Please wait. Loading...
 
Αποστολή σε φίλο
 
Μηχανική του αναπνευστικού συστήματος με τη βοήθεια ανάλυσης fourier σε μηχανικά αεριζόμενους ασθενείς με ΧΑΠ και ARDS
Η παρακολούθηση της μηχανικής του Αναπνευστικού Συστήματος (Α.Σ.) εστιάζεται συνήθως στην Ελαστικότητα (ΕΑΣ) και την Αντίσταση (RΑΣ). Ο υπολογισμός της εμπέδησης (ΖΑΣ), της χωρητικής αντίστασης (ΧΑΣ) και της διαφοράς φάσης (θΑΣ) μοιάζουν εκζητημένες παράμετροι στη συνήθη κλινική πρακτική της ΜΕΘ. Η παρούσα μελέτη ερευνά τη διαγνωστική χρησιμότητα ενός πλήρους και αναλυτικού μηχανικού προφίλ του Α.Σ. συγκροτημένου με τη βοήθεια ανάλυσης Fourier (FA). Τριάντα μηχανικά αεριζόμενοι ασθενείς ταξινομήθηκαν με βάση την υποκείμενη παθολογία του Α.Σ. σε 3 ομάδες: α) χωρίς αναπνευστική νόσο (ΧΑΝ, ν=10), β) με παροξυσμό ΧΑΠ (ν=9) και ARDS (ν=11). Απο την ψηφιακή καταγραφή των σημάτων της πίεσης των αεραγωγών (Paw) και της αναπτυσσόμενης ροής (V’) και με τη βοήθεια FA προέκυψαν οι τιμές ΖΑΣ και θΑΣ από τις οποίες υπολογίσθηκαν οι RΑΣ, ΧΑΣ και ΕΑΣ. Η ΕΑΣ ήταν σημαντικά υψηλότερη και η ΧΑΣ σημαντικά χαμηλότερη σε ARDS. H RΑΣ και ΖΑΣ ήταν σημαντικά χαμηλότερες στην ομάδα ΧΑΝ. Η θΑΣ ήταν σημαντικά υψηλότερη (λιγότερο αρνητική) στην ομάδα ΧΑΠ. Οι πρωτογενώς υπολογιζόμενες παράμετροι ΖΑΣ και θΑΣ συνεξεταζόμενες μπορούν να παράσχουν ισχυρή ένδειξη για την υποκείμενη διαταραχή του Α.Σ. και μπορούν να συμβάλλουν στη διαφορική διαγνωστική μεταξύ των τριών περιγραφεισών οντοτήτων. Πνεύμων 2007, 20(2):181-186.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η ανάλυση Fourier (FA) αποτελεί μαθηματική τεχνική, που έχει ήδη χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της μηχανικής του αναπνευστικού συστήματος (Α.Σ.) κατά τη διάρκεια αυτόματης ή μηχανικά υποστηριζόμενης αναπνοής. Αποτελεί το αδιαμφισβήτητο εργαλείο της μεθόδου των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων1-4 αλλά έχει επίσης εφαρμοσθεί με επιτυχία πάνω στα σήματα της συνήθους πίεσης των αεραγωγών (Paw) και της αναπτυσσόμενης ροής (V').5-8 Αμεσα υπολογιζόμενες παράμετροι είναι η εμπέδηση (ΖΑΣ) και η διαφορά φάσης μεταξύ Paw και V' (θΑΣ) που αναφέρονται στην εφαρμοζόμενη συχνότητα αναπνοής. Στη συνέχεια προκύπτουν η αντίσταση του ΑΣ (RAΣ) η χωρητική αντίσταση (ΧΑΣ) και η ελαστικότητα του Α.Σ. (ΕΑΣ).

