントラスト心エコーイメージングは​​超音波検査技師の技術的能力や運動中胸郭の動きを最小限に抑えるために、被験者の能力によって制限されます。画像のインタプリタが確立された手順に従ってIPAVA動員をスコアリングするためのスケール（ 図4に精通していることも重要です</strオング&gt;）27。運動中の正の生理食塩水のコントラスト心エコー検査の重要性が議論15、16のトピックのままであり、いくつかの議論は、左心室における正攪拌生理食塩水のコントラストが毛細管膨満、およびないIPAVAの募集に二次的であってもよいことがあります。進行中の作業は、この問題を解決しようとしています。 既存の/代替の方法に対する技術の意義これらの生理学的な技術を利用することにより、健康、疾患に、および薬物介入を含めた種々の状態、運動時の肺血管構造を評価することが可能です。品質はテスターの能力に依存していますが、これらのスキルは、簡単かつ迅速に適切な指導と訓練を取得しています。複数のF I O 2のDL COの方法は、MEAの「ゴールドスタンダード」と考えられていますDmのとVcの31のsurement。これらの措置は、臨床的に計算されていないが、値は、患者の転帰を予測するために、低酸素血症、運動不耐性のためのメカニズムを決定するために使用することができ、さらに診断31,32を特徴付けます。同様に、攪拌食塩心エコー検査技術はIPAVAsの動員を決定する際に最も広く用いられる方法です。 この技術を習得した後、将来のアプリケーションや方向性これらの技術は、実験条件と介入の範囲での使用に適用可能です。我々は、運動中にこれらの技術を実証するが、それらは容易にそのようなドブタミンまたはドーパミン、心拍出量17を増加させることが知られている強心剤として薬剤注入時の肺血管の応答を測定するために修飾することができます。また、例えば、臨床集団においてこれらの技術を使用することが可能ですDL COは、年齢をマッチさせた対照被験者35に比べて低くなっている心不全34または慢性閉塞性肺疾患（COPD）を有するものです。

運動中、心拍出量は、安静時の値1以上の6倍まで増やすことができます。肺は心臓出力の100％を受信するための唯一の器官であることを考えると、運動は、肺系にかなりのストレスを提示します。漸増運動により、肺拡散能（DL CO）が増加した酸素要求2を満たすために増加しなければなりません。残りは運動をピークにより、DL COは心拍出量3、4、5に関して上限に達することなく、休止値の最大150％まで増やすことができます。拡散能力の増加は、容量（DM）および肺毛細血管6の募集及び膨張に対する二次毛細管血液容量（Vc）を、拡散膜の増加の結果として生じます。 ・ラウトンとフォースター（1957）はDを分割する技術を開発しました一酸化炭素テスト（DL CO）のための標準的な拡散能の間に吸入酸素（F I O 2）の割合を調節することによって、mおよびVcを7。酸素と一酸化炭素（CO）競合F I O 2の増加はDL CO 8,9を減少させるように、ヘモグロビンのヘム部位に結合します。標準のDL COの操作中にF I O 2を調節することにより、この関係はVcとDmと7を測定するために利用することができます。我々は最近、運動5時に使用されるこの技術を適応しています。前作と同様に、我々はDL COを連続的に二次VcとDmと5の両方の増加に運動をピークにまで増加することを発見しました。興味深いことに、我々は、このように大きな酸素消費量と容量を拡散させるための大きな必要性を持っている持久力の訓練を受けた選手であることを見出しました、ピーク運動、増加しDmに二次ではなく、VCのDL COの増加はアスリート5の肺膜における潜在的な適応を示唆している、そこにあります。 運動時のVcとDmの増加は、以前残り4、10でハイポ灌流肺毛細血管の採用と膨満につながる肺動脈圧の上昇によって達成されています。これにより肺血管抵抗を減少させ、肺動脈圧の上昇を減衰させる、肺の毛細血管網の断面積の増加をもたらします。 攪拌生理食塩水のコントラスト心エコー検査を用いた研究は、運動11、12、13の間に肺動静脈吻合（IPAVA）募集の証拠を示しています、14。トピックは論争の15、16のままで、IPAVA動員の重要性は未だ明らかではなく、いくつかの研究は、それらがガス交換障害12,14に寄与し得ると右心室11、12をアンロードするのに役立ち得ることを示唆しています。 IPAVA動員の正確なメカニズムは知られていないが、さらに、我々は、心拍出量を増加させること、ならびに外因性ドーパミンが残り17でIPAVA動員を引き起こすことを見出しました。急性増加肺動脈圧18またはドーパミン遮断はかなり運動11の間にIPAVA動員に影響を与えるように表示されません。これらの大径IPAVA血管が肺動脈の大きな増加から肺毛細血管を保護するのに役立つかもしれないという憶測があります肺血管抵抗12を小さくすることにより、圧力、17、19、20、21。 VcとDmとの評価と組み合わせると、攪拌生理食塩水のコントラスト心エコー検査は、運動22、23の応力に対する肺循環の適応を検討する貴重なツールです。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="681">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Metabolic Measurement System</td>
			<td style="width:136px;">SensorMedics Inc.</td>
			<td style="width:119px;">Encore 299 Vmax</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:259px;">Cycle Ergometer</td>
			<td style="width:136px;">Ergoline</td>
			<td style="width:119px;">Ergoselect II 1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">60L Douglas Bags</td>
			<td style="width:136px;">Hans Rudolph</td>
			<td style="width:119px;">6100 Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Two-way T Valve</td>
			<td style="width:136px;">Hans Rudolph</td>
			<td style="width:119px;">2700 Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Hemoglobin Measurement System</td>
			<td style="width:136px;">HemoCue</td>
			<td style="width:119px;">Hb 201+</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">22-gauge Intravenous Catheter</td>
			<td style="width:136px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">Insyte-W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Ultrasound&#160;</td>
			<td style="width:136px;">Vivid Q</td>
			<td style="width:119px;">ECHOpac</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:259px;">Compressed gas 21% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen</td>
			<td style="width:136px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:259px;">Compressed gas 40% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen</td>
			<td style="width:136px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:259px;">Compressed gas 60% O2, 0.3% CO, 0.3% CH4, balance nitrogen</td>
			<td style="width:136px;">Praxair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:259px;">Nose-clip</td>
			<td style="width:136px;">Vacu-Med</td>
			<td style="width:119px;">snuffer #1008</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of pulmonary capillary blood volume, membrane diffusing capacity, and intrapulmonary arteriovenous anastomoses during exercise

