• PEF变异性[时间范围：3个月]
  PEF值的每日波动
• FEV1变异性[时间范围：3个月]
  FEV1值的每日波动

在研究中成功使用了1 s（FEV1）的峰值呼气流量（PEF）和强迫呼气量的长期变异性分析，以预测成年哮喘患者疾病的加剧。但是，关于哮喘儿童和青少年的PEF和FEV1变异性的数据很少。这样的任务至少需要每天的PEF和FEV1测量，记录日记以及数据的定期评估。该过程可能被证明既复杂又耗时，从而降低了患者的依从性。生物传感器技术的最新进展允许开发可靠的，低成本的便携式螺旋仪，能够与智能手机连接并监视肺功能参数。

本研究的目标是评估PEF和FEV1的可变性：a）在健康的儿童和青少年中，以定义PEF和FEV1的正常每日波动以及可能影响它的参数，以及在儿童和青少年中使用哮喘，为了探索健康受试者的差异，并在加剧之前揭示了任何特定的变异性变化。这样的数据将提高我们对疾病的理解，并允许开发综合工具，以评估哮喘控制水平和未来加重的风险。

该研究将包括100名6至18岁的健康儿童和青少年，以评估正常的PEF和FEV1变异性，以及100名同一年龄的儿童和青少年，哮喘评估PEF和FEV1变异性。 PEF和FEV1测量将使用能够连接到智能手机的FDA批准的便携式肺活量计（MiR Spirobank智能）进行。每个参与者都会收到他的个人肺活量计。测量值将在07：00-09：00和19：00-21：00小时之间每天两次进行，并通过电子邮件发送至中央数据库3个月。 PEF和FEV1的可变性将通过降解波动分析评估，旨在定义正常模式（健康对照）并检测和量化偏差（哮喘患者）。该研究的预期持续时间为24个月。

背景

哮喘代表了儿童和青春期最常见的慢性疾病，也是全球发病率的重要原因。该疾病的特征是可逆气道阻塞（恶化），与特定症状有关（喘息，呼吸困难，咳嗽，胸部紧绷）以及峰值呼气流量（PEF）和在1秒（FEV1）的峰值呼气量（PEF）和强迫呼气量的降低。然而，这些肺活量测定法与临床恶化同时发生，因此预测疾病加剧的能力有限。

PEF和FEV1都表现出显着的每日变异性，即昼夜节律和/或日常的每日变化。在健康的个体中，这些波动的模式在长期（几周，几个月）中保持恒定，而不是哮喘患者增加了PEF和FEV1的可变性，尤其是在疾病控制损失时加重之前。因此，在研究中使用了PEF和FEV1变异性的分析来评估治疗的有效性，识别高危患者并预测哮喘加剧。

然而，在临床实践中，对PEF和FEV1变异性的评估至少需要每日测量，并在特殊的设备，日记记录以及会员医生对数据的定期评估中进行评估。该过程可能被证明既复杂又耗时，从而降低了患者的依从性，尤其是在哮喘儿童和青少年的情况下。此外，对测量的定期审查可能会妨碍恶化的预测，因为评估时间可能与表征哮喘控制丧失的肺功能变异性的变化不一致。

在过去的几年中，生物传感器和微处理器领域的技术进步允许开发可靠的，低成本的便携式肺活量计，能够实时与尖端手机（智能手机）和监视肺部功能参数连接距离。从长远来看，使用此类设备可以克服上述大多数障碍。

当前，关于哮喘儿童和青少年的PEF和FEV1变异性的数据很少。这样的数据将提高我们对疾病的理解，并允许开发综合工具，以评估哮喘控制水平和未来加剧的风险

目标

该研究的目标是：

1. 评估健康儿童和青少年的PEF和FEV1变异性：每日PEF和FEV1波动的正常范围以及可能影响它的参数的定义

2. 评估患有哮喘儿童和青少年的PEF和FEV1的变异性：与健康受试者的差异以及在加剧之前的特定变化的定义

   方法

   A.研究人群

   该研究将包括两个队列：

   1. 健康的儿童和青少年6至18岁（n = 100）评估正常的PEF和FEV1变异性（目标＃1）。
   2. 6至18岁的儿童和青少年患哮喘[2]（n = 100），以评估哮喘患者的PEF和FEV1变异性（目标＃2）。

