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哺乳动物肺在由壁层胸膜、肋骨胸廓、骨骼肌和膈肌构成的胸腔框架内发挥功能,然而临床呼吸机指标在很大程度上反映的是肺与周围结构及胸廓的综合力学特性。我们假设,胸廓边界条件会选择性地改变所测得的肺生物力学特征。我们在处于发育期至成年期、涵盖两性的 C57BL6 小鼠中进行了配对肺功能检测(FlexiVent),在体内(仰卧位、机械通气)测量准静态压力-容积行为和动态强迫振荡参数,并随后在同一肺脏离体条件下再次测量。在一部分样本中,我们还进一步比较了体内与离体微型 CT 推导的肺容积,包括一种离体加压固定方案,即在受控充气压力下快速冷冻固定。准静态压力-容积曲线在两种条件下相似,在较高压力下几乎一致,仅在低压力下出现轻度偏离,这与胸廓结构主要调节肺泡募集/去募集而非内在弹性回缩的观点一致。30 cmH2O 下的最大容积显示出较强的体内-离体相关性且偏倚极小,而静态顺应性和压力-容积环滞后相较于已报道疾病模型的效应量仅表现出较小偏倚。 相比之下,动态力学显示出明显的体内组织阻尼(G)升高,而组织弹性(H)仅有轻度变化,牛顿阻力(Rn)几乎无变化,从而导致滞后性(G/H)显著增加。这种解离现象提示,由非均匀胸廓负荷所施加或放大的频率依赖性力学异质性(时间常数不匹配/摆动气流,pendelluft)参与其中。离体微型 CT 可实现可靠的全肺分割,并且在匹配压力下与离体肺功能检测容积相关;而体内容积测定的一致性较弱。这些结果表明,胸廓结构对限制性改变的贡献较为有限,但会不成比例地增加动态能量耗散和力学异质性,提示离体功能检测以及类似振荡测量的指标可能更有利于识别肺实质固有的生物力学变化。
1 耶鲁大学耶鲁医学院肺、重症监护与睡眠医学科,美国康涅狄格州纽黑文; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 保留所有权利。未经许可不得再利用。
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发布于 2026 年 6 月 29 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件
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Jack Di Palo , Jonathan T Ibinson , Liqin Lin , Bryan Suh , Meredith S. Gwin , Sandra Zaeh , Jason M. Szafron , Edward P. Manning
bioRxiv 2026.06.24.734270; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.24.734270
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Jack Di Palo , Jonathan T Ibinson , Liqin Lin , Bryan Suh , Meredith S. Gwin , Sandra Zaeh , Jason M. Szafron , Edward P. Manning
bioRxiv 2026.06.24.734270; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.24.734270
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