*C标记的物质用于测定肺功能的用途制造技术

本发明专利技术涉及评价肺泡氧气交换的分析方法。通过口腹或静脉注射给受试对象服用［１３］↑Ｃ标记的底物，诸如［１３］↑Ｃ－碳酸氢钠，然后测量呼出的［１３］↑ＣＯ↓［２］。然后在服用底物后的不同时间点收集呼气中的［１３］↑ＣＯ↓［２］，并用质量分析仪或光度计，诸如ＩＲ分光计测量（以Δ每ｍｉｌ表示）。该方法可以作为诊断测试，用于指示、治疗和／或评价呼吸道疾病或感染的严重程度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一般而言，本专利技术涉及通过确定静脉注射或口服13C标记的底物，诸如碳酸氢钠而呼出的13CO2的相对量，经呼吸分析评估肺功能的方法。本方法可以作为诊断分析，用于治疗和评估呼吸道疾病或感染及其严重程度。
技术介绍
在美国，超过4千万人患有下列呼吸道疾病或感染中的一种慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘、囊性纤维变性或其他呼吸疾病。在全世界，大多数严重的疾病仍然以令人担忧的速度增长。哮喘的发病率在1980和1995之间增加75％，在超过64岁的人口中估计10％的人患有COPD。根据世界卫生组织的统计数据，到2020年COPD将成为第五位致死病因。美国每年花费60亿美元用于呼吸疾病的治疗。有五种主要方法可用于COPD的治疗1.支气管扩张药，诸如舒喘宁、吡丁醇、异他林、异丙喘宁、叔丁喘宁、沙美特罗。2.消炎药(类固醇类)，诸如强的松，甲强龙。3.氧。4.肺复位性外科手术。5.移植手术。许多肺功能测试(PFT)是常规进行，以评估肺的整体性能。依据测试方法不同，这些测试需要花费1-3小时。这些测试包括，例如，肺活量测定、唾液测试、肺体积测试、弥散量测试、乙酰甲胆碱激发测试(测试哮喘)、支气管过敏原激发测试(特殊过敏反应测试)。气管阻力测试(在大气管中寻找阻塞物)，和肺屈从性测试(测量肺的弹性，肺弹性在肺气肿时会降低)。对于由于工作环境污染物，诸如二氧化硅、煤、水泥、石棉、烟尘、煤尘等而导致的职业病，X射线分析是可选择的诊断工具。但这些测试中的大多数只对评价肺容量有用，而对于肺功能无用。通过肺活量测定的肺容量和气管阻力一般与通过肺的特殊装置呼出的气体体积有关。相反，肺功能是肺向血液提供氧气并除去二氧化碳的能力，即有效进行肺泡换气的能力。任何由于环境污染物引起的肺阻塞可能会通过减慢氧的吸入、二氧化碳的呼出，或者二者都有而影响肺泡换气的程度。因此，对于阻塞性呼吸道疾病而言，肺功能由于涉及换气过程的功效，因而需要比肺容量提供更可信的诊断工具。唯一具有临床意义的肺功能分析是动脉血内气体(ABG)。ABG测试具有四个主要的度量动脉pH、paO2、paCO2和HCO3-。动脉pH是身体酸碱平衡的度量、pH的任何较大改变(正常水平7.35-7.45)都是致命的。动脉paO2指示血液的氧合作用(正常水平80-100mm汞柱)。低的paO2同样是致命的，这时通常进行适当的氧治疗以修正低paO2。排出CO2的能力是肺的主要呼吸功能之一，动脉paCO2测量身体排出二氧化碳的能力(正常水平35-45mm汞柱)。paCO2升高提示肺换气有问题，可能会发展到需要机械换气。碳酸氢盐(HCO3-)的重要性在于它作为酸碱调节的肾脏或代谢成分的作用，正常的HCO3-是22-28mEq/L。但ABG是一种侵入性和痛苦的测试方法。因此，仍然需要发展确定肺功能的分析方法。专利技术的概述本专利技术的一个实施方案提供了一种评价肺泡换气的方法。该方法包括给受试对象施用13C标记的底物、测量受试对象呼出的13CO2，并由测得的13CO2确定肺功能。本专利技术的另一实施方案提供了一种治疗呼吸道疾病或感染的方法。该方法包括给怀疑患有呼吸道疾病或感染的受试对象施用13C标记的底物、测量受试对象呼出的13CO2、选择治疗呼吸道疾病或传染的方法，并治疗呼吸道疾病或感染。本专利技术的另一实施方案提供了一种确定呼吸道疾病或感染存在的方法。该方法包括给怀疑患有呼吸道疾病或感染的受试对象施用13C标记的底物、测量受试对象呼出的13CO2、由测得的13CO2确定肺功能，其中肺功能表征了呼吸道疾病或感染的存在。