Method Article

مراقبة وظائف الرئة باستخدام التصوير المقطعي بمقاومة كهربائية في وحدة العناية المركزة

DOI:

10.3791/66756

⸱

September 6th, 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Anesthesia, Critical Care and Pain Medicine, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 2Department of Anesthesiology, Faculty of Medicine, Chulalongkorn University. King Chulalongkorn Memorial Hospital, 3Department of Anesthesiology and Intensive Care Medicine, Catholic University of Sacred Heart, 4School of Medicine and Surgery, University of Milano-Bicocca, 5Department of Respiratory Care, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 6Electronics Engineering, Aeronautics Institute of Technology, 7Instituto do Coracao (InCor), Hospital das Clinicas HCFMUSP, Faculdade de Medicina, Universidade de Sao Paulo

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التصوير المقطعي للمقاومة الكهربائية هو أداة مراقبة التهوية الرئوية غير الغازية والخالية من الإشعاع في الوقت الفعلي. من خلال قياس تغيرات المعاوقة في الصدر ، يمكنه تصور توزيع الهواء على أساس التنفس بالتنفس. يمكن للتصوير المقطعي بالمعاوقة الكهربائية ، المخصص في البداية لمراقبة التهوية ، قياس التروية عن طريق الحقن الوريدي لمحلول ملحي.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التصوير المقطعي بمقاومة كهربائية (EIT) هو تقنية تصوير رائدة وغير جراحية وخالية من الإشعاع لمراقبة التهوية المستمرة في الوقت الفعلي. كما أن لديها تطبيقا في مراقبة التروية الرئوية. تحدد EIT أنماط التهوية والتروية عبر الرئة من قياس ومعالجة تغيرات المعاوقة في الصدر. إنها أداة قوية للأطباء لتصور التغيرات التنفسية في وظيفة الرئة.

التطبيق المبتكر ل EIT هو قدرته على تقييم التروية الرئوية باستخدام التحليل الحركي لحقن محلول مفرط التوتر أثناء حبس النفس. يولد المحلول تغييرا في المعاوقة في الصدر أثناء دورانه عبر الأوعية الدموية الرئوية. تسمح هذه الطريقة غير المباشرة بتقدير أنماط التروية ، مما يساهم بشكل كبير في فهمنا لديناميكيات تدفق الدم الرئوي بجانب السرير.

EIT ليس مجرد أداة للمراقبة ولكن يمكن أن يكون أيضا حاسما لتشخيص أمراض الجهاز التنفسي مثل استرواح الصدر والتنبيب القصبي. يمكن أن يساعد في تحديد مسببات عدم تطابق التهوية / التروية (V / Q) في المرضى الذين يتلقون التهوية الميكانيكية الغازية ، وهو أمر غير ممكن باستخدام أدوات التشخيص الأخرى. علاوة على ذلك ، يمكن أن يساعد EIT في التحسين الفردي لإعدادات جهاز التنفس الصناعي ، مثل معايرة ضغط الزفير الإيجابي (PEEP) وحجم المد والجزر الذي يحسن الأكسجين وصحة الرئة في الرعاية الحرجة.

باختصار ، يمثل EIT نقلة نوعية في مراقبة وتشخيص الرئة بجانب السرير. طبيعتها غير الغازية وفورية البيانات تجعل من EIT أداة لا غنى عنها في طب الجهاز التنفسي الحديث. مع تطبيقاته المتنامية ، سيكون EIT محوريا في تعزيز فهمنا ونهجنا في رعاية الجهاز التنفسي ، لا سيما في أماكن العناية المركزة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التصوير المقطعي بمقاومة كهربائية (EIT) هو تقنية مراقبة الرئة تترجم الاختلافات في المعاوقة بمرور الوقت إلى صور طبوغرافية. يتم تحقيق ذلك عن طريق حقن تيار كهربائي بديل منخفض (5-10 مللي أمبير) من الأقطاب الكهربائية الموضوعة بشكل محيطي عبر الجذع (الشكل 1 أ). تعكس المعاوقة معارضة الأنسجة لتدفق هذا التيار الكهربائي. أثناء الإلهام ، تزداد المعاوقة ، بينما تنخفض أثناء الزفير. يحدث تغيير مماثل في المعاوقة في وجود السوائل الوريدية. على سبيل المثال ، عندما يتم حقن السوائل ذات الموصلية الكهربائية الأعلى مقارنة بالدم عبر قسطرة مركزية ، يكون هناك انخفاض مماثل في المعاوقة الكهربائية1،2،3،4.

من أجل التطبيق العملي ، يتم وضع أقطاب EIT (إما 16 أو 32 في العدد) على حزام ، ثم يتم وضعه حول صدر المريض ، وتحديدا بين الفراغاتالوربية 4 و 5. يوفر هذا الموضع رؤية مثالية للرئتين ويقلل من تداخل الحجاب الحاجز. في عملية القياس ، يقوم قطبان مختلفان بحقن تيار محدد مسبقا بالتتابع بينما تعمل الأقطاب الكهربائية المتبقية كمستقبلات لقراءات الجهد المقابلة. تتكرر هذه العملية بسرعة لكل زوج من الأقطاب الكهربائية ، وتدور حول الصدر بتردد 20-50 هرتز. هذا الدوران السريع هو السبب في أن EIT يتمتع بدقة زمنية عالية. يحسب جهاز EIT الصدري توزيع المعاوقة الكهربائية في المقطع العرضي للصدر من كل دورة قياس ويحول هذه القيم إلى صورة ثنائية الأبعاد. ثم يتم عرض هذه الصورة في الوقت الفعلي على شاشة مخصصة.

EIT له العديد من التطبيقات السريرية. استنادا إلى تقنية المعاوقة ، من الممكن مراقبة توزيع الهواء داخل الصدر وتوزيع التروية ، خاصة عندما يتم إعطاء عامل تباين لإحداث اختلافات في مقاومة الرئة. يعد تحديد إعدادات PEEP للمرضى الذين يخضعون للتهوية الميكانيكية أمرا صعبا وضروريا لتقليل إصابة الرئة. علاوة على ذلك ، فإن قدرتها على تتبع تغيرات التهوية والتروية بمرور الوقت توفر بيانات لا تقدر بثمن لمراقبة المريض الطولية. هذا الجانب مهم في البيئات السريرية الديناميكية حيث يمكن أن تتطور ظروف المريض بسرعة5.

يسهل EIT التصور ليس فقط للميكانيكا العالمية التي تم الحصول عليها من خلال مستشعر التدفق أو البيانات من جهاز التنفس الصناعي إذا كان جهاز EIT متصلا بجهاز التنفس الصناعي ولكنه يوفر أيضا معلومات مهمة حول فرط الانتفاخ والانهيار الإقليمي6،7،8،9. توفر الصور التي تم إنشاؤها معلومات وظيفية عن الرئتين ولكنها ليست مخصصة للتشخيص التشريحي ولا تنبعث منها إشعاع. في الولايات المتحدة الأمريكية ، يعد جهاز EIT ENLIGHT 2100 حاليا الجهاز الوحيد المعتمد من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA). شركات أخرى الآن بصدد الحصول على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لاستخدام EIT في البالغين والأطفال وحديثي الولادة. في هذا البحث، استخدمنا الأجهزة (مثل الأحزمة والشاشة)، والتهوية، وخرائط التروية من جهاز ENLIGHT 2100.

