Ocena regionalnej dystrybucji wentylacji płuc podczas nadgłośniowej i podgłośniowej wentylacji strumieniowej przez EIT.

Zabiegi chirurgiczne krtani i tchawicy stanowią szczególne wyzwanie dla chirurgów i anestezjologów. Aby zapewnić nieograniczoną widoczność pola operacyjnego, wentylacja pacjenta nie jest prowadzona przez rurkę dotchawiczą, lecz przez stalowy laryngoskop lub cienki cewnik z wentylacją Jet (JV). Umożliwia to precyzyjną pracę chirurgiczną, dobrą widoczność pola operacyjnego oraz bezpieczne stosowanie różnych typów laserów. W ciągu ostatnich dziesięcioleci opracowano różne metody JV w chirurgii krtaniowo-tchawiczej. Dotychczasowe techniki dostępu nadgłośniowego zostały udoskonalone poprzez jednoczesne stosowanie wentylacji strumieniowej o niskiej częstotliwości oprócz wentylacji strumieniowej o wysokiej częstotliwości, zwanej superimposed high-frequency jet wentylacją (SHFJV). SHFJV został opracowany w 1990 roku i był stosowany w kilku badaniach klinicznych [1-4]. W ostatnich latach opracowano szereg nowych cewników do przezkrtaniowego dostępu podgłośniowego JV, takich jak przezkrtaniowy cewnik Hunsaker MonJet Ventilation i jego następca, cewnik LaserJet. Te cewniki mogą być jednak używane tylko z HFJV. Zapewniają mniejszy ruch strun głosowych i z jednej strony możliwa jest precyzyjna manipulacja chirurgiczna, z drugiej strony istnieje ryzyko barotraumy w przypadku niedrożności proksymalnej cewnika.

[5, 6] Chociaż wentylacja strumieniowa jest uznaną metodą zastępującą oddychanie pacjentów podczas operacji otorynowo-krtaniowych, nadal potrzebne są badania nad skuteczną wentylacją chroniącą płuca, aby zapewnić odpowiednią eliminację dwutlenku węgla (CO2), odpowiednie natlenienie i zapobieganie urazom płuc wywołanym respiratorem . Techniki wentylacji strumieniowej i drogi dostępu Respirator strumieniowy TwinStream (C. Reiner Corp, Wiedeń, Austria) jest rutynowo stosowany do wentylacji strumieniowej o wysokiej częstotliwości (HFJV) lub SHFJV w przypadku laryngoskopii bezdętkowej (mikrochirurgii krtani i chirurgii laserowej) oraz tracheoskopii. Urządzenie składa się z dwóch pracujących jednocześnie jednostek wentylacyjnych, które można regulować niezależnie. Ciśnienie napędzające urządzenia wynosi 1,5-3 bar i można zapewnić częstość oddechów 10-900 na minutę. Nadgłośniowy laryngoskop strumieniowy W SHFJV wentylacja strumieniowa o normalnej i wysokiej częstotliwości prowadzona jest jednocześnie i umożliwia wentylację przy dwóch różnych poziomach ciśnienia przez laryngoskop stalowy. Wyposażony jest w dwie dysze strumieniowe, które są umieszczone na dalszym końcu laryngoskopu strumieniowego, przy czym strumień o niskiej częstotliwości przechodzi przez kaniulę dystalną, a strumień o wysokiej częstotliwości przez kaniulę proksymalną. Trzecia kaniula na końcu laryngoskopu umożliwia monitorowanie ciśnienia wentylacji. Laryngoskop strumieniowy jest wprowadzany przez chirurga do badania i operowania struktur w obrębie układu krtaniowo-tchawiczego. Nadgłośniowa JV powoduje większy ruch krtani wywołany zaburzeniami powodowanymi przez często wdychane powietrze przechodzące przez pole operacyjne w porównaniu z podgłośniową wentylacją strumieniową. [9] Ponadto prowadzi do większej suchości strun głosowych. Podczas nadgłośniowej SHFJV wydostające się wydychane gazy odprowadzają krew i wydzielinę na zewnątrz, zmniejszając ryzyko aspiracji płynu i przemieszczania komórek dowolnej jednostki w dół do drzewa tchawiczo-oskrzelowego.