エクササイズは、肺血管系への応力です。漸増運動により、肺拡散能（DL CO）が増加した酸素の需要を満たすために増加しなければなりません。そうでなければ、拡散制限が発生する可能性があります。運動とDL COの増加は、増加した毛細血管の血液容量（Vc）と膜拡散能（DM）によるものです。 VcとDmがそれによって肺動脈圧の上昇を減衰させる、ガス交換のための表面積を増大し、肺血管抵抗を減少させ、動員および肺毛細血管の膨張に続発増やします。同時に、運動時の肺内動静脈吻合（IPAVA）の募集は、ガス交換障害に寄与し、および/または肺動脈圧の大きな増加を防止することができます。 私たちは、安静時および運動時の肺の拡散と循環を評価するために2つの手法を説明します。第一の技術は、複数の-FRAを使用しています吸入酸素のction（F I O 2）のDL COの息は安静時および運動時のVcとDmとを決定するために保持しています。また、静脈攪拌食塩コントラスト心エコー検査はIPAVAs動員を評価するために使用されます。 代表的なデータをDL CO、VC、およびDmは運動強度とともに増加することを示しました。コントラスト気泡が運動誘発性IPAVA動員を示唆し、運動と左心室に見られた一方で心エコーデータは、安静時の何IPAVA動員を示しませんでした。 肺毛細管血液量、膜拡散能、および心エコー法を用いて、IPAVA募集の評価は、肺動脈を持つものとして、罹患グループ内だけでなく、健康の練習のストレスに適応するための肺血管系の能力を特徴づけることが有用です高血圧症および慢性閉塞性肺疾患。