   B.肺功能测量

   A。设备：PEF和FEV1测量将使用由FDA批准的便携式螺旋计（Spirobank Smart，Mir，Mir，Rome，Italy）进行，具有一次性双向数字涡轮机（流量范围±16L/s，体积精度±3％或50 ML，流量准确性：±5％或200 mL/s，动态电阻<0.5 cm H2O/L/s），能够使用专用的免费软件应用程序（Ispirate，Mir，Mir，Rome，意大利）通过Bluetooth®连接到智能手机。每个参与者都会收到他的个人肺活量计。将提供有关设备使用和维护的详细信息（手册和在线资源）。

   b。测量：PEF和FEV1测量的正确技术（ERS/ATS标准）将由一名研究人员入学时证明。还将提供有关该技术（小册子和在线资源）的详细信息。测量时间将在07：00-09：00和19：00-21：00小时之间每天进行两次，为期3个月。

   C。完成的测量（加密PDF格式）将通过电子邮件或其父母通过电子邮件发送至中央数据库。

   d。监视：参与者的依从性将不断监视。在丢失的测量或不适当的技术的情况下，调查人员将通知参与者。

   C.变异性分析

   PEF和FEV1的可变性将通过：

   A。变异系数b。逐渐波动分析（DFA），一种已广泛用于时间序列内固有相关性的方法。14最初，计算时间序列[f（n）]的平方根，用于不同（时间）长度的段n。对数图f（n） - log（n）中的线性关系表示特定数据缩放的分形体系结构，而行的斜率a描述了长期波动的模式。14a的变化PEF或FEV1的每日变异性会导致与预定值同时偏差。6可以轻松检测和量化此偏差。已经表明，偏差的大小反映了下个月内哮喘加剧的可能性。6c。可变性分析将在MATLAB（Mathworks，Inc.，Natick，MA，USA）环境中进行。

   D.还将记录其他数据患者的特征（年龄，性别，基线肺功能，过敏，合并症，药物等）。这些参数将包含在回归模型中，以探索它们对PEF和FEV1变异性模式的影响。

   E.统计数据将使用IBM SPSS软件版本25.0（IBM Corp.，Armonk，NY）执行所有分析。

   F.时间表的预期持续时间为24个月。 •第一部分：对健康儿童和青少年持续时间的PEF和FEV1变异性评估：9个月（2020年1月至9月）。

   来自100名参与者的PEF和FEV1测量（每个3个月）

   •第二部分：评估哮喘儿童和青少年持续时间的PEF和FEV1变异性：15个月（2020年10月 - 2021年12月）。来自100名参与者的PEF和FEV1测量（每个3个月）

   G.伦理学这项研究将遵守良好医学实践的法规和标准。参与者将收到一个独特的学习号码，不会记录个人数据。测量将通过加密的PDF格式通过电子邮件派遣。知情的书面父母同意书将在入学前获得。 > 12岁的儿童还将提供书面同意。该研究已获得希腊帕特拉斯大学医院伦理委员会的批准（决定＃329/02-04-2019）。

• 儿童哮喘
• 肺功能降低

• 实验：健康的儿童和青少年
  健康的儿童和青少年6至18岁（n = 100），用于评估正常的PEF和FEV1变异性。
  干预：诊断测试：PEF和FEV1的测量
• 实验：哮喘儿童和青少年
  6至18岁的儿童和青少年患有哮喘（n = 100），以评估哮喘患者的PEF和FEV1变异性。
  干预：诊断测试：PEF和FEV1的测量

队列A.健康的儿童和青少年

纳入标准：

• 年龄6-18岁
• 过去两年中没有哮喘或哮喘药物
• 正常基线肺活量测定法
• 具有互联网连接能力（Wi-Fi或移动数据）的智能手机拥有（父母或参与者）
• 知情书面同意书（父母，父母和孩子> 12岁）

排除标准：

• 在观察的3个月内无法执行3个连续测量
• 在3个月的观察期内无法进行6次测量（占预期180次测量的3.3％）
• 在3个月的观察期内，重大呼吸事件（例如哮喘发作，严重的呼吸道感染，胸部创伤）或其他与健康相关的事件可能会阻碍肺功能测量的性能（例如，手术，外伤，创伤）。

队列B.患有哮喘的儿童和青少年

纳入标准：

• 年龄6-18岁
• 医生诊断在治疗下哮喘
• 具有互联网连接能力（Wi-Fi或移动数据）的智能手机拥有（父母或参与者）
• 知情书面同意书（父母，父母和孩子> 12岁）

排除标准：

• 在观察的3个月内无法执行3个连续测量
• 在3个月的观察期内无法进行6次测量（占预期180次测量的3.3％）
• 重大呼吸事件（例如，严重的呼吸道感染，胸部创伤）或其他与健康相关的事件，可能会妨碍在观察的3个月内，可能会妨碍肺功能测量的性能（例如，手术，手术，创伤）