Προσδιορισμός κριτηρίου ατελεκτασίας σε διασωληνωμένους ασθενείς μέσω ανάλυσης της καταγραφής των αναπνευστικών ήχων σε πραγματικό χρόνο
Creators: name: Καψοκαλύβας, Ιωάννης Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Ατελεκτασία
Αναπνευστικοί ήχοι
Διοισοφάγειο στηθοσκόπιο
Atelectasis
Respiratory sounds
Oesophageal stethoscope

description: Ο όρος ατελεκτασία προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις «ατελής» και «έκτασις» και υποδηλώνει την ατελή έκπτυξη. Ανάλογα με τον μηχανισμό πρόκλησης διακρίνονται έξι τύποι ατελεκτασίας. Ανεξάρτητα από τον μηχανισμό πρόκλησής της, έχει ως αποτέλεσμα τη μερική ή ολική σύμπτωση κυψελίδων και βρόγχων. Η εγκατάσταση ατελεκτασίας συνδέεται με την ανάπτυξη μιας σειράς από παθολογίες, που περιλαμβάνουν την ελάττωση της ευενδοτότητας, την ελλειμματική οξυγόνωση, την αυξημένη πνευμονική αγγειακή αντίσταση και την ανάπτυξη βλάβης του πνεύμονα. Οι ανεπιθύμητες δράσεις της ατελεκτασίας που εγκαθίσταται διεγχειρητικά παραμένουν και μετεγχειρητικά και μπορεί να επηρεάσουν την ανάνηψη του ασθενούς. Η ατελεκτασία μπορεί να επιμείνει για 2 ημέρες μετά από εκτεταμένη χειρουργική επέμβαση. Οι επιμέρους στόχοι της παρούσας προοπτικής μελέτης παρατήρησης τύπου κοόρτης είναι α) ο προσδιορισμός του διαγνωστικού κριτηρίου εγκατάστασης ατελεκτασίας μέσα από την ανάλυση των πνευμονικών ήχων β) ο έλεγχος του ανευρεθέντος κριτηρίου, τόσο ως προς την ανίχνευση της εγκατάστασης ατελεκτασίας, όσο και ως προς την επιβεβαίωση της απουσίας της γ) ο έλεγχος της δυνατότητας γενίκευσης του κριτηρίου αυτού στο σύνολο των ασθενών υπό μηχανικό αερισμό δ) η σύγκριση της προτεινόμενης μεθόδου με τις υπάρχουσες μεθόδους πιστοποίησης της ατελεκτασίας στους ασθενείς υπό μηχανικό αερισμό. Η μελέτη διεξάχθηκε στο Α.Ν.Θ. “Θεαγένειο”. Ο πληθυσμός της μελέτης συμπεριελάμβανε όλους τους ασθενείς προς χειρουργική επέμβαση. Το δείγμα της μελέτης ήταν ασθενείς που υποβλήθηκαν είτε σε θωρακοχειρουργική ή σε επέμβαση μαστού και επιλέχθηκε από το πρόγραμμα χειρουργείου της περιόδου δειγματοληψίας. Όλοι οι ασθενείς εισάχθηκαν στη γενική αναισθησία με ενδοφλέβια χορήγηση φαρμάκων Για τη συλλογή των πνευμονικών ήχων τοποθετήθηκε στους ασθενείς και των δύο ομάδων διοισοφάγειο στηθοσκόπιο. Ηχητικά δείγματα πάρθηκαν από 8 ασθενείς που επιβεβαιωμένα ανέπτυξαν διεγχειρητικά ατελεκτασία και από 3 που δεν ανέπτυξαν. Τα δείγματα αυτά κατατμήθηκαν σε 491 εισπνοές. Από αυτές περιλήφθηκαν τελικά στις δυο ομάδες της μελέτης (ατελεκτασικοί και μη ατελεκτασικοί) 475 εισπνοές. Οι εισπνοές υποβλήθηκαν σε περαιτέρω επεξεργασία και χωρίστηκαν σε 10 συνολικά ζεύγη ομάδων εκπαίδευσης και ελέγχου. Τα ζεύγη αυτά τροφοδοτήθηκαν σε 5 αλγορίθμους ταξινόμησης και ελέγχθηκε η επίδοση των αλγορίθμων ως προς την έγκυρη και αξιόπιστη διάγνωση της ατελεκτασίας. Από κάθε αλγόριθμο συνάχθηκε το κριτήριο ταξινόμησης που δημιούργησε προκειμένου να ταξινομήσει τα δείγματα. Το διαγνωστικό κριτήριο που προτάθηκε από το σύνολο των δοκιμών είναι μια παράμετρος περιγραφικής στατιστικής (τιμή του δείκτη κυρτότητας). Οι συντελεστές του discrete wavelet transform στο επίπεδο 4 που έδωσαν τα μέγιστα αποτελέσματα αντιστοιχούν στις συχνότητες 53-560 Hz, 840-1163 Hz και 1626-1874 Hz. Το προτεινόμενο κριτήριο χαρακτηρίζει δείγματα από ασθενείς με συγκεκριμένο σωματότυπο (ύψος, άρα και ανάλογο μήκος τραχείας), αναπνεόμενο όγκο και αναπνευστικό ρυθμό. Μια μελλοντική έρευνα πρέπει να περιλαμβάνει δειγματοληψία από ασθενείς με διαφοροποιήσεις σε αυτές τις παραμέτρους, προκειμένου να επιβεβαιώσει ή να απορρίψει οριστικά το προτεινόμενο κριτήριο. Η προτεινόμενη μέθοδος είναι μεν έγκυρη, αλλά δεν μπορεί να θεωρηθεί αξιόπιστη. Απαιτείται μια πιο εκτεταμένη κλινική έρευνα με βάση το προτεινόμενο κριτήριο ώστε να επιβεβαιώθει η εφαρμογή του κριτηρίου αυτού στην κλινική πράξη, καθιστώντας εφικτή την αξιόπιστη και έγκυρη διάγνωση της ατελεκτασίας. Η ταξινόμηση των δειγμάτων γίνεται σε χρόνους ανταγωνιστικούς ως προς τις υπάρχουσες μεθόδους παρακολούθησης της αναπνευστικής λειτουργίας.
