Badanie EIT ze zdrowymi pacjentami (EIT Step 1)

Przewlekła choroba płuc może czasami postępować do tego stopnia, że ​​pacjenci nie mogą już usuwać gazów odlotowych z krwi. Leczenie może być oferowane z maską i maszyną (respiratorem), która pomaga ludziom oddychać i ma na celu poprawę ich stanu płuc. Często zdarza się, że płuca ludzi są dotknięte zmiennie, tj. Lewe bardziej niż prawe lub górna część płuca bardziej niż podstawy płuc. Sposób ustawienia wentylatora może wpływać na to, jak dobrze maszyna radzi sobie z tymi różnicami. Jeśli płuco jest lepiej respiratorem, pacjenci mogą uznać maszynę za wygodniejszą i może być ona bardziej skuteczna.

Elektryczna tomografia impedancyjna (EIT) to nowa technologia polegająca na noszeniu pasa czujników wokół klatki piersiowej, który dostarcza informacji o tym, jak dobrze płuca są wypełniane powietrzem przez respirator. Pozwala na ocenę tych różnic, których uzyskanie wcześniej wymagało użycia sprzętu inwazyjnego.

Optymalizację ustawień respiratora podczas podawania wentylacji nieinwazyjnej (NIV) można poprawić, dodając indywidualne dane fizjologiczne. To podejście jest ograniczone ze względu na inwazyjne techniki wymagane do uzyskania tych informacji, co często prowadzi do mniej idealnych ustawień wentylacji nieinwazyjnej sprzyjających asynchronii pacjenta z respiratorem. Niedawno nasza grupa wykazała, że ​​wszyscy pacjenci stosujący domową wentylację nieinwazyjną mają pewien stopień asynchronii między pacjentem a respiratorem oraz że najczęstszym typem asynchronii są problemy wyzwalające. Wyzwalanie asynchroniczne jest promowane przez niedopasowanie między wewnętrznym dodatnim ciśnieniem końcowo-wydechowym pacjenta (iPEEP) a zastosowanym wydechowym dodatnim ciśnieniem w drogach oddechowych (EPAP), przy czym te nieskuteczne wysiłki przyczyniają się do zwiększonej pracy oddechowej i dyskomfortu pacjenta. Poprzednie strategie stosowane w celu optymalizacji wyzwalania pacjenta obejmowały umieszczanie cewników przełykowych w celu pomiaru nerwowo-oddechowego napędu (NRD) do przepony za pomocą elektromiografii (EMG), ale znowu ten proces jest inwazyjny i często źle tolerowany. Elektryczna tomografia impedancyjna (EIT) to nieinwazyjna technika monitorowania przyłóżkowego, która dostarcza półciągłych informacji w czasie rzeczywistym na temat regionalnego rozkładu zmian rezystywności elektrycznej tkanki płucnej w wyniku zmian wentylacji w stosunku do stanu odniesienia .

Informacje uzyskuje się poprzez wielokrotne wstrzykiwanie małych zmiennych prądów elektrycznych (zwykle 5 mA) o wysokiej częstotliwości 50 - 80 kHz przez system elektrod skórnych (zwykle 16) przyłożonych obwodowo wokół klatki piersiowej w jednej płaszczyźnie między 4 a 6 przestrzenią międzyżebrową. Podczas gdy sąsiednia para elektrod „wstrzykuje” prąd („konfiguracja sąsiedniego napędu”), wszystkie pozostałe sąsiednie pary elektrod pasywnych mierzą różnice w potencjale elektrycznym. Obraz rezystywności (impedancji) jest rekonstruowany na podstawie tych danych za pomocą algorytmu matematycznego przy użyciu dwuwymiarowego modelu i uproszczonego kształtu reprezentującego przekrój klatki piersiowej.

Uzyskany obraz charakteryzuje się wysoką rozdzielczością czasową i funkcjonalną, co pozwala na monitorowanie dynamicznych zjawisk fizjologicznych (np. opóźnienie regionalnej inflacji lub rekrutacji) na zasadzie oddech po oddechu. Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że obrazy EIT są oparte na technikach rekonstrukcji obrazu, które wymagają co najmniej jednego pomiaru w dobrze zdefiniowanym stanie odniesienia. Wszystkie dane ilościowe odnoszą się do tego odniesienia i mogą jedynie pośrednio określać ilościowo (względne) zmiany w lokalnej impedancji płuc (ale nie bezwzględnie).

EIT można stosować u pacjentów wentylowanych mechanicznie w celu oceny rekrutacji i optymalizacji ustawień respiratora w celu zmniejszenia ryzyka jatrogennego uszkodzenia płuc związanego z respiratorem.

Do tej pory EIT został zwalidowany tylko u pacjentów wentylowanych inwazyjnie lub podczas samowentylacji.

Badacze mają nadzieję, że wykorzystają technologię EIT do oceny oddychania pacjentów przy użyciu różnych trybów respiratora, aby sprawdzić, czy któryś z nich jest bardziej skuteczny i/lub wygodniejszy od pozostałych. Badacze mogą wykorzystać te informacje, aby pomóc im w ustawieniu respiratorów dla przyszłych pacjentów.