Lungenbelüftung und Muskelverdickungsfraktion: Zusammenhang von elektrischer Impedanztomographie und Ultraschall

ZIELE Hauptziel: Bei Säuglingen mit Atemversagen infolge einer Bronchiolitis soll die Auswirkung unterschiedlicher Flussraten von High-Flow-Nasenkanülen (HFNC) auf das Zwerchfell, den Rektoabdominalbereich und die schräge Verdickungsfraktion beurteilt und festgestellt werden, ob dieser Effekt von der Wirkung von HFNC abhängt Flussraten auf funktionelle Residualkapazität (FRC).

Sekundäre Ziele

• Um zu bewerten, ob ein Zusammenhang zwischen der Verdickungsfraktion und dem Atemnotscore besteht.

• Ermittlung von Werten aus den EIT-Daten und dem Verdickungsanteil, die mit möglichen Versagenskriterien für die HFNC-Therapie korrelieren können.

  5. METHODEN 5.1 Art und Ort der Studie Eine prospektive klinische Studie wird auf der pädiatrischen Intensivstation des Hospital Israelite Albert Einstein von Januar 2024 bis Dezember 2025 durchgeführt. 5.2 Ethische Aspekte Diese Studie wird dem Ethik- und Forschungsausschuss des Hospital Israelite Albert Einstein vorgelegt . Das Risiko der Teilnahme an dieser Forschung wird als minimal angesehen und beschränkt sich auf den versehentlichen Verlust der Vertraulichkeit der gesammelten Daten oder auf Hautrötungen an der Anwendungsstelle des Gürtels. Erst nach Unterzeichnung der Einverständniserklärung wird der Patient auf den Beginn der Überwachung vorbereitet (Anhang 1). Protokoll Das Band wird um den Brustkorb herum angebracht, bevor die Änderung der Flussraten beginnt und die Überwachung mit EIT eingeleitet wird. Die Patienten werden in einer um 10 bis 20 Grad erhöhten Rückenlage gelagert und die Überwachung erfolgt kontinuierlich bei allen Flussratenschwankungen und auch während der Ultraschallleistung.

Zur Bewertung werden vier verschiedene randomisierte Durchflussraten verwendet: 2,0 Liter.Kg-1.min-1, 1,5 Liter.Kg-1.min-1, 1,0 Liter.Kg-1.min-1, 0,5 Liter.Kg-1.min-1. Am Ende der randomisierten Reihenfolgebewertung verbleibt der Säugling im Fluss von 0,5 Liter.Kg-1.Min-1 für 5 Minuten und kehren Sie dann zum Durchfluss von 2,0 Liter.Kg-1.Min-1 zurück. Die EIT-Parameter, die Ultraschalluntersuchung und die klinischen Variablen werden am Ende des 5-minütigen Aufenthalts in jeder Spur erfasst.

5.5 Randomisierung: Randomisierungsprozess Die Reihenfolge der Flusswerte erfolgt mithilfe einer Tool-Software R 5.6 Klinische und demografische Variablen Demografische Variablen wie Alter, Geschlecht, Pediatric Index of Mortality Score (PIM2) (23) und Virusscreening werden wann erfasst während eines routinemäßigen Krankenhausaufenthalts angefordert.

Von den klinischen Variablen wird die Atemfrequenz (RR) durch Zählen der Inspirationszyklen ermittelt, die durch die EIT-Plethysmographie in einer Minute erzeugt werden. Herzfrequenz (HR) und periphere Sauerstoffsättigung (SpO2) werden direkt vom Infinity Delta-Multiparametermonitor (Dräger, Lübeck, Deutschland) ermittelt. Inspirierter Sauerstoffanteil (FiO2). Außerdem wird der Atmungs- und Sauerstoffindex (ROX-Index) berechnet, der sich aus dem Verhältnis von SpO2/FiO2 nach RR ergibt.

Zur Beurteilung der Atemnot verwenden die Forscher den Atemnot-Score.

