健康な患者を対象とした EIT 研究 (EIT Step 1)

慢性肺疾患は、患者が血液から老廃ガスを除去できなくなるまで進行することがあります。 治療には、呼吸を補助し、肺の状態を改善することを目的としたマスクと機械 (人工呼吸器) を使用します。 人々の肺は、右側よりも左側、または肺の基部よりも上部の方が影響を受けるなど、さまざまな影響を受けるのが一般的です。 人工呼吸器の設定方法は、機械がこれらの違いにどれだけうまく対処できるかに影響を与える可能性があります。 肺の状態が良好であれば、患者は人工呼吸器がより快適であり、より効果的であると感じる可能性があります。

電気インピーダンス断層撮影法 (EIT) は、胸の周りにセンサーのベルトを装着することで、人工呼吸器によって肺がどの程度空気で満たされているかに関する情報を提供する新しい技術です。 これにより、以前は取得するために侵襲的な機器を使用する必要があったこれらの違いを評価できるようになります。

非侵襲的換気 (NIV) の管理における人工呼吸器設定の最適化は、個々の生理学的データを追加することで改善できます。 このアプローチは、この情報を取得するために必要な侵襲的技術により制限され、多くの場合、患者と人工呼吸器の非同期性を促進する理想的ではない NIV 設定につながります。 最近、私たちのグループによって、在宅 NIV 治療を受けているすべての患者にはある程度の患者と人工呼吸器の非同期性があり、最も一般的なタイプの非同期性が問題を引き起こしていることが実証されました。 非同期性の誘発は、患者の内因性呼気終末陽圧 (iPEEP) と適用呼気気道陽圧 (EPAP) の不一致によって促進され、これらの非効果的な努力が呼吸仕事量の増加と患者の不快感につながります。 患者のトリガーを最適化するために使用される以前の戦略には、筋電図検査 (EMG) によって横隔膜への神経呼吸駆動 (NRD) を測定するために食道カテーテルを留置することが含まれていましたが、このプロセスも侵襲的であり、多くの場合耐容性が不十分です。 電気インピーダンス断層撮影法 (EIT) は、基準状態と比較した換気量の変化による肺組織の電気抵抗率の変化の局所的分布に関する半連続的なリアルタイム情報を提供する、非侵襲的なベッドサイドモニタリング技術です。 。

情報は、第 4 肋間と第 6 肋間の間の単一平面内で胸部の周囲に円周状に塗布された皮膚電極 (通常 16 個) のシステムを介して、50 ～ 80 kHz の高周波で小さな交流電流 (通常 5 mA) を繰り返し注入することによって取得されます。 隣接する電極対が電流を「注入」している間 (「隣接駆動構成」)、残りの隣接するすべての受動的電極対が電位差を測定します。 抵抗率 (インピーダンス) 画像は、胸部断面を表す 2 次元モデルと単純化された形状を使用した数学的アルゴリズムによって、このデータから再構築されます。

結果として得られる画像は高い時間的および機能的解像度を備えており、動的な生理学的現象（例: 地域のインフレや人材採用の遅れなど）を一息ごとに見ていきます。 EIT 画像は、明確に定義された基準状態で少なくとも 1 回の測定を必要とする画像再構成技術に基づいていることを認識することが重要です。 すべての定量的データはこの基準に関連しており、局所肺インピーダンスの (相対的) 変化を間接的に定量化することしかできません (ただし、絶対的ではありません)。

EIT は、人工呼吸器を装着している患者に対して、リクルートメントを評価し、人工呼吸器の設定を最適化して、医原性人工呼吸器に関連する肺損傷のリスクを軽減するために使用できます。

現在まで、EIT は侵襲的換気を受けている患者または自己換気中の患者でのみ検証されています。

研究者らは、EIT技術を利用して、さまざまな人工呼吸器モードを使用している患者の呼吸を評価し、ある人工呼吸器モードが他の人工呼吸器モードよりも効果的か、快適であるかを確認したいと考えている。 研究者はこの情報を利用して、将来の患者のために人工呼吸器を設定することができます。