Hengitetyn hengityskondensaatti - Exhaled breath condensate

Hengitetty hengityskondensaatti (EBC) on hengityksestä tuleva uloshengitys, joka on tiivistetty tyypillisesti jäähdyttämällä keräyslaitetta käyttämällä (tavallisesti 4 ° C: een tai alle nollaan lämpötilaan jäähdytyslaitetta käyttämällä). EBC heijastaa hengityselinten muutoksia, jotka ohjaavat hengitysteitä, ja on edullinen, ei-invasiivinen työkalu, jolla on potentiaalia tieteelliseen tutkimukseen. Lupauksistaan ​​huolimatta sitä ei ole vielä osoitettu keuhkosairauksien ja muiden sairauksien seulontaan tai diagnosointiin. Kauan on ymmärretty, että hengitetty hengitys on kyllästetty vesihöyryllä (esim. Puhallinsoittimien toimesta), mutta sen käyttämistä keuhkojen tutkimuksiin kuvattiin todennäköisesti ensin Venäjän tieteellisessä kirjallisuudessa.

Yleiskatsaus

Hengitetty hengityskondensaatti ei heijasta vain hengitysteiden vuoriöljyn ja alveolien koostumusta . EBC voi myös sekoittua syljen ja mahalaukun pisaroiden kanssa. Lisäksi alveoleista, hengitysteiden alemmasta ja ylemmästä seinämästä sekä suuontelosta syntyvät haihtuvat kaasut liukenevat uloshengitetyyn vesihöyryyn ja vaikuttavat sen pH-arvoon. EBC: n pääaineosat ovat:

  1. Hengitysteiden vuorausaineen aerosolihiukkaset, jotka kerääntyvät hengitysteistä, ilmavirran, todennäköisesti turbulenssin indusoimat.
  2. Vesihöyryn tiivistyminen muodosti aerosoliin hiukkasten ympärille
  3. Vesiliukoiset haihtuvat kaasut liuenneet vesihöyrykondensaattiin

Koska EBC heijastaa hengitysteiden vuorausnesteen koostumusta, se sisältää suurimman osan hengitysteistä löytyviä molekyylejä, mutta nämä todennäköisesti laimennetaan vesihöyryllä. Siten nämä voivat vaihdella yksinkertaisista ioneista, esim. H + mitattuna pH: na, vetyperoksidista, proteiineista, sytokiineistä, eikosanoideista ja makromolekyyleistä, kuten mucinista, fosfolipideistä ja DNA: sta. Laimennus on ongelma, joka on ongelma kaikissa hengitysteiden ja keuhkojen näytteenottomenetelmissä, mukaan lukien ysköskeräys ja keuhkojen veren huuhtelu. Laimennuksen sallimisehdotuksiin sisältyy nimittäjän, kuten proteiinin, urean tai johtavuuden, käyttäminen, mutta yhtäkään menetelmää ei tällä hetkellä ole yleisesti hyväksytty.

Lisääntyvä näyttö osoittaa, että sairaustiloissa EBC sisältää molekyylejä, jotka heijastavat kyseistä tautia tai suurempia pitoisuuksia tietyistä markkereista. Esimerkiksi potilailla, joilla on gastroösofageaalinen refluksitauti, on osoitettu olevan pepsiini (yleensä paikallisesti vatsassa) EBC: ssä. Keuhkoahtaumatauti- ja astmaa sairastavilla potilailla on osoitettu olevan kohonnut reaktiivisten happilajien ja histamiinin taso keuhkoaltistuksen jälkeen (Ratnawatti 2008).

Hengitetyn hengityskondensaatin sisältöön vaikuttavat kuitenkin voimakkaasti myös fysiologiset tekijät, kuten ruokavalio, liikunta ja jopa raskaus voivat vaikuttaa välittäjäpitoisuuksiin.

