Dyspné och cerebral cortexaktivering mätt av fNIRS under spontan andningsförsök (WEANIRS)

Patienthanteringen kommer inte att förändras av studien. Patienter kommer att inkluderas om den patientansvariga läkaren har beslutat att utföra en SBT på patienten. SBT-villkoren kommer att vara de i nuvarande praxis. De metoder som används för att mäta dyspné kommer att vara de som används i nuvarande praxis på vår avdelning (D-VAS och MV-RDOS).

1. Typer av åtgärder och tekniker som används Närvaron av dyspné kommer att definieras av ett positivt svar på minst 2 av följande frågor: "Känner du dig andfådd?"; "Känner du ont om luft?"; "Är din andning svårt?"; "Har du svårt att andas?". Intensiteten av dyspné kommer att mätas av D-VAS i kommunicerande patienter. Dyspné-VAS kommer också att definiera patienter med kliniskt signifikant dyspné ("D-VAS" > 3) eller icke-kliniskt signifikant dyspné (D-VAS ≤ 3). Mätning av dyspné med MV-RDOS-skalan kommer att utföras hos alla patienter, och kliniskt signifikant dyspné kommer att misstänkas starkt av MV-RDOS-värdet ≥ 2,6.

   Yt-EMG från de extra diafragma inandningsmusklerna (Alae Nasi och Parasternal) kommer att samlas in via självhäftande ytelektroder (EKG-elektroder, HG91TSG 48x34 mm Kendall/Arbo, Covidien, Dublin, Irland). Bilateral registrering av parasternala muskler kommer att utföras av ett par elektroder placerade i det andra interkostala utrymmet nära bröstbenet. Registreringen av Alae nasi-musklerna kommer att utföras genom att placera en elektrod på varje näsborre. Elektriska signaler om inandningsmuskelaktivitet kommer att hämtas med Labchart Peak Analysis MLS380/8-modulen för att extrahera RMS (rot mean square) av EMG (RMS-EMG). Denna envelopp för den inandande RMS-EMG-signalen kommer att användas för att beräkna den maximala EMG-amplituden (EMGmax) och dess area under kurvan (EMGAUC). För att minimera artefakter relaterade till EKG-aktivitet, kommer den parasternala EMG-signalen att filtreras före RMS-medelvärdesberäkningsprocessen med hjälp av ett lågpassfilter (50-400 Hz).

   Elektroencefalografisk aktivitet kommer att mätas med ett aktivt elektrodsystem som omfattar 30 elektroder placerade enligt det internationella EEG 10-20-systemet, refererat till FCz (EEG/NIRS-enhet, Artinis Medical Systems®, Einsteinweg, Nederländerna). Impedansen för elektroderna kommer att hållas under 5 kΩ. Signalerna kommer att förstärkas och digitaliseras med en frekvens på 1000 Hz.

   Cerebral perfusion kommer att bedömas med ett 27-kanals fNIRS-verktyg (EEG/NIRS-enhet, Artinis Medical Systems®, Einsteinweg, Nederländerna). Denna fNIRS-enhet använder två våglängder av nära-infrarött ljus (695 och 830 nm) för att mäta relativa förändringar i oxihemoglobin och deoxihemoglobin med en samplingshastighet på 10 Hz. Sändar- och detektoroptoder är placerade 3 cm från varandra. De kortikala områdena mellan varje par av sändare och detektorer kallas kanaler. Anatomiskt motsvarar kanalerna de kortikala regionerna som ligger 2-3 cm under ytan av huden och hårbotten. Optoderna placeras på pannan och hårbotten, med de lägsta optoderna placerade längs T4-Fpz-T3-linjen, definierad av 10/20-systemet. fNIRS-signalerna kommer att behandlas enligt beskrivning av Scheckelmann et al. Oxyhemoglobin, deoxihemoglobin och totalt hemoglobin härleds från de optiska tätheterna med hjälp av den modifierade Beer-Lambert-lagen. Korrigerande faktorer kommer att tillämpas för att ta bort rörelseartefakter. En genomsnittlig vågform för oxihemoglobin och deoxihemoglobin kommer att genereras för varje kanal. Regionerna av intresse är de premotoriska kortikala områdena (komplementärt motoriskt område).

   SBT-fel definieras av förekomsten och ihållande i minst 5 minuter av ett av följande kriterier: SpO2 ≤ 90 % eller PaO2 ≤ 50 mmHg med FiO2 ≥ 50 %, PaCO2 > 50 mmHg, pH < 7,32, andningsfrekvens > 35/ min, hjärtfrekvens > 140/min, systoliskt blodtryck > 180 mmHg eller < 90 mmHg.

2. Sekvens av experimentella steg Patienterna kommer att placeras i ett respiratoriskt avvänjningstest med 0 cmH2O tryckstöd och 0 cmH2O slutexpiratoriskt tryck. En kvantifiering av dyspné kommer att utföras för alla patienter som använder MV-RDOS-poängen och av Dyspné VAS (D-VAS) för kommunikativa patienter före start av SBT, var tionde minut under SBT och i slutet av SBT. Registreringar av andningsrörelser, luftvägsflöde, EMG och EKG kommer att göras samtidigt, per 10-minutersperiod, före start av avvänjningstestet, under 30-minuters avvänjningstestet och 10 minuter efter slutet av avvänjningstestet .
3. Statistisk analys De två grupperna kliniskt signifikant kontra icke-kliniskt signifikant dyspné kommer att jämföras på deras hjärnaktiveringsindex (HbO2 och HbR) med användning av det icke-parametriska Mann-Whitney-testet för kontinuerliga variabler och Chi2-testet för kategoriska variabler. De två SBT-grupperna "framgång" vs. "misslyckande" kommer att jämföras på deras hjärnaktiveringsindex, med samma metoder. Korrelationerna mellan deras hjärnaktiveringsindex och dyspnéintensitet, mellan deras hjärnaktiveringsindex och EEG, och mellan deras hjärnaktiveringsindex och yt-EMG kommer att testas med Spearmans korrelationskoefficient. Prestandan för hjärnaktiveringsindexen och den modifierade MV-RDOS för att förutsäga dyspné eller SBT-fel kommer att uppskattas genom att beräkna arean under kurvan för ROC-kurvor. En observerad skillnad kommer att anses vara signifikant om sannolikheten "p" för ett typ I-fel är ≤ 0,05.