 

Στην κλινική πρακτική της ΜΕΘ, το ενδιαφέρον εστιάζεται στην ΕΑΣ και τη RΑΣ. Εντούτοις, η βασική μηχανική παράμετρος είναι η ΖΑΣ που αποτελεί ένα συνολικό μέτρο της πίεσης της απαιτούμενης για την πραγματοποίηση μίας δεδομένης ροής. Η εμπέδηση του συνολικού ΑΣ έχει φυσιολογική σημασία και εκφράζει ουσιαστικά την ολική αντίσταση (παρακώλυση), που το ΑΣ με όλα του τα στοιχεία (ελαστικό, τριβής και αδρανειακό) προβάλλει στην ανάπτυξη της ροής κάτω από την επίδραση της αγωγού πίεσης.1,9-11 Περαιτέρω, η ΧΑΣ που αποτελεί το άθροισμα των ελαστικών δυνάμεων και δυνάμεων αδρανείας και η θΑΣ που είναι το κλάσμα του ολικού κύκλου με τον οποίο η πίεση προηγείται ή έπεται της ροής μπορούν να παράσχουν επιπρόσθετη πληροφορία διαγνωστικά χρήσιμη για τον τύπο και τη βαρύτητα της αναπνευστικής διαταραχής.12,13

 

Για την εκπόνηση της παρούσας εργασίας εξετάσθησαν ασθενείς ταξινομημένοι σε 3 ομάδες σύμφωνα με την υποκείμενη κατάσταση του Α.Σ. Α) Ασθενείς χωρίς υποκείμενη αναπνευστική νόσο (ΧΑΝ), B) ασθενείς νοσηλευόμενοι με παρόξυνση χρόνιας αποφρακτικής πνευμονοπάθειας (ΧΑΠ), και Γ) ασθενείς πάσχοντες από σύνδρομο οξείας αναπνευστικής ανεπάρκειας (ARDS).

 

Η αναλυτική μελέτη της μηχανικής του ΑΣ στη διάρκεια μηχανικού αερισμού, μπορεί να επιτρέψει σχολαστική σύγκριση της μηχανικής του Α.Σ. μεταξύ των 3 οντοτήτων από άποψη αναπνευστικής φυσιοπαθολογίας. Οι πολλαπλές συγκρίσεις των μηχανικών παραμέτρων θα αναδείξουν το ειδικό βάρος του ανυσματικού μεγέθους της εμπέδησης ως μηχανικής παραμέτρου, προκύπτουσας άμεσα με τη βοήθεια της αναλυσης Fourier, με ιδιαίτερη διαφοροδιαγνωστική αξία.

 

 

ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ

Τριάντα ασθενείς νοσηλευόμενοι στη Μονάδα Εντατικής Θεραπείας του Νοσοκομείου «Ερυθρός Σταυρός» συμπεριελήφθησαν στη μελέτη, τη διεξαγωγή της οποίας είχε εγκρίνει η επιτροπή Δεοντολογίας του Νοσοκομείου. Τη συμμετοχή κάθε ασθενούς είχε προηγουμένως εγκρίνει συγγενής του μετα από ακριβή πληροφόρηση για τον χαρακτήρα της μελέτης αλλά και τον ουσιαστικά μη επεμβατικό χαρακτήρα της. Οι ασθενείς, με βάση το ιστορικό, την αιτία νοσηλείας ή εισαγωγής στη ΜΕΘ και την τρέχουσα κλινικοεργαστηριακή κατάσταση ταξινομήθηκαν σε 3 ομάδες: Δέκα από αυτούς δεν είχαν συμμετοχή του αναπνευστικού και δεν ήταν καπνιστές (ομάδα ΧΑΝ), 9 νοσηλεύονταν στη ΜΕΘ για παροξυσμό ΧΑΠ (ομάδα ΧΑΠ) ενώ 11 αθενείς απετέλεσαν την ομάδα ARDS με βάση τα κριτήρια της Αμερικανο-Ευρωπαϊκής Επιτροπής Ομοφωνίας.14 Το φύλο, η ηλικία, οι ημέρες που ο ασθενής βρισκόταν υπό μηχανικό αερισμό κατά τη μέτρηση, το σύνολο των ημερών νοσηλείας, το μέγεθος του ενδοτραχειακού σωλήνα, η αιτία της νοσηλείας καθώς και η έκβαση παρουσιάζονται αναλυτικά στον πίνακα 1 κατά ομάδα ασθενών. Στους ασθενείς εφαρμόσθηκε μηχανικός αερισμός με σταθερή εισπνευστική ροή, τελοεισπνευστική παύλα διάρκειας 0,9-2,3 s, αναπνεόμενο όγκο (VT) 5 to 8 ml/Kg, αναπνευστική συυχνότητα 12 κύκλων/min (0,20 Ηz) και σχέση εισπνοής-εκπνοής 1:2. Η εσωτερική διάμετρος των χρησιμοποιηθέντων τραχειοσωλήνων ποικίλει από 7,5 έως 9 mm. Όλες οι μετρήσεις έγιναν χωρίς εφαρμογή εξωτερικής PEEPe. Για τη συνεχή καταστολή χρησιμοποιήθηκε μιδαζολάμη (0,03 - 0,2 mg/Kg/h) ή προποφόλη (5-10 mg/Kg/h). Μυοχάλαση επιτεύχθηκε με atracurium (0,3 - 0,6 mg/Kg/h).

