Dyspnoe en activatie van de hersenschors gemeten door fNIRS tijdens proef met spontane ademhaling (WEANIRS)

Het patiëntenbeheer zal door het onderzoek niet worden gewijzigd. Patiënten worden geïncludeerd als de arts die de leiding heeft over de patiënt heeft besloten een SBT bij de patiënt uit te voeren. De SBT-voorwaarden zullen die van de huidige praktijk zijn. De methoden die gebruikt worden om dyspnoe te meten zijn de methoden die gebruikt worden in de huidige praktijk op onze afdeling (D-VAS en MV-RDOS).

1. Soorten maatregelen en technieken die worden gebruikt De aanwezigheid van kortademigheid wordt gedefinieerd door een positief antwoord op ten minste 2 van de volgende vragen: "Heeft u last van kortademigheid?"; "Heeft u een tekort aan lucht?"; "Is uw ademhaling moeilijk?"; "Heeft u moeite met ademhalen?". De intensiteit van dyspnoe zal worden gemeten door de D-VAS bij communicerende patiënten. De dyspnoe-VAS definieert ook patiënten met klinisch significante dyspnoe ("D-VAS" > 3) of niet-klinisch significante dyspnoe (D-VAS ≤ 3). Bij alle patiënten zal de dyspneu worden gemeten met de MV-RDOS-schaal, en bij een MV-RDOS-waarde ≥ 2,6 zal er sterk vermoed worden dat er sprake is van klinisch significante dyspnoe.

   Oppervlakte-EMG van de extra-diafragmatische inspiratiespieren (Alae Nasi en Parasternal) zal worden verzameld via zelfklevende oppervlakte-elektroden (ECG-elektroden, HG91TSG 48x34mm Kendall/Arbo, Covidien, Dublin, Ierland). Bilaterale registratie van de parasternale spieren zal worden uitgevoerd door een paar elektroden die in de tweede intercostale ruimte nabij het borstbeen worden geplaatst. De opname van de Alae-nasispieren wordt uitgevoerd door een elektrode op elk neusgat te plaatsen. Elektrische signalen van inspiratoire spieractiviteit zullen worden opgehaald met behulp van de Labchart Peak Analysis MLS380/8-module om de root mean square (RMS) van het EMG (RMS-EMG) te extraheren. Deze omhullende van het inspiratoire RMS-EMG-signaal zal worden gebruikt om de maximale EMG-amplitude (EMGmax) en het gebied onder de curve (EMGAUC) te berekenen. Om artefacten gerelateerd aan ECG-activiteit te minimaliseren, wordt het parasternale EMG-signaal vóór het RMS-middelingsproces gefilterd met behulp van een laagdoorlaatfilter (50-400 Hz).

   Elektro-encefalografische activiteit zal worden gemeten met een actief elektrodesysteem bestaande uit 30 elektroden gepositioneerd volgens het internationale EEG 10-20-systeem, verwezen naar FCz (EEG/NIRS-apparaat, Artinis Medical Systems®, Einsteinweg, Nederland). De impedantie van de elektroden wordt onder de 5 kΩ gehouden. De signalen worden versterkt en gedigitaliseerd op een frequentie van 1000 Hz.

   De hersenperfusie zal worden beoordeeld met behulp van een 27-kanaals fNIRS-instrument (EEG/NIRS-apparaat, Artinis Medical Systems®, Einsteinweg, Nederland). Dit fNIRS-apparaat gebruikt twee golflengten van nabij-infraroodlicht (695 en 830 nm) om relatieve veranderingen in oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine te meten met een bemonsteringssnelheid van 10 Hz. De zender- en detectoroptodes zijn 3 cm uit elkaar geplaatst. De corticale gebieden tussen elk paar zenders en detectoren worden kanalen genoemd. Anatomisch gezien komen de kanalen overeen met de corticale gebieden die zich 2-3 cm onder het huid- en hoofdhuidoppervlak bevinden. De optodes worden op het voorhoofd en de hoofdhuid geplaatst, waarbij de laagste optodes langs de T4-Fpz-T3-lijn worden geplaatst, gedefinieerd door het 10/20-systeem. De fNIRS-signalen zullen worden verwerkt zoals beschreven door Schecklmann et al. Oxyhemoglobine, deoxyhemoglobine en totaal hemoglobine worden afgeleid van de optische dichtheden met behulp van de gewijzigde wet van Beer-Lambert. Er zullen corrigerende factoren worden toegepast om bewegingsartefacten te verwijderen. Voor elk kanaal wordt een gemiddelde oxyhemoglobine- en deoxyhemoglobinegolfvorm gegenereerd. De interessegebieden zijn de premotorische corticale gebieden (aanvullend motorgebied).

   SBT-falen wordt gedefinieerd door het optreden en aanhouden gedurende minstens 5 minuten van een van de volgende criteria: SpO2 ≤ 90% of PaO2 ≤ 50 mmHg met FiO2 ≥ 50%, PaCO2 > 50 mmHg, pH < 7,32, ademhalingsfrequentie > 35/ min, hartslag > 140/min, systolische bloeddruk > 180 mmHg of < 90 mmHg.

2. Volgorde van experimentele stappen Patiënten zullen een beademingstest ondergaan met 0 cmH2O drukondersteuning en 0 cmH2O eindexpiratoire druk. Een kwantificering van dyspnoe zal worden uitgevoerd voor alle patiënten met behulp van de MV-RDOS-score en door Dyspnoe VAS (D-VAS) voor communicatieve patiënten vóór aanvang van SBT, elke 10 minuten tijdens SBT en aan het einde van SBT. Er worden gelijktijdig opnames gemaakt van ademhalingsbewegingen, luchtwegstroom, EMG en ECG, per periode van 10 minuten, vóór aanvang van de ontwenningsproef, tijdens de 30 minuten ontwenningsproef en 10 minuten na het einde van de ontwenningsproef .
3. Statistische analyse De twee groepen van klinisch significante vs. niet-klinisch significante kortademigheid zullen worden vergeleken op basis van hun hersenactiveringsindices (HbO2 en HbR) met behulp van de niet-parametrische Mann-Whitney-test voor continue variabelen en de Chi2-test voor categorische variabelen. De twee SBT-groepen "succes" versus "mislukking" zullen worden vergeleken op basis van hun hersenactiveringsindices, met behulp van dezelfde modaliteiten. De correlaties tussen hun hersenactivatie-indices en dyspnoe-intensiteit, tussen hun hersenactivatie-indices en EEG, en tussen hun hersenactivatie-indices en oppervlakte-EMG zullen worden getest met behulp van de correlatiecoëfficiënt van Spearman. De prestaties van de hersenactiveringsindices en de gemodificeerde MV-RDOS bij het voorspellen van dyspnoe of SBT-falen zullen worden geschat door het gebied onder de curve van ROC-curven te berekenen. Een waargenomen verschil wordt als significant beschouwd als de waarschijnlijkheid "p" van een type I-fout ≤ 0,05 is.