يشتمل إعداد مجموعة EIT على ثلاث قطع أساسية من المعدات ، بصرف النظر عن الشاشة نفسها ، وهي عبارة عن حزام من الأقطاب الكهربائية ومستشعر التدفق والكابل المرجعي. يستخدم حزام الأقطاب الكهربائية للحصول على صورة مقطعية ثنائية الأبعاد. تم إنشاء صورة الرئة EIT في تمثيل ثنائي الأبعاد بدقة متفاوتة ، مثل 32 × 32 أو 24 × 24 أو 16 × 16 بكسل ، اعتمادا على حجم محيط الصدر ومواصفات الشركة المصنعة. يتم إنشاء الصور من قياسات الجهد باستخدام خوارزميات إعادة البناء. تم تصميم مستشعر التدفق للاستخدام لمريض واحد ويأتي بحجمين: أحدهما للبالغين والأطفال ، والآخر لحديثي الولادة. لا يمكن لمستشعر تدفق البالغين والأطفال قياس حجم المد والجزر أقل من 40 مل ، بينما يمكن لمستشعر حديثي الولادة تسجيل حجم المد والجزر من 0 إلى 100 مل. بدون مستشعر التدفق ، يعرض EIT بيانات المعاوقة فقط. بمجرد توصيل مستشعر التدفق بالمريض ، يصبح من الممكن مزامنة البيانات من أشكال موجات المعاوقة مع معلمات الضغط والتدفق والحجم. الكبل المرجعي قابل لإعادة الاستخدام ويعمل كنقطة مرجعية لقيمة حقن التيار الكهربائي.

المراقبة الطبية؛ مريض مع أقطاب كهربائية. مخطط تشخيصي لوضع القطب.
الشكل 1: وضع حزام قطب التصوير المقطعي بمقاومة كهربائية. (أ) حزام قطب كهربائي للتصوير المقطعي للمقاومة الكهربائية يوضع حول الصدر في المساحةالوربية 4 و 5. (ب) قياس الصدر. يتم قياس الصدر عن طريق لف شريط قياس حول الصدر بالكامل. ومع ذلك ، فإن معظم المرضى في الفراش ، وقياس الصدر بالكامل غير ممكن. يتم توضيح نهج بديل في الصور. يتم تقييم محيط الصدر من العملية الشائكة إلى القص. ثم يتم مضاعفة القياس لحساب الجزء المقابل من الصدر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

ينصب التركيز الأساسي لورقة الفيديو هذه على تزويد القارئ بالمعرفة والمهارات المطلوبة ليصبح بارعا في تسجيل وتفسير صور EIT. سعيا لتحقيق هذا الهدف ، سنقدم نظرة عامة على مبادئ EIT ، ونعرض قدراتها في التصور في الوقت الفعلي لتوزيع الهواء في الرئتين ، ونستكشف تطبيقاتها الموسعة في تقييم التروية. من خلال تحقيق هذه الأهداف ، نهدف إلى تمكين الجمهور من استخدام تقنية EIT بثقة لتقييم الرئة.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم إخفاء هوية الصور الواردة في هذه الورقة وجزء من البروتوكولات الجارية المسجلة في ClinicalTrials.gov تحت الرقم NCT04497454 وتمت الموافقة عليها من قبل اللجنة الأخلاقية المحلية (جامعة ساو باولو Incor/HC-FMUSP 4001231، البرازيل).

1. كيفية البدء في استخدام جهاز EIT

  1. حزام EIT والتنسيب
    1. قم بقياس جدار الصدر لاختيار حجم الحزام بدقة.
    2. قم بقياس المحيط الصدري بين المساحات الوربية4 و 5 باستخدام شريط قياس (الشكل 1 ب). في المرضى الذين يعانون من ثدي كبير ، حرك الحزام إلى مساحة وربية أعلى.
    3. قم بتغطية حزام القطب بمادة يمكن التخلص منها باستخدام هلام موصل.
      ملاحظة: هذا يضمن الالتصاق بجلد المريض ، حتى في المرضى الذين لديهم الكثير من الشعر ، مما يسهل التقاط إشارة المقاومة.
    4. ضع الأحزمة على الفراغاتالوربية 4 و 5 لجدار صدر المريض (مثل المحيط المقاس) وتأكد من عدم وجود تداخل للأقطاب الكهربائية عند وضع الأحزمة.
    5. حافظ على الاستمرارية دون فجوات في الظهر لأن خوارزمية إعادة بناء الصورة تسمح بفجوة أمامية تتناسب مع حجم الحزام.
    6. أثناء وضع الحزام ، أدر المريض للوصول إلى الظهر. قم بتأمين مجرى الهواء ، وجميع الخطوط الوريدية أو الشريانية الساكنة ، والمصارف ، واتبع الإرشادات المحددة التي يقدمها أخصائيو الرعاية الصحية.
  2. قم بتوصيل مستشعر التدفق بدائرة التهوية بالقرب من القطعة Y وضعه مع المستشعر لأعلى لمنع تراكم السوائل وتداخل الإشارة (الشكل 2 أ).
  3. قم بتوصيل القطب المرجعي بقطب تخطيط كهربية القلب (ECG).
    ملاحظة: لا يمكن مراقبة المريض بدون الكابل المرجعي (الشكل 2 ب).
    1. بالنسبة للمرضى البالغين والأطفال ، ضع القطب الكهربائي على البطن أو الكتف.
    2. بالنسبة لمرضى حديثي الولادة ، ضع القطب الكهربائي على الساق.
  4. قم بتشغيل EIT وأدخل البيانات الديموغرافية للمريض (الشكل 3).
  5. ابدأ في المراقبة وتجنب أي تحركات للمريض ؛ يتم إنشاء صورة مرجعية وتعرض شاشة التهوية بعد البدء في المراقبة (الشكل 4). يتم إنشاء صورتين: الصورة الديناميكية وخريطة التهوية.
    ملاحظة: أثناء التسجيل ، من الضروري تجنب أي حركات للمريض تتداخل مع الأحزمة.
  6. خطوة بخطوة لأداة معايرة PEEP على جهاز EIT
    1. حدد أداة PEEP معايرة بالتحليل الحجمي من أيقونة الشاشة الرئيسية .
    2. قم بالوصول إلى خيارات الأداة بالنقر فوق أيقونة خيارات الأداة .
    3. اضبط الفواصل الزمنية لضبط الفواصل الزمنية لتغييرات PEEP أثناء المعايرة بالتحليل الحجمي لتحقيق الاستقرار في التهوية في كل حالة.
      ملاحظة: يعتمد الفاصل الزمني على حالة المريض (على سبيل المثال ، عدم استقرار ديناميكا الدم) وتعليمات الجهاز.
    4. اضبط قيمة العتبة للكشف التلقائي عن تغيير PEEP.
    5. ابدأ المعايرة بالتحليل الحجمي بالضغط على شاشة المعايرة بالتحليل الحجمي PEEP لبدء العد التنازلي بناء على الوقت المعدل لتغييرات PEEP.
    6. عند المطالبة، اضبط قيمة PEEP على جهاز التنفس الصناعي وفقا للبروتوكول. سيكتشف الجهاز هذا التغيير تلقائيا ويبدأ العد التنازلي الجديد.
    7. مراقبة تغييرات PEEP - تحديثات الشاشة مع كل تغيير PEEP. إذا فشل الكشف التلقائي ، فتوقف يدويا على الإجراء. اختياريا، قدم تعليقات أو قم بتسمية المعايرة بالتحليل الحجمي. سيتم بعد ذلك عرض الرسم البياني للمعايرة بالتحليل الحجمي PEEP.
  7. خطوة بخطوة لأداة التروية على جهاز EIT
    1. تحضير المريض
      1. تأكد من التخدير الكافي وإذا لزم الأمر ، الحصار العصبي العضلي ، لأن أي جهد تنفسي يمكن أن يعطل الإجراء.
        ملاحظة: قد يظهر المريض جهودا تنفسية لا يمكن اكتشافها على الرغم من مراقبة التهوية الميكانيكية.
    2. ابدأ الإجراء. ابدأ الإجراء بالنقر فوق أيقونة ابدأ داخل برنامج EIT.
    3. التعرف على دورة التهوية
      1. اسمح للبرنامج بالتعرف على بعض دورات التهوية لإنشاء بيانات أساسية.
    4. انقطاع النفس والحقن
      1. قم بالتبديل إلى وضع ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (CPAP) أو وضع تهوية دعم الضغط (PSV) مع دعم ضغط 0 سم H2O. حافظ على هذا لمدة تزيد عن 20 ثانية. خلال هذه الفترة ، قم بحقن 10 مل بسرعة وباستمرار من محلول ملحي مفرط التوتر بنسبة 7.5٪ أو بيكربونات 8.4٪ من خلال قسطرة وصول وريدية مركزية في الوريد الوداجي الداخلي أو تحت الترقوة.
    5. استعادة التهوية. بمجرد اكتمال الحقن ، عد إلى إعدادات التهوية العادية.
    6. إعادة بناء الصورة
      1. دع خوارزمية EIT تعيد بناء صورة التروية بناء على حركية التمريرة الأولى للتباين المتدفق عبر القلب والرئتين.