容量、肺毛細血管の血液量、膜拡散能力、及びIPAVAスコアを、酸素消費の運動強度を増加させる拡散の効果を表1に示します。増加する電力出力に応じて、VO 2、DL CO、Vcは、Dmに増加。 図2は、運動中に複数のF I O 2 -DLのCO技術を用いてVcとDmとの代表的な計算を示します。 DL COは、F I O 2の増加と共に減少し、この関係はVcとDmとを分割するために利用されます。 Vcは1 / DL CO 1 /θ対CO結果の傾きの逆数を計算し、y切片の逆数は、DMの値が得られます。予想されるように、運動時VcとDmの増加の両方を休止値と比較します。 I O 2 DL CO攪拌生理食塩水のコントラスト心エコー検査法は、全体の拡散容量に肺毛細血管と膜の採用の貢献、より深い理解と研究者を提供し、臨床設定において、伝統的な肺機能検査を補うことができます。運動中のVcのまたはDMを増やすに失敗すると、拡散限界と低酸素血症をもたらすであろう。例えば、低VCに二次低DL COは肺の毛細血管への変更を示すであろう。同様に、減少しDmが肺膜への変化を示すことになります。 図4は、4室のコントラストechocardiographsの代表的なトレーシングを示しています。運動強度が増加すると、IPAVAは0から増加し（スコア<eメートル&gt;すなわち、最高の運動強度（ 表1）で3に安静時IPAVAsの証拠なし）。以前の研究は、IPAVAは11、12、14のスコア向上しますが、これらのIPAVAsが動員される方法は、何らコンセンサスが存在しないこと、運動を示しています。 IPAVAsはドブタミン17、28及びエピネフリン28で心拍出量を増加させることによって、ならびに、ドーパミン17、28で静止して薬理学的に動員することができるという証拠があります。彼らは運動29中に内因的に増加するなど、ドーパミン及びエピネフリンなどの強心剤は、特に重要です。また、IPAVA募集はIPAVAsの不在は大きな肺動脈圧をもたらすように表示されていることで、血行動態を行使することが重要であることをいくつかの証拠がある、Cを減少させましたardiac出力、およびピーク電力出力12を減少させました 。したがって、この技術は、肺動脈高血圧症を有する個体を調査研究に使用されてもよいです。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54949/54949fig1.jpg" /> 図1：複数のF I O 2のDL COのセットアップ。 （A）のセットアップの概要。 （B）0.3％CO、0.3％のメタン、および残りの窒素でO 2 21％、40％、および60％を含有する圧縮ガスシリンダー、ならびに酸素補給圧縮ガスボンベ。 （C）3 F I O 2 DL COタンク用三方弁セレクター。 （D）バルブは、事前呼吸用F I O 2の選択のために直列に三方弁のために切り替えます。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54949/54949fig1large.jpg" target="_blank">LARを表示するには、こちらをクリックしてください。</a>この図のGERバージョン。 <img alt="表1" src="/files/ftp_upload/54949/54949table1.jpg" /> 表1：代表安静時と30時の運動中に一人の被験者のデータ、50、70、およびVOの2せん頭の90％。 VO 2、体重への酸素消費量の相対量; DL CO、一酸化炭素拡散能。 Vcは、肺毛細管血液量。 Dmと、膜拡散能。 IPAVAスコア、5心臓サイクルの後に左心室のコントラスト外観の得点。 Tedjasaputra らから変更されたデータ。 2016。

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Assessment of Pulmonary Capillary Blood Volume, Membrane Diffusing Capacity, and Intrapulmonary Arteriovenous Anastomoses During Exercise

運動に肺の拡散及び血管系の応答を評価するために、我々は、肺内動静脈吻合の動員を評価するために毛細血管の血液量および膜拡散能、ならびに撹拌生理食塩水のコントラスト心エコー検査を決定するために、複数の風の酸素拡散能力の技術が記載されています。

トレーニング中の肺毛細管血液量、膜拡散能力、及び肺内動静脈吻合の評価

Exercise is a stress to the pulmonary vasculature. With incremental exercise, the pulmonary diffusing capacity (DLCO) must increase to meet the increased ...

