Transpulmonální přenos tlaku při vysokofrekvenční oscilační ventilaci

Abstract

Během vysokofrekvenční oscilační ventilace (HFOV) je důležité pro zajištění maximální oxygenace pacienta správně nastavit hodnotu centrálního distenzního tlaku (CDP). Tento parametr určuje, jakým tlakem jsou nafouknuty plíce pacienta. Při zvyšování CDP míra oxygenace pcienta stoupá, avšak příliš vysoké CDP má nepříznivý vliv na kardiovaskulární systém pacienta. U konvenční přetlakové ventilace je ke zlepšení oxygenace používám PEEP (Positive End-Expiratory Pressure). Ten se v klinické praxi běžně nastavuje pomocí esophageálního tlaku (Esp.). Jelikož PEEP je analogií CDP u HFOV, nabízí se otázka, zda by k nastavení optimálního CDP mohlo být využito právě Esp. Cílem této diplomové práce je zjištění vztahu CDP a Esp během HFOV a zjištění vztahu Esp s hemodynamickými parametry. K určení těchto vztahů byla sbírána data a následně vyhodnocena data z animálního experimentu, při kterém byla za měnícího se CDP ventilována prasata domácí, kterým byl měřen Esp esophageálním bal'onkem. U subjektů byly parametry nejdřívě měřeny pro zdravý model a následně po vymytí surfaktantu pomocí plicní laváže pro experimentální model ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome). Naměřená data byla zpracována a následně analyzována v programu Matlab. K analýze vztahů mezi CDP a Esp byla počítána lineární korelace těchto signálů, data Esp v závislosti na měnícím se CDP byla prokládána lineárním a polynomickým modelem. V rámci práce byla vyšetřena i dynamická závoslost signálů CDP a Esp pomocí prokládání dat modelem přenosové funkce systému prvního řádu. Jako nejúspěšnější memtoda charakterizující vztah mezi CDP a Esp se ukázala bát lenneární korelace, kde se hodnoty korelačního koeficientu pohybovaly u zdravých subjektů v rozmezí 0,7-0,9. Zjištěna byla i lineární korelace mezi Esp a signálem hemodynamiky CVP (Central Venous Pressure). Pro tuto závislost sekorelační koeficient pohyboval mezi hodnotami 0,6 a 0,8. Pomocí použitých metod byla určena místa nastavení CDP, kde se začíná nepříznivě projevovat vliv vysokého CDP na parametry hemodynamiky. Určené velikosti optimálního CDP se zásadne nelišili napříč metodami, což potvrdil Friedmanův test. Výsledky diplomové práce ukazují, že Esp by mohl být vhodným parametrem pro určení optimálního CDP při HFOV.

During high frequency oscillatory ventilation (HFOV) is important to set right level of CDP (Continuous Distending Pressure) for optimal oxygenation of patient. CDP determines levelof pressure to which lungs are inflated. Raising value of CDP lead to greater oxygenation of patient, however too high values of CDP leads to unfavourable influence on cardio-vascular system. While using conventional ventilation the rate of oxygenation is influenced by using PEEP (Positive End - Expiratory Pressure). Value of PEEP is usually set by using measurement of esophageal pressure (Esp). Because PEEP is an analogy for CDP in HFOV therefore there is a possibility that Esp can be used to set optimal value for CDP as well. The goal of this thesis is to determine relation between CDP and Esp during HFOV and relation between ESP andhemodynamic parameters. To determine these relations data from animal experiment were collected and then evaluated. During the the experiment adult domesti pigs were ventilated using HFOV while their Esp was being measured using esophageal balloon. Parameters were measured for healthy pig and after lung lavage for experimental model of ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome). Measured data wehe then processed and analyzed in Matlab. To determine relation between CDP and Esp a linear correlation was calculated, data were also fitted by linear and polynomical models. Dynamic relation between CDP and Esp was estimated by fitting data with model of transfer function of first order system. Most succesfull method for em¨valuating relation between CDP and Esp was linear correlation, where coefficients were in range 0,7-0,9. Linear correlation was also estimated between Esp and hemodynamic parameter CVP (Central Venous Pressure). Correlation coefficient was in range of 0,6-0,8. Using these methods a point of optimal value of CDP was estimated. Calculated values of optimal CDP was not significantly different using various methods, which was confirmed by Friedman test. The results of this thesis shows, that Esp could be a valuable asset for determining optimal value of CDP during HFOV.