Ein Modell Simulieren von klinisch relevanter Hypoxie beim Menschen

Das übergeordnete Ziel dieses Modells ist es, Apnoe-induzierte Hypoxie und Hyperkapnie in einem Humanmodell zu simulieren, wobei der Schwerpunkt auf intermittierender Apnoe, die während der Schlafapnoe auftritt, und Notfällen wie Atemwegsobstruktion liegt. Dieses Modell kann helfen, physiologische Mechanismen zu verstehen, um hypoxische Schäden am Gehirn trotz anhaltender Apnoe zu vermeiden. Der Hauptvorteil dieses dynamischen Modells besteht darin, dass wir klinisch relevante Hypoxie beim Menschen simulieren können.

Apnoe-abhängige Hypoxie senkt oft die Herzfrequenz. Hypoxie, die durch verminderten Sauerstoff und die eingeatmete Luft verursacht wird, erhöht die Herzfrequenz. Verschiedene Modelle der Hypoxie induzieren also gegensätzliche Effekte im Kreislauf.

Unser reproduzierbares Modell ermöglicht es uns, unterschiedliche technische Geräte zu untersuchen. Dies gibt uns die Möglichkeit, uns auf verschiedene physiologische Aspekte der Apnoe zu konzentrieren, ohne den Aufbau oder das Modell zu ändern. Reinigen Sie die Befestigungspunkte vor dem Anbringen von Elektroden an einer Person mit 70 % Alkohol.

Platzieren Sie nun eine NIRS-Elektrode über dem frontalen polaren Zwei-Locus auf der rechten Seite der Stirn über der Augenbraue und rechts neben dem mittleren sagittalen Sulcus. Verwenden Sie eine zweite Elektrode, um die Sauerstoffversorgung des peripheren Gewebes zu messen. Lege es auf die Innenseite des Unterarms.

Vermeiden Sie es, diese Elektrode über einem Venenplexus oder einer Arterie zu platzieren. Die Sättigung sollte größer als 80 % seinBevor Sie einen Wert für die Sauerstoffversorgung des zerebralen Gewebes messen, warten Sie, bis das NIRS-Signal mindestens fünf Minuten lang eine Abweichung von 3 % oder weniger anzeigt. Warten Sie auf ähnliche Weise, bis sich das Signal des peripheren Sauerstoffgehalts stabilisiert hat.

Platzieren Sie anschließend die EKG-Elektroden auf der Brust, wo keine Haare zu sehen sind. Platzieren Sie die R-Elektrode auf dem sternokostalen Kopf des Pectoralis major rechts. Platzieren Sie die L-Elektrode auf dem sternokostalen Kopf des Pectoralis major links.

Platzieren Sie die C-Elektrode auf dem fünften Interkostalraum in der Mitte der medialen Schlüsselbeinlinie. Legen Sie die F-Leitung auf die linke untere Rippenkante und die N-Leitung auf die rechte untere Rippenkante. Messen Sie nun die periphere Pulsoximetrie mit einer Fingerspitze an derselben Extremität, die auch zur Messung der Sauerstoffversorgung des peripheren Gewebes verwendet wird.

Messen Sie anschließend den nicht-invasiven Blutdruck mit einer Blutdruckmanschette an der kontralateralen Extremität aus der peripheren Pulsoximetrie-Messung. Wählen Sie in den programmierbaren Einstellungen ein Intervall von einer Minute und dann NIBP aus. Legen Sie mindestens 20 Minuten vor der Apnoe einen intravenösen Zugang in die Vena cubitalis medialis am rechten oder linken Arm an, um während und nach der Apnoe Blutproben zu entnehmen.

Bevor Sie beginnen, synchronisieren Sie die internen Uhren der Überwachungsgeräte, damit die Messungen synchronisiert werden. Senden Sie anschließend ein Netzwerkkabel vom Computer an das Monitorgerät. Befestigen Sie es an der Dockingstation.

Programmieren Sie dann die richtigen Netzwerkeinstellungen ein und die Software kann das Gerät steuern und Daten speichern. Positionieren Sie den Monitor außerdem so, dass die Daten für das Motiv nicht sichtbar sind. Überprüfen Sie die Signale der NIRS-Elektroden.

Wenn jemand zu unregelmäßig ist, positionieren Sie die Elektrode neu. Achten Sie darauf, die Elektrode nicht über dem größeren Venenplexus oder anderen Arterien zu platzieren. Das Signal sollte sich dann stabilisieren.