Zalety SHFJV ze stalowym laryngoskopem wstawianym nadgłośniowo:

• Nieograniczony dostęp chirurgiczny i widoczność pola operacyjnego
• Odporność na działanie lasera
• Ochrona dróg oddechowych dzięki nieodłącznemu efektowi „auto-PEEP (dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe)”.
• Zapobieganie retencji CO2, zapadaniu się pęcherzyków płucnych i poprawie wskaźnika tlenowego Cewnik podgłośniowy LaserJet Za pomocą cewnika LaserJet wentylacja odbywa się wyłącznie za pomocą HFJV. Charakteryzuje się dostarczaniem małych objętości oddechowych ze strumienia pod wysokim ciśnieniem przy bardzo wysokich częstotliwościach (100-400), po których następuje pasywny wydech przez bardzo krótki okres przed dostarczeniem następnego strumienia, tworząc „auto-PEEP”.

Cewnik LaserJet (C. Reiner Corp, Wiedeń, Austria) jest wykonany z politerafluoroetylenu i jest niepalny oraz zapewnia dobry przegląd mikroanatomiczny struktur operacyjnych [7,8,9] Cewnik LaserJet nie jest jednak odporny na działanie lasera pod względem deformacji (perforacji) przy bezpośredniej ekspozycji na ciągłą wiązkę laserową. Zastosowanie nowego lasera o długości fali 445 nm, „niebieskiego lasera”, ułatwia wykonanie zabiegu chirurgicznego, zapewniając ważną funkcjonalność krtani nawet w zaawansowanej chorobie [3,4,10]. nie jest przesunięty ani zdeformowany.

[11] Cewnik LaserJet ma tę zaletę, że minimalizuje ruchy krtani i strun głosowych oraz ułatwia precyzyjne użycie niebieskiego lasera bez wpływu na zdrowe tkanki.

Elektryczna tomografia impedancyjna (EIT) Podczas oceny różnych urządzeń i technik JV trudno jest ocenić objętość oddechową i wentylację minutową, ponieważ SHFJV i HFJV są stosowane w układzie otwartych dróg oddechowych. Napowietrzenie występuje w różnym stopniu w zależności od drogi podania JV, czynników anatomicznych i ustawienia strumienia w drogach oddechowych. [13] Standardowe monitorowanie śródoperacyjne nie zapewnia dokładnych przewidywań zmian regionalnej wentylacji płuc. Zastosowanie tomografii impedancji elektrycznej (EIT) (SentecTom BB2, Landquart, Szwajcaria) pozwala badaczom uzyskać wizualną i ilościową reprezentację obszarów wentylacji i napowietrzania płuc. Podstawowa zasada EIT płuc polega na zastosowaniu małych zmiennych prądów elektrycznych do klatki piersiowej i pomiarze napięcia za pomocą elektrod na powierzchni skóry, generując obrazy przekrojowe przedstawiające zmianę impedancji w wycinku klatki piersiowej. Jest to metoda obrazowania bez promieniowania, która ma tę zaletę, że ujawnia informacje w czasie rzeczywistym.

