Een pilootvalidatiestudie van continue op CO2 gebaseerde eindexpiratoire longvolumemetingen bij mensen. (ELVIS)

De capnodynamische methode berekent continu het effectieve longvolume (ELV) met behulp van een capnodynamische vergelijking:

GWB x (FACO2(n) - FACO2(n-1)) = delta t(n) x EPBF (CvCO2 - CvCO2(n)) - VTCO2. GWB Effectief longvolume [l]. EPBF Effectieve pulmonale bloedstroom [l/min]. n huidige ademhaling. n-1 vorige ademhaling. FACO2 gemiddelde alveolaire kooldioxidefractie. CvCO2 gemengd veneus kooldioxidegehalte [Lgas/Lbloed]. CcCO2n pulmonale end-capillaire kooldioxide-inhoud [Lgas/Lblood]. VTCO2n volume [L] kooldioxide geëlimineerd door de huidige, n-de, adem. delta t n huidige ademcyclustijd [min]. De bovenstaande vergelijking beschrijft de molbalans tussen de CO2 die aan de longen wordt afgegeven (EPBF), het volume dat deelneemt aan de gasuitwisseling (ELV) en de CO2 die wordt uitgescheiden door de longen (VTCO2). Normaal gesproken is er geen verschil in CO2 tussen de huidige en de voorafgaande ademhaling, aangezien dezelfde hoeveelheid CO2 die aan de longen wordt afgegeven, wordt uitgescheiden. Wanneer kleine veranderingen in de CO2-concentratie worden ingevoegd in de vergelijking die wordt verkregen met korte inspiratiepauzes in drie van de negen ademhalingen, worden negen verschillende vergelijkingen verkregen. De drie onbekende variabelen; ELV, EPBF en CvCO2 kunnen worden opgelost met een lineaire kleinste kwadraten optimalisatie, een bekend numeriek wiskundig principe. Het ademhalingspatroon wordt automatisch geregeld door het beademingsapparaat dat zorgt voor continue berekeningen van GWB, waarbij elke waarde het gemiddelde vertegenwoordigt van de voorgaande negen ademhalingen en bij elke ademhaling wordt vernieuwd, aangezien de nieuwste de oudste in het vergelijkingssysteem vervangt.

Op de dag van de operatie arriveren geïncludeerde patiënten op de chirurgische afdeling. Na een veilige chirurgische checklist worden de vitale functies gemeten, de patiënten worden verdoofd en de spieren zijn ontspannen volgens de routinepraktijk. Een endotracheale tube wordt in de luchtpijp ingebracht en de patiënt wordt aangesloten op een beademingsapparaat. De anesthesie wordt gehandhaafd met Propofol in een doelgericht gecontroleerd infuus en indien nodig wordt een kortwerkend opioïde toegevoegd.

Het protocol omvat een meting van de functionele restcapaciteit (FRC) met de referentiemethode, stikstof multiple breath wash out (NMBW), bij 0 cm H2O positieve eindexpiratoire druk (PEEP). De tracheale tube wordt vervolgens aangesloten op de Servo-i ventilator met het capnodynamische ademhalingspatroon toegepast. Een ELV-meting bij PEEP 0 cm H2O wordt gevolgd door een meting van ELV bij PEEP 10 cm H2O en ten slotte een meting van ELV bij PEEP 5 cm H2O voordat de buis wordt afgeklemd en weer wordt aangesloten op de NMBW-referentiemethodeventilator voor een meting van FRC bij PEEP 5 cm H2O.

De behandelend anesthesioloog heeft de eindverantwoordelijkheid van de patiënt en kan het protocol indien nodig op elk moment beëindigen.