Ein hochvariables zerebrales NIRS-Signal kann auf eine Hyperventilation zurückzuführen sein. Weisen Sie den Probanden an, langsamer mit weniger Atemzugvolumen zu atmen, und bewerten Sie das Signal neu. Lassen Sie die Probanden mindestens 15 Minuten lang in Bauchlage ruhen und weisen Sie sie an, normal zu atmen, indem Sie 15 oder weniger Atemzüge pro Minute verwenden.

Bevor Sie eine Baseline einnehmen, entnehmen Sie Blutproben. Zwei Dinge, an die Sie denken sollten, sind, die ersten fünf Milliliter entnommenes Blut nicht zu verwenden und den Katheter nach jeder Entnahme immer mit steriler Kochsalzlösung zu spülen. Entnehmen Sie während des gesamten Testzeitraums bei Bedarf Blutproben.

Überprüfen Sie die Funktionalität und Signalqualität jedes Geräts, bevor Sie fortfahren. Achten Sie außerdem darauf, dass die Elektroden am Ende der Apnoe nicht durch unwillkürliche Bewegungen der Testperson entfernt werden können. Zählen Sie in den letzten zwei Minuten der Vorbereitung auf den Apnoe-Test die Zeit verbal herunter.

Lassen Sie die Versuchsperson dann mit den Fingern ihre letzten drei Inhalationen anzeigen. Das Ende des letzten Atemzugs markiert den Beginn der Apnoe. Notieren Sie diesen Zeitpunkt auf dem NIRS-Gerät.

Die Apnoe sollte so lange wie möglich durchgeführt werden. In der zweiten Hälfte sind Bewegungen der Brust und des Bauches üblich und deuten auf die Kampfphase hin. Das Ende der Apnoe wird durch die erste Eingebung markiert.

Notieren Sie diesen Zeitpunkt auf dem NIRS-Gerät. Um die Daten vom Monitorgerät zu verarbeiten, öffnen Sie die gespeicherte Datei auf dem Computer. Klicken Sie zuerst auf Überprüfen, um auf den Trendmonitor zuzugreifen, und wählen Sie Tools aus, und dann Option in der Menüuntermaske.

Bei Bedarf kann das Zeitintervall über das Trendintervall geändert werden. Wählen Sie nun die Maskentrends aus und speichern Sie die Daten. Verwenden Sie resultierende Trends.

txtdata, um es in einem Tabellenkalkulationsprogramm zu öffnen, wo es analysiert werden kann. Um die Daten vom NIRS-Gerät zu verarbeiten, öffnen Sie die Software auf dem Computer und verbinden Sie das NIRS-Gerät über WLAN. Übertragen Sie dann die Daten vom NIRS-Gerät und speichern Sie sie im CSV-Format, um sie als Tabelle zu öffnen.

Beziehen Sie in die Analyse nicht die letzten drei Inspirationen vor der Apnoe in die Ausgangswerte oder die ersten 30 Sekunden nach der maximalen Inspiration zu Beginn der Apnoe ein. Während einer sechsminütigen Apnoe eines Probanden wurden gleichzeitig Aufzeichnungen der peripheren Sauerstoffsättigung und des NIRS gemacht. Interessanterweise wurde nach Beginn der Apnoe eine Abnahme der Sauerstoffsättigung durch die periphere Sauerstoffsättigungsüberwachung im Vergleich zur zerebralen NIRS-Überwachung früher festgestellt.

In einer Studie mit zehn Apnoetauchern sanken die zerebralen NIRS-Werte signifikant später als die mit der Pulsoximetrie gemessenen Sättigungswerte. Auch im Vergleich zur Pulsoximetrie zeigte das periphere NIRS die früheste Entsättigung. Nach Wiederaufnahme der Atmung wurde die Wiedersättigung durch zerebrale NIRS signifikant früher nachgewiesen als bei der peripheren O2-Sättigung, die mittels Pulsoximetrie gemessen wurde.

Es gab keine nennenswerte Zeitverzögerung zwischen peripherem NIRS und Pulsoximetrie. Aus einer anderen Sicht wurden die Entsättigungswerte und die Gesamtapnoezeit auf 100% normalisiertNach dem Ansehen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die O2-Sättigung in verschiedenen Teilen des Körpers messen können. Unsere Untersuchung deckte physiologische Mechanismen auf, um hypoxische Schäden zu vermeiden.

Bei Apnoe hilft die Umverteilung des Blutflusses, eine ausreichende Sauerstoffversorgung des Gehirns aufrechtzuerhalten, während das periphere Gewebe bereits entkräftet ist.