Układ elektrod (pas tekstylny z 32 zintegrowanymi elektrodami elektrokardiograficznymi) należy umieścić wokół klatki piersiowej, aby wprowadzać prądy i mierzyć powstałe napięcia na powierzchni klatki piersiowej. Analiza pomiarów EIT podczas trwającego mechanicznego JV jest użytecznym narzędziem do wykrywania nierównowagi regionalnej wentylacji płuc, aw konsekwencji umożliwia optymalizację ustawienia respiratora podczas operacji. Badacze ocenią zmiany regionalnej dystrybucji wentylacji płuc podczas nad- i podgłośniowego JV w porównaniu z kontrolowaną wentylacją za pomocą maski. EIT, jako metoda nieinwazyjna, może stać się użytecznym narzędziem do dostosowania optymalnego położenia urządzeń JV i do podjęcia decyzji o optymalnym typie urządzenia JV (laryngoskop nadgłośniowy vs cewnik strumieniowy podgłośniowy) poprzez wykrywanie niedodmy jako „cichej odstępy” lub nadmierne rozciągnięcie. To dodatkowe źródło informacji może pomóc w dostrojeniu wentylatora strumieniowego. Jego śródoperacyjne zastosowanie może stanowić podstawę do indywidualnej optymalizacji ustawień respiratora strumieniowego, zwłaszcza u pacjentów zagrożonych niedopasowaniem wentylacyjno-perfuzyjnym oraz zaburzoną wymianą gazową. Serologiczne biomarkery uszkodzenia i stanu zapalnego płuc Otwartym pozostaje pytanie, czy rodzaj swoistej wentylacji mechanicznej, jak HFJV i SHFJV, mają wpływ na zmiany biomarkerów serologicznych uszkodzenia i stanu zapalnego płuc, takich jak białka powierzchniowo czynne (SP)-D [14-16] , Krebs van den Lungen (KL)-6 [17, 18], białko komórkowe Clara (CC16) [19, 20], adrenomedullina (ADM) [21] czy interleukina 6 (IL-6) i 8 (IL-8) . Badania wykazały, że u pacjentów z prawidłowymi płucami stosunkowo krótkie okresy wentylacji mechanicznej indukują zapalenie płuc, a zmiany te zależą od zastosowanych parametrów wentylacji. [22-25] Badacze będą badać wpływ JV na te poziomy w surowicy u pacjentów poddawanych planowej operacji krtani i tchawicy. Konkretne cele i hipotezy Celem tego badania jest porównanie regionalnej dystrybucji wentylacji, gazometrii krwi, eliminacji CO2 i biomarkerów surowicy z różnymi technikami wentylacji strumieniowej i drogami dostępu.

Naszym głównym celem jest ustalenie, czy nadgłośniowe JV za pomocą laryngoskopu strumieniowego prowadzi do przesunięcia ośrodka wentylacji (COV) w kierunku płuc brzusznych w porównaniu z wentylacją maską.

Drugim celem badania jest zbadanie zmian w rozkładzie wentylacji brzuszno-grzbietowej, mierzonych jako przesunięcie brzuszno-grzbietowe COV, pod JV podgłośniowym w porównaniu ze standardową, kontrolowaną wentylacją za pomocą maski. Dalszymi celami badań jest porównanie parametrów dystrybucji wentylacji między dwiema technikami JV, nadgłośniową i podgłośniową JV oraz analiza utlenowania i eliminacji CO2 podczas tych dwóch trybów wentylacji w czasie. Ponadto po aplikacji JV oznaczane są specjalne biomarkery surowicy uszkodzenia płuc. Hipoteza pierwotna Hipoteza pierwotna jest taka, że ​​podczas stosowania nadgłośniowej wentylacji strumieniowej COV przesuwa się do bardziej położonych brzusznie (niezależnych) sekcji płuc w porównaniu z kontrolowaną wentylacją za pomocą maski.

Hipoteza wtórna Hipotezą wtórną jest to, że wentylacja podgłośniowa JV prowadzi do brzusznego przemieszczenia COV w porównaniu z wentylacją kontrolowaną przez maskę i że występuje to w większym stopniu niż podczas JV nadgłośniowego. Hipoteza zerowa Nie ma istotnego przemieszczenia COV do brzusznych części płuc przy nadgłośniowej wentylacji strumieniowej w porównaniu z kontrolowaną wentylacją za pomocą maski.