文摘
我们确定肺招聘和振荡幅度的影响区域振荡体积和功能余气量(FRC)高频振荡通气(HFOV)用于早产婴儿呼吸窘迫综合征(RDS)。
肺容积的变化,振动量和二氧化碳水平记录10婴儿在逐步招聘过程中,和5而言不啻压力振幅的增加2O使用电阻抗断层摄影术和经皮的监视测量。压力最大呼吸系统合规,最大振荡体积和最小的二氧化碳含量测定。阻抗数据进行分析胸部截面和预定义的感兴趣的区域。
尽管固定压力振幅,振动量增量的压力而改变步骤抛物面模式后,二氧化碳压力成反比关系。对应的压力与最大合规、最大振荡体积和最小的二氧化碳是相似的和高度相关。区域分析显示类似的结果。压力振幅的增加导致增加振动量和减少二氧化碳的水平,而FRC保持不变。
与RDS HFV男女童婴儿,振动量密切相关的位置通风压力-容积信封和外加压力振幅。压力振幅的变化似乎并不影响FRC。
高频振荡通气(HFOV)是肺保护性通气模式常用在早产婴儿呼吸衰竭(1]。有人建议,通风和氧化HFOV能独立控制通过调整期间,分别振荡幅度或频率,连续向外的压力(CDP)或激发了氧气的分数(F阿,我2)[2- - - - - -6]。以固定的频率振荡幅度的增加会增加振荡体积测量气道开放和提高二氧化碳去除(7- - - - - -9]。CDP以固定的增加F阿,我2将增加肺泡肺容积的肺膨胀不全的肺部疾病和改善氧化减少肺内的从右到左分流(5,10]。
从生理的角度来看不太可能控制的通风和氧化是真正独立于彼此在HFOV [11- - - - - -13]。功能余气量的变化(FRC)在招聘过程中几乎肯定会影响肺合规和振荡卷(Vosc),如通风的位置变化的通货膨胀和通货紧缩压力-容积曲线的四肢(12- - - - - -15]。此外,振荡幅度也可能调整,理论上,导致肺泡(小)改变压力,进而会影响FRC。
到目前为止,还没有研究探索FRC在通风的效果反之亦然在高频通风和早产婴儿呼吸窘迫综合征(RDS)。这些知识差距的一个重要原因是缺乏一个易于使用的床边工具持续的监控和早产婴儿的肺容积。这最近改变了电阻抗断层成像(EIT)的介绍。EIT不断和无创监测肺阻抗的变化,与气体体积的变化[高度相关16]。EIT提供区域胸肺容积变化截面信息,这可能是重要的异构肺病或引力效应16- - - - - -19]。
在我们的研究中,我们使用EIT评估FRC变化的影响在个性化肺招聘过程与RDS和早产婴儿Vosc。此外,我们研究了标准化的振荡幅度增加的影响Vosc和FRC。我们提出,Vosc在通风的位置变化的压力-容积曲线和振荡幅度的变化将影响Vosc但不是FRC。
方法
病人
这项研究是在新生儿重症监护室的艾玛·儿童医院学术医学中心(阿姆斯特丹,荷兰),早产婴儿(< 37周)的疑似诊断RDS和失败的鼻持续气道正压治疗原发性肺HFOV开放。婴儿被包括在研究如果HFOV出生后开始在72 h和书面知情同意是来自父母。排除标准是先天性畸形,严重循环休克或新生儿持续肺动脉高压。所有的病人在仰卧位通风和没有镇静或瘫痪。机构审查委员会批准的这项研究是学术医疗中心的阿姆斯特丹(荷兰阿姆斯特丹)。
通风协议
第一阶段的研究包括一个oxygenation-guided,个性化肺招聘程序,旨在把通风通缩压力-容积曲线的肢体(20.,21]。所有患者通风Sensormedics 3100振荡器(美国CareFusion, Yorba琳达,CA),从一个连续向外(CDP的压力圣)6 - 8而言不啻2O和压力振幅振荡导致可见的胸部,10赫兹的频率和33%的灵感的时间。的CDP增加了步骤1 - 2而言不啻2O每2 - 3分钟,直到不再氧化或改善F阿,我2≤0.25的动脉氧饱和度测量脉搏血氧仪(年代p O2)86 - 94%(开启压力(CDP)o))。接下来,CDP与1 - 2而言不啻下降2O步骤每2 - 3分钟,直到氧化恶化,显示肺泡/囊状(关闭压力(CDP崩溃c))。最后,肺与已知的CDP再次招募o然后CDP 2而言不啻稳定2O CDP之上c(最优压力(CDP)选择))。确认正确的气管导管位置后胸部x光和表面活性剂是管理,10分钟后稳定时期,post-surfactant CDPc,CDPo和CDP选择曾经更坚定。