 

ΧΑN
ARDS
XAΠ
Στοιχεία των ασθενών
Φύλο Ηλικία Ημέρες υπό ΜΑ Σύνολο ημ. νοσηλείας No ΕΤΣ
6 Α - 4 Γ
4 Α - 7 Γ
3 Α - 6 Γ
48,4 ± 18,69
59,3 ± 17,25
60,3 ± 17,67
2,1 ± 1,20
8,9 ± 9,74
3,5 ± 2,33
32,4 ± 56,18
23,3 ± 18,05
33,9 ± 32,22
7,5 (2) - 8,5 (5) - 9 (3)
7,5 (3) - 8,0 (4) -8,5 (3) - 9,0 (1)
7,5 (4) - 8,0 (3) - 8,5 (1) - 9,0 (1)

 

 

Το σήμα της V' καταγράφηκε ψηφιακά με τη βοήθεια πνευμοταχογράφου τύπου Lilly (Jaeger GmbH, Germany). Αντίστοιχα η Paw καταγράφηκε με τη βοήθεια διαφορικού αισθητήρα πίεσης (Jaeger GmbH, Germany). Η ανταπόκριση των 2 αισθητήρων ως προς το εύρος και τη φάση ελέγχθηκε και βρέθηκε πρακτικά ταυτόσημη (±2%) μέχρι συχνότητας 15 Hz. Η συχνότητα απολαβής δεδομένων Paw και V' ρυθμίσθηκε στα 100 Hz με τη βοήθεια ανολογο- ψηφιακού μετατροπέα (ADC-Jaeger), που παρεμβλήθηκε μεταξύ των αισθητήρων και ενός προσωπικού υπολογιστή εφμοδιασμένου με πλατφόρμα λογισμικού καταγραφής σε περιβάλλον Windows 3.11. Ετσι, τα αριθμητικά δεδομένα Paw και V' αποταμιεύθηκαν στον σκληρό δίσκο του υπολογιστή ως ASCII αρχεία, που αντιστοιχούσαν σε 5-7 αναπνευστικούς κύκλους.

 

Ο μετασχηματισμός των σημάτων Paw και V' στα αντίστοιχα φάσματα συχνοτήτων έγινε αφού υπολογίσθηκαν οι συντελεστές Fourier: και , όπου η τιμή x αντιπροσωπεύτει την Paw and V' αντίστοιχα, n είναι ο αριθμός των ψηφιακά καταγεγραμμένων τιμών Paw και V' κατά τη διάρκεια ενός αναπνευστικού κύκλου και dφ =2 x π/ n. Ετσι προέκυψαν άμεσα η ΖΑΣ και η θΑΣ στην εφαρμοζόμενη αναπνευστική συχνότητα: η Zrs στη θεμελιώδη (fundamental) συχνότητα (f ) ως ο λόγος του πρώτου αρμονικού όρου της πίεσης διά του πρώτου αρμονικού όρου της ροής: και η θΑΣ, που αποτελεί τη διαφορά φάσης των σημάτων Pao και V' στην παραπάνω συχνότητα.