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Nanyang Technological University

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Unit 1

An Overview of the Respiratory System: Anatomy, Physiology, Assessment, and Abnormalities

SCIENTISTS IN ACTION

13.0K ビュー.  University of Alberta. 運動に肺の拡散及び血管系の応答を評価するために、我々は、肺内動静脈吻合の動員を評価するために毛細血管の血液量および膜拡散能、ならびに撹拌生理食塩水のコントラスト心エコー検査を決定するために、複数の風の酸素拡散能力の技術が記載されています。 

ビデオ: Assessment of Pulmonary Capillary Blood Volume, Membrane Diffusing Capacity, and Intrapulmonary Arteriovenous Anastomoses During Exercise

Using Continuous Data Tracking Technology to Study Exercise Adherence in Pulmonary Rehabilitation

Pulmonary rehabilitation (PR) is an important component in the management of respiratory diseases. The effectiveness of PR is dependent upon adherence to exercise training recommendations. The study of exercise adherence is thus a key step towards the optimization of PR programs. To date, mostly indirect measures, such as rates of participation, completion, and attendance, have been used to determine adherence to PR. The purpose of the present protocol is to describe how continuous data tracking technology can be used to measure adherence to a prescribed aerobic training intensity on a second-by-second basis.
In our investigations, adherence has been defined as the percent time spent within a specified target heart rate range. As such, using a combination of hardware and software, heart rate is measured, tracked, and recorded during cycling second-by-second for each participant, for each exercise session. Using statistical software, the data is subsequently extracted and analyzed. The same protocol can be applied to determine adherence to other measures of exercise intensity, such as time spent at a specified wattage, level, or speed on the cycle ergometer. Furthermore, the hardware and software is also available to measure adherence to other modes of training, such as the treadmill, elliptical, stepper, and arm ergometer. The present protocol, therefore, has a vast applicability to directly measure adherence to aerobic exercise.

Pulmonary rehabilitation is widely recognized in the management of respiratory diseases. A key component to successful pulmonary rehabilitation is adherence to the recommended exercise training. The purpose of the present protocol is to describe how continuous data tracking technology can be used to precisely measure adherence to a prescribed aerobic training intensity.

呼吸リハビリテーションに運動アドヒアランスを研究する継続的なデータ追跡技術を使用して

Pulmonary rehabilitation (PR) is an important component in the management of respiratory diseases. The effectiveness of PR is dependent upon adherence to ...

医学

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

マウスの右心の心エコー評価

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Computerized Dynamic Posturography for Postural Control Assessment in Patients with Intermittent Claudication

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic conditions. As part of a diagnostic assessment, the early detection of postural deficits is important so that appropriate and targeted interventions can be prescribed. The Sensory Organization Test (SOT) on the EquiTest determines an individual&#39;s use of the sensory systems (somatosensory, visual, and vestibular) that are responsible for postural control. Somatosensory and visual input are altered by the calibrated sway-referenced support surface and visual surround, which move in the anterior-posterior direction in response to the individual&#39;s postural sway. This creates a conflicting sensory experience. The Motor Control Test (MCT) challenges postural control by creating unexpected postural disturbances in the form of backwards and forwards translations. The translations are graded in magnitude and the time to recover from the perturbation is computed.
Intermittent claudication, the most common symptom of peripheral arterial disease, is characterized by a cramping pain in the lower limbs and caused by muscle ischemia secondary to reduced blood flow to working muscles during physical exertion. Claudicants often display poor balance, making them susceptible to falls and activity avoidance. The Ankle Brachial Pressure Index (ABPI) is a noninvasive method for indicating the presence of peripheral arterial disease and intermittent claudication, a common symptom in the lower extremities. ABPI is measured as the highest systolic pressure from either the dorsalis pedis or posterior tibial artery divided by the highest brachial artery systolic pressure from either arm. This paper will focus on the use of computerized dynamic posturography in the assessment of balance in claudicants.

Individuals with intermittent claudication exhibit poor balance compared to healthy controls. Computerized dynamic posturography is an objective method for measuring an individual's postural responses to balance disturbances. This provides an objective reflection of the person&#x2019;s ability to respond to situations under which sensory stimuli are altered and unexpected perturbations occur.

間歇性跛行患者における姿勢制御評価のためのコンピュータ化されたダイナミックPosturography

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic ...

