患者と人工呼吸器の非同期性を特定する専門家の能力に対する吸気筋圧曲線の影響 (Pmus)

人工呼吸器を使用している同期患者と比較した場合、非同期の存在は、生存分析における人工呼吸時間の増加、罹患率、退院率の減少、および IMV の自由時間と関連していました。 したがって、換気調整を最適化し、ICU の患者により良い結果をもたらすには、その正確な検出が必要です。 最近、ソフトウェアの使用が提案されており、リアルタイム、自動、連続分析であるという利点があります。 しかし、これらはさらなる研究が必要です。

患者と人工呼吸器の相互作用は、呼吸筋の活性化によって患者が実行する Pmus と人工呼吸器 (Pvent) によって提供される圧力の 2 つの異なる圧力システムの結果です。 人工呼吸器によって提供される圧力と流量のトレースは、Pmus と Pvent の間の相互作用のグラフ表示と見なされ、人工呼吸器の影響下にある患者による呼吸サイクルの制御を例示できます。 視覚的で論理的な解釈に適しているにもかかわらず、非同期性を識別するためにこれらを使用することは、臨床現場では、経験の長さや以前のトレーニングの存在など、観察者に固有の特性に依存することが証明されました。 この解釈手法を使用して非同期性を正しく識別する平均感度は、経験豊富な専門家だけを考慮しても、28% であると説明されました。

FlexiMag Max 人工呼吸器 (Magnamed、サンパウロ、ブラジル) は、人工知能アルゴリズムを通じて非侵襲的に推定された Pmus 波形をインターフェースで提供します。 Pmus 推定値は、人工呼吸器によって表示される他の波形と同時に表示される場合、時間と強度の両方で患者によって実行される労力を表すため、患者と人工呼吸器の相互作用のより代表的なグラフィックの肖像画を提供する必要があります。 ただし、非同期性を正しく識別するオブザーバーの能力に対する Pmus 推定の使用の影響は、これまで研究されていません。

仮説 患者によって実行された推定筋圧波形の表示は、時間の経過に伴う圧力と気道の流れの波形と同時に、集中治療室の医療専門家が患者と人工呼吸器の非同期性を特定するのに役立ちます。

メソッド

サンプル 各参加者について、調査されたすべての非同期性に対する正解の相対頻度として定義される感度値が計算されます。 その後、各グループのすべての参加者の平均としての平均感度 (または平均ヒット率) が適用されます。 サンプル サイズは、平均感度 (または正答率の平均) が 28.0%、標準偏差が 15% である以前の研究に基づいて定義されました。 参加者の平均感度を 28 から 38% に増加させて、90% の検出力と両側有意水準 0.05 で非同期性を正しく検出するには、グループごとに 49 人の参加者を含める必要があります。 、合計98名の参加者。 サンプル計算統計サイト (http://calculoamostral.bauru.usp.br/calculoamostral/) を使用しました。

研究プロトコル 研究は準備段階で構成され、事前トレーニングを通じてさまざまなタイプの非同期性を定義する際に参加者を平準化します。 ここでは、Zoom ® ツールを使用して同期的に、問題の研究用に設計された主題に関するクラスが提供されます。 クラスは 6 回開催され、各セッションの参加者は最大 20 人です。各セッションの最後に、出席している専門家と疑問点を明確にすることができます。

このステップが完了すると、参加者は従来のグループまたは Pmus グループにクラスターランダム化されます。 無作為化は、集中治療での経験の長さ（5年未満または5年以上）によって層別化されます。 従来のグループでは、2 つのトレース (圧力とフロー) が表示され、Pmus グループでは 3 つのトレース (人工知能アルゴリズムによって推定された圧力、フロー、筋圧) が表示されます。

両方のグループは、アクティブな機械的換気シミュレーター (ASL 5000、IngMar Medical、ピッツバーグ、ペンシルバニア) を使用して、同じシミュレートされた非同期シナリオにさらされます。 合計 49 のシナリオには、同期、効果のない努力、自動トリガー、二重トリガー、逆トリガー、時期尚早のサイクリング、および後期サイクリングの状況が含まれます。 最大 10 人の同時参加者のグループは、講堂のスクリーンにリアルタイムで投影される 49 のシナリオのシミュレーションを表示します。 各シナリオは 1 分間表示されます。 この期間の終わりに、各参加者は、観察された状況を最もよく示す7つの利用可能なオプションの中から代替案を選択する必要があります.

