Damit Messungen der DL tatsächlich
die Diffusionseigenschaften der
alveolär-kapillären Diffusionsmembran (DM)
widerspiegeln, sollte das verwendete
Testgas nach seiner Diffusion aus dem
Alveolarraum der Lunge in das Blut der
Lungenkapillaren von dort nicht wieder
in die Gasphase zurückkehren. Hierfür
ist eine hinreichend affine Bindung des
Indikatorgases im lungenkapillären Blut
notwendig. Außerdem sollten
biologische Nebeneffekte des Indikatorgases
die Untersuchungen nicht
beeinträchtigen. Selbstverständlich dürfen
von seiner Verwendung keine
gesundheitlichen Risiken für die Probandinnen
und Probanden ausgehen.
So that measurements of the D L actually reflect the diffusion properties of the alveolar-capillary diffusion membrane (D M ), the test gas used should not return to the gas phase from there after its diffusion from the alveolar space of the lungs into the blood of the lung capillaries. Sufficiently affine binding of the indicator gas in the lung capillary blood is necessary for this. In addition, biological side effects of the indicator gas should not affect the investigations. Of course, its use must not pose any health risks for the test subjects.
Seit zwei Jahrzehnten wird 14
N-markiertes Stickstoffmonoxid (14N16O) in
klinischen Studien neben dem als
Standardgas verwendeten
Kohlenmonoxid (CO) zur Messung der DL
eingesetzt. Der Vorteil von
Stickstoffmonoxid 14N16O gegenüber CO
besteht in der größeren Affinität zum
lungenkapillären Blut und der schnelleren
Reaktionskinetik des
Stickstoffmonoxids.
For two decades, 14 N-labeled nitrogen monoxide ( 14 N 16 O) has been used in clinical studies to measure D L in addition to carbon monoxide (CO), which is the standard gas. The advantage of nitric oxide 14 N 16 O over CO is the greater affinity for lung capillary blood and the faster reaction kinetics of nitrogen monoxide.
Der Einsatz von CO als Indikatorgas,
obwohl es weit in der Anwendung
verbreitet ist, weist verschiedene
Nachteile auf. Einerseits ist die
eingesetzte Konzentration mit ca. 0,2% CO
in medizinischer Luft sehr hoch und
andererseits setzt die notwendige
lange Atemanhaltezeit für die Messung
ein gutes Mitwirken des Probanden
(Patienten-Compliance) voraus.
Desweiteren ist die CO-Diffusionskapazität
stark von weiteren Parametern (z. B.
Partialdruck Sauerstoff) abhängig. Eine
Wiederholung und ein entsprechender
Vergleich der aufgenommen Meßwerte
ist daher problematisch. Eine genaue
Bestimmung der alveolären 14N16O-
Konzentration ist nicht möglich, da die
endogene Produktion des Körpers von
NO den Meßwert verfälscht. Die
einzige Möglichkeit diese Fehler zu
verringern, besteht im Einsatz von
deutlich, höheren Gaskonzentrationen
(ca. 40 ppm 14N16O in Luft) des
Indikatorgases für den Probanden. Allerdings
sind bei diesen hohen Konzentrationen
pathologische Veränderungen im
Lungengewebe nachweisbar.
The use of CO as an indicator gas, although widely used, has several disadvantages. On the one hand, the concentration used with approx. 0.2% CO in medical air is very high and, on the other hand, the long breath-hold time required for the measurement requires good participation of the test person (patient compliance). Furthermore, the CO diffusion capacity is heavily dependent on other parameters (e.g. oxygen partial pressure). A repetition and a corresponding comparison of the recorded measured values is therefore problematic. An exact determination of the alveolar 14 N 16 O concentration is not possible, since the endogenous production of NO by the body falsifies the measured value. The only way to reduce these errors is to use significantly higher gas concentrations (approx. 40 ppm 14 N 16 O in air) of the indicator gas for the test subject. However, pathological changes in the lung tissue are detectable at these high concentrations.
Der im Patentanspruch angegebenen
Erfindung liegt das Problem zugrunde,
die physiologischen Vorteile des
Stickstoffmonoxids mit den idealen
Eigenschaften eines Indikatorgases
(keine Verfälschung durch endogene
Produktion) zu kombinieren, wobei die
Belastung für den Probanden minimal
sein soll.
