Yoğun Bakım Ünitesinde Elektrik Empedans Tomografisi ile Akciğer Fonksiyonlarının İzlenmesi
September 6th, 2024
Elektriksel Empedans Tomografisi, non-invaziv, radyasyon içermeyen, gerçek zamanlı bir pulmoner ventilasyon izleme aracıdır. Göğüs kafesindeki empedans değişikliklerini ölçerek, havanın nefes bazında dağılımını görselleştirebilir. Başlangıçta ventilasyonun izlenmesi için tasarlanan elektriksel empedans tomografisi, bir salin solüsyonunun intravenöz enjeksiyonu yoluyla perfüzyonu da ölçebilir.
Yoğun bakım ünitelerinde elektro empedans tomografi ile akciğer fonksiyonlarını takip ediyoruz. Bu teknik, topograf görüntülerinde zaman içinde empedanstaki değişimleri çevirir. Bu, hasta koşullarının hızla gelişebildiği dinamik bir klinik ortamda yardımcı olur.
Elektro empedans tomografisi, ultrason, BT taraması, özofagus manometresi şu anda akciğerlerle ilgili yönleri izlemek için kullanılmaktadır. Buradaki zorluk, yüksek kaliteli sinyal elde etmek için kayışı doğru bir şekilde yerleştirmek ve verileri doğru bir şekilde yorumlamaktır. Sinyalin her durumda nasıl göründüğünü anlamak ve ardından kapsamlı bir yorumlama yapmak gerekir.
Heterojen akciğer hastalığını, hasta pozisyonlarının akciğer mekaniğine etkisini, tedavi etkisinin değerlendirilmesini ve mekanik ventilasyon parametrelerindeki kişiselleştirilmiş değişiklikleri EIT kullanarak anlamayı amaçlıyoruz. EIT sürekli, non-invaziv, gerçek zamanlı, radyasyon içermeyen bir monitördür ve bölgesel ventilasyon ve perfüzyon dağılımına erişmemizi sağlar. Diğer akciğer izleme yöntemleri bölgesel dağılım bilgisini sağlayamadı.
Günümüzde, EIT, gerçek zamanlı bölgesel dağıtıma erişmemizi sağlayan tek tekniktir. Başlamak için, hastaya göğüs duvarı ölçümü için pozisyon almasını söyleyin. Bir bant kullanarak, dördüncü ve beşinci interkostal boşluklar arasındaki torasik çevreyi ölçün ve farklı boyutlar arasından uygun kayışı seçin.
Elektrot kayışını tek kullanımlık malzeme ve iletken jel ile örtün. Kemerleri hastanın göğüs duvarının dördüncü ve beşinci interkostal boşluklarına yerleştirin ve elektrotlarla örtüşmemesini sağlayın. Akış sensörünü Y parçasına yakın ventilasyon devresine bağlayın ve sıvı birikimini veya sinyal parazitini önlemek için sensör yukarı bakacak şekilde konumlandırın.
Kayışı EIT cihazına bağlayın. Ardından, referans elektrodunu bir elektrokardiyografik veya EKG elektroduna bağlayın. Hem yetişkin hem de pediatrik hastalar için elektrodu karın veya omuz üzerine yerleştirin.
Elektrik empedansı, tomografi veya EIT'yi açın ve hasta demografik verilerini girin. Ardından ön boşluğu ölçün ve sonuçları doldurun. Hasta hareketlerinin yokluğunda izlemeye başlayın.
EIT, dinamik görüntü ve havalandırma haritası olmak üzere iki görüntü oluşturacaktır. Ardından ana ekran simgesinden PEEP titrasyon aracını seçin ve araç seçeneklerine erişin. Her koşulda ventilasyonu stabilize etmek için titrasyon sırasında PEEP değişiklikleri için zaman aralıklarını ayarlayın.
Otomatik PEEP değişikliği algılaması için eşik değerini ayarlayın. PEEP değişiklikleri için ayarlanan süreye göre geri sayımı başlatmak için PEEP titrasyon ekranında başlat düğmesine basın. İstendiğinde, ventilatör üzerindeki PEEP değerini protokole göre ayarlayın.
Cihaz değişikliği otomatik olarak algılayacak ve yeni bir geri sayım başlatacaktır. PEEP değişikliklerini izleyin ve otomatik algılama başarısız olursa, prosedürü manuel olarak durdurun ve yorum yapın. İsteğe bağlı olarak, yorum yapın veya titrasyonu adlandırın ve PEEP titrasyon grafiğini elde edin.
İlk olarak, yeterli hasta sedasyonu ve gerekirse nöromüsküler blokaj sağlayın, çünkü herhangi bir solunum çabası prosedürü bozabilir. Prosedürü başlatmak için EIT yazılımındaki başlat simgesine tıklayın. Sıfır santimetre su basınç desteği ile sürekli pozitif hava yolu basıncına veya basınç destekli ventilasyon moduna geçin.
İç juguler veya subklavyen vende merkezi venöz erişim kateteri yoluyla 10 mililitre% 7.5 hipertonik salin solüsyonunu hızlı ve tutarlı bir şekilde enjekte edin. Enjeksiyon tamamlandıktan sonra normal ventilasyon ayarlarına dönün. Son olarak, kalp ve akciğerlerden akan kontrastın ilk geçiş kinetiğine dayalı olarak yeniden yapılandırılmış bolluk görüntüsünü elde edin.