Keräyslaitteet

Keräyslaitteen kemialliset ominaisuudet vaikuttavat laitteeseen ja sen ominaisuuksiin. Jotkut laitteet voivat saastuttaa näytteen tai reagoida hapettavien merkkiaineiden kanssa, etenkin jos ne sisältävät metalleja

Esimerkkejä laitteista ovat:

  1. Yksinkertainen, räätälöity. Näihin kuuluvat jäällä jäähdytetyt lasiputket, teflonputket jäässä tai kuivajäässä tai vesijäähdytteiset lasijäähdyttimet.
  2. Jäähdytysjärjestelmät. Ne mahdollistavat keräyslämpötilan säätämisen yleensä ennalta asetetulla alueella.
  3. Kertakäyttöinen hengitettynä hengityskondensaattorin keräin. Tämä laite on sijoitettu metalliholkin sisälle, joka on jäähdytetty pakastimessa. Keräyslämpötila nousee vähitellen, kun sitä käytetään huoneenlämpötilassa. Käytön jälkeen sisäpuolella oleva kertakäyttöinen kondenssiputki poistetaan sitten ulkoisesta metalliholkista ja holkki palautetaan pakastimeen. Kondensaatti uutetaan kondenssiputken seinämistä mäntällä ja pyyhkäistään nestealtaaseen analysointia varten.

Mahdolliset sovellukset

EBC: llä on potentiaalisia käyttöjä yhdessä uloshengitetyn hengitysanalyysin kanssa. Hengitetyn typpioksidianalyysiin liittyy huomattavaa kiinnostusta EBC-analyysin yhteydessä, mutta lisäksi hengitysanalyysillä on monia sovelluksia. Tunnettuihin esimerkkeihin sisältyy hengitysalkoholipitoisuuden arviointi ja arviointi, mutta toisiin sisälsi ei-invasiivisia mittauksia verensokerin arvioimiseksi ja sen käyttämistä muiden systeemisten ja paikallisten keuhkosairauksien, kuten keuhkosyövän, diagnosointiin.