 

Στη συνέχεια υπολογίσθηκαν η RΑΣ, ως το πραγματικό μέρος της ZΑΣ (RΑΣ = ΖΑΣ x συνημίτονο θΑΣ) και η ΧΑΣ ως το φανταστικό μέρος της ZΑΣ (ΧΑΣ = ΖΑΣ x ημίτονο θΑΣ). Τέλος η ΕΑΣ υπολογίσθηκε από τον τύπο: ΕΑΣ =-ΧΑΣ x 2 x π x f. (f: η συχνότητα εφαρμοζόμενου μηχανικού αερισμού).

 

Στη συνέχεια υπολογίσθηξκε η μέση ανά εγγραφέν αρχείο δεδομένων τιμή όλων των μηχανικών συντελεστών αφού η μεταξύ των κύκλων διακύμανσή του δεν υπερέβη ποτέ το 4%.

 

Οι τιμές EΑΣ, RΑΣ, ZΑΣ, XΑΣ και θΑΣ συγκρίθηκαν μεταξύ των 3 ομάδων ασθενών με τη βοήθεια της ανάλυσης διασποράς κατά 1 παράγοντα και όπου ήταν απαραίτητο η σύγκριση προχώρησε με τη βοήθεια της δοκιμασίας Newman-Keuls t. Το επίπεδο σημαντικότητας καθορίσθηκε στο 95% (p=0,05).

 

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Ολες οι υπολογισθείσες μηχανικές παράμετροι παρουσιάζονται (μέση τιμή ± σταθερή απόκλιση) για τις 3 ομάδες ασθενών στον Πίνακα 2. Ακολουθεί η παρουσίαση των αποτελεσμάτων της στατιστικής επεξεργασίας για κάθε μηχανικό συντελεστή.

Πiνακας 2. EΑΣ, RΑΣ, ZΑΣ, XΑΣ και θΑΣ ως μέσες τιμέςs ± τυπικές αποκλίσεις για τις 3 ομάδες μηχανικά αεριζόμενων ασθενών (ΧΑΝ,ΧΑΠ και ARDS).
ΧΑΝ ΧΑΠ ARDS
EΑΣ (hPa x L-1)
RΑΣ (hPa x L-1.s)
ZΑΣ (hPa x L-1.s)
XΑΣ (hPa x L-1.s)
θΑΣ (deg)
21,03 ± 3,933
8,60 ± 1,529
17,37 ± 4,154
-14,66 ± 3,639
-59,63 ± 5,402
26,70 ± 3,266
22,33 ± 7,338
29,64 ± 7,964
-19,23 ± 4,490
-41,32 ± 6,074
49,14 ± 15,728
19,48 ± 8,939
34,84 ± 11,774
-29,91 ± 10,810
-59,65 ± 6,828

 

EΑΣ: Στατιστικά σημαντικές διαφορές καταγράφονται μεταξύ των 3 ομάδων ασθενών (p<0,001). Η σημαντικότητα αυτή οφείλεται στις υψηλότερες τιμές της ομάδας ARDS group. Οι ομάδες ΧΑΝ και ΧΑΠ δεν διέφεραν σημαντικά ως προς την EΑΣ.

 

RΑΣ: Οι ομάδες ΧΑΠ και ARDS εμφανίζουν σημαντικά υψηλότερες τιμές συγκριτικά προς την ομάδα ΧΑΝ (p<0,001). Οι υψηλότερες τιμές RΑΣ ανήκουν στην ομάδα ΧΑΠ αλλά η διαφορά προς την ομάδα ARDS δεν είναι σημαντική.