إعداد التهوية الميكانيكية مع مستشعر التدفق ؛ رسم تخطيطي لواجهة المريض ومكونات الدائرة.
الشكل 2: وضع مستشعر التدفق. (أ) وضع مستشعر التدفق بين الدائرة و ETT. (ب) الحزام المحيط بالصدر متصل بجهاز EIT. يتم توصيل مستشعر التدفق بين ETT والدائرة. كابل مرجعي متصل بالقطب الكهربائي على البطن. اختصار: ETT = أنبوب القصبة الهوائية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

واجهة البرامج الطبية ، وشاشة إعداد المريض ، وحقول إدخال البيانات للتشخيص والتحليل.
الشكل 3: شاشة التهيئة لجهاز مراقبة التصوير المقطعي للمقاومة الكهربائية. تشير الحقول المميزة بعلامات نجمية حمراء إلى المعلومات الإلزامية التي يجب إكمالها من أجل الإعداد والتشغيل المناسبين. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

مخطط نظام التهوية مع صورة ديناميكية وخريطة تهوية وتحليل بيانات الجهاز التنفسي.
الشكل 4: تعرض شاشة EIT صورة ديناميكية وخريطة تهوية ومخطط تضخم. على الجانب الأيسر من الشاشة ، يوجد توزيع تهوية مقسوما على المنطقة ((A / P ، R / L). على الجانب الأيمن من الشاشة ، توجد معلمات تهوية بما في ذلك ضغط القيادة ، و PEEP ، و PEEP التلقائي ، و PIP ، و PPlat Alv ، و VT ، و CRS ، و RR ، و RAW. الاختصارات: EIT = التصوير المقطعي بمقاومة كهربائية. A / P = الأمامي / الخلفي ، R / L = اليمين / اليسار ؛ زقزقة = ضغط الزفير الإيجابي ؛ PIP = ذروة ضغط الشهيق. PPlat Alv = ضغط الهضبة السنخية ؛ VT = حجم المد والجزر ؛ CRS = امتثال الجهاز التنفسي ؛ RR = معدل التنفس؛ RAW = مقاومة مجرى الهواء. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

مراقبة التهوية
تعرض الصورة الديناميكية (الشكل 4) اختلافات في الوقت الفعلي لتوزيع الهواء أثناء التهوية باستخدام ألوان تتراوح من الأزرق الداكن (الأقل تهوية) إلى الأبيض (الأكثر تهوية) لتمثيل التغييرات الإقليمية. تشير المناطق الرمادية إلى عدم وجود اختلاف في التهوية. تسمح الصور الديناميكية بالتعرف السريع على الاختلافات في الثوابت الزمنية داخل الرئة ووجود أنماط متناقضة. من المهم ملاحظة أن المناطق ذات التباين المحدود في الهواء أثناء الدورة التنفسية قد تنتج عن فرط الانتفاخ أو المناطق المنهارة.

توضح "خريطة التهوية" (الشكل 4) كيفية توزيع حجم الهواء عبر مقطع عرضي محدد أثناء دورات التنفس. يشير اللون الأزرق الساطع إلى مناطق الرئة التي تستقبل معظم حجم المد والجزر ، وهو ما يتناسب مع تغير إشارة المعاوقة بين الإلهام والزفير. على العكس من ذلك ، يمثل اللون الأزرق الداكن المناطق ذات التباين المنخفض في الحجم. تسمح خريطة التهوية بتقييم توزيع التهوية الإقليمية داخل الرئتين. تنقسم الرئتان إلى مناطق أمامية / خلفية ويمين / يسرى ، مما يسمح بإجراء تقييم مفصل وعرض مخططات التحجم في مناطق محددة على الشاشة4.

يمثل منحنى تباين مقاومة الصدر لتعدد الصمام (الشكل 4) سعة الموجة المقابلة لحجم المد والجزر ، مع خط الأساس المكافئ للتهوية الرئوية أو السعة المتبقية الوظيفية (FRC) أو حجم الرئة في نهاية الزفير (EELV). يمكن لمعلومات التهوية تقدير التغيرات النسبية في إجمالي حجم الهواء داخل الصدر.

يتم التقاط معلمات مجرى الهواء على الجانب الأيمن من الشاشة (الشكل 4) بواسطة مستشعر التدفق ويتم عرضها كرسوم بيانية وأرقام على شكل موجة. يتم حساب المعلمات مثل ضغط القيادة ، وPEEP التلقائي ، وضغط الهضبة السنخية ، والامتثال ، والمقاومة (في العمود العددي على اليمين) أثناء الدورات الخاضعة للرقابة. سيتم عرض المعلمات PEEP وضغط الذروة وحجم المد والجزر ومعدل التنفس في جميع الدورات. يسمح استخدام مستشعر التدفق القريب بدمج بيانات التهوية والمعاوقة على نفس الشاشة ، بغض النظر عن العلامة التجارية أو طراز جهاز التنفس الصناعي الميكانيكي.

أداة المعايرة بالتحليل الحجمي PEEP (الشكل 5)
يجب مزامنة المريض مع جهاز التنفس الصناعي ، وتجنب جهد التنفس التلقائي والحركة التي قد تؤثر على معايرة PEEP. يمكن الوصول إلى ذلك من خلال التخدير الكافي ، وإذا لزم الأمر باستخدام عوامل الشلل. يجب أن يكون مستشعر التدفق وأنبوب جهاز التنفس الصناعي خاليين من أي عوائق ، مثل السوائل والإفرازات ، للحفاظ على المراقبة الدقيقة.

