Одышка и активация коры головного мозга, измеренные с помощью fNIRS во время исследования спонтанного дыхания (WEANIRS)

Исследование не повлияет на ведение пациентов. Пациенты будут включены в исследование, если лечащий врач решил провести ему СТП. Условия SBT будут соответствовать текущей практике. Для измерения одышки будут использоваться те же методы, что и в настоящее время в нашем отделении (D-VAS и MV-RDOS).

1. Типы используемых мер и методов. Наличие одышки будет определяться положительным ответом как минимум на 2 из следующих вопросов: «Чувствуете ли вы одышку?»; «Вам не хватает воздуха?»; «Тебе трудно дышать?»; «Тебе трудно дышать?». Интенсивность одышки будет измеряться с помощью D-VAS у общающихся пациентов. Одышка-ВАШ также будет определять пациентов с клинически значимой одышкой («D-ВАШ» > 3) или неклинически значимой одышкой (D-ВАШ ≤ 3). Измерение одышки по шкале MV-RDOS будет проводиться у всех пациентов, а клинически значимая одышка будет сильно заподозрена при значении MV-RDOS ≥ 2,6.

   Поверхностная ЭМГ внедиафрагмальных инспираторных мышц (Nasi Nasi и Parasternal) будет собираться с помощью самоклеящихся поверхностных электродов (электроды ЭКГ, HG91TSG 48x34 мм Kendall/Arbo, Covidien, Дублин, Ирландия). Двусторонняя запись парастернальных мышц будет осуществляться с помощью пары электродов, помещенных во второе межреберье возле грудины. Запись мышц Alae nasi будет осуществляться путем помещения электрода в каждую ноздрю. Электрические сигналы активности инспираторных мышц будут получены с использованием модуля Labchart Peak Analysis MLS380/8 для извлечения среднеквадратического значения (RMS) ЭМГ (RMS-EMG). Эта огибающая сигнала RMS-ЭМГ вдоха будет использоваться для расчета максимальной амплитуды ЭМГ (EMGmax) и ее площади под кривой (EMGAUC). Чтобы свести к минимуму артефакты, связанные с активностью ЭКГ, парастернальный сигнал ЭМГ будет фильтроваться перед процессом усреднения RMS с использованием фильтра нижних частот (50–400 Гц).

   Электроэнцефалографическая активность будет измеряться с помощью активной электродной системы, состоящей из 30 электродов, расположенных в соответствии с международной системой ЭЭГ 10-20, относящейся к FCz (устройство ЭЭГ/NIRS, Artinis Medical Systems®, Эйнштейнвег, Нидерланды). Импеданс электродов будет поддерживаться ниже 5 кОм. Сигналы будут усиливаться и оцифровываться на частоте 1000 Гц.

   Церебральную перфузию будут оценивать с использованием 27-канального инструмента fNIRS (устройство ЭЭГ/NIRS, Artinis Medical Systems®, Эйнштейнвег, Нидерланды). Это устройство fNIRS использует две длины волны ближнего инфракрасного света (695 и 830 нм) для измерения относительных изменений оксигемоглобина и дезоксигемоглобина с частотой дискретизации 10 Гц. Оптоды передатчика и детектора расположены на расстоянии 3 см друг от друга. Области коры между каждой парой передатчиков и детекторов называются каналами. Анатомически каналы соответствуют корковым участкам, расположенным на 2-3 см ниже поверхности кожи и волосистой части головы. Оптоды размещаются на лбу и волосистой части головы, при этом самые нижние оптоды располагаются вдоль линии T4-Fpz-T3, определяемой системой 10/20. Сигналы fNIRS будут обрабатываться, как описано Schecklmann et al. Оксигемоглобин, дезоксигемоглобин и общий гемоглобин рассчитываются на основе оптических плотностей с использованием модифицированного закона Бера-Ламберта. Для устранения артефактов движения будут применены корректирующие факторы. Для каждого канала будет генерироваться средняя форма волны оксигемоглобина и дезоксигемоглобина. Интересуют области премоторной коры (дополнительная моторная область).

   Несостоятельность СБТ определяется возникновением и сохранением в течение как минимум 5 минут одного из следующих критериев: SpO2 ≤ 90% или PaO2 ≤ 50 мм рт.ст. с FiO2 ≥ 50%, PaCO2 > 50 мм рт.ст., pH < 7,32, частота дыхания > 35/. мин, частота сердечных сокращений > 140/мин, систолическое артериальное давление > 180 мм рт. ст. или < 90 мм рт. ст.

2. Последовательность экспериментальных этапов Пациенты будут помещены в тест на отлучение от искусственной вентиляции легких с поддержкой давлением 0 смH2O и давлением в конце выдоха 0 смH2O. Количественная оценка одышки будет проводиться для всех пациентов с использованием шкалы MV-RDOS и шкалы одышки по ВАШ (D-VAS) для коммуникативных пациентов перед началом СПО, каждые 10 минут во время СПО и в конце СПО. Записи дыхательных движений, потока в дыхательных путях, ЭМГ и ЭКГ будут производиться одновременно за 10-минутный период до начала теста на отлучение, во время 30-минутного теста на отлучение и через 10 минут после окончания теста на отлучение. .
3. Статистический анализ. Две группы с клинически значимой и неклинически значимой одышкой будут сравниваться по индексам активации мозга (HbO2 и HbR) с использованием непараметрического теста Манна-Уитни для непрерывных переменных и теста Chi2 для категориальных переменных. Две группы SBT «успехов» и «неудачников» будут сравниваться по индексам активации мозга, используя одни и те же методы. Корреляции между индексами активации мозга и интенсивностью одышки, между индексами активации мозга и ЭЭГ, а также между индексами активации мозга и поверхностной ЭМГ будут проверены с использованием коэффициента корреляции Спирмена. Эффективность индексов активации мозга и модифицированного MV-RDOS в прогнозировании одышки или недостаточности СПО будет оцениваться путем расчета площади под кривой кривых ROC. Наблюдаемая разница будет считаться значимой, если вероятность «p» ошибки рода I составляет ≤ 0,05.