 

ZΑΣ: Η διαφορά μεταξύ των 3 ομάδων είναι στατιστικά σημαντική (p<0,001). Η σημαντικότητα αυτή οφείλεται στις χαμηλότερες τιμές ZΑΣ της ομάδας ΧΑΝ. Δε διαφέρει σημαντικά η ΖΑΣ μεταξύ των ομάδων ΧΑΠ και ARDS με υψηλότερες τιμές στην ομάδα ARDS.

 

XΑΣ: Οι 3 ομάδες διαφέρουν σημαντικά ως προς τη ΧΑΣ (p<0,001). Η σημαντικότητα της διαφοράς οφείλεται στις εξαιρετικά πιο χαμηλές τιμές ΧΑΣ της ομάδας ARDS. Οι ομάδες ΧΑΝ και ΧΑΠ δε διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους. θΑΣ: Σημαντικά υψηλότερη (λιγότερο αρνητική) καταγράφεται στην ομάδα ΧΑΠ (p<0,001). Οι ομάδες ΧΑΝ και ARDS δε διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους ως προς τη θΑΣ. Στο διάγραμμα διασποράς της Εικόνας 1 παρουσιάζονται γραφικά τα μεγέθη των EΑΣ, RΑΣ, ZΑΣ, XΑΣ και θΑΣ για τους ασθενείς των 3 ομάδων (ΧΑΝ, ΧΑΠ και ARDS). Οι μέσες τιμές των ανυσματικών μεγεθών RΑΣ, XΑΣ, ZΑΣ and θΑΣ για τις 2 ομάδες ασθενών παρουσιάζονται στα ορθογωνικά διαγράμματα της Εικόνας 2.

 

ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Η παρούσα έρευνα δείχνει, ότι η αναλυτική προσέγγιση της μηχανικής του Α.Σ. με τη βοήθεια της ανάλυσης Fourier μπορεί να προσφέρει αξιόλογη διαγνωστική πληροφορία για τον τύπο και τη βαρύτητα της υποκείμενης αναπνευστικής παθοφυσιολογίας κατά τη διάρκεια μηχανικού αερσιμού. Αποδεικνύεται, ότι η εμπέδηση, η χωρητική αντίσταση και η διαφορά φάσης του αναπνευστικού συστήματος κατά τη διάρκεια μηχανικού αερισμού δεν είναι παράμετροι αμιγώς ερευνητικού ενδιαφέροντος αφού η χρησιμοποίησή τους στη συμπλήρωση του μηχανικού προφίλ, μπορεί να αποκαλύψει ή και να ενισχύσει τη διάγνωση της κυριαρχούσας μηχανικής αναπνευστικής διαταραχής και, κατ' επέκταση να βοηθήσει στην επιλογή καλύτερης θεραπευτικής επιλογής.

 

Εικόνα 1. Διάγραμμα διασποράς για την ΕΑΣ, RΑΣ, ZΑΣ, XΑΣ και θΑΣ των 3 ομάδων ασθενών (ΧΑΝ, ΧΑΠ, ARDS).

Όλες οι μετρήσεις έγιναν χωρίς εφαρμογή εξωγενούς PEEP. Σκοπός μας ήταν να καταγράψουμε αντιπροσωπευτικά δεδομένα για κάθε ασθενή χωρίς την τροποποιητική επίδραση της PEEP πάνω σε τυχόν συνυπάρχουσα ενδογενή PEEP, περιορισμό της εκπνευστικής ροής ή στην κυψελιδική ενεργοποίηση.15-18 Πρέπει επίσης να αναφερθεί, οτι τα δεδομένα της πίεσης των αεραγωγών δεν διορθώθηκαν ως προς τη συνιστώσα τριβής του τραχειοσωλήνα.8,19,20 Η σχετική βιβλιογραφία χαρακτηρίζεται απο αντιφατικότητα συμπερασμάτων ενώ στην κλινικήπράξη τραχειοσωλήνας και διασωληνωμένος ασθενής αποτελούν μία λειτουργική ενότητα.8

 

Εικόνα 2. XΑΣ, RΑΣ, ZΑΣ and θΑΣ, ως ανύσματα σε σύστημα ορ-
θογωνίων αξόνων για την ομάδα ΧΑΝ (άνω), ΧΑΠ (μέσο) και
ARDS (κάτω).