Dinamik görüntüleme, havalandırma sırasında gerçek zamanlı hava dağılımı değişikliklerini gösterir ve en az havalandırılan alanları en az ila en çok olmak üzere koyu maviden beyaza kadar renk varyasyonlarını kullanır ve gri değişiklik olmadığını gösterir. EIT teknolojisi, akciğer mekaniğinin gerçek zamanlı olarak izlenmesine olanak tanıyarak akciğer alanı duyarlılığı hakkında veri sunar. EIT ayrıca, özellikle spesifik manevralar sırasında intravenöz hipertonik salin kullanılarak, kan empedansındaki değişikliklerin tespiti ile pulmoner perfüzyonun ölçülmesini de kapsar.
Bu, ventilasyonun yanı sıra perfüzyon modellerini görselleştirmeye ve değerlendirmeye yardımcı olur. Bu kapsamlı değerlendirme, atelektazi gibi akciğer patolojilerinin erken tespitine yardımcı olur ve bir hastada %23'ten %43'e yükselen arka akciğerde ventilasyonun arttığını ortaya çıkarır.
Genel Bakış
Elektriksel Empedans Tomografisi (EIT), pulmoner ventilasyon için non-invaziv, gerçek zamanlı bir izleme aracıdır. Empedans değişikliklerini ölçerek akciğerlerdeki hava dağılımını görselleştirir ve akciğer fonksiyonunun dinamik değerlendirmesini sağlar.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Biyoloji
- Tıbbi Görüntüleme
Arka Plan
- EIT, radyasyon kullanmadan gerçek zamanlı izleme sağlar.
- Yoğun bakım ortamlarında akciğer mekaniğini değerlendirmek için yararlıdır.
- Teknik, ventilasyon ve perfüzyon dağılımının görselleştirilmesine yardımcı olur.
- Müşteriler arasında uygun elektrot yerleşimi ve veri yorumlaması zorlukları bulunmaktadır.
Çalışmanın Amacı
- Heterojen akciğer hastalığının anlaşılması.
- Hasta pozisyonunun akciğer mekaniği üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi.
- Tedavi etkilerinin değerlendirilmesi ve mekanik ventilasyon parametrelerinin kişiselleştirilmesi.
Kullanılan Yöntemler
- Hasta pozisyonu ve torasik periyot ölçümü.
- Elektrod yerleşimi ve EIT cihazına bağlanması.
- Sürekli izleme ve PEEP titrasyon ayarlamaları.
- Perfüzyon değerlendirmesi için hipertonik salin enjeksiyonu.
Ana Sonuçlar
- EIT, ventilasyon değişikliklerinin dinamik görüntülemesine izin verir.
- Gerçek zamanlı izleme, akciğer patolojilerinin tespit edilmesine yardımcı olur.
- Ventilasyon ile birlikte perfüzyon kalıplarının görselleştirilmesi.
- Akciğerin tepkiselliği ve tedavi etkileri hakkında daha iyi anlayış.
Sonuçlar
- EIT, gerçek zamanlı akciğer izleme için değerli bir araçtır.
- Ventilasyon ve perfüzyon dağılımının değerlendirilmesini artırır.
- Devam eden kullanım, kritik bakımda daha iyi hasta sonuçlarına yol açabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Electrical Impedance Tomography (EIT) enables continuous, non-invasive, and radiation-free monitoring of lung ventilation and perfusion in critical care settings. Its real-time, regional imaging capabilities address a key gap in respiratory monitoring, supporting rapid, data-driven decisions for patient management. EIT's quantitative outputs and dynamic visualization are highly relevant for translational research and early-stage respiratory device development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Supports mechanistic de-risking by quantifying regional lung function in heterogeneous disease models.
- Enables functional validation of respiratory targets through real-time assessment of ventilation and perfusion changes.
- Facilitates hypothesis testing on the impact of interventions or patient positioning on lung mechanics.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible imaging outputs for evaluating respiratory interventions in preclinical or translational models.
- Delivers quantitative, spatially resolved data suitable for assay development and screening of ventilatory support strategies.
- Enables rapid assessment of device or compound effects on lung function, supporting scalable evaluation workflows.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints by mapping ventilation/perfusion mismatch and regional lung responses.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by enabling bedside-to-bench translation of respiratory metrics.
- Reduces biological risk in advancing respiratory therapies by providing predictive, real-time functional readouts.
Pipeline & Workflow Integration
EIT integrates into the respiratory discovery continuum from early mechanistic studies to preclinical validation, enabling iterative optimization of interventions and device settings.
- Discovery Biology: Quantifies regional lung function to clarify mechanisms and validate respiratory targets.
- Screening: Offers reproducible, quantitative imaging outputs for evaluating intervention efficacy.
- Analytics: Provides real-time, spatially resolved data for statistical comparison of ventilation and perfusion patterns.
- Translational Research: Bridges clinical and preclinical workflows by enabling bedside-relevant functional assessments.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for respiratory monitoring across diverse models and studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence and target validation by reducing ambiguity in lung function assessment.
- Operational Value: Standardizes respiratory monitoring with scalable, reproducible, and non-invasive imaging.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and optimizes resource allocation by providing actionable, real-time data.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of respiratory assets and interventions.
Implementation Considerations
- Requires expertise in electrode placement and interpretation of impedance-based imaging.
- Needs access to EIT instrumentation and compatible analytical software.
- Demands cross-team standardization for data acquisition and analysis protocols.
- Adaptable across adult and pediatric models with appropriate belt sizing and positioning.
- Signal quality and interpretation may be affected by patient movement or improper setup.
