自発呼吸試験中に fNIRS によって測定された呼吸困難と大脳皮質の活性化 (WEANIRS)

この研究によって患者管理が変更されることはありません。 患者を担当する臨床医が患者に SBT を実施することを決定した場合、患者は含まれます。 SBT 条件は現在の慣行条件となります。 呼吸困難の測定に使用される方法は、当科で現在使用されている方法 (D-VAS および MV-RDOS) です。

1. 使用される対策と技術の種類 呼吸困難の存在は、次の質問のうち少なくとも 2 つに対する肯定的な応答によって定義されます。 「空気が足りないと感じますか？」 「呼吸は困難ですか？」 「呼吸困難はありますか？」 呼吸困難の強度は、コミュニケーションをとっている患者の D-VAS によって測定されます。 呼吸困難-VAS は、臨床的に重大な呼吸困難 (「D-VAS」> 3) または臨床的に重大ではない呼吸困難 (D-VAS ≤ 3) を有する患者も定義します。 MV-RDOS スケールによる呼吸困難の測定はすべての患者で実施され、MV-RDOS 値 ≥ 2.6 により臨床的に重大な呼吸困難が強く疑われます。

   横隔膜外吸気筋 (Alae Nasi および Parasternal) の表面 EMG は、粘着性表面電極 (ECG Electrods、HG91TSG 48x34mm Kendall/Arbo、Covidien、ダブリン、アイルランド) を介して収集されます。 胸骨傍筋の両側記録は、胸骨近くの第 2 肋間腔に配置された一対の電極によって実行されます。 鼻翼筋の記録は、各鼻孔に電極を配置することによって実行されます。 吸気筋活動の電気信号は、Labchart Peak Analysis MLS380/8 モジュールを使用して取得され、EMG の二乗平均平方根 (RMS) が抽出されます (RMS-EMG)。 吸気 RMS-EMG 信号のこのエンベロープは、最大 EMG 振幅 (EMGmax) とその曲線下面積 (EMGAUC) を計算するために使用されます。 ECG 活動に関連するアーチファクトを最小限に抑えるために、胸骨傍 EMG 信号は、RMS 平均化プロセスの前に、ローパス フィルター (50 ～ 400 Hz) を使用してフィルター処理されます。

   脳波活動は、FCzを参照する国際EEG 10-20システムに従って配置された30個の電極を含むアクティブ電極システムを使用して測定されます（EEG/NIRSデバイス、Artinis Medical Systems®、Einsteinweg、オランダ）。 電極のインピーダンスは 5 kΩ 未満に保たれます。 信号は増幅され、1000 Hz の周波数でデジタル化されます。

   脳灌流は、27 チャネル fNIRS ツール (EEG/NIRS デバイス、Artinis Medical Systems®、アインシュタインウェグ、オランダ) を使用して評価されます。 この fNIRS デバイスは、近赤外光の 2 つの波長 (695 および 830 nm) を使用して、10 Hz のサンプリング レートでオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの相対変化を測定します。 送信側と検出側のオプトードは 3 cm 離れて配置されます。 送信機と検出器の各ペア間の皮質領域はチャネルと呼ばれます。 解剖学的には、チャネルは皮膚および頭皮の表面から 2 ～ 3 cm 下の皮質領域に対応します。 オプトードは額と頭皮に配置され、最も下のオプトードは 10/20 システムで定義される T4-Fpz-T3 ラインに沿って配置されます。 fNIRS 信号は、Schecklmann らによって説明されているように処理されます。 オキシヘモグロビン、デオキシヘモグロビン、および総ヘモグロビンは、修正されたランベルト ベールの法則を使用して光学密度から導出されます。 モーションアーティファクトを除去するために補正係数が適用されます。 平均オキシヘモグロビンおよびデオキシヘモグロビン波形が各チャネルに対して生成されます。 関心のある領域は運動前野（補足運動野）です。

   SBT 不全は、次の基準のいずれかの発生と少なくとも 5 分間の持続によって定義されます: SpO2 ≤ 90% または PaO2 ≤ 50 mmHg (FiO2 ≥ 50%、PaCO2 > 50 mmHg、pH < 7.32、呼吸数 > 35/)分、心拍数 > 140/分、収縮期血圧 > 180 mmHg または < 90 mmHg。

2. 一連の実験ステップ 患者は、圧力サポート 0 cmH2O および呼気終末圧力 0 cmH2O での換気ウィーニング テストを受けます。 呼吸困難の定量化は、MV-RDOS スコアを使用してすべての患者に対して行われ、コミュニケーション患者に対しては呼吸困難 VAS (D-VAS) によって、SBT の開始前、SBT 中は 10 分ごと、および SBT の終了時に実行されます。 呼吸運動、気道流量、筋電図および心電図の記録は、ウィーニング テストの開始前、30 分間のウィーニング テスト中、およびウィーニング テスト終了後の 10 分に 10 分ごとに同時に行われます。 。
3. 統計分析 臨床的に有意な呼吸困難と臨床的に有意ではない呼吸困難の 2 つのグループを、連続変数のノンパラメトリック マンホイットニー検定とカテゴリ変数の Chi2 検定を使用して、脳活性化指数 (HbO2 および HbR) に関して比較します。 2 つのミナミマグロの「成功」グループと「失敗」グループは、同じモダリティを使用して、脳活性化指数に関して比較されます。 脳活性化指数と呼吸困難強度の間、脳活性化指数とEEGの間、および脳活性化指数と表面EMGの間の相関は、スピアマンの相関係数を使用してテストされます。 呼吸困難または SBT 不全の予測における脳活性化指数と修正 MV-RDOS のパフォーマンスは、ROC 曲線の曲線下面積を計算することによって推定されます。 タイプ I エラーの確率「p」が ≤ 0.05 の場合、観察された差は有意であると見なされます。