Καμία από τις παραμέτρους, που ερευνήθηκαν δεν παρουσιάζει πλήρη διαφοροποίηση τιμών μεταξύ και των 3 ομάδων ασθενών. Ετσι, η συνδυασμένη θεώρηση των μηχανικών συντελεστών είναι πραγματικά χρήσιμη για την ορθή αναγνώριση της υποκείνεμης μηχανικής κατάστασης του αναπνευστικού συστήματος.

 

Υψηλές τιμές ελαστικότητας υποδεικνύουν περιοριστικού τύπου διαταραχή ενώ υψηλές τιμές αντίστασης συνηγορούν υπέρ αποφρακτικού τύπου διαταραχής οξέως ή χρονίως

αναπτυχθείσας.15-17,21 Αυτό είναι μερικά ορθό, αφού θεωρητικά αναφέρεται σε αμιγείς διαταραχές του ενός ή του άλλου τύπου. Στην κλινική πράξη οι καταστάσεις είναι πλέον σύνθετες. Αρκετά συχνά, αποφρακτικού τύπου διαταραχές συνδυάζονται με σημαντική ανύψωση της ελαστικότητας.13,22,23 Παράλληλα, περιοριστικού τύπου βλάβες, όπως το ARDS συχνότατα συνοδεύονται από αυξημένη αντίσταση, που οφείλεται σε επηρεασμό των ιστών ή/και των αεραγωγών.24 Ο περιορισμός της εκπνευστικής ροής, που είναι τυπική διαταραχή της αποφρακτικού τύπου διαταραχής διαγιγνώσκεται συχνά και στο ARDS, τουλάχιστον σε μηδενική τιμή εφαρμοζόμενης PEEP.25 H μεγάλη διακύμανση της αντίστασης στην παρούσα ομάδα ARDS (14,66 έως 39,77 hPa.L-1.s) δείχνει, οτι σε άλλες περιπτώσεις είναι περισσότερο περιοριστική ενώ σε άλλες συνυπάρχει σημαντική αποφρακτική συνιστώσα με πιθανό περιορισμό της εκπνευστικής ροής.

 

Η ελαστικότητα ήταν γενικά σημαντικά χαμηλότερη στην ομάδα ΧΑΠ απ' ότι στην ομάδα ARDS. Εντούτοις, μερικοί ασθενείς ΧΑΠ παρουσιάζαν ενδιάμεσες τιμές ελαστικότητας, αντανακλώσες πιθανή μη γραμμική συμπεριφορά της ελαστικότητας του Α.Σ., όπως εξάρτηση της ελαστικότητας από τον όγκο.5,6,8,26

 

Προηγούμενα συμπεράσματα αλλά και τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης επιβεβαιώνουν την παθοφυσιολογική πολυπλοκότητα κατα τη διάρκεια μηχανικού αερισμού και τονίζουν οτι η αποκλειστική εστίαση στην ελαστικότητα και την αντίσταση μπορεί να μειώσει ή και να στρεβλώσει τη διαγνωστική αξία της παρακολούθησης της μηχανικής του Α.Σ. Στην κλινική πράξη είναι σπουδαία η αναγνώριση του επικρατούντος χαρακτήρα της βλάβης αλλά ταυτόχρονα δεν πρέπει να αγνοούνται όλα τα υπόλοιπα στοιχεία της διαταραχής.