يكتشف EIT التغيرات في التهوية الإقليمية ، وعند دمجه مع مقياس التدفق يكون قادرا على تقدير ميكانيكا الجهاز التنفسي الإقليمية ، بما في ذلك ضغط مجرى الهواء وحجم المد والجزر والتدفق. يقدم النتائج كنسب مئوية للمناطق المنهارة ومفرطة الانتفاخ على مستويات PEEP المختلفة من خلال حساب تغييرات الامتثال الإقليمي. اقترح بعض المؤلفين معايرة PEEP إلى نقطة العبور بين النسبة المئوية للانتفاخ الزائد (المنحنى الأبيض في الشكل 5 والمنطقة البيضاء في الشكل 6) والنسبة المئوية للانهيار (المنحنى الأزرق في الشكل 5 والمنطقة الزرقاء في الشكل 6). في مستوى PEEP هذا ، هناك حد أدنى من حدوث كل من المناطق شديدة الانتفاخ والانهيار (المنحنى البرتقالي في الشكل 5) ووظيفة الرئة. تبحث الدراسات الجارية فيما إذا كان PEEP الذي تم تعيينه عند نقطة العبور بين فرط الانتفاخ والانهيار مفيد سريريا.

الامتثال وارتفاع الانتفاخ مقابل مخطط PEEP ؛ تحليل ميكانيكا الرئة. تصور البيانات.
الشكل 5: أداة معايرة PEEP على شاشة EIT. يمثل المنحنى البرتقالي الامتثال ، ويمثل المنحنى الأبيض فرط الانتفاخ ، ويمثل المنحنى الأزرق الانهيار. الاختصارات: EIT = التصوير المقطعي بمقاومة كهربائية. PEEP = ضغط الزفير الإيجابي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

مخطط امتثال الرئة ؛ مستويات PEEP, فرط الانتفاخ, الاختلافات الانهيار; تحليل الأشعة المقطعية.
الشكل 6: عرض النسب المئوية لارتفاع التوتر (أبيض) والانهيار (الأزرق) ، والامتثال لقيم PEEP المختلفة على شاشة EIT. الاختصارات: EIT = التصوير المقطعي بمقاومة كهربائية. PEEP = ضغط الزفير الإيجابي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

تقييم التروية الرئوية مع EIT: دليل لمقدمي الرعاية الصحية
تم التعرف مؤخرا على التصوير المقطعي للمقاومة الكهربائية (EIT) ليكون أداة مراقبة قيمة لتهوية الرئة عن طريق قياس التغيرات في التوصيل الكهربائي. بينما يركز EIT بشكل أساسي على تقييم توزيع الهواء داخل الرئتين ، فإنه يمكن أن يوفر أيضا رؤى قيمة حول التروية الرئوية من خلال التقنيات المبتكرة.

التغيرات في المقاومة من حركة الدم في الصدر ذات سعة أصغر بكثير من تلك المتعلقة بالتهوية. وبالتالي ، لم يتم استخدام EIT تقليديا لقياس التروية. ومع ذلك ، فإن بعض الطرق التي تنطوي على الحقن الوريدي لمحلول ملحي مفرط التوتر بالاشتراك مع مناورة حبس النفس يمكن أن تعزل وتضخيم تغيرات المعاوقة المتعلقة بتدفق الدم. عندما ينتقل هذا المحلول عبر الأوعية الدموية ، فإنه يغير الخصائص الكهربائية للدم ، والتي يمكن ل EIT اكتشافها. يمكن أن يستنتج EIT بشكل غير مباشر أنماط التروية من خلال مراقبة تغيرات المعاوقة التي يسببها هذا المحلول أثناء دورانه عبر الأوعية الدموية الرئوية. يمكننا هذا النهج من اكتساب فهم أعمق لكل من التهوية والتروية داخل الرئتين في وقت واحد10. هذه الأداة مخصصة لأغراض البحث فقط في الولايات المتحدة و / أو وفقا للوائح المستشفيات المحلية و / أو موافقة الدول الأخرى من قبل منظمي الهيئات القانونية.

تصور التروية الرئوية
يساعد الحقن الوريدي لمحلول ذو موصلية كهربائية عالية ، مثل محلول ملحي مفرط التوتر أو بيكربونات الصوديوم ، في تصور تدفق الدم داخل الأوعية الدموية الرئوية11،12،13. تظهر المناطق ذات التروية العالية أنماط مقاومة مختلفة مقارنة بالمناطق الأقل انتشارا. يسمح هذا التطبيق المبتكر ل EIT بإجراء تقييم نسبي للتروية جنبا إلى جنب مع تصوير التهوية ، مما يوفر رؤية شاملة لوظائف الرئة ، مما يساعد على التمييز بين نقص الأكسجة في الدم الناجم عن عيوب التروية ، وعادة ما يتم علاجه بالعلاجات التي تعدل تروية الرئة ، ونقص الأكسجة في الدم الناجم عن اضطرابات التنفس الصناعي ، وغالبا ما يتم التعامل معها باستراتيجيات التهوية أو تغييرات الموضع. يسمح هذا التطبيق أيضا بمراقبة التغيرات في التروية الرئوية الإقليمية استجابة للعلاج المعمول به (مثل أكسيد النيتريك المستنشق ومضادات التخثر والأدوية المحللة للتخثر).

أداة التروية
تم تصميم أداة التروية داخل EIT خصيصا لتصور تدفق الدم الرئوي أثناء التهوية الميكانيكية الخاضعة للرقابة. يتضمن حقن محلول ملحي مفرط التوتر في الوريد خلال فترة توقف التنفس أثناء فترة وجيزة. تعرض الصورة الناتجة توزيع التروية الرئوية ، بألوان تتراوح من الأصفر (يشير إلى ارتفاع التروية) إلى الأحمر الداكن (مما يشير إلى انخفاض التروية) في المقطع العرضي للصدر (انظر الشكل 7).

خريطة التروية الرئوية. رسم تخطيطي مع تحليل التروية ، يوضح الاتجاهات المفلترة والمجهزة.
الشكل 7: الاختلافات في النسبة المئوية لتوزيع التروية في مناطق مختلفة من الصدر. تظهر الاختلافات في التروية إلى الأمامية والخلفية واليمين واليسار ، مع ألوان تتراوح من الأصفر (التروية الأعلى) إلى الأحمر الداكن (التروية السفلية) في المقطع العرضي للصدر. من الممكن أيضا تشغيل الفيديو المعالج عبر الإنترنت الذي يظهر التباين المتدفق عبر القلب باللون الأزرق بعد الرئتين بألوان حمراء. الاختصارات: A = الأمامي. ص = خلفي. R = حق. L = اليسار. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

التحليل عبر الإنترنت وغير متصل
يقيس EIT باستمرار مخططات التضخم وتوزيع الهواء في جميع أنحاء الرئتين. يعكس تباين المعاوقة تغيرات حجم المد والجزر ، مما يتيح التقييم الإقليمي للرئتين. يمثل الرسم التخطيطي التشعبي بيانيا تغيرات حجم الرئة أثناء الإلهام والزفير (الشكل 8). يمكن قياس تباين الهواء في أجزاء مختلفة من الرئتين. هذا هو أحد أكثر القياسات فائدة من EIT ، حيث يقوم بتقييم التهوية الإقليمية.

يقوم جهاز EIT بإنشاء مصفوفة 32 × 32 لرسم خريطة لمنطقة الرئة بأكملها. يتم نقل هذه المصفوفة إلى شبكة تغطي الرئتين بأكملها. يتم تعيين قيمة المقاومة أو المقاومة لكل مربع صغير داخل الشبكة ، يعرف باسم البكسل ، تتوافق التغييرات في قيم المعاوقة مع التغيرات في حجم الرئة في جزء معين من الرئة.

