Korkeataajuinen värähtelevä tuuletus yhdistettynä ajoittaiseen huokaukseen: Sähkötomografian impedanssin vaikutukset keuhkojen tilavuuteen.

Hengityslaitteen aiheuttama keuhkovaurio (VILI) on tärkeä etiologinen tekijä bronkopulmonaarisen dysplasian (BPD) patogeneesissä, mikä määritellään hengitystuen tai lisähapen tarpeeksi 36 viikon hedelmöittymisen jälkeen. Synnytyksen ja vastasyntyneiden hoidon edistymisestä huolimatta 50–80 % erittäin pienipainoisista vauvoista ventiloidaan vastasyntyneen vastaanoton aikana. Näin ollen vastasyntyneiden ventilaatiostrategioiden edelleen kehittäminen painottaen erityisesti keuhkoja suojaavaa ventilaatiota on edelleen tärkeä tutkimusalue. Liiallisesta hengityksen tilavuudesta ja riittämättömästä keuhkojen kerääntymisestä johtuvat volutraumat ja atelektotraumat pidetään nykyään VILI:n tärkeimpinä tekijöinä ennemmin kuin barotrauman. Korkeataajuinen värähtelevä ventilaatio (HFOV) tarjoaa tehokkaan kaasunvaihdon minimaalisella paineenvaihtelulla jatkuvan venyvän paineen ympärillä ja siten pienen hengityksen tilavuuden ympärillä ja on teoriassa keuhkoja paremmin suojaava. Tulokset satunnaistetuista kontrolloiduista tutkimuksista, joissa HFOV:ta verrattiin tavanomaiseen ventilaatioon, ovat kuitenkin olleet ristiriitaisia, eivätkä meta-analyysit ole osoittaneet selkeitä todisteita siitä, että HFOV olisi turvallisempi tai tehokkaampi kuin perinteinen ventilaatio, ei käytettäessä alkustrategiana tai pelastusstrategiana keskosilla. Näin ollen HFOV:lla ei vieläkään ole ehdotonta indikaatiota, ja sitä käytetään enimmäkseen pelastushoitona. Varhaiset eläintutkimukset osoittivat, että funktionaalisen jäännöskapasiteetin (FRC) värvääminen ja ylläpitäminen HFOV:n aikana ("avoin keuhkojen käsite") voisi vähentää keuhkovaurioita. Barontrauman pelosta johtuen keuhkojen rekrytointi saavutettiin alun perin sijoittamalla HFOV:n päälle tavanomaiset hengityshengitykset (MAP) huomattavasti alhaisemmalla keskimääräisellä hengitysteiden paineella (MAP) kuin mitä nykyään käytetään. Nykyään useimmat neonatologit tarjoavat "avoimen keuhkojen HFOV:n" toimittamalla korkeamman MAP:n käyttämällä hapetusta epäsuorana oppaana keuhkojen rekrytoinnissa. Joissakin yksiköissä on kehittynyt kliininen käytäntö, jossa HFOV (käyttämällä "modernia" korkeaa MAP:ta) on yhdistetty toistuviin huokauksiin (HFOV-huokaus), jotka toimitetaan muunneltuina tavanomaisina inflaatioina nopeudella 3/min. Kliininen havainto on, että verrattuna standardiin HFOV:iin HFOV-huokkaus johtaa vakaampaan hapettumiseen, nopeampaan vieroittamiseen FiO2:ssa ja MAP:ssa sekä lyhyempään ventilaatioon. Useat neonatologit näyttävät rohkaisevan tätä lähestymistapaa.

Sähköimpedanssitomografia (EIT) mahdollistaa ventilaation alueellisen jakautumisen, uloshengityksen lopputilavuuden (EELV) ja muiden hengitysfysiologisten parametrien mittaamisen ja kartoituksen. EIT luo poikkileikkauskuvia tutkittavasta kohteen pintasähköisten potentiaalien mittauksen perusteella tunnetuilla pienillä sähkövirroilla (5 mAmp ja 50 kHz) syntyvästä virityksestä. Sekä jännitteen mittaukset että virran injektiot tapahtuvat tavanomaisten itsekiinnittyvien pintaelektrodien parien välissä, joissa on 16 elektrodiryhmä, joka on kiinnitetty rinnan ympärysmittaan. Sähköimpedanssitomografiakuvaukset generoidaan kerätyistä potentiaalieroista ja tunnetuista viritysvirroista käyttämällä painotettua takaisinprojektiota 32x32 pikselin matriisissa. Jokainen skannauksen pikseli näyttää hetkellisen paikallisen impedanssin. EIT on osoitettu olevan pätevä ja turvallinen työkalu vastasyntyneille seurata maailmanlaajuisen ja alueellisen keuhkohengityksen ja EELV:n muutoksia.