年代p O2和经皮的二氧化碳压力(Ptc,有限公司2)连续监测整个招聘过程,但只有稳定值,显示每个压力步骤之前被用于进一步分析。调整压力只有在绝对振幅Ptc,有限公司2值被认为是可靠的和外部目标范围(4.5 - -7.5 kPa)超过三个步骤在招聘过程的压力。
这项研究的第二阶段开始后10分钟稳定post-surfactant CDP选择。的压力振幅增加了5而言不啻2O为10分钟,然后减少回初始设置。
EIT考试
插管前,16 hand-trimmed心电图电极(BlueSensor BRS-50-K;Ambu Inc .林西克姆,医学博士,美国)等距放置在新生儿乳头上方的胸腔围线和连接到哥廷根Goe-MF II EIT系统(CareFusion Hoechberg,德国)。小电流(5 mArms100千赫)在旋转相邻电极对重复注射,和所有被动电极测量电压的变化对(扫描速率44赫兹)。投影图像重建算法生成一个32×32当地相对阻抗变化(Δ矩阵Z)与参考状态。肺阻抗和气道压力的变化被不断记录招聘过程和压力振幅试验使用Veit软件(CareFusion)。EIT数据分析了离线使用占卜者1.6版本(VUMC,阿姆斯特丹,荷兰)。
离线分析
肺招聘和体积的变化
使用绝对压力正常Δ步骤和随之而来的变化Z通货膨胀和通货紧缩的四肢的招聘策略策划对于所有单个患者,如前所述[22]。接下来,通胀肢体根据V模型描述enegaset al。(14),这是制定为:
在哪里V是肺体积,P气道开放的压力,一个较低的渐近线体积,b之间的改变肺总量上下渐近线,c对应于最高压力点的合规和d是成正比的压力范围内,大部分的体积变化。利用这个公式,我们确定的压力最大呼吸系统遵从性(Crs,马克斯(达成)14]。
评估CDP变化的影响Vosc选择一个稳定的30年代期间,每个压力步骤在招聘过程中,平均Δ引用Z在同一时期。接下来,ΔZ信号是高通滤波只留下ΔZ变化发生在一个频率> 580 /分钟(10 Hz)。振荡的振幅计算使用这个信号的波峰和波谷。Δ的平均振动振幅Z价值观和随之而来的变化Ptc,有限公司2水平然后绘制与绝对压力变化对通货膨胀和通货紧缩的四肢。贝的微分方程是用来计算相应的压力最大Vosc和最低的Ptc,有限公司2通货膨胀的肢体(14]。
上述分析也表现的Vosc背腹侧,左、右两部分的横截面。
压力振幅和体积的变化
建立压力振幅变化的影响Vosc,30年代时期被选在每个10分钟周期之前,期间和之后的压力振幅的增加和平均Δ引用Z在同一时期。这三个时期的EIT信号带通滤波在自主呼吸域(每分钟5 - 90)和自发的潮汐呼吸频率决定。此外,信号是高通滤波(> 580 /分钟),只关注振荡频率及其高次谐波来确定的变化Vosc,表示为一个百分比的起始值。
使用相同的30年代时期,我们也评估改变肺容积的压力振幅的影响,通过使用一个固定的参考时间选择的干预。
统计分析
对于统计分析,我们使用GraphPad Prism 5.0 (GraphPad软件公司,圣地亚哥、钙、美国)和SPSS 16.0版(美国SPSS Inc .,芝加哥,IL)。根据其分布、数据表示为±sd或中位数和四分位范围(差)。比较分析,Mann-Whitney或Wilcoxon等级测试被用于倾斜数据和正常的分布式数据的配对t检验。二元非参数相关性(斯皮尔曼等级相关系数ρ)计算Vosc与Ptc,有限公司2和之间的压力Crs,马克斯,最大Vosc和最小Ptc,有限公司2。的假定值< 0.05被认为是具有统计学意义。
结果
10个新生儿被包括在研究和完成了招聘过程和压力的变化幅度没有并发症(表1)。均值±sdCDP圣为7.6±1.3而言不啻吗2与阿F阿,我20.73±0.24。招聘过程导致了CDPo,CDPc和CDP选择19.2±2.1,10.1±1.5,12.1±1.5厘米H2O,分别减少F阿,我20.24±0.03。开始招聘的压力振幅为20.6±2.3厘米H2啊,这是保持在pre-surfactant招聘过程。压力的变化幅度在第二阶段的研究后,表面活性剂在CDP进行管理选择不啻为7.2±1.02O和导致了增加从18.2±2.3而言不啻2O不啻为23.2±2.32O。