باستخدام برنامج مخصص ، يأخذ EIT هذه التغييرات في قيم المعاوقة ويولد صورة. تساعدنا هذه الصورة على فهم حجم التباين في الحجم ، الممثل على مقياس الألوان. يشير اللون الأزرق الفاتح إلى الحجم الكبير ، ويشير اللون الأزرق الداكن إلى انخفاض الحجم. لا يوجد اختلاف في المعاوقة أو لا يوجد تغيير في حجم المد والجزر باللون الرمادي (الشكل 8). بشكل أساسي ، تعمل كخريطة ، تحدد بدقة مكان حدوث هذه التغييرات داخل الرئة.

مخطط التهوية الديناميكية مع الرسم البياني لوقت المعاوقة وتحليل وحدة الرئة لمراقبة TIMPEL.
الشكل 8: الصورة الديناميكية للتهوية التي توضح كل بكسل في مصفوفة 32 × 32 ، بإجمالي 1,024 بكسل. يتم تمثيل اتساع التهوية من خلال اتساع الموجة وشدة اللون ، حيث يشير اللون الرمادي إلى عدم وجود حجم والانتقال من الأزرق الفاتح إلى الأزرق الداكن الذي يمثل حجما مرتفعا إلى منخفضا ، على التوالي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

هناك العديد من الحالات السريرية التي يمكن أن يكون فيها EIT مفيدا. على سبيل المثال ، في التحديد المبكر للمضاعفات والحالات التي قد تؤدي إلى إصابة الرئة ، مثل انخماص الرئة ، والإفراط في الانتفاخ ، واسترواح الصدر. انخماص الرئة هو أحد أكثر الأمراض شيوعا لدى المرضى في المستشفى. إنه ينطوي على الانهيار الجزئي أو الكامل لأنسجة الرئة ، مما يقلل من أحجام الرئة ويضعف تبادل الغازات. يمكن اكتشاف انخماص الرئة بواسطة EIT كما هو موضح في الشكل 9 أ. الشكل 9 أ والشكل 9 ب هما صور خريطة التهوية من نفس المريض ، على بعد أقل من 13 دقيقة. في الشكل 9 أ ، تحدث 23٪ فقط من تغيرات المعاوقة في المنطقة الخلفية ، والتي يمكن رؤيتها أيضا من خلال انخفاض المناطق الزرقاء الزاهية والزرقاء الداكنة التي لوحظت في هذه المنطقة. بعد زيادة PEEP من 4 إلى 10 سم H2O ، يكشف الشكل 9 ب عن زيادة التهوية في الرئة الخلفية التي زادت من 23٪ إلى 43٪. بالمقارنة مع الشكل 9 أ ، يظهر المريض زيادة في الامتثال من 18.8 إلى 27.6 مل / سمH 2O. والجدير بالذكر أن هذا الكسب يحدث في المنطقة الخلفية الثنائية ، وهو ما يتضح من زيادة المناطق الزرقاء الفاتحة والداكنة في الجزء الخلفي (الشكل 9 ب). علاوة على ذلك ، هناك انخفاض في ضغط القيادة ، مما يشير إلى أن الزيادات الإضافية في حجم المد والجزر و PEEP لا تفرض ضغطا إضافيا على الرئتين14،15.

مخطط توزيع التهوية مع معلمات PEEP ، الهضبة ، RR ، VT ، يوضح خرائط التهوية A و B.
الشكل 9: الاختلافات في التهوية عند قيم PEEP المختلفة. (أ) في PEEP 4 cmH2O ، تظهر الصورة اختلافا في التهوية بين المناطق الأمامية (الأكثر تهوية) والخلفية (الأقل تهوية). (ب) بعد زيادة PEEP من 4 إلى 10 سم H2O ، يتضح تحسن التهوية في المنطقة الخلفية. اختصار: PEEP = ضغط الزفير الإيجابي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

يشير فرط الانتفاخ إلى التمدد المفرط أو تمدد أنسجة الرئة بما يتجاوز قدرتها الفسيولوجية ، مما يؤدي إلى تلف محتمل للحويصلات الهوائية والهياكل المحيطة. يمكن أن يحدث فرط الانتفاخ عندما يكون الضغط المطبق من جهاز التنفس الصناعي لتضخيم الرئتين مرتفعا للغاية. مراقبة مقاومة الرئة الإقليمية أثناء إجراءات التنفس الصناعي تتجنب فرط الانتفاخ وإصابة الرئة16. في الشكل 10 أ ، يكون المريض على PEEP من 22 سم H2O ، بينما في الشكل 10 ب ، يتم تقليل PEEP إلى 12 سم H2O. في الشكل 10 ب ، تعرض الصورة الديناميكية للتهوية من EIT زيادة في المناطق الزرقاء الفاتحة والداكنة في الرئة الأمامية ، مما يشير إلى زيادة التهوية. في الوقت نفسه ، هناك انخفاض في المناطق الزرقاء الفاتحة والداكنة في الرئة الخلفية (من 67٪ إلى 43٪) ، مما يشير إلى تخفيف الانتفاخ الزائد المرتبط بارتفاع PEEP البالغ 22 سمH 2O في الشكل 10 أ. يوضح هذا المثال قدرة EIT على تحديد فرط الانتفاخ وتعزيز التهوية الواقية للرئة عبر الرئة9.

صورة الطب النووي ؛ نضح القلب. مقارنة النسبة المئوية للتدفق يسار 67٪ ، يمين 43٪.
الشكل 10: التغييرات في PEEP. (أ) زقزقة 22 سم H2O ؛ (ب) زقزقة 12 سمH 2O. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

استرواح الصدر هو حالة تتميز بوجود الهواء في التجويف الجنبي ، المسافة بين الرئة وجدار الصدر. يمكن أن يؤدي تراكم الهواء هذا إلى انهيار الرئة ، والتحول المنصف ، والانهيار الديناميكي الدموي. باستخدام EIT ، يمكن ملاحظة التغييرات في مقاومة الصدر في الوقت الفعلي ، كما هو موضح في الصورة الديناميكية للتهوية17،18،19. هناك علامة واحدة في الصورة الديناميكية للتهوية تظهر الاشتباه في استرواح الصدر ، تسمى علامة "خارج الطور". تشير علامة "خارج الطور" إلى مؤشر مرئي حيث لا تتماشى تغيرات المعاوقة في الرئة بشكل صحيح مع الدورة التنفسية. في الدورة التنفسية الطبيعية ، يجب مزامنة تغيرات المعاوقة في الرئة مع مرحلتي الاستنشاق والزفير. عند حدوث استرواح الصدر ، ستظهر الصورة الديناميكية للتهوية انحرافا عن النمط المتوقع حيث لا تتم مزامنة تغييرات المعاوقة مع مرحلتي الاستنشاق والزفير العادية. بالإضافة إلى ذلك ، قد يشير الارتفاع في خط الأساس لمخطط التضخم الذي يعني زيادة في مقاومة الرئة في نهاية الزفير (EELI) ، على الرغم من انخفاض PEEP ، إلى وجود استرواح الصدر (الشكل 11).