Elektrische Impedanztomographie Die Aufzeichnung der elektrischen Impedanzschwankung über die Zeit wird als Plethysmogramm bezeichnet und liefert Informationen über die Ventilationsschwankung, die Delta Z (∆Z) genannt wird und eine hervorragende Korrelation mit der durch Computertomographie (25) ermittelten Volumenschwankung aufweist minimale Impedanz (ZMIN) oder ∆EELZ (Endexspirations-Lungenimpedanz), die die Basislinie des Plethysmogramms darstellt und der FRC entspricht (26,27).

Die üblicherweise zur Quantifizierung von Änderungen der Impedanzamplitude verwendete Maßeinheit ist die Arbitrary Unit (AU). Der Durchschnitt von mindestens 5 aufeinanderfolgenden Atemzyklen für jeden Patienten in jedem Flussbereich wird für die Bewertung berücksichtigt, wobei der Moment der größten Stabilität darin berücksichtigt wird die letzte Minute der auszuwertenden Durchflussmenge. Berechnungen zur Ermittlung von Delta Z wurden durchgeführt, indem der letzte Moment der Inspiration vom letzten Moment der Exspiration subtrahiert wurde. Die Änderungen der EELZ (∆EELZ) werden mit der durchschnittlichen EELZ bei einer Durchflussrate von 0,5 L-kg-1-min-1 (Referenzdurchflussrate) verglichen. Daher ist per Definition der durchschnittliche ∆EELZ bei einer Durchflussrate von 0,5 l-kg-1-min-1 gleich Null. Um klinisch bedeutsame Werte anstelle von AU-Werten zu erhalten, wird ∆EELZ mit dem entsprechenden Delta Z bei der Referenzflussrate normalisiert (28). Mit dieser Transformation kann ∆EELZ als Änderungen der Lungenbelüftung interpretiert werden, gemessen in Vielfachen von Delta Z (Atemvolumen). Wenn ein Säugling beispielsweise ein mittleres Delta Z von 15 AU bei einer Flussrate von 0,5 L-kg-1-min-1 hat, ergibt sich ein ∆EELZ von 30 AU bei einer Flussrate von 2,0 L-kg-1-min-1 als 2 angezeigt werden (eine Zunahme des Lungenvolumens, die doppelt so groß ist wie Delta Z bei der Referenzflussrate).

Auswertung durch Ultraschall Serienmessungen der Dicke und des Verdickungsanteils des Zwerchfells und des Bauchmuskels (Rektus und Schrägmuskel) werden durch Ultraschallbilder von zuvor geschultem Personal erfasst. Die Bilder werden im SonoSite M-Turbo®-Gerät mit einem L25x (13-6 MHz) Linearwandler aufgenommen. Für die Bildaufnahme wird erhitztes Gel auf Wasserbasis verwendet.

Für die Messungen der Zwerchfelldicke verwendeten die Forscher das rechte Hemidiaphragma, wobei sich der lineare Wandler zwischen der vorderen und mittleren Achsellinie um den neunten Interkostalraum herum in der Zwerchfellappositionszone befand (29,30). Für die Dickenmessungen des Rectus abdominis verwendeten die Forscher den linearen Schallkopf, der 2 cm rechts und 2 cm über der Nabelnarbe positioniert war. Die äußeren schrägen, inneren schrägen und quer verlaufenden Bauchmuskeln können als drei parallele Schichten identifiziert werden, die normalerweise am besten auf der vorderen Achsellinie sichtbar sind, in der Mitte zwischen der Unterkante des Brustkorbs und dem Beckenkamm (15,16). Das Fenster wird im B-Modus erhalten und die Messung im M-Modus durchgeführt werden. Für die Messung des Verdickungsanteils verwenden die Forscher die Formel ((Eins – Eex) /Ex) x 100), wobei Eins = Dicke am Ende der Inspiration und Eex = Dicke am Ende der Exspiration.