Dušnost a aktivace mozkové kůry měřená fNIRS během zkoušky spontánního dýchání (WEANIRS)

Vedení pacienta se studií nezmění. Pacienti budou zahrnuti, pokud se lékař, který má pacienta na starosti, rozhodl provést u pacienta SBT. Podmínky SBT budou odpovídat současné praxi. Pro měření dušnosti budou použity metody používané v současné praxi na našem oddělení (D-VAS a MV-RDOS).

1. Typy použitých opatření a technik Přítomnost dušnosti bude definována pozitivní odpovědí na alespoň 2 z následujících otázek: „Cítíte se dušně?“; "Cítíte nedostatek vzduchu?"; "Je vaše dýchání obtížné?"; "Máte potíže s dýcháním?". Intenzita dušnosti bude měřena pomocí D-VAS u komunikujících pacientů. Dušnost-VAS bude také definovat pacienty s klinicky významnou dušností ("D-VAS" > 3) nebo neklinicky významnou dušností (D-VAS ≤ 3). Měření dušnosti škálou MV-RDOS bude provedeno u všech pacientů a klinicky významná dušnost bude silně suspektní při hodnotě MV-RDOS ≥ 2,6.

   Povrchové EMG extrabráničních inspiračních svalů (Alae Nasi a Parasternal) bude odebíráno pomocí samolepicích povrchových elektrod (EKG elektrody, HG91TSG 48x34mm Kendall/Arbo, Covidien, Dublin, Irsko). Oboustranný záznam parasternálních svalů bude proveden dvojicí elektrod umístěných v druhém mezižeberním prostoru v blízkosti hrudní kosti. Záznam svalů Alae nasi bude proveden umístěním elektrody na každou nosní dírku. Elektrické signály inspirační svalové aktivity budou získány pomocí modulu Labchart Peak Analysis MLS380/8 pro extrakci středního průměru (RMS) EMG (RMS-EMG). Tato obálka inspiračního signálu RMS-EMG bude použita k výpočtu maximální amplitudy EMG (EMGmax) a její plochy pod křivkou (EMGAUC). Aby se minimalizovaly artefakty související s aktivitou EKG, bude parasternální EMG signál filtrován před procesem průměrování RMS pomocí dolnopropustného filtru (50-400 Hz).

   Elektroencefalografická aktivita bude měřena pomocí aktivního elektrodového systému obsahujícího 30 elektrod umístěných podle mezinárodního systému EEG 10-20 s odkazem na FCz (zařízení EEG/NIRS, Artinis Medical Systems®, Einsteinweg, Nizozemsko). Impedance elektrod bude udržována pod 5 kΩ. Signály budou zesíleny a digitalizovány na frekvenci 1000 Hz.

   Cerebrální perfuze bude hodnocena pomocí 27kanálového nástroje fNIRS (zařízení EEG/NIRS, Artinis Medical Systems®, Einsteinweg, Nizozemsko). Toto zařízení fNIRS využívá dvě vlnové délky blízkého infračerveného světla (695 a 830 nm) k měření relativních změn oxyhemoglobinu a deoxyhemoglobinu při vzorkovací frekvenci 10 Hz. Optody vysílače a detektoru jsou umístěny 3 cm od sebe. Kortikální oblasti mezi každým párem vysílačů a detektorů se nazývají kanály. Anatomicky kanály odpovídají kortikálním oblastem umístěným 2-3 cm pod povrchem kůže a pokožky hlavy. Optody jsou umístěny na čele a pokožce hlavy, přičemž nejnižší optody jsou umístěny podél linie T4-Fpz-T3, definované systémem 10/20. Signály fNIRS budou zpracovány tak, jak je popsáno v Schecklmann et al. Oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin a celkový hemoglobin jsou odvozeny z optických hustot pomocí modifikovaného Beer-Lambertova zákona. K odstranění pohybových artefaktů budou použity opravné faktory. Pro každý kanál bude generován průměrný průběh oxyhemoglobinu a deoxyhemoglobinu. Oblasti zájmu jsou premotorické korové oblasti (doplňková motorická oblast).

   Selhání SBT je definováno výskytem a přetrváváním jednoho z následujících kritérií po dobu alespoň 5 minut: SpO2 ≤ 90 % nebo PaO2 ≤ 50 mmHg s FiO2 ≥ 50 %, PaCO2 > 50 mmHg, pH < 7,32, dechová frekvence > 35/ min, srdeční frekvence > 140/min, systolický krevní tlak > 180 mmHg nebo < 90 mmHg.

2. Sled experimentálních kroků Pacienti budou zařazeni do ventilačního testu odvykání s 0 cmH2O tlakové podpory a 0 cmH2O tlaku na konci výdechu. Kvantifikace dušnosti bude provedena u všech pacientů pomocí skóre MV-RDOS a pomocí Dyspnea VAS (D-VAS) u komunikativních pacientů před začátkem SBT, každých 10 minut během SBT a na konci SBT. Záznamy dýchacích pohybů, průtoku dýchacích cest, EMG a EKG budou prováděny současně, každých 10 minut, před začátkem testu odvykání, během 30 minutového testu odvykání a 10 minut po skončení testu odvykání. .
3. Statistická analýza Dvě skupiny klinicky signifikantní vs. neklinicky signifikantní dušnost budou porovnány na jejich indexech aktivace mozku (HbO2 a HbR) pomocí neparametrického Mann-Whitneyho testu pro spojité proměnné a Chi2 testu pro kategorické proměnné. Dvě skupiny SBT "úspěch" vs. "neúspěch" budou porovnány na indexech jejich aktivace mozku za použití stejných modalit. Korelace mezi jejich indexy aktivace mozku a intenzitou dušnosti, mezi jejich indexy aktivace mozku a EEG a mezi jejich indexy aktivace mozku a povrchovým EMG budou testovány pomocí Spearmanova korelačního koeficientu. Výkonnost indexů aktivace mozku a modifikovaného MV-RDOS při predikci dušnosti nebo selhání SBT bude odhadnuta výpočtem plochy pod křivkou ROC křivek. Pozorovaný rozdíl bude považován za významný, pokud pravděpodobnost "p" chyby typu I je ≤ 0,05.