قياس المعاوقة أثناء الدورة التنفسية ، رسم تخطيطي يوضح مراحل الإلهام / الزفير.
الشكل 11: علامة "خارج الطور" في خريطة التهوية. في الوقت نفسه ، يظهر مخطط التشعب ارتفاعا في خط الأساس ، على الرغم من انخفاض PEEP. كلتا النتيجتين تدعمان بقوة وتؤكدان وجود استرواح الصدر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد ضعف الجهاز التنفسي والحاجة إلى التدخل الداعم ، بما في ذلك التهوية الميكانيكية الغازية ، أمرا شائعا لدى المرضى في المستشفى. لذلك ، تعد مراقبة التهوية والتروية الرئوية أمرا بالغ الأهمية للتشخيص والعلاج الفوري والشخصي. على عكس تقنيات التصوير القياسية مثل الأشعة السينية والفحص المقطعي المحوسب (CT-scan) ، يوفر EIT تصويرا غير جراحي وخالي من الإشعاع للرئتين وخصائصهما الإقليمية في الوقت الفعلي1،2،3،4،20. EIT مفيد بجانب السرير في كل من وحدة العناية المركزة وغرفة العمليات بسبب هذه القدرات. لا يوفر EIT مراقبة التهوية فحسب ، بل يوفر أيضا القدرة على تحليل التروية الرئوية ، وهو أمر غير ممكن حاليا في الممارسة السريرية الروتينية6،7،8.

أثناء التهوية الميكانيكية ، تعد حماية الرئة هدفا رئيسيا للعلاج. أحد الأهداف هو تجنب انخماص الرئة والانتفاخ المفرط في الرئتين ، مما قد يؤدي إلى إصابة السنخية. عادة ، يتم إعطاء PEEP لمنع انخماص الرئة والحفاظ على حجم الرئة. يعد تحديد PEEP الأمثل للمرضى الفرديين ، والمعروف باسم "معايرة PEEP" طريقة حاسمة ، لا سيما في حالات مثل متلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS) والسمنة وارتفاع ضغط الدم البطني21،22.

تعتمد الطريقة التقليدية لمعايرة PEEP على الأكسجين وميكانيكا الرئة. ومع ذلك ، فإن هذا النهج لا يأخذ في الحسبان التغيرات الرئوية الإقليمية وما إذا كانت مناطق الرئة مفرطة الانتفاخ أو الانهيار. توفر التقنيات المتقدمة مثل EIT صورا مفصلا في الوقت الفعلي للرئتين أثناء الإلهام والزفير. تسمح معايرة PEEP باستخدام EIT بتحسين الأكسجين وميكانيكا الرئة مع تقليل فرط انتفاخ الحمة والانهيار23،24،25،26،27،28.

في الآونة الأخيرة ، تم تطوير أداة التروية الخاصة ب EIT لتوفير تقييم مفصل لتدفق الدم الرئوي الإقليمي ، مما يسمح للأطباء والعاملين الطبيين بتقدير العلاقة بين التهوية والتروية. كما تم استخدام التروية الرئوية التي تم تقييمها بواسطة EIT لتحديد الاستجابة لتعديلات التهوية والأكسجين بالإضافة إلى الاستجابة للعلاج بالأوعية الدموية الرئوية9،23،25،29،30،31. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ل EIT أيضا اكتشاف عيوب التروية الرئوية الكبيرة ، مما يشير إلى وجود انسداد التخثر32،33.

EIT لديه بعض موانع الاستعمال. أولا ، لا ينصح حاليا ب EIT في المرضى الذين يعانون من أجهزة تنظيم ضربات القلب أو أجهزة تنظيم ضربات القلب القابلة للزرع. في الوقت الحاضر ، لا توجد دراسات لتقييم التداخل الكهربائي لإشارة EIT ووظيفة جهاز تنظيم ضربات القلب. ثانيا ، يمكن تغيير إشارة المعاوقة من خلال ظروف مثل انتفاخ الرئة المنصف الكبير أو انتفاخ الرئة تحت الجلد ، مما يضعف التفسير الصحيح لخرائط التهوية والتروية. أخيرا ، يمثل شرط أن يكون الحزام على اتصال وثيق بالجلد تحديات في استخدام EIT مع المرضى الذين لديهم ضمادات صدرية34.

من الأهمية بمكان توخي الحذر وتجنب استخدام أداة التروية في سيناريوهات معينة: المرضى الذين يتلقون جرعات متزايدة من مثبطات الأوعية. المرضى الذين يعانون من فرط صوديوم الدم. المرضى الذين يعانون من استرواح الصدر النشط و / أو الناسور القصبي القصبي. المرضى حديثي الولادة والأطفال. إن استخدام EIT لتقييم التروية جنبا إلى جنب مع تصوير التهوية التقليدي يمكن مقدمي الرعاية الصحية من فهم أعمق لوظائف الرئة ، مما يساعد في تشخيص وعلاج المرضى في مختلف البيئات السريرية.

اعتبارات تتعلق بمجموعات سكانية محددة
تنطبق مبادئ تقنية EIT على حديثي الولادة والأطفال والمرضى البالغين وفقا لذلك مع محيط الصدر وحجم الحزام. يمكن التخلص من أحزمة الأطفال حديثي الولادة ويوصى بوضعها لمدة 24 ساعة بدلا من 48 ساعة للبالغين. تم إنشاء مستشعر تدفق محدد قادر على قياس أحجام المد والجزر الصغيرة (من 3 مل إلى 100 مل) المرتبطة بهذه المجموعة ولها مساحة ميتة مقابلة تبلغ 1 مل.

تصنف المراقبة عبر الإنترنت الرئتين إلى مناطق اهتمام محددة مسبقا (ROI) ، على سبيل المثال. أربعة أنصاف (يسار ، يمين ، أمامي ، وخلفي) ، أو أربع طبقات أفقية. ومع ذلك ، يمكن أن يوفر التحليل دون اتصال بالإنترنت المزيد من الفرص للتحليل المتعمق ، مثل بكسل تلو الآخر. يتم تخزين جميع البيانات من EIT بتنسيق خاص يعرف باسم إدارة معلومات المنتج (PIM). يقوم ملف PIM بتغليف المعلومات المعالجة مسبقا ، بما في ذلك الجهد المقاس قبل إعادة البناء المقطعي ، والإشارات غير المفلترة ، ومعلمات التهوية. لاستخراج ملف PIM للتحليل دون اتصال بالإنترنت ، قم بتوصيل محرك أقراص USB بالفتحة الموجودة على جهاز EIT ؛ ثم حدد المريض الفهرس. يعد التحليل دون اتصال بالإنترنت مفيدا لأنه يوفر جميع البيانات التفصيلية اللازمة لفهم فسيولوجيا الرئة.

كأداة تشخيصية بجانب السرير ، يمكن أن يساعد EIT في تشخيص حالات مثل انخماص الرئة والانتفاخ المفرط واسترواح الصدر. بالإضافة إلى العرض السريري والفحص البدني ، يقدم EIT معلومات مفصلة لهذه التشخيصات. يتيح EIT استرجاع المعلومات بشكل أسرع مقارنة بالتحقيق الكلاسيكي. تمكن هذه القدرة الأطباء وغيرهم من العاملين في المجال الطبي من تشخيص المرضى وعلاجهم على الفور24،35،36،37.