The specified in the claim
Invention is based on the problem
the physiological benefits of
Nitric oxide with the ideal
Properties of an indicator gas
(no falsification by endogenous
Production) to combine, the
Minimal burden on the test subject
should be.
Dieses Problem wird durch die im
Patentanspruch aufgeführten
Merkmale gelöst.
This problem is caused by the im
Claim listed
Features solved.
Das Wesen der Erfindung liegt in der
Verwendung von isotopenmarkiertem
Stickstoffmonoxid (z. B. 15N16O) als
Indikatorgas. Aufgrund eines natürlichen
Anteiles von ca. 0,3% des gesamten
Stickstoffmonoxids muß die endogene
Produktionsrate von 15N16O mit diesem
Faktor gewichtet werden. Die relativen
Fehler der Konzentrationsbestimmung
sind bei der Verwendung von 15N16O
deutlich geringer bzw. die endogene
Produktion kann für die Bestimmung
der Diffusionskapazität vernachlässigt
werden.
The essence of the invention lies in the use of isotope-labeled nitrogen monoxide (e.g. 15 N 16 O) as an indicator gas. Due to a natural fraction of approx. 0.3% of the total nitrogen monoxide, the endogenous production rate of 15 N 16 O must be weighted with this factor. The relative errors of the concentration determination are significantly lower when using 15 N 16 O or the endogenous production can be neglected for the determination of the diffusion capacity.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens liegt in der Nutzung der
idealen chemischen Eigenschaften des
Stickstoffmonoxids zur Bestimmung
der Lungendiffusionskapazität.
Aufgrund der Verwendung eines
Isotopomers des Stickstoffmonoxids kann
die endogene Produktion von NO in
der Lunge vernachlässigt werden. Für
den Probanden ergeben sich
verschiedene direkte Vorteile. Einerseits
kann die eingesetzte Konzentration
des Indikatorgas deutlich verringert
werden, so daß die Belastung für den
Probanden minimal wird. Andererseits
kann die Messung aufgrund der
geringen Konzentration des
Indikatorgases einige Male wiederholt werden,
ohne daß es zu einer Belastung des
Probanden kommt.
The advantage of the invention
The procedure lies in the use of the
ideal chemical properties of the
Nitric oxide for determination
the lung diffusion capacity.
Because of the use of a
Isotopomer of nitric oxide can
the endogenous production of NO in
of the lungs are neglected. For
the subjects surrender
various direct benefits. On the one hand
can the concentration used
of the indicator gas significantly reduced
be so that the burden on the
Subjects becomes minimal. on the other hand
can the measurement due to the
low concentration of
Indicator gas is repeated a few times
without causing a burden on the
Subject comes.
Ein Ausführungsbeispiel wird im
folgenden näher beschrieben.
An embodiment is in
following described in more detail.
Das Gasgemisch zur Bestimmung der
Lungendiffusionskapazität wird
unmittelbar vor der Inhalation aus dem
Indikatorgas (z. B. 20 ppm 15N16O in
Stickstoff) und einem Gas (z. B. 38%
Sauerstoff, 18% Helium, Rest
Stickstoff) im Verhältnis 1 : 1 angemischt, so
daß die Sauerstoffkonzentration der für
den Probanden ungefähr der
natürlichen Konzentration entspricht.
The gas mixture for determining the lung diffusion capacity is made up of the indicator gas (e.g. 20 ppm 15 N 16 O in nitrogen) and a gas (e.g. 38% oxygen, 18% helium, balance nitrogen) immediately before inhalation : 1 mixed so that the oxygen concentration corresponds approximately to the natural concentration for the test subject.
Die Konzentration des Indikatorgases
beträgt ca. 10 ppm. Der Proband atmet
maximal tief ein, und hält den Atem für
eine Zeit von ca. 1-5 Sekunden an,
bevor er maximal ausatmet. Aus dem
Verhältnis zwischen inhalierter und
end-expiratorischer Konzentration des
Indikatorgases kann mit gängigen
Methoden (z. B. Three-Equation-
Technique) die
Lungendiffusionskapazität bestimmt werden.
The concentration of the indicator gas
is approximately 10 ppm. The subject breathes
deep as deep, and holds the breath for
a time of about 1-5 seconds,
before he exhales maximally. From the
Relationship between inhaled and
end-expiratory concentration of the
Indicator gas can be used with common
Methods (e.g. three-equation
Technique) the
Lung diffusion capacity can be determined.