肺招聘和体积的变化
所有单个pressure-impedance曲线显示明显的肺滞后(图1)。根据贝造型的通胀肢体方程是可能的在所有患者拟合优度(R2),0.99±0.00导致值(差)的压力Crs,马克斯不啻为12.9 (12.1 - -16.7)2o .的变化Vosc和Ptc,有限公司2显示显著,负相关的所有患者在招聘过程(无花果S1A和印地)。正如所料,压力-Vosc和压力,Ptc,有限公司2在通货膨胀的关系显示抛物线形状在几乎所有的婴儿(图1)。贝的导数方程可以适合Vosc在10例(R2= 0.92±0.06)和Ptc,有限公司2数据在8例(R2= 0.95±0.03)。最大的压力Vosc决定从这些拟合曲线在通货膨胀期间为14.0(13.0 - -14.5)而言不啻2o .最少的Ptc,有限公司2不啻是13.7 (11.8 - -14.8)2o .压力都显著相关Crs,马克斯压力(图2)。压力递减步骤的过程中,压力-Vosc和压力,Ptc,有限公司2关系不可能由于数据点的数量不足,但在所有的病人,从CDP CDP减少o导致了(初始)增加Vosc(无花果1,S1A和印地)。
代表全球pressure-impedance(左面板),振荡卷(Vosc)压力和经皮的二氧化碳压力(Ptc,有限公司2)在通胀压力的关系(中间面板)和通缩肢体(右面板)的开放肺高频通风和早产婴儿。的X设在通缩肢体所示的相反的顺序从高到低不断向外压力(CDP)。的斯皮尔曼等级相关系数之间Vosc和Ptc,有限公司2给出正确的上角。* *:p < 0.01。
持续向外压力(cdp)与最大呼吸系统遵从性(Crs,马克斯),最大振荡卷(Vosc,马克斯)和经皮的压力最小的二氧化碳(Ptc,有限公司2、最小值)在肺的通货膨胀。的斯皮尔曼等级相关系数这三个变量之间的盒型图如上所示。中值,第25和第75百分位数,10婴儿的最小和最大价值。*:p < 0.05;* *:p < 0.01。
从腹侧区域的分析数据与背和右与左横截面部分Vosc显示出类似的结果在压力Crs,马克斯,最大Vosc和最小Ptc,有限公司2,感兴趣的不同地区之间没有显著差异。
压力振幅和体积的变化
5而言不啻压力振幅增加2O导致显著增加的值Vosc并相应减少Ptc,有限公司2(图3)。这增加了Vosc均匀分布在腹侧和背侧肺区域。比较左右肺显示体积增加明显高于肺(数据未显示)。压力振幅的增加导致显著(p < 0.01)降低自主呼吸频率从36(20 - 76)18(10 - 30)每分钟。功能余气量显示无显著变化以应对压力的增加幅度。
振荡卷(Vosc;白盒)和经皮的二氧化碳压力(Ptc,有限公司2;灰盒)水平之前,期间和之后5-cmH2O压力振幅高频振荡通气增加早产婴儿。最初的Vosc之前的压力振幅增加被设定为100%。中值,第25和第75百分位,10婴儿的最小和最大价值。*:p < 0.05与在压力振幅的增加;* *:p < 0.01与在压力振幅的增加;#:p < 0.05与在压力的增加幅度;# #:p < 0.01与在压力振幅的增加。
讨论
HFOV肺保护性通气模式在15 - 25%的早产婴儿使用的(1,23]。有人建议,氧化和通风HFOV能独立控制通过调整期间,分别肺体积通过CDP和Vosc通过的压力振幅(3- - - - - -6]。这个研究显示,第一次,这种假设是不正确的对早产婴儿期间与RDS肺容积招聘HFOV启动后。
本研究最重要的发现是,肺通气和气体交换,表示为Vosc和Ptc,有限公司2水平,HFOV肺招聘过程变化,尽管压力振幅保持不变。的变化Vosc和Ptc,有限公司2在所有的病人具有负相关性,加强我们的研究结果的有效性。这些变化在通胀的模式在大多数患者相似,显示增加Vosc在减少Ptc,有限公司2在招聘的第一部分,其次是减少Vosc和增加Ptc,有限公司2末压力增量的步骤。气道压力导致最大的合规、最高Vosc和最低的Ptc,有限公司2几乎是相同的和高度相关的强烈表明,观察到的通风模式最好的解释是肺的变化遵循随着通风通货膨胀压力-容积曲线的肢体。