Αξιολόγηση μη επεμβατικών παραμέτρων στην αναγνώριση και πρόληψη βλάβης πνεύμονα και διαφράγματος σε ασθενείς σε μηχανικό αερισμό με υποβοήθηση πίεσης
Authors: Σουνδουλουνάκη Στέλλα 
Published: June 2024

Μέρος Α. Εισαγωγή: Η οδηγός πίεση του αναπνευστικού συστήματος είναι ένας πολύτιμος δείκτης της συνολικής τάσης που ασκείται στον πνεύμονα κατά τη διάρκεια του παθητικού μηχανικού αερισμού. Η παρακολούθησή της στον υποβοηθούμενο μηχανικό αερισμό είναι απαραίτητη, αλλά η επίτευξη παθητικών συνθηκών σε ασθενείς που αναπνέουν αυθόρμητα για τη μέτρηση της οδηγού πίεσης αποτελεί πρόκληση. Δεν έχει εξεταστεί η ακρίβεια της εκτίμησης της μορφολογίας της πίεσης των αεραγωγών (Paw) κατά την τελο-εισπνευστική απόφραξη για τη διασφάλιση παθητικών συνθηκών κατά τη διάρκεια του αερισμού με υποστήριξη πίεσης. Μέθοδος: Για τη μελέτη αυτή διενεργήσαμε αναδρομική ανάλυση καταγραφών τελο-εισπνευστικών παύσεων που λήφθησαν από βαρέως πάσχοντες ασθενείς σε αερισμό με υποβοήθηση πίεσης. Αναλύθηκαν η ροή, η πίεση των αεραγωγών, η οισοφάγεια, η γαστρική και η δια-διαφραγματική πίεση. Η αύξηση της γαστρικής πίεσης κατά τη διάρκεια της απόφραξης με σταθερή/ μειούμενη δια-διαφραγματική πίεση χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό και την ποσοτικοποίηση της εκπνευστικής μυϊκής δραστηριότητας. Η μορφολογία της κυματομορφής της πίεσης των αεραγωγών κατά τη διάρκεια των παύσεων ταξινομήθηκε σε τρία μοτίβα με βάση τις διαφορές σε τρία προκαθορισμένα σημεία μετά την απόφραξη (0,3, 1 και 2 s): Ένα “passive-like” μοτίβο με μια αρχική πτώση της Paw ακολουθούμενη από plateau, ένα “clear plateau” μοτίβο και ένα “irregular rise” μοτίβο το οποίο περιλάμβανε όλες τις περιπτώσεις καθυστερημένης ή συνεχούς αύξησης με ή χωρίς plateau. Αποτελέσματα: Αναλύθηκαν δεδομένα από 40 ασθενείς και 227 παύσεις. Εκπνευστική μυϊκή δραστηριότητα κατά τη διάρκεια της απόφραξης εντοπίστηκε στο 79% των παύσεων και σε όλα τα επίπεδα υποβοήθησης. Μετά την ταξινόμηση των παύσεων σύμφωνα με το μοτίβο Paw, εκπνευστική μυϊκή δραστηριότητα αναγνωρίστηκε στο 52%, 67% και 100% των περιπτώσεων Paw με “passive-like” μοτίβο, “clear plateau” ή “irregular rise”, αντίστοιχα. Η οδηγός πίεση αξιολογήθηκε στις 133 παύσεις που είχαν “passive-like” ή “clear plateau” μοτίβο στην Paw. Αύξηση της γαστρικής πίεσης υπήρχε στο 46%, 62% και 64% των περιπτώσεων στα 0,3, 1 και 2 s, αντίστοιχα, και ήταν μεγαλύτερη από 2 cmH2O, στο 10%, 20% και 15% των περιπτώσεων στα 0,3, 1 και 2 s, αντίστοιχα. Συμπαράσματα: Το μοτίβο της Paw κατά τη διάρκεια μιας τελο-εισπνευστικής παύσης σε αερισμό με υποβοήθηση πίεσης δεν μπορεί να διασφαλίσει την απουσία εκπνευστικής μυϊκής δραστηριότητας και την ακριβή μέτρηση της οδηγού πίεσης. Ωστόσο, επειδή η οδηγός πίεση μπορεί μόνο να υπερεκτιμηθεί λόγω της σύσπασης των εκπνευστικών μυών, στην καθημερινή πρακτική, μια χαμηλή οδηγός πίεση υποδηλώνει απουσία συνολικής υπερδιάτασης των πνευμόνων. Η μέτρηση υψηλής οδηγού πίεσης θα πρέπει να προτρέπει σε περαιτέρω διαγνωστικές εργασίες, όπως η μέτρηση της οισοφάγειας πίεσης. Μέρος Β. Εισαγωγή: Κατά τη διάρκεια του αερισμού με υποστήριξη πίεσης (PSV), η υπερβολική υποβοήθηση οδηγεί σε αδύναμες εισπνευστικές προσπάθειες και προάγει την ατροφία του διαφράγματος και τον καθυστερημένο απογαλακτισμό από τον αναπνευστήρα. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η ανάπτυξη ενός ταξινομητή με τη χρήση νευρωνικού δικτύου για τον εντοπισμό αδύναμων εισπνευστικών προσπαθειών κατά τη διάρκεια του PSV, με βάση τις κυματομορφές του αναπνευστήρα. Μέθοδος: Για τη μελέτη αυτή χρησιμοποιήθηκαν καταγραφές της ροής, των πιέσεων των αεραγωγών, του οισοφάγου και του στομάχου από βαρέως πάσχοντες ασθενείς για τη δημιουργία ενός συνόλου σχολιασμένων δεδομένων, χρησιμοποιώντας δεδομένα από 37 ασθενείς σε 2-5 διαφορετικά επίπεδα υποστήριξης, υπολογίζοντας τον εισπνευστικό χρόνο και την προσπάθεια για κάθε αναπνοή. Το πλήρες σύνολο δεδομένων χωρίστηκε τυχαία και χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από 22 ασθενείς (45650 αναπνοές) για την ανάπτυξη του μοντέλου. Χρησιμοποιώντας ένα μονοδιάστατο νευρωνικό δίκτυο συνελικτικού τύπου αναπτύχθηκε ένα προγνωστικό μοντέλο για να χαρακτηρίσει την εισπνευστική προσπάθεια κάθε αναπνοής ως αδύναμη ή όχι, χρησιμοποιώντας ένα κατώφλι 50 cmH2O*sec/min. Αποτελέσματα: Τα ακόλουθα αποτελέσματα προέκυψαν από την εφαρμογή του μοντέλου σε δεδομένα από 15 διαφορετικούς ασθενείς (31343 αναπνοές). Το μοντέλο προέβλεψε αδύναμες εισπνευστικές προσπάθειες με ευαισθησία 88%, ειδικότητα 72%, θετική προγνωστική αξία 40% και αρνητική προγνωστική αξία 96%. Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα αυτά παρέχουν ένα "proof-of-concept" για την ικανότητα ενός τέτοιου μοντέλου πρόβλεψης, βασισμένου σε νευρωνικά δίκτυα, να διευκολύνει την εφαρμογή εξατομικευμένου υποβοηθούμενου αερισμού.