يعد تعلم كيفية استخدام وتفسير EIT أمرا ضروريا لأنه يثبت فائدته في الممارسة السريرية. تجعل طبيعتها غير الغازية وقدرات المراقبة في الوقت الفعلي من EIT أداة قيمة لأطباء الرعاية الصحية في مختلف البيئات الطبية.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تلقى Glasiele Alcala و Caio C. A. Morais و Marcus Victor رسوما استشارية ، بينما تلقت Carolyn La Vita رسوم شهادة من Timpel ، التي تصنع جهازا مستخدما في هذه الدراسة. مارسيلو بي بي أماتو هو مساهم أقلية في Timpel. لا يوجد أي من المؤلفين الآخرين لديه أي تضارب في المصالح.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نعرب عن خالص تقديرنا لجميع المؤلفين المشاركين لمساهمتهم في هذه الورقة ونشكر TIMPEL Medical على دعمها السخي لهذه المخطوطة بالمعدات والدعم.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
معدات EIT (ENLIGHT2100)Timpel الطبية
الطبي
Timpel  الطبي
Timpel Philips
Reference CableTimpel Medical
Solution مع الموصلية الكهربائية العالية (مثل محلول ملحي مفرط التوتر ، بيكربونات الصوديوم)غير قابل للتطبيق
أحزمة تغطية الحزام مستشعر التدفق