 

Σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας δεν υπήρξε ούτε μία περίπτωση επικάλυψης τιμών της εμπέδησης μεταξύ μη πασχόντων (ΧΑΝ) και πασχόντων ως προς τον Α.Σ. μηχανικά αεριζόμενων ασθενών και αυτό είναι σύμφωνο με παλιότερες μελέτες που δείχνουν οτι η εμπέδηση μπορεί να οριοθετεί το «φυσιολογικό» και το «παθολογικό» Α.Σ.1-4 Η εμπέδηση όμως, άλλως καλούμενη και ολική αντίσταση αντανακλά την ολική απώλεια πίεσης μη επιτρέποντας κατ' αρχήν τη διάκριση σε ελαστικά στοιχεία και στοιχεία τριβής. Αυτό ακριβώς εκφράζεται απο τις παραπλήσιες τιμές ΖΑΣ μεταξύ ΧΑΠ και ARDS.

 

Θα μπορούσε η χωρητική αντίσταση να προσφέρει πληροφορία διαχωρισμού αυτών των ομάδων ασθενών; Στην παρούσα εργασία, λόγω σταθερής συχνότητας μηχανικού αερισμού (0,20 Hz) η χωρητική αντίσταση αποτελεί «αρνητική αντανάκλαση» της ελαστικότητας. Αυτό ερμηνεύει και το γεγονός, οτι ελαστικότητα και χωρητική αντίσταση εμφανίζουν παρόμοια συγκριτική συμπεριφορά μεταξύ των ομάδων ασθενών. Μεταβολή της αναπνευστικής συχνότητας επηρεάζει διαφορετικά της 2 αυτές παραμέτρους.1,12,13 Χρειάζεται περαιτέρω έρευνα με ποικίλουσα συχνότητα μηχανικού αερισμού για να διερευνηθεί τυχόν αυτόνομος διαγνωστικά ρόλος της χωρητικής αντίστασης.

 

Η διαφορά φάσης μεταξύ πίεσης αεραγωγών και αναπτυσσόμενης ροής σε ένα γραμμικό μονοδιαμερισματικό μηχανικό σύστημα, που περιλαμβάνει ελαστικότητα και αντίσταση βρίσκεται θεωρητικά μεταξύ -90ο (αμιγώς ελαστικό σύστημα) και 0ο (σύστημα αμιγούς αντίστασης).1 Η θΑΣ είναι μία έμμεση έκφραση της χρονικής σταθεράς, που θα μπορούσε εναλλακτικά να ορισθεί ως: θΑΣ=tan- 1(-EΑΣ/(2 x π x f x RΑΣ)). Η θΑΣ ήταν πάντοτε χαμηλότερη από -45o στην ομάδα ΧΑΝ, δείχνοντας, οτι το ελαστικό στοιχείο είναι ισχυρότερο σε φυσιολογικές συνθήκες αναπνοής τουλάχιστον σε σχετικά χαμηλή συχνότητα μηχανικού αερισμού (Εικόνα 2). Εξίσου ή και περισσότερο αρνητικές τιμές θΑΣ σημειώνονται στην ομάδα ARDS. Αυτό είναι λογικό αφού θΑΣ=tan-1 (XΑΣ/RΑΣ) και στο ARDS και τα 2 παραπάνω ανύσματα αυξάνονται, ιδιαίτερα η ΧΑΣ. Αντίθετα, η θΑΣ ήταν σημαντικά υψηλότερη (λιγότερο αρνητική) στην ομάδα ΧΑΠ, εξαιτίας της υπεροχής της συνιστώσας της αντίστασης στο ολικό μέγεθος της εμπέδησης (Εικόνα 2). Οι παρατηρήσεις αυτές δείχνουν οτι η θΑΣ είναι ένα χρήσιμος δείκτης της αναπνευστικής μηχανικής κατάστασης.

 

Είναι φανερό, οτι για κάθε ομάδα της μελέτης μας αντιστοιχεί ένα διαφορετικό αναλυτικό μηχανικό προφίλ. Είναι εντούτοις σημαντικό να τονισθεί, οτι η συνεκτίμηση των 2 πρωτογενώς υπολογιζόμενων από την ανάλυση Fourier παραμέτρων, δηλαδή των ΖΑΣ και θΑΣ μπορούν αδρά να συγκροτήσουν τον παρακάτω διαγνωστικό αλγόριθμο:

- Χαμηλές τιμές ΖΑΣ και θΑΣ μπορούν να αποκλείσουν διαταραχή του Α.Σ. στον μηχανικά αεριζόμενο ασθενή.