シナリオは、FlexiMag Max 人工呼吸器 (Magmamed、サンパウロ、ブラジル) に接続されたアクティブサーボ肺 5000 (ASL 5000、IngMar Medical、ピッツバーグ、ペンシルバニア) を使用して、患者と人工呼吸器の相互作用をシミュレートして実行されます。

ASL 5000 は、相互作用において患者の役割を果たします。これは、ピストンのデジタル制御を通じて、呼吸器系のさまざまな機械的条件下でのさまざまなレベルの患者の努力のシミュレーションを可能にするためです。 提案された 49 のシナリオは、呼吸器系の抵抗とコンプライアンスの組み合わせによって定義される、通常、制限的、および閉塞的な呼吸力学の条件下での、努力なし、低努力、高努力の組み合わせによって詳しく説明されます。

相互作用における人工呼吸器の役割は、ボリュームと圧力のアシスト制御換気モードと自発圧サポート モードで調整された FlexiMag Max によって行われます。

インタラクションには、同期および非同期のトレースが含まれます。 非同期性は、以下の表に示すように、文献で以前に公開された説明に基づいてシミュレートされます。

非同期性の種類 定義 効果のない努力。 人工呼吸器が作動しない努力の存在 (Pmus)

ダブルトリガー。 1 回の努力で 2 つの人工呼吸器サイクルがトリガーされる

自動トリガー。 人工呼吸器のトリガーによる患者の自発努力 (Pmus) なし

逆トリガー。 Pmus は、固定された周波数と遅延で、制御された (または自動トリガーされた) サイクルに従います。 ダブルサイクルが発生する場合と発生しない場合があります

時期尚早のサイクリング。 患者に比べて吸気時間が短すぎる。ピーク Pmus の前に呼気相へのサイクルとして定義されます。

サイクリングの遅れ。 患者に比べて吸気時間が長すぎる: 努力終了後の呼気相 (Pmus) へのサイクリングとして定義されます。

統計分析

通常の記述的分析が実行されます。 正規分布の変数は、平均と標準偏差を使用して記述され、スチューデント t 検定を使用してグループ間で比較されます。 非正規分布の変数は、中央値および四分位範囲として説明され、マンホイットニー検定を使用してグループ間で比較されます。 カテゴリ変数は、絶対頻度および相対頻度として記述され、カイ 2 乗検定を使用して比較されます。 データの正規性は、Shapiro-Wilk テストによって検証されます。 各参加者について、非同期性検出の感度、特異性、陽性適中率および陰性適中率の平均が計算されます。 これらの変数の平均は、示されているように、t検定またはマン・ホイットニー検定を使用して、従来のグループとPmusグループの参加者の間で比較されます。 集中治療室での過去の経験に関して、効果の不均一性があるかどうかを検証します。

統計的有意水準は両側で 0.05 に設定されます。 R 3.3.2 ソフトウェア (www.r-project.org) が使用されます。 収集されたデータは、識別なしで Google フォームに保存されます。

期待される結果 仮説が確認された場合、参加者ごとのさまざまなタイプの患者と人工呼吸器の非同期性を正しく識別する際に、平均感度に 10 パーセントの差があり、従来のグループと比較して Pmus グループの優位性が期待されます。

倫理的側面 研究は、実施される機関の倫理委員会に提出されます。 参加者は、インフォームドコンセントフォームに署名した後、研究に含まれます。 この研究は完全にシミュレーションベースであり、患者の参加は必要ありません。