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Electrical impedance tomography. Curr Opin Crit Care. 15 (1), 18-24 (2009).">Costa, E. L., Lima, R. G., Amato, M. B. Electrical impedance tomography. Curr Opin Crit Care. 15 (1), 18-24 (2009).
  2. Chest electrical impedance tomography examination, data analysis, terminology, clinical use and recommendations: consensus statement of the TRanslational EIT developmeNt stuDy group. Thorax. 72 (1), 83-93 (2017).">Frerichs, I., et al. Chest electrical impedance tomography examination, data analysis, terminology, clinical use and recommendations: consensus statement of the TRanslational EIT developmeNt stuDy group. Thorax. 72 (1), 83-93 (2017).
  3. Regional lung perfusion estimated by electrical impedance tomography in a piglet model of lung collapse. J Appl Physiol (1985). 112 (1985), 225-236 (2012).">Borges, J. B., et al. Regional lung perfusion estimated by electrical impedance tomography in a piglet model of lung collapse. J Appl Physiol (1985). 112 (1985), 225-236 (2012).
  4. et al. Imbalances in regional lung ventilation: a validation study on electrical impedance tomography. Am J Respir Crit Care Med. 169 (7), 791-800 (2004).">Victorino, J. A., et al. et al. Imbalances in regional lung ventilation: a validation study on electrical impedance tomography. Am J Respir Crit Care Med. 169 (7), 791-800 (2004).
  5. Pulmonary pathophysiology development of COVID-19 assessed by serial Electrical Impedance Tomography in the MaastrICCht cohort. Sci Rep. 12 (1), 14517(2022).">Heines, S. J. H., et al. Pulmonary pathophysiology development of COVID-19 assessed by serial Electrical Impedance Tomography in the MaastrICCht cohort. Sci Rep. 12 (1), 14517(2022).
  6. Effect of general anesthesia and controlled mechanical ventilation on pulmonary ventilation distribution assessed by electrical impedance tomography in healthy children. PLoS One. 18 (3), e0283039(2023).">Nascimento, M. S., et al. Effect of general anesthesia and controlled mechanical ventilation on pulmonary ventilation distribution assessed by electrical impedance tomography in healthy children. PLoS One. 18 (3), e0283039(2023).
  7. Thoracic electrical impedance tomography in Chinese hospitals: a review of clinical research and daily applications. Physiol Meas. 41 (4), 01(2020).">Zhao, Z., Fu, F., Frerichs, I. Thoracic electrical impedance tomography in Chinese hospitals: a review of clinical research and daily applications. Physiol Meas. 41 (4), 01(2020).
  8. Electrical impedance tomography in adult patients undergoing mechanical ventilation: A systematic review. J Crit Care. 35, 33-50 (2016).">Kobylianskii, J., Murray, A., Brace, D., Goligher, E., Fan, E. Electrical impedance tomography in adult patients undergoing mechanical ventilation: A systematic review. J Crit Care. 35, 33-50 (2016).
  9. Bedside estimation of recruitable alveolar collapse and hyperdistension by electrical impedance tomography. Intensive Care Med. 35 (6), 1132-1137 (2009).">Costa, E. L., et al. Bedside estimation of recruitable alveolar collapse and hyperdistension by electrical impedance tomography. Intensive Care Med. 35 (6), 1132-1137 (2009).
  10. Lung perfusion during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation in a model of hypoxemic respiratory failure. Intensive Care Med Exp. 10 (1), 15(2022).">Mendes, P. V., et al. Lung perfusion during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation in a model of hypoxemic respiratory failure. Intensive Care Med Exp. 10 (1), 15(2022).
  11. Regional lung perfusion using different indicators in electrical impedance tomography. J Appl Physiol (1985). 135 (3), 500-507 (2023).">Gaulton, T. G., et al. Regional lung perfusion using different indicators in electrical impedance tomography. J Appl Physiol (1985). 135 (3), 500-507 (2023).
  12. Electrical impedance tomography identifies evolution of regional perfusion in a porcine model of acute respiratory dstress syndrome. Anesthesiology. 139 (6), 815-826 (2023).">Martin, K. T., et al. Electrical impedance tomography identifies evolution of regional perfusion in a porcine model of acute respiratory dstress syndrome. Anesthesiology. 139 (6), 815-826 (2023).
  13. Improving pulmonary perfusion assessment by dynamic contrast-enhanced computed tomography in an experimental lung injury model. J Appl Physiol (1985). 134 (6), 1496-1507 (2023).">Xin, Y., et al. Improving pulmonary perfusion assessment by dynamic contrast-enhanced computed tomography in an experimental lung injury model. J Appl Physiol (1985). 134 (6), 1496-1507 (2023).
  14. Unilateral atelectasis in a preterm infant monitored with electrical impedance tomography: a case report. Eur J Pediatr. 173 (12), 1715-1717 (2014).">vander Burg, P. S., Miedema, M., de Jongh, F. H., van Kaam, A. H. Unilateral atelectasis in a preterm infant monitored with electrical impedance tomography: a case report. Eur J Pediatr. 173 (12), 1715-1717 (2014).
  15. Evaluation of atelectasis using electrical impedance tomography during procedural deep sedation for MRI in small children: A prospective observational trial. J Clin Anesth. 77, 110626(2022).">Riva, T., et al. Evaluation of atelectasis using electrical impedance tomography during procedural deep sedation for MRI in small children: A prospective observational trial. J Clin Anesth. 77, 110626(2022).
  16. Influence of overdistension/recruitment induced by high positive end-expiratory pressure on ventilation-perfusion matching assessed by electrical impedance tomography with saline bolus. Crit Care. 24 (1), 586(2020).">He, H., et al. Influence of overdistension/recruitment induced by high positive end-expiratory pressure on ventilation-perfusion matching assessed by electrical impedance tomography with saline bolus. Crit Care. 24 (1), 586(2020).
  17. Detection of posttraumatic pneumothorax using electrical impedance tomography-An observer-blinded study in pigs with blunt chest trauma. PLoS One. 15 (1), e0227518(2020).">Girrbach, F., et al. Detection of posttraumatic pneumothorax using electrical impedance tomography-An observer-blinded study in pigs with blunt chest trauma. PLoS One. 15 (1), e0227518(2020).
  18. Bedside electrical impedance tomography in early diagnosis of pneumothorax in mechanically ventilated ICU patients - a single-center retrospective cohort study. J Clin Monit Comput. 37 (2), 629-637 (2023).">Yang, Y., et al. Bedside electrical impedance tomography in early diagnosis of pneumothorax in mechanically ventilated ICU patients - a single-center retrospective cohort study. J Clin Monit Comput. 37 (2), 629-637 (2023).
  19. Electrical impedance tomography reveals pathophysiology of neonatal pneumothorax during NAVA. Clin Case Rep. 8 (8), 1574-1578 (2020).">Kallio, M., et al. Electrical impedance tomography reveals pathophysiology of neonatal pneumothorax during NAVA. Clin Case Rep. 8 (8), 1574-1578 (2020).
  20. Individual positive end-expiratory pressure settings optimize intraoperative mechanical ventilation and reduce postoperative atelectasis. Anesthesiology. 129 (6), 1070-1081 (2018).">Pereira, S. M., et al. Individual positive end-expiratory pressure settings optimize intraoperative mechanical ventilation and reduce postoperative atelectasis. Anesthesiology. 129 (6), 1070-1081 (2018).
  21. Electrical impedance tomography in acute respiratory distress syndrome management. Crit Care Med. 50 (8), 1210-1223 (2022).">Jimenez, J. V., Weirauch, A. J., Culter, C. A., Choi, P. J., Hyzy, R. C. Electrical impedance tomography in acute respiratory distress syndrome management. Crit Care Med. 50 (8), 1210-1223 (2022).
  22. Individualization of PEEP and tidal volume in ARDS patients with electrical impedance tomography: a pilot feasibility study. Ann Intensive Care. 11 (1), 89(2021).">Becher, T., et al. Individualization of PEEP and tidal volume in ARDS patients with electrical impedance tomography: a pilot feasibility study. Ann Intensive Care. 11 (1), 89(2021).
  23. Electrical impedance tomography to titrate PEEP at bedside in ARDS. Respir Care. 67 (8), 1061-1063 (2022).">Barbas, C. S. V., Amato, M. B. P. Electrical impedance tomography to titrate PEEP at bedside in ARDS. Respir Care. 67 (8), 1061-1063 (2022).
  24. Electrical impedance tomography as a tool for monitoring mechanical ventilation. An introduction to the technique. Adv Med Sci. 66 (2), 388-395 (2021).">Maciejewski, D., Putowski, Z., Czok, M., Krzych, L. J. Electrical impedance tomography as a tool for monitoring mechanical ventilation. An introduction to the technique. Adv Med Sci. 66 (2), 388-395 (2021).
  25. Lung recruitment assessed by electrical impedance tomography (RECRUIT): A multicenter study of COVID-19 acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 208 (1), 25-38 (2023).">Jonkman, A. H., et al. Lung recruitment assessed by electrical impedance tomography (RECRUIT): A multicenter study of COVID-19 acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 208 (1), 25-38 (2023).
  26. Electric impedance tomography-guided PEEP titration reduces mechanical power in ARDS: a randomized crossover pilot trial. Crit Care. 27 (1), 21(2023).">Jimenez, J. V., et al. Electric impedance tomography-guided PEEP titration reduces mechanical power in ARDS: a randomized crossover pilot trial. Crit Care. 27 (1), 21(2023).
  27. Electrical impedance tomography: A compass for the safe route to optimal PEEP. Respir Med. 187, 106555(2021).">Sella, N., et al. Electrical impedance tomography: A compass for the safe route to optimal PEEP. Respir Med. 187, 106555(2021).
  28. Integrating electrical impedance tomography and transpulmonary pressure monitoring to personalize PEEP in hypoxemic patients undergoing pressure support ventilation. Crit Care. 26 (1), 314(2022).">Slobod, D., et al. Integrating electrical impedance tomography and transpulmonary pressure monitoring to personalize PEEP in hypoxemic patients undergoing pressure support ventilation. Crit Care. 26 (1), 314(2022).
  29. Modulation of pulmonary blood flow in patients with acute respiratory failure. Nitric Oxide. 136-137, 1-7 (2023).">Spina, S., et al. Modulation of pulmonary blood flow in patients with acute respiratory failure. Nitric Oxide. 136-137, 1-7 (2023).
  30. Assessing regional lung perfusion changes to inhaled pulmonary vasodilators by electrical impedance tomography. Am J Respir Crit Care Med. 208 (9), e39-e40 (2023).">Cenci, S., Santiago, R. S., Bittner, E. A., Berra, L. Assessing regional lung perfusion changes to inhaled pulmonary vasodilators by electrical impedance tomography. Am J Respir Crit Care Med. 208 (9), e39-e40 (2023).
  31. Electrical impedance tomography for assessing the impact of inhaled nitric oxide on pulmonary artery pressure. Anesthesiology. , (2024).">Ekkapat, G., Ribeiro De Santis Santiago, R., Victor, M., Berra, L. Electrical impedance tomography for assessing the impact of inhaled nitric oxide on pulmonary artery pressure. Anesthesiology. , (2024).
  32. Bedside evaluation of pulmonary embolism by saline contrast electrical impedance tomography method: A prospective observational study. Am J Respir Crit Care Med. 202 (10), 1464-1468 (2020).">He, H., et al. Bedside evaluation of pulmonary embolism by saline contrast electrical impedance tomography method: A prospective observational study. Am J Respir Crit Care Med. 202 (10), 1464-1468 (2020).
  33. Three broad classifications of acute respiratory failure etiologies based on regional ventilation and perfusion by electrical impedance tomography: a hypothesis-generating study. Ann Intensive Care. 11 (1), 134(2021).">He, H., et al. Three broad classifications of acute respiratory failure etiologies based on regional ventilation and perfusion by electrical impedance tomography: a hypothesis-generating study. Ann Intensive Care. 11 (1), 134(2021).
  34. Lung imaging acquisition with electrical impedance tomography: Tackling common pitfalls. Anesthesiology. 139 (3), 329-341 (2023).">Ribeiro De Santis Santiago, R., et al. Lung imaging acquisition with electrical impedance tomography: Tackling common pitfalls. Anesthesiology. 139 (3), 329-341 (2023).
  35. Electrical impedance tomography to aid in the identification of hypoxemia etiology: Massive atelectasis or pneumothorax? A case report. Front Med (Lausanne). 9, 970087(2022).">Zhou, R., et al. Electrical impedance tomography to aid in the identification of hypoxemia etiology: Massive atelectasis or pneumothorax? A case report. Front Med (Lausanne). 9, 970087(2022).
  36. Electrical impedance tomography in the adult intensive care unit: clinical applications and future directions. Curr Opin Crit Care. 28 (3), 292-301 (2022).">Rubin, J., Berra, L. Electrical impedance tomography in the adult intensive care unit: clinical applications and future directions. Curr Opin Crit Care. 28 (3), 292-301 (2022).
  37. Lung monitoring with electrical impedance tomography: technical considerations and clinical applications. J Thorac Dis. 11 (7), 3122-3135 (2019).">Tomicic, V., Cornejo, R. Lung monitoring with electrical impedance tomography: technical considerations and clinical applications. J Thorac Dis. 11 (7), 3122-3135 (2019).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Electrical Impedance TomographyLung Function MonitoringIntensive Care UnitPulmonary PerfusionVentilation DistributionPEEP TitrationHypertonic Saline InjectionRegional VentilationMechanical VentilationLung Pathology Detection

Related Articles