本专利技术的另一实施方案提供了一种包括13C标记的底物，以及随底物一起提供的描述如何确定肺功能的说明书的试剂盒。应该理解上述概述和以下的详述都只是示例性和说明性的，并不限制性所要求的本专利技术。引入并构成本说明书的一部分的附图阐述了本专利技术的若干实施方案，并和说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图的简述附图说明图1是带有标准偏差的时间和呼出13CO2的剂量响应的示意图，其中13C-碳酸氢钠剂量为25mg，n＝2(下部曲线)；50mg，n＝6(中间曲线)；100mg，n＝6(上部曲线)；图2是13C-碳酸氢钠为25mg，50mg，100mg(x-轴)时，绘制在y轴上的曲线下面积(AUC)值的示意图；图3是6个健康个体(实线)与呼吸系统受损的连续吸烟者(实际数据)(虚线)对照的带标准偏差的9条呼吸曲线的平均值的示意图；以及图4是治疗前(下部曲线)和治疗后(上部曲线)呼出13CO2的时间和剂量响应的示意图。实施方案的描述最近，已经描述了许多使用放射性同位素14C-碳酸氢钠或稳定的同位素标记的13C-碳酸氢钠用于评价各种生物功能，诸如萎缩性胃炎、能量消耗、H.幽门感染、血糖正常的胰岛素血症和胃排空的呼吸测试。但这些测试中没有一种用于呼吸道疾病或感染的指示存在、诊断，或划分其严重性的诊断目的。本专利技术的一个实施方案提供评价肺泡换气效率的方法，即涉及肺气泡的换气，这不同于组织换气。该方法一般涉及给受试对象施用13C标记的底物并通过测量呼出的气体，诸如CO2监测肺泡换气。在一个实施方案中，13C标记的底物可以是碳酸盐，诸如13C-碳酸氢钠。例如，当吸收时，碳酸氢盐底物在胃肠道中进行酸/碱反应并释放HCO3-。HCO3-转化为二氧化碳，随后以二氧化碳的形式通过呼气由体内释放。底物可以非侵入性给药，诸如通过服用片剂、粉末或颗粒、PTP制剂、胶囊、或溶液而口服。底物也可以静脉内给药。在一个实施方案中，受试对象是哺乳动物。在另一个实施方案中，受试对象是人。在一个实施方案中，该方法包括测量受试对象呼出的13CO2。可以采取任何本领域已知的方法测量13CO2，诸如任何可以确定13CO2呼出量的方法。例如，可以光谱测量13CO2，诸如通过红外光谱。用于测量13CO2的一个示范性设备是可由Meretek(Denver，CO)购得的UBiT-IR300红外光谱仪。已经摄入13C标记的底物的受试对象可以将气体呼入呼吸收集袋，然后将收集袋与UBiT-IR300连接。UBiT-IR300测量呼吸中13CO2和12CO2之比。通过测量结果与标准的比较，随即可以计算13CO2的呼出量。也可以使用质量分析仪测量呼出的13CO2。在一个实施方案中，肺功能是由测量呼出的13CO2确定的。肺功能可以指示肺有效进行细胞呼吸的能力。因此，肺功能可以为诊断或监测呼吸道疾病或感染提供可靠的性质。在一个实施方案中，肺功能通过曲线下面积(AUC)确定的，所述曲线是按照摄入13C标记的底物后Y轴上13CO2的呼出量对时间绘制的。图3示范了两条这样的呼吸曲线。在图3中，根据以下等式将13CO2的呼出量以Δ13CO2(‰)定量Δ13CO2(‰)＝(样品气体中的δ13CO2)-(摄入前基线样品中的δ13CO2)其中δ(‰)值按照公式＝{(R样品/R标准)-1}×1000计算，“R”是样品或标准中重质同位素与轻质同位素之比(13C/12C)。曲线下面积表示累积Δ13CO2(‰)×小时。与健康个体的人群相比(或与另一个案按重量相关剂量给药的个体相比)，患有呼吸道疾病或感染的个体会显示出减少的AUC值。参照图3，上部曲线代表绘制6个健康个体的9条呼吸曲线平均值的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评价肺泡换气的方法，包括：给受试对象施用［１３］↑Ｃ标记的底物；测量受试对象呼出的［１３］↑ＣＯ↓［２］；和由测量的［１３］↑ＣＯ↓［２］确定肺功能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y艾里，AS莫达克，
申请(专利权)人：剑桥同位素实验室公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]