description: The term “atelectasis” comes from the Greek words "incomplete" and "stretching" and indicates the incomplete deployment. Depending on the challenge mechanism distinguished six types of atelectasis. Apart from the mechanism of occurrence, atelectasis results in the partial or total coincidence alveoli and bronchi. Installation of atelectasis is associated with development of a series of pathologies, including lung compliance reducing, deficient oxygenation, increased pulmonary vascular resistance and development of lung injury. Adverse effects of atelectasis installed intraoperatively remain postoperatively and can affect recovery of patient. The atelectasis can persist for two days after extensive surgery. The objectives of this prospective cohort type observational study is a) identification of the diagnostic criterion for atelectasis installation through the analysis of lung sounds b) the control of found criterion, so as to detect the installation, as well as to confirm the absence of atelectasis c) verification of the possibility for generalization of this criterion in all patients under mechanical ventilation d) comparison of the proposed method with existing methods for certification of atelectasis in patients under mechanical ventilation.The study was conducted in "Theagenion" Cancer Hospital of Thessaloniki, Greece. The study population included all patients undergoing elective surgery. The study sample comprised patients undergoing either thoracic or breast surgery and was chosen from the theater program during the sampling period. All patients were admitted to general anesthesia with intravenous drugs. An oesophageal stethoscope was placed in all patients for collecting lung sounds. Audio samples were taken from 8 patients who intraoperatively developed confirmed atelectasis and 3 who did not. The samples were further divided to 491 inhalations. Finally 475 inhalations were included and allocated to the two cohorts (atelectatic and non-atelectatic). These inhalations were further processed and separated into a total of 10 pairs of training and testing groups. These pairs were fed into five classification algorithms. The performance of algorithms was checked for valid and reliable diagnosis of atelectasis. From each algorithm the proposed classification criterion was extracted.The diagnostic criteria proposed by each of these tests is a descriptive statistics parameter (unbiased kurtosis). The coefficients of discrete wavelet transform for level 4 decomposition giving the best results correspond to frequencies of 53-560 Hz, 840-1163 Hz and 1626-1874 Hz. The proposed criterion characterizes samples from patients with a specific body type (height and hence trachea length), tidal volume (VT) and respiratory rate. A future research should include samples from patients with variations in these parameters in order to definitively confirm or reject the proposed criterion. The proposed method is indeed valid, but cannot be considered reliable. A more extensive clinical research based on the proposed criterion is needed to corroborate the applicability of that criterion in clinical practice, enabling the reliable and valid diagnosis of atelectasis. The classification of samples is at times antagonistic to existing methods for respiratory monitoring.