断続的なため息呼吸と組み合わせた高周波振動換気：電気断層撮影インピーダンスによって監視される肺容量への影響。

人工呼吸器誘発性肺損傷 (VILI) は、気管支肺異形成 (BPD) の病因における重要な病因因子であり、受胎後 36 週齢での呼吸補助または酸素補給の必要性として定義されます。 出産前および新生児ケアの進歩にもかかわらず、極低出生体重児の 50 ～ 80% は新生児入院中に人工呼吸器を使用します。 したがって、肺保護換気に特に重点を置いた新生児換気戦略のさらなる開発は、依然として重要な研究分野です。 今日では、圧外傷ではなく、過剰な一回換気量と不十分な肺動員によって引き起こされる容積外傷と無気肺外傷が、今日では VILI の最も重要な要因と考えられています。 高周波振動換気 (HFOV) は、効果的なガス交換を提供し、連続的な膨張圧力の周囲での圧力変動を最小限に抑え、したがって一回換気量を小さくし、理論的にはより肺を保護します。 しかし、HFOV と従来の人工呼吸器を比較したランダム化比較試験の結果には矛盾があり、早産児の初期戦略としても救助戦略としても、HFOV が従来の人工呼吸器よりも安全または効果的であるという明確な証拠は示されていません。 したがって、HFOV にはまだ絶対的な適応症はなく、主にレスキュー治療として使用されています。 初期の動物研究では、HFOV (「開放肺概念」) 中の機能的残気量 (FRC) の募集と維持が肺損傷を軽減できることが示されました。 圧外傷の恐れがあるため、当初、肺リクルートメントは、現在使用されているものよりもはるかに低い平均気道内圧 (MAP) で HFOV の上に従来の換気 (CV) 呼吸を重ねることによって達成されました。 今日、ほとんどの新生児専門医は、肺リクルートメントの間接的なガイドとして酸素化を使用して、より高い MAP を提供することにより、「開放肺 HFOV」を提供しています。 一部のユニットでは、HFOV (「最新の」高 MAP を使用) と 3 回/分の速度で修正された従来の膨張として提供される反復性ため息 (HFOV-sigh) を組み合わせた臨床実践が進化しています。 臨床観察では、標準的な HFOV と比較した場合、HFOV ため息はより安定した酸素化、FiO2 と MAP のより迅速な離脱、およびより短い換気につながります。 このアプローチは、多くの新生児専門医によって奨励されているようです。

電気インピーダンス トモグラフィー (EIT) は、局所換気分布、呼気終末肺気量 (EELV)、およびその他の呼吸生理学的パラメーターの測定とマッピングを可能にします。 EIT は、既知の小さな電流 (5 mAmp および 50 kHz) による励起から生じる表面電位の測定に基づいて、調査対象の断面画像を生成します。 電圧測定と電流注入の両方が、胸囲に取り付けられた 16 電極アレイの従来の自己接着性表面電極のペア間で行われます。 電気インピーダンス トモグラフィー スキャンは、収集された電位差と、32 x 32 ピクセル マトリックスで加重逆投影法を使用して既知の励起電流から生成されます。 スキャンの各ピクセルは、瞬間的なローカル インピーダンスを示します。 EIT は、新生児の全体的および局所的な肺換気と EELV の変化を監視するための有効かつ安全なツールであることが示されています。

HFOV と従来の呼吸を組み合わせることは、限られた数の研究でのみ報告されており、通常の速度で従来の呼吸と組み合わされた HFOV に焦点を当てた場合にのみ、利益の可能性が示されています。 高周波ジェット換気 (HFVJ) と従来の通常呼吸を組み合わせた高周波ジェット換気 (HFVJ) と HFVJ 単独を比較した場合も、同様の結果が報告されています。 私たちの知る限りでは、標準的な HFOV と HFOV を低レートでリクルート呼吸と組み合わせて比較した 1 つの臨床試験のみが登録されていますが、公開されたことはありません (Texas Infant Star Trial)。

臨床観察では、HFOV ため息中の酸素化が改善されているように見えますが、これは肺容量の改善の間接的な兆候であると考えられています。 ただし、HFOV ため息中の肺容量を推定する臨床研究は存在せず、これを確認または異議を唱えるものはありません。これが、この研究を提案する主な理由です。

理想的には、HFOV 中は MAP を肺気量が最適なレベルに設定する必要があります。 ただし、状況によっては、患者の心臓血管の状態により、MAP をこのレベルまで上げることができない場合があります。その場合、HFOV とため息呼吸を組み合わせて、より低い MAP で肺容量を最適化する代替方法となる可能性があります。

この研究の目的は、EELV および局所換気分布の EIT 派生測定値、および心拍数や呼吸数などの他の呼吸生理学的パラメータに対する HFOV のみと比較した HFOV ため息の影響を調査することです。

研究課題:

換気された新生児では、高周波振動換気 (HFOV) と断続的なため息呼吸を組み合わせた結果、呼気終末肺気量 (EELV) が増加し、ため息なしの標準的な HFOV と比較して換気の均一な分布が得られます。 肺容量と換気の分布は、電気インピーダンス トモグラフィー (EIT) によって監視されます。

プロジェクトの仮説と目的:

この研究の主要な仮説は、ため息と呼吸を組み合わせた HFOV (HFOV-sigh) 中の呼気終末肺気量 (EELV) は、HFOV を使用しない HFOV (HFOV のみ) 中の EELV よりも相対的に高く、換気の局所分布はより均一な肺動員を示します。 この研究の次の特定の目的は、これらの仮説に対処します。

• HFOV-sigh と HFOV-only の間で、EIT によって測定されたグローバルおよび地域の EELV に有意差があるかどうかを判断する
• 特定の EIT から導き出された計算を使用して、HFOV ため息と HFOV のみの間で、換気の空間分布と換気のタイミングに有意差があるかどうかを判断する
• 心拍数 (HR)、酸素飽和度 (SpO2)、HFOV ため息と HFOV のみの自発呼吸数など、他の呼吸変数に有意差があるかどうかを判断する
• 実現可能性に関する情報と HFOV-sigh の治療効果に関するデータを提供して、より大規模な研究の計画を支援すること。