Combinando a capnografia volumétrica e pletismografia barométrica para medir a relação estrutura-função do pulmão

Este método pode ajudar a responder a perguntas-chave na fisiologia pulmonar, particularmente sobre como a relação estrutura-função no pulmão contribui para a patologia da doença. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite que medidas sejam feitas repetidamente, dentro do mesmo assunto, sem equipamentos de imagem caros ou algoritmos de análise tecnicamente avançados. As implicações da medição da relação estrutura-função pulmonar se estendem para a compreensão do desenvolvimento de doenças pulmonares, utilizando ferramentas fisiológicas clássicas e bem estabelecidas para avaliar novas intervenções.

Embora este método forneça insights sobre a fisiologia pulmonar humana, ele também pode ser aplicado a modelos animais de doenças pulmonares. Geralmente, indivíduos novos nesse método podem lutar com o coaching correto dos participantes para seguir as manobras delineadas. Várias corridas práticas são muitas vezes necessárias com um participante de primeira vez.

A demonstração visual deste método é crítica, pois a manobra capnográfica pode ser difícil de aprender e o fluxo e o volume da manobra devem ser controlados cuidadosamente. Procedimentos envolvendo sujeitos humanos foram aprovados pelo Conselho de Revisão Institucional da Universidade de Iowa. Antes de iniciar a calibração, use um barômetro padrão para medir a temperatura, pressão barométrica e umidade relativa, e insira esses valores no software pletimógrafo como fatores de correção.

Para calibrar o sensor de fluxo, use uma seringa calibrada de três litros a taxas de fluxo variáveis e use uma bomba de 50 mililitros para calibrar a pressão da caixa. Imediatamente antes da medição da plethysmografia, o participante entre no plethysmógrafo do corpo inteiro e feche a porta. Após 30 a 60 segundos de equilíbrio térmico, instrua o participante a colocar a boca no bocal, colocar os grampos do nariz e colocar as mãos em suas bochechas.

Instrua o participante a respirar normalmente, permitindo que pelo menos quatro respirações de maré sejam adquiridas, e uma capacidade residual funcional seja estabelecida. No final de uma expiração normal, feche o obturador e treine o participante a calça levemente a 0,5 a um suspiro por segundo durante três a quatro segundos. Avalie a relação entre a pressão bucal e a pressão pletiógrafa para garantir que se trata de uma série de linhas retas sobrepostas, sem deriva térmica, e abra o obturador e permita que o participante tome um fôlego normal.

Em seguida, treine o participante para exalar para o volume residual. Seguido por uma manobra inspiradora máxima para a capacidade pulmonar total. Antes da chegada do participante, dirija-se e modifique as variáveis na tabela, conforme necessário.

Para calibrar o analisador de gás, conecte o tubo de secagem à câmara de mistura e lave o saco com gás inerte a uma taxa de pelo menos 10 litros por minuto, tomando cuidado para não pressurizar o sistema. Uma vez que as concentrações exibidas do dióxido de carbono e oxigênio deslocados tenham estabilizado, ajuste os botões zero até que ambos leiam zero. Em seguida, repita a descarga com 6% de dióxido de carbono e ar ambiente contendo 20,93% de oxigênio como gases de calibração, igualando a concentração dos gases de calibração com o botão de extensão quando a concentração dos gases estabilizar.

Em seguida, verifique novamente as concentrações inertes de gás e gás de calibração e ajuste os botões zero e de extensão até que ambos sejam precisos para mais ou menos 0,1% Para calibrar o pneumotach aquecido, permita que o pneumotach aqueça a 37 graus Celsius por pelo menos 20 minutos e abra o menu Flow Channel no software do sistema. Selecione O espirômetro e clique em Zero a zero o pneumotach. Em seguida, selecione OK. Use um adaptador de cabeça de fluxo para conectar uma seringa de três litros ao pneumotach e destaque a respiração de calibração.

No menu Flow Channel, selecione Fluxo de Espirômetro e Calibrar e digite três litros. Clique em OK. E use a seringa injetando três litros de ar no pneumotach a diferentes taxas de fluxo. A diferença de três litros deve ser inferior a 5% Quando o sistema estiver pronto, treine o participante para realizar uma única manobra composta por dois pares de respirações: um hálito de treino e um fôlego para análise.

Porque temos inspiração e expiração, com inspiração. Durante a manobra, treine o participante para seguir o guia de fluxo no monitor do computador. Considere adicionar um resistor em consonância com o porta-voz para tornar o fluxo expirado mais fácil de controlar.

Para medir a capacidade residual funcional, instrua o participante a sentar-se reto com os dois pés no chão, colocar clipes de nariz e colocar a boca no porta-voz. Treine o participante para completar pelo menos um minuto de respiração da maré para medir a função metabólica e permitir que o participante se familiarize com o porta-voz. Pare a coleta de dados após um minuto.

Antes de iniciar a manobra, os participantes devem variar seu volume de marés, tomando respirações normais, menores ou maiores que as marés normais, para garantir que os capnogramas sejam obtidos em diferentes volumes pulmonares. Treine o participante para a transição para a realização de uma manobra de capnograma assim que os rastreamentos de fluxo aparecerem na tela, e retome a coleta de dados em um ponto aleatório do ciclo respiratório do participante, para permitir que as medições sejam obtidas em diferentes volumes pulmonares. Por fim, o treinador para realizar um suspiro no final de cada manobra, para que os músculos da respiração sejam completamente relaxados, para permitir que a capacidade respiratória funcional seja determinada.

O passo mais importante, é a correta medição e conclusão da manobra realizada com capnografia volumétrica. Em seguida, pare a coleta de dados e faça com que o participante repita as manobras do capnograma pelo menos seis a oito vezes mais, para obter de 12 a 16 pares de respirações para análise. Aqui, um capnograma único representativo usado em uma análise, e os dados brutos para toda a sequência da manobra, são mostrados.

Nos dados brutos, o capnograma e o rastreamento de fluxo não foram alinhados para explicar o atraso de tempo. Nesses casos representativos, o espaço morto e a inclinação foram significativamente correlacionados com o volume pulmonar, sugerindo que o espaço morto e a homogeneidade das vias aéreas aumentam à medida que o volume pulmonar aumenta. Ao tentar esse procedimento, é importante lembrar que ele é altamente dependente da vazão exalada do participante e do atraso entre o analisador e o espirômetro.

A precisão desses vales deve ser verificada cuidadosamente. Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores do campo da pneumologia explorarem a relação estrutura-volume do pulmão em várias populações de pacientes, e isso poderia potencialmente ser integrado ao cuidado padrão de doenças respiratórias.