尽管只有少数数据点在通货紧缩的增加Vosc顺便还能减少Ptc,有限公司2似乎支持肺容量之间的关系和通风。我们的发现与研究范Genderingenet al。(24),显示类似的FRC和通风的关系,表示对高频振荡压力比,通风surfactant-deficient猪。FRC之间的关系和(潮汐)通风还发现在动物实验中使用压控通风表明这些生理原则是独立的通风模式15,18]。在一个在体外研究中,Pillowet al。(25]还发现一个明确的联系在HFOV肺合规和潮汐的变化量。然而,这个协会消失当合规超过某个阈值,表明我们的研究的结果可能有特定的相关性从atelactasis招聘和不太重要的肺容量保持在最佳的CDP时。
电磁感应透明技术的一个重要优点是它能够评估肺通气的区域变化。我们的研究显示的变化Vosc肺招聘中均匀地分布在腹侧和背侧肺地区,支持先前的调查结果,RDS是一个相对同质的肺部疾病(21,22]。
之前有研究表明,增加压力振幅增加Vosc以气道开放(6- - - - - -8]。这项研究表明,这种增长Vosc也可以使用EIT区域性肺检测水平。此外,我们表明,该增加Vosc也导致下降Ptc,有限公司2和自主呼吸频率,加强我们的EIT发现的有效性。的增加Vosc是整个腹侧和背侧肺区域均匀分布。然而,我们发现增加显著提高Vosc正确的肺与左肺。这个右侧优势可能是最好的解释存在的心脏在左边hemi-thorax [21,26]。
压力振幅的增加对FRC似乎并没有影响,但这一发现需要解释一些谨慎因为压力的变化幅度相对温和,只应用在一个时间点在HFOV当肺已经在最佳的CDP。此外,压力振幅变化是局限于短暂的时间间隔。结果可能不同,如果压力的变化幅度更大或应用于肺的不同阶段招聘、肺部疾病和呼吸机设置不同。据我们所知,只有一个研究不同压力振幅反复在HFOV早产婴儿,但不幸的是,这项研究并没有测量FRC [9]。然而,报告了作者一个温和但显著增加动脉氧压力(1.1 kPa),这可能反映出肺容积的增加。
这项研究也有一些局限性,需要解决。首先,EIT只提供信息横向的“切片”的肺。考虑到RDS是一种相对同质的肺部疾病,很有可能在这项研究中描述的EIT研究是整个肺的代表。横截面的变化之间的密切联系Vosc和Ptc,有限公司2似乎支持这一假设。其次,本研究只包括早产婴儿与RDS和发现在其他呼吸衰竭的原因可能是不同的。最后,虽然不是必要的,本研究没有提供的绝对变化的信息Vosc。不幸的是,电阻抗断层扫描信号的校准测量潮汐卷在气道开放尚不可行。
尽管这些限制和EIT的事实仍然是一个研究工具,我们的研究有重要意义对临床医师使用HFOV早产婴儿。首先,本研究表明,除了氧化,在变化Vosc和Ptc,有限公司2还可以帮助临床医生优化HFOV期间肺容积。经皮的监控是现在越来越多地用于临床实践和许多新的通风显示(的)在HFOV潮汐卷。在特定压力增量的步骤期间,下降Vosc或增加压力振幅的保证和提高Ptc,有限公司2,可以提醒临床医师,他或她是接近平通胀肢体的一部分,即。最佳的招聘。其次,临床医生应该密切关注Ptc,有限公司2在肺招聘和如有必要,调整压力振幅为了减少不足和血碳酸过多症的风险。最后,在这些婴儿不昏沉HFOV期间,自主呼吸活动的变化似乎与振荡体积和有关Ptc,有限公司2。这一发现表明,自主呼吸活动可用于临床的策略,旨在保护HFOV期间正常呼吸,从而减少换气过度和膈肌功能障碍的风险。
总之,这项研究表明,振荡卷在早产婴儿与RDS HFOV通风的位置密切相关的通货膨胀和通货紧缩肢体的肺压力-容积关系,和应用压力振幅。压力振幅的变化似乎并不影响英国财务报告理事会。这些信息可以帮助临床医生在HFOV优化肺容积和通风。
确认
EIT设备被CareFusion友情提供。
脚注
社论评论看291页。
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感兴趣的语句
一份声明中对这项研究可以发现www.www.qdcxjkg.com/site/misc/statements.xhtml
- 收到了2011年8月12日。
- 接受2012年1月8日。
- ©2012人队