EIT-studie med KOL- och OHS-patienter (EIT Steg 2) (EIT & NIV Step)

Kronisk lungsjukdom kan ibland utvecklas till den grad att patienter inte längre kan rensa avgaserna från blodet. Behandling kan erbjudas med mask och maskin (ventilator) som hjälper människor att andas och syftar till att förbättra deras lungtillstånd. Det är vanligt att människors lungor påverkas varierande, det vill säga vänster mer än höger eller toppen av lungan mer än baser av lungor. Sättet på vilket ventilatorn är inställd kan påverka hur väl maskinen hanterar dessa skillnader. Om lungan är bättre kan respiratorpatienter tycka att maskinen är mer bekväm och den kan vara effektivare.

Elektrisk impedanstomografi (EIT) är en ny teknik som innebär att man bär ett bälte av sensorer runt bröstet som ger information om hur väl lungorna fylls med luft av ventilatorn. Det möjliggör bedömning av dessa skillnader, som tidigare krävde användning av invasiv utrustning för att få.

Optimering av ventilatorinställningar vid administrering av icke-invasiv ventilation (NIV) kan förbättras med tillägg av individuella fysiologiska data. Detta tillvägagångssätt är begränsat på grund av de invasiva tekniker som krävs för att få denna information, vilket ofta leder till mindre idealiska NIV-inställningar som främjar patient-ventilatorasynkroni. Det har nyligen påvisats av vår grupp att alla patienter etablerade på hemorts-NIV har en grad av patient-ventilatorasynkroni och att den vanligaste typen av asynkroni utlöser problem. Att trigga asynkroni främjas av oöverensstämmelse mellan en patients inneboende positiva slut-expiratoriska tryck (iPEEP) och applicerat exspiratoriskt positivt luftvägstryck (EPAP) med dessa ineffektiva ansträngningar som bidrar till ett ökat andningsarbete och patientens obehag. Tidigare strategier som använts för att optimera patienttriggningen har involverat placeringen av matstrupskatetrar för att mäta neural respiratorisk drift (NRD) till diafragman med elektromyografi (EMG), men återigen är denna process invasiv och tolereras ofta dåligt. Elektrisk impedanstomografi (EIT) är en icke-invasiv övervakningsteknik vid sängkanten som ger semi-kontinuerlig realtidsinformation om den regionala fördelningen av förändringarna i elektrisk resistivitet i lungvävnaden på grund av variationer i ventilation i förhållande till ett referenstillstånd .

Information erhålls genom att upprepade gånger injicera små växelströmmar (vanligtvis 5 mA) med hög frekvens på 50 - 80 kHz genom ett system av hudelektroder (vanligtvis 16) applicerade periferiellt runt bröstkorgen i ett enda plan mellan det 4:e och 6:e interkostala utrymmet. Medan ett angränsande elektrodpar "injicerar" strömmen ("intilliggande drivenhetskonfiguration"), mäter alla de återstående intilliggande passiva elektrodparen skillnaderna i elektrisk potential. En resistivitetsbild (impedans) rekonstrueras från dessa data med en matematisk algoritm som använder en tvådimensionell modell och en förenklad form för att representera brösttvärsnittet.

Den resulterande bilden har en hög tidsmässig och funktionell upplösning som gör det möjligt att övervaka dynamiska fysiologiska fenomen (t.ex. fördröjning av regional inflation eller rekrytering) efter andetag. Det är viktigt att inse att EIT-bilderna är baserade på bildrekonstruktionstekniker som kräver minst en mätning på ett väldefinierat referenstillstånd. Alla kvantitativa data är relaterade till denna referens och kan endast indirekt kvantifiera (relativa) förändringar i lokal lungimpedans (men inte absolut).

EIT kan användas på mekaniskt ventilerade patienter för att bedöma rekrytering och för att optimera ventilatorinställningar för att minska risken för iatrogen ventilatorassocierad lungskada.

I liggande ställning kan överviktiga patienter generera betydande nivåer av iPEEP som bidrar till ökade nivåer av neural andningsdrift jämfört med upprätt ställning. Det har varit mycket debatt om den optimala respiratorstrategin hos patienter med fetmarelaterad andningssvikt, med okontrollerade försöksdata för att stödja enkelt kontinuerligt positivt luftvägstryck, tryckstöd (PSV) NIV och volyminriktad (VT) NIV. Det har inte funnits några robusta bevis som tyder på överlägsenhet för ett enskilt läge, men post hoc-data tyder på överlägsen kontroll av sömnstörd andning hos patienter i tryckkontrollerat läge. Det är oklart om den förlängda inandningstiden för tryckkontrollerat läge tillåter överlägset gasutbyte genom att upprätthålla luftvägsutvidgning och förhindra regional kollaps.

Vid KOL kan patienternas svar på behandlingen påverkas av sjukdomens heterogenitet med vissa patienter som visar jämn fördelning av lungskador och andra markanta skillnader i lungorna. Denna variation kan leda till betydande skillnader i lungmekaniken i olika regioner med optimala NIV-inställningar för vissa regioner med potentiellt skadliga effekter på närliggande zoner. Det har visat sig att kontroll av hypoventilation och förbättrat blodgasutbyte är väsentligt för att förbättra resultat med NIV vid KOL men är mindre tydligt om tryckkontrollventilation som förespråkas av Windisch och kollegor krävs för att uppnå denna effekt. Olämpliga inställningar av NIV kan också leda till dynamisk utvidgning som resulterar i en minskning av tidalvolymen och en ökning av patientens obehag.