Návrh a realizace modelu respirační soustavy s limitací exspiračního průtoku

Abstract

Dynamická hyperinflace a limitace exspiračního průtoku jsou dva nežádoucí stavy, které mohou vznikat při vysokofrekvenční oscilační ventilaci. Není jisté, jestli dynamická hyperinflace vzniká jen díky vlivu limitace exspiračního průtoku, nebo může vzniknout díky jiným vlivům. Cílem práce bylo navrhnout a realizovat modely respirační soustavy, které umožní sledovat vliv limitace exspiračního průtoku na vznik tlakových gradientů mezi tlaky v alveolárním prostoru a na vstupu do dýchacích cest při vysokofrekvenční oscilační ventilaci. Nejprve byly vyrobeny celkem tři typy různých modelů dýchacích cest a následně bylo ověřeno, že jejich skutečná závislost průtoku na tlakové diferenci odpovídá průběhu předpokládanému. Následně byl srovnán vliv jednotlivých modelů na vznik a velikost dynamické hyperinflace. Měřením a následnou analýzou bylo zjištěno, že největší vliv na dynamickou hyperinflaci mají modely s limitací exspiračního průtoku.

Dynamic hyperinflation and expiratory flow limitation are two undesirable conditions that can occur during high frequency oscillatory ventilation. It is not certain whether dynamic hyperinflation arises simply because of the influence of expiratory flow limitation, or can arise from other influences. The aim of the work was to design and implement models of the respiratory system that allow to monitor the influence of expiratory flow limitation on pressure gradients between pressures in the alveolar space and at the entrance to the airways at high frequency oscillatory ventilation. First, a total of three types of different airway models were produced, and then verified that their actual dependence of the flow on the differential pressure corresponds to the predicted course. Subsequently, the influence of individual models on the origin and size of dynamic hyperinflation was compared. Measurement and subsequent analysis revealed that the greatest influence on dynamic hyperinflation have models with expiratory flow limitation.