alaviitteet

  1. ^ Liu, J., Conrad, DH, Chow, S., Tran, VH, Yates, DH ja Thomas, PS (2007) Keräyslaitteet vaikuttavat uloshengitetyn hengityskondensaatin ainesosiin. Eur Respir J, 30 (4), 807 - 808.
  2. ^ Sidorenko, GI, EI Zborovskii, et ai. (1980). "[Hengitetyn ilmakondensaatin pinta-aktiiviset ominaisuudet (uusi menetelmä keuhkojen toiminnan tutkimiseksi)]." Ter Arkh 52 (3): 65 - 8
  3. ^ Bikov A, Lazar Z, Schandl K, Antus BM, Losonczy G, Horvath I. Harjoittelu muuttaa hengitetyssä hengityksessä haihtuvia osia, jotka arvioidaan elektronisella nenällä. ACTA PHYSIOLOGICA HUNGARICA 98: (3) sivut 321-328. (2011)
  4. ^ Vaughan J, Ngamtrakulpanit L, Pajewski TN, Turner R, Nguyen TA, Smith A, Urban P, Hom S, Gaston B, Hunt J. Hengitetyn hengityskondensaatin pH on vankka ja toistettava testi hengitysteiden happamuudesta. Eur Respir J. 2003, joulukuu; 22 (6): 889-94.
  5. ^ Bikov A, Antus B, Losonczy G, Horváth I. Hengitetyn hengityskondensaatin pH (luku 13). Julkaisussa: Horvath I, JC de Jongste (toimittajat). Hengitetyt biomarkkerit: Kliininen käsikirja hengityselinten ammattilaisille. 249 p.Plymouth: European Respiratory Society Journals Ltd., 2010. s. 173-182. (European Respiratory Society Monograph; 49.) ( ISBN  978-1-849840-05-7 )
  6. ^ Gajdocsi R, Bikov A, Antus B, Horvath I, Barnes PJ, Kharitonov SA. Arvio hengitettyjen vetyperoksidipitoisuuksien toistettavuudesta ja hengityskuvion vaikutuksesta terveillä koehenkilöillä. AEROSOLLÄÄKEVALMISTEEN JA HENKILÖKOHTAISEN huumeiden toimittamisen päiväkirja 24: (6) s. 271 - 275. (2011)
  7. ^ Montuschi P hengitetyn hengityskondensaatin analyysi hengitystiehoidossa: metodologiset näkökohdat ja mahdolliset kliiniset sovellukset. Ther Adv Respir Dis. 2007 lokakuu; 1 (1): 5 - 23
  8. ^ Bikov A, Gajdocsy R, Huszar E, Szili B, Lazar Z, Antus B, Losonczy G, Horvath I. Liikunta lisää hengitetyn hengityskondensaatin kysteinyylileukotrieenipitoisuutta astmaatikoilla. ASTHMA 47: (9) sivut 1057-1062. (2010)
  9. ^ Jackson AS, Sandrini A, Campbell C, Chow S, Thomas PS, Yates DH. Biomarkkereiden vertailu uloshengitetyn hengityskondensaatin ja bronkoalveolaarisen huuhtelun yhteydessä. Olen. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 175 (3): 222 - 227
  10. ^ Carpagnano GE, Foschino-Barbaro MP, Spanevello A, Resta O, Carpagnano F, Mulé G, Pinto R, Tommasi S, Paradiso A. 3p: n mikrosatelliitti allekirjoitus hengitetyssä hengityskondensaatissa ja tuumorikudoksessa potilailla, joilla on keuhkosyöpä. Am J Respir Crit Care Med. 1. helmikuuta 2008; 177 (3): 337-41
  11. ^ Lazar Z, Cervenak L, Orosz M, Galffy G, Komlosi ZI, Bikov A, Losonczy G, Horvath I. Adenosiinitrifosfaattikonsentraatio uloshengitetyn hengityskondensaatin kohdalla astmassa. CHEST 138: (3) sivut 536-542. (2010)
  12. ^ Krishnan, A., Chow, S., Thomas, P., Malouf, M., Glanville, A., ja Yates, D. (2007). Hengitetyn hengityskondensaatin pepsiini: uusi ei-invasiivinen GERD-markkeri keuhkonsiirron jälkeen. J Sydänkeuhkojen siirto, 26 ((2 tarvike 1))
  13. ^ Massimo, C., Alberto, P., Romano, C., Rossella, A., Matteo, G., Maria, VV, et ai. (2003). Nitraatti hengitysteiden kondensaatissa potilailla, joilla on erilaisia ​​hengitysteiden sairauksia. doi : 10.1016 / S1089-8603 (02) 00128-3 . Typpioksidi, 8 (1), 26 - 30.
  14. ^ Bikov A, Pako J, Montvai D, Kovacs D, Koller Z, Losonczy G, Horvath I. Hengitetyn hengityskondensaatin pH laskee suun kautta suoritetun glukoositoleranssikokeen jälkeen. HENGITYSTUTKIMUKSEN LEHTI 9: (4) p. 047112. (2015)
  15. ^ Bikov A, Lazar Z, Schandl K, Antus BM, Losonczy G, Horvath I. Harjoittelu muuttaa hengitetyssä hengityksessä haihtuvia osia, jotka arvioidaan elektronisella nenällä. ACTA PHYSIOLOGICA HUNGARICA 98: (3) sivut 321-328. (2011)
  16. ^ Bikov A, Gajdocsy R, Huszar E, Szili B, Lazar Z, Antus B, Losonczy G, Horvath I. Liikunta lisää hengitetyn hengityskondensaatin kysteinyylileukotrieenipitoisuutta astmaatikoilla. ASTHMA 47: (9) sivut 1057-1062. (2010)
  17. ^ Bikov A, Galffy G, Tamasi L, Bartusek D, Antus B, Losonczy Gy, Horvath I. Hengitetyn hengityskondensaatin pH laskee harjoituksen aiheuttaman keuhkoputkien supistumisen aikana. RESPIROLOGIA 19: (4) s. 563 - 569. (2014)
  18. ^ Eszes N, Bikov A, Lazar Z, Bohacs A, Muller V, Stenczer B, Rigo J Jr, Losonczy G, Horvath I, Tamasi L. Hengitetyn hengityskondensaatin pH: n muutokset terveillä ja astmaattisilla raskaana olevilla naisilla. ACTA OBSTETRICIA ET GYNECOLOGICA SCANDINAVICA 92: (5) s. 591-597. (2013)