A Method to Study the Impact of Chemically-induced Ovarian Failure on Exercise Capacity and Cardiac Adaptation in Mice

The risk of cardiovascular disease (CVD) increases in post-menopausal women, yet, the role of exercise, as a preventative measure for CVD risk in post-menopausal women has not been adequately studied. Accordingly, we investigated the impact of voluntary cage-wheel exercise and forced treadmill exercise on cardiac adaptation in menopausal mice. The most commonly used inducible model for mimicking menopause in women is the ovariectomized (OVX) rodent. However, the OVX model has a few dissimilarities from menopause in humans. In this study, we administered 4-vinylcyclohexene diepoxide (VCD) to female mice, which accelerates ovarian failure as an alternative menopause model to study the impact of exercise in menopausal mice. VCD selectively accelerates the loss of primary and primordial follicles resulting in an endocrine state that closely mimics the natural progression from pre- to peri- to post-menopause in humans. To determine the impact of exercise on exercise capacity and cardiac adaptation in VCD-treated female mice, two methods were used. First, we exposed a group of VCD-treated and untreated mice to a voluntary cage wheel. Second, we used forced treadmill exercise to determine exercise capacity in a separate group VCD-treated and untreated mice measured as a tolerance to exercise intensity and endurance.

Two exercise paradigms were tested on a newly developed chemically induced menopausal mouse model to examine the impact of menopause on exercise capacity and cardiac adaption to exercise.

マウスにおける運動耐容能および心臓適応に関する化学的に誘発卵巣障害の影響を研究するための方法

The risk of cardiovascular disease (CVD) increases in post-menopausal women, yet, the role of exercise, as a preventative measure for CVD risk in ...

Automated Measurement of Microcirculatory Blood Flow Velocity in Pulmonary Metastases of Rats

Because the lung is a major target organ of metastatic disease, animal models to study the physiology of pulmonary metastases are of great importance. However, very few methods exist to date to investigate lung metastases in a dynamic fashion at the microcirculatory level, due to the difficulty to access the lung with a microscope. Here, an intravital microscopy method is presented to functionally image and quantify the microcirculation of superficial pulmonary metastases in rats, using a closed-chest pulmonary window and automated analysis of blood flow velocity and direction. The utility of this method is demonstrated to measure increases in blood flow velocity in response to pharmacological intervention, and to image the well-known tortuous vasculature of solid tumors. This is the first demonstration of intravital microscopy on pulmonary metastases in a closed-chest model. Because of its minimized invasiveness, as well as due to its relative ease and practicality, this technology has the potential to experience widespread use in laboratories that specialize on pulmonary tumor research.

A method is presented to measure microcirculatory blood flow velocity in pulmonary cancer metastases of the pleural surface in rats in an automated fashion, using closed-chest pulmonary intravital microscopy. This model has potential to be used as a widespread tool to perform physiologic research on pulmonary metastases in rodents.

ラットの肺転移における微小循環血流速度の自動測定

Because the lung is a major target organ of metastatic disease, animal models to study the physiology of pulmonary metastases are of great importance. ...

Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a pathological condition characterized mainly by a disruption in the balance between vasodilator and vasoconstrictor substances and is proposed to play an important role in the development of atherosclerotic cardiovascular disease. Therefore, a precise evaluation of endothelial function in humans represents an important tool that could help better understand the etiology of multiple cardio-centric pathologies.
Over the past twenty-five years, many methodological approaches have been developed to provide an assessment of endothelial function in humans. Introduced in 1989, the FMD test incorporates a forearm occlusion and subsequent reactive hyperemia that promotes nitric oxide production and vasodilation of the brachial artery. The FMD test is now the most widely utilized, non-invasive, ultrasonic assessment of endothelial function in humans and has been associated with future cardiovascular events.
Although the FMD test could have clinical utility, it is a physiological assessment that has inherited several confounding factors that need to be considered. This article describes a standardized protocol for determining FMD including the recommended methodology to help minimize the physiological and technical issues and improve the precision and reproducibility of the assessment.

The flow mediated dilation (FMD) test is the most commonly utilized, non-invasive, ultrasound assessment of endothelial function in humans. Although the FMD test has been related with the prediction of future cardiovascular disease and events, it is a physiological assessment with many inherent confounding factors that need to be considered.

内皮機能の超音波評価：フロー依存性血管拡張テストの技術ガイドライン

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a ...

Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery in humans. Herein we discuss the design of an eccentric exercise protocol to induce damage in the quadriceps muscles, marked by changes in strength, soreness, and plasma creatine kinase levels. This method is simple, ethical, and widely applicable since it is performed in human participants and eliminates the interspecies translation of the results. Subjects perform 300 maximal eccentric contractions of the knee extensor muscles at a speed of 120&#176;/sec on an isokinetic dynamometer. The extent of the damage is measurable using relatively non-invasive isokinetic and isometric measures of strength loss, soreness, and plasma creatine kinase levels over several days following the exercise. Therefore, its application can be directed to specific populations in an attempt to identify mechanisms for muscle adaptation and regeneration.

