機能的形態計測：非常に早産児における肺胞表面領域の非侵襲的推定

背景：極めて早期出生後の慢性呼吸器疾患の主な病態生理学的特徴は、肺胞成長を停止し、これはより小さな肺胞表面領域（SA）に変換されます。私たちは、非侵襲的測定を使用して、非常に早産児のSAを推定することを目指しました。 方法：インスピレーションを受けた酸素と経皮的酸素飽和度の割合のペア測定を使用して、換気/灌流比を計算しました。これは、Fickの拡散法則を使用してSAに翻訳されました。その後、SAを体積カプノグラフィーを使用して調整しました。 結果：中央値（範囲）26.3（22.9-27.9）週の30人の乳児が研究されました。中央値（範囲）調整されたSAは647.9（316.4-902.7）cm2でした。調整されたSAは、799.1（444.2-902.7）cm2、p = 0.016]を使用しなかった人と比較して、家の酸素[637.7（323.5-837.5）cm2]を必要とした乳児では低かった。補足的なホーム酸素の必要性を予測する際に、調整されたSAは、0.815のレシーバーオペレーター特性曲線の下に面積がありました（p = 0.017）。調整されたSA≥688.6cm2は、補足的な在宅酸素の必要性を予測する上で86％の感度と77％の特異性を示しました。 結論：肺胞の表面積は、非常に早産児で非侵襲的に推定できます。調整された肺胞表面積は、補助酸素に対する退院自宅のその後の必要性を予測する可能性があります。 影響：非常に早産後の呼吸器疾患の新しいバイオマーカーについて説明します。調整された肺胞表面積インデックスは、換気/灌流比の非侵襲的測定によって導出され、体積カプノグラフィの同時測定によって調整されました。調整された肺胞の表面積は、生後7日間に研究された非常に早産児で著しく減少し、補助酸素で退院の必要性を予測することができました。この方法は、肺胞の表面積を推定し、肺疾患の重症度の指標を提供し、モニタリング、臨床管理、予後を支援するためにベッドサイドで使用できます。

BACKGROUND: The main pathophysiologic characteristic of chronic respiratory disease following extremely premature birth is arrested alveolar growth, which translates to a smaller alveolar surface area (SA). We aimed to use non-invasive measurements to estimate the SA in extremely preterm infants. METHODS: Paired measurements of the fraction of inspired oxygen and transcutaneous oxygen saturation were used to calculate the ventilation/perfusion ratio, which was translated to SA using Fick's law of diffusion. The SA was then adjusted using volumetric capnography. RESULTS: Thirty infants with a median (range) gestational age of 26.3 (22.9-27.9) weeks were studied. The median (range) adjusted SA was 647.9 (316.4-902.7) cm2. The adjusted SA was lower in the infants who required home oxygen [637.7 (323.5-837.5) cm2] compared to those who did not [799.1 (444.2-902.7) cm2, p = 0.016]. In predicting the need for supplemental home oxygen, the adjusted SA had an area under the receiver operator characteristic curve of 0.815 (p = 0.017). An adjusted SA ≥688.6 cm2 had 86% sensitivity and 77% specificity in predicting the need for supplemental home oxygen. CONCLUSIONS: The alveolar surface area can be estimated non-invasively in extremely preterm infants. The adjusted alveolar surface area has the potential to predict the subsequent need for discharge home on supplemental oxygen. IMPACT: We describe a novel biomarker of respiratory disease following extremely preterm birth. The adjusted alveolar surface area index was derived by non-invasive measurements of the ventilation/perfusion ratio and adjusted by concurrent measurements of volumetric capnography. The adjusted alveolar surface area was markedly reduced in extremely preterm infants studied at 7 days of life and could predict the need for discharge home on supplemental oxygen. This method could be used at the bedside to estimate the alveolar surface area and provide an index of the severity of lung disease, and assist in monitoring, clinical management and prognosis.