Inlägg 3: Fysiologiska tolkning av membran elektriska aktivitet (EAdi) vågformen.
Andning är en extremt komplex process och vi fortfarande lärande. EAdi vågformen tillför en ny dimension till tolka andning vid sängkanten. Det ger information om centrala respiratorisk drive, tidpunkten för andning, och synkronisering mellan ventilator assist och patientens ansträngning. Denna blogg kommer att beskriva områden där EAdi ger viktig fysiologisk information. Ännu viktigare, är EAdi vågform lika informativ och pålitlig oavsett om övervakas under invasiv eller icke-invasiv ventilation.
EADI att utvärdera centrala andningsdrift
Andning är egentligen en viktig funktion som gör det möjligt för oss att förvärva O2 och eliminera CO2, det mer sistnämnd av grundläggande betydelse för reglering av pH. Det är en ofrivillig process som oftast avses som centrala respiratorisk drive, svara på förändringar i kemiska miljö, ladda, stress, känslor, tal etc. Även kan centrala respiratorisk drive också tillfälligt frivilligt åsidosättas. Innan tillgången på EAdi på sängkanten var det svårt att tolka centrala respiratorisk drive och faktorer som påverkar det vid sängkanten. Ännu mer så när en patient är mekaniskt ventilerade.
EAdi, är en kumulerad utsignal med sitt ursprung i centrala luftvägarna centers. Den överförs som paket av elektriska impulser förökningsmaterial längs phrenic nervfibrerna som hamnar innervating grupper av muskelfibrer som bildar så kallade motoriska enheter på nivån av membranet. Överförs via neuromuskulära korsningar, initieras enda fiber handlingspänningar för att propagera längs membran fibrer. Som phrenic nerver innerverarer membranen i motoriska enheter paket, EAdi motsvarar motorenheten elektrisk aktivitet, och dess energi kan mätas i tidsplanet som en tids- och rumsupplösning summering av elektriska aktivitet (se tidigare inlägg för mer detaljer). Dessutom kan också förökning hastighet och frekvens domän komponenterna av handlingspänningar mätas och används för mer detaljerad information om muskel egenskaper och trötthet.
Om inte den neuro-muskulära överföringen av elektriska signaler inte är felaktig, kommer EAdi återspeglar centrala luftvägarna enhet inom ett visst ämne på följande sätt:
- Ingen EAdi signal antyder centrala apné dvs förlust av central respiratorisk drive.
- Förekomsten av EAdi föreslå närvaro av respiratorisk drive, och inom ett visst ämne, desto högre EAdi amplituden högre centrala inspiratorisk enheten.
Med andning är EAdi vanligtvis cyklisk som representerar en ”phasic” aktivering av membranet. Ju högre frekvensen av de phasic EAdi (dvs. högre neurala andningsfrekvens) ju högre centrala luftvägarna enheten. EAdi kan också kontinuerlig som representerar en ”tonic” aktivering av membranet. De tonic och phasic EAdi kan lägga till varandra. Därför är det också relevant att utvärdera centrala respiratorisk drive som en tidsintegralen av Edi.
Siffrorna nedan visar phasic EAdi vågformer i vuxen och ingen EAdi följt av phasic på tonic EAdi hos nyfödda.
Nr EADI
Tanke på att EAdi är en summering signal har en sann noll (Observera att detta kräver korrekt elektrod placering, signal förvärv, förädling och buller kontroll). Avsaknad av EAdi anger därför förlust av central respiratorisk drive. Därför möjliggör EAdi korrekt övervakning av centrala apnéer en funktion av särskild betydelse i prematura och nyfödda bebisar där centrala apnéer är frekventerar.
Observera att EAdi också kan vara av användning hos patienter med obstruktiva apnéer (förekomst av EAdi men ingen inspiratoriskt flöde).
Med tanke på att mekanisk ventilation och sedering minskar den centrala respiratorisk drivan, kan övervakning av EAdi vara till hjälp att säkerställa lämpliga kliniska interventioner. Jämväl, övervakning för att säkerställa frånvaro av EAdi under användning av paralytisk ombud kan också vara av värde.
Övervakning EAdi kan också vara användbart postoperativt för att avgöra när spontanandningen återställs.
Phasic EADI
Ökad andnings efterfrågan genereras vanligtvis av ökad ämnesomsättning och ökat behov att undanröja CO2 och kommer, inom ett visst ämne, orsaka EAdi signalen att öka i amplitud och också öka i frekvens (neurala andningsfrekvens). I synnerhet kan övervakning förändringen i EAdi amplituden svar på enheter som ökar dödutrymme vara bra att undvika onödig andningshjälp efterfrågan.
Ökande inspiratorisk belastning ökar amplituden av EAdi, men detta inte kanske nödvändigtvis är associerade med en ökning av neurala andningsfrekvensen. Till exempel kan övervakning ändringarna i EAdi amplitud vara av värde för bedside bedömning av belastning och dödvolymen värme-fukt värmeväxlare och luftfuktare.
Svaghet i andningsmuskulaturen (av icke-degenerativa natur) kräver också mer motorenheten rekrytering eller eldhastighet, öka EAdi amplituden.
Förbättring av ventilation och lossning av andningsmuskulaturen är det främsta målet för både tillämpa PEEP och mekanisk ventilation. Framgångsrik tillämpning av PEEP att övervinna inneboende PEEP, bör minska EAdi amplituden. Likaså bör tillämpningen av mekanisk ventilation minska EAdi amplituden om det uppnår sitt mål för att förbättra ventilationen och minskar andningsarbetet. Observera också att under mekanisk ventilation i EAdi vågform kan också sängkanten utvärdering av patienten-ventilator interaktion. Detta öppnar en intressant möjlighet att fastställa ursprunget av