This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.

ヒトにおける労作骨格筋損傷の誘導および評価

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

'Boden Food Plate': Novel Interactive Web-based Method for the Assessment of Dietary Intake

Different methods can be used in research to assess dietary intake, many of which are still paper-based. Written estimated food diaries are often utilized in clinical trials, despite being a burden for both study participants and researchers. This method requires participant literacy, it is time consuming, labor intensive, and can easily lead to under-reporting. With advancements in technology, there is a growing interest in electronic diaries that automate the dietary assessment process. These are focused on improving accuracy, reducing both time and cost and providing users with a visual and more enjoyable experience. The methodology presented here aimed to validate the &#39;Boden Food Plate&#39;, a novel web-based platform for self-recording of food and drink items, compared to a traditional estimated food diary. The application was also rated on a satisfaction scale by study participants using a paper-based questionnaire. Sixty-seven participants completed the dietary measures on both the three-day electronic and paper food diaries. For the analysis, only dietary data completed at both study time points (baseline and week six) was utilized. Despite small mean differences between dietary data collection methods, Bland Altman analysis showed fairly wide 95% limits of agreement between the electronic platform and the written estimated food diary and there were few cases which did not fall within the 95% confidence intervals. Overall, participants found the electronic food diary to be more fun than the paper method and as easy to use as hard copy diaries. The new platform has potential as a self-recording tool for the collection of dietary data, particularly when utilized in clinical trial settings. However, further validation studies are needed to improve the validity of this novel electronic dietary data collection tool.

The &#39;Boden Food Plate&#39; is an electronic food diary designed to be an interactive and fun method to collect dietary intake using visual depictions. The purpose of this study was to validate the web-based application against a traditional three-day estimated food diary method.

「ボーデン食品皿」: インタラクティブな Web ベース手法の食事摂取量の評価

Different methods can be used in research to assess dietary intake, many of which are still paper-based. Written estimated food diaries are often utilized ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

マウスで内がえし筋機能の非侵襲的評価

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

Ultrasonographic Assessment During Cardiopulmonary Resuscitation

The US-CAB (Ultrasound, Circulation/Airway/Breathing) protocol integrates several sonographic techniques into a structured assessment of the circulation, airway, and breathing status of a patient during cardiopulmonary resuscitation (CPR) in an advanced life support-compliant manner. US-C provides a subxiphoid view of the heart, to look for potentially reversible causes of disease, such as pericardial effusion, pulmonary embolism, hypovolemia, and acute coronary thrombosis. Sonographic cardiac activity during CPR not only helps differentiate pseudo-pulseless electrical activity (PEA) from true PEA but also represents a higher chance of the return of spontaneous circulation (ROSC) and survival. Evaluation of the inferior vena cava (IVC) shows the fluid status of the patient and indicates the best methods to use for fluid resuscitation. If aortic dissection is suspected, a subxiphoid view of the aorta is suggested for identifying an intimal flap. Once intubation is done, tracheal ultrasound (US-A) at the suprasternal notch helps differentiate endotracheal intubation (one air-mucosal interface with one comet-tail) from esophageal intubation (double tract sign). Immediately following US-A, bilateral lung US (US-B) should be done to confirm proper bilateral ventilation using the lung sliding sign. In addition, US-C can be serially followed to see the dynamic changes in the cardiac chambers and IVC, or any cardiac contraction suggestive of ROSC. US-B can also detect coexisting lung or pleural pathologies without interfering with the performance of CPR. The main concern when implementing this method is maintaining high-quality CPR without delays in chest compressions when performing US-CAB. Rigorous training and continued practice are key to minimize any interruptions during resuscitation.

Here, we present a US-CAB (Ultrasound, Circulation/Airway/Breathing) protocol for use during cardiopulmonary resuscitation (CPR). US-C evaluates the subxiphoid view of the heart and inferior vena cava. After intubation, tracheal US (US-A) and lung US (US-B) help confirm endotracheal intubation and proper ventilation.

心肺蘇生中の超音波検査

The US-CAB (Ultrasound, Circulation/Airway/Breathing) protocol integrates several sonographic techniques into a structured assessment of the circulation, ...