HFOV:n yhdistämistä tavanomaisiin hengityksiin on raportoitu vain rajoitetussa määrässä tutkimuksia, ja vain HFOV:ssa on keskitytty tavanomaisiin hengituksiin normaalinopeudella, mikä osoittaa mahdollista hyötyä. Samanlaisia ​​tuloksia on raportoitu verrattaessa korkean taajuuden suihkuventilaatiota (HFVJ) yhdistettynä tavanomaiseen hengitykseen normaalinopeudella pelkkään HFVJ:hen. Tietojemme mukaan vain yksi ihmiskoe, jossa verrattiin standardia HFOV:ta HFOV:iin yhdistettynä alhaisilla rekrytointihengityksillä, on rekisteröity, mutta sitä ei ole koskaan julkaistu (Texas Infant Star Trial).

Kliininen havainto on, että hapetus HFOV-huokauksen aikana näyttää parantuneen, minkä katsotaan olevan epäsuora merkki keuhkojen tilavuuden paranemisesta. Kuitenkaan ei ole olemassa kliinisiä tutkimuksia, joissa olisi arvioitu keuhkojen tilavuutta HFOV-huokauksen aikana, mikä vahvistaisi tai kiistäisi tämän, mikä on tärkein syy, miksi ehdotamme tätä tutkimusta.

Ihannetapauksessa HFOV:n aikana MAP tulisi asettaa tasolle, jolla keuhkojen tilavuus on optimaalinen. Joissakin tilanteissa potilaan kardiovaskulaarinen tila ei kuitenkaan salli MAP:n nostamista tälle tasolle, jolloin HFOV:n yhdistäminen matalammalla MAP:lla voi olla vaihtoehtoinen tapa optimoida keuhkojen tilavuus.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia HFOV-huokauksen vaikutusta pelkkään HFOV:hen verrattuna EIT-pohjaisiin EELV-mittauksiin ja alueelliseen ventilaatiojakaumaan ja muihin hengitysfysiologisiin parametreihin, kuten syke ja hengitystaajuus.

Tutkimuskysymys:

Lisääkö ventiloiduilla vastasyntyneillä korkeataajuisen värähtelevän ventilaation (HFOV) yhdistäminen ajoittaisiin huokaushengityksiin suurempaan uloshengityksen lopputilavuuteen (EELV) ja ventilaation homogeenisempaan jakautumiseen verrattuna tavalliseen HFOV-ventilaatioon ilman huokauksia. Keuhkojen tilavuutta ja ventilaation jakautumista seurataan sähköimpedanssitomografialla (EIT).

Projektin hypoteesi ja tavoitteet:

Tutkimuksen ensisijainen hypoteesi on, että uloshengityksen lopun keuhkojen tilavuus (EELV) HFOV:n aikana yhdistettynä huokauksiin (HFOV-huokkaus) on suhteellisesti suurempi kuin EELV HFOV:n aikana ilman HFOV:ta (vain HFOV) ja että ventilaation alueellinen jakautuminen on homogeenisempi, mikä osoittaa homogeenisempaa keuhkojen rekrytoitumista. Seuraavat tämän tutkimuksen erityistavoitteet käsittelevät näitä hypoteeseja:

• Sen määrittämiseksi, onko EIT:n mittaamassa maailmanlaajuisessa ja alueellisessa EELV:ssä merkittävää eroa HFOV-huokauksen ja vain HFOV:n välillä
• Sen määrittäminen, onko ilmanvaihdon tilajakaumassa ja ventilaation ajoituksessa merkittävää eroa HFOV-hukkauksen ja vain HFOV:n välillä käyttämällä erityistä EIT-pohjaista laskelmaa
• Sen määrittämiseksi, onko muissa hengitysmuuttujissa, kuten syke (HR), happisaturaation (SpO2) ja spontaanin hengitystiheyden välillä merkittävä ero HFOV-huokauksen ja pelkän HFOV:n välillä.
• Antaa tietoa HFOV-huokauksen toteutettavuudesta ja hoidon vaikutuksista avuksi laajemman tutkimuksen suunnittelussa.