- Υψηλές τιμές ΖΑΣ και θΑΣ (λιγότερο αρνητική) αποτελούν ένδειξη κυρίως αποφρακτικού τύπου αναπνευστικής βλάβης.

- Υψηλή τιμή ΖΑΣ και χαμηλή τιμή θΑΣ (περισσότερο αρνητική) υποδεικνύουν μάλλον περιοριστικού τύπου διαταραχή, όπως το ARDS.

 

Ο αλγόριθμος αυτός βασίζεται ουσιαστικά στα διαγράμματα της Εικόνας 2.

 

Στις μετρήσεις μας, η ΖΑΣ ήταν πάντοτε χαμηλότερη από 22 hPa.L-1.s στην ομάδα ΧΑΝ, υψηλότερη από 24 hPa. L-1.s στις ομάδες ΧΑΠ και ARDS. Παράλληλα, η θΑΣ ήταν πάντοτε μικρότερη από -52o στις ομάδες ΧΑΝ και ARDS και υψηλότερη από -47o στην ομάδα ΧΑΠ. Οι τιμές αυτές δεν μπορούν ασφαλώς να αποτελέσουν ασφαλή κριτήρια. Σίγουρα χρειάζονται πολύ περισσότερες μετρήσεις για να δοκιμασθούν τιμές-κριτήρια (αν υπάρχουν τέτοιες).

 

Κριτική στην ανάλυση Fourier ως μεθόδου μελέτης της μηχανικής του Α.Σ. εστιάζεται στην αποκλειστική εφαρμογή της στην αναπνευστική συχνότητα και την παράλειψη του περιεχομένου υψηλότερων συχνοτήτων πίεσης και ροής.8,26 Ετσι, πληροφορία, που περιέχεται σε υψηλότερους αρμονικούς όρους αγνοείται. Το μειονέκτημα αυτό «υπερβαίνεται» κατά την εφαρμογή της τεχνικής των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων, όπου εφαρμόζονται και αναλύονται ημιτονοειδή σήματα χαμηλού εύρους και σημαντικά υψηλότερης συχνότητας από την εφαρμοζόμενη.1-4 Εντούτοις, η ανάλυση Fourier έχει εφαρμοσθεί με επιτυχία σε κλινικές και πειραματικές μελέτες και στη διάρκεια αυτόματης ή μηχανικά υποστηριζόμενης αναπνοής.5-8,27 Δεν απαιτεί καμμιά διόρθωση του σήματος της ροής. Και αυτό είναι ένα πλεονέκτημα σε σχέση με άλλες τεχνικές μελέτης της μηχανικής του Α.Σ. όπως η μέθοδος της τελο-εισπνευστικής παύλας και της πολλαπλής παλινδρόμησης.7,8,27

 

Συμπερασματικά, με την προτεινόμενη μεθοδολογία καθίσταται δυνατή η αναλυτικότερη καταγραφή και παρακολούθηση της μηχανικής του Α.Σ. κατά τη διάρκεια μηχανικού αερισμού. Η ψηφιακή καταγραφή αλλά και η φασματική μετατροπή των χρονικών σημάτων πίεσης και ροής είναι εύκολα εφαρμόσιμες με τη βοήθεια κατάλληλου λογισμικού. Επιπλέον, η συνεξέταση των 2 πρωτογενώς υπολογιζόμενων από την ανάλυση Fourier παραμέτρων, δηλ. της εμπέδησης και της διαφοράς φάσης βοηθά τον διαγνωστικό προσανατολισμό προς την κυριαρχούσα μηχανική διαταραχή του αναπνευστικού συστήματος.

 

 

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

(Βλέπε κείμενο στα αγγλικά).

© 2011 PNEUMON Magazine, Hellenic Bronchologic Society.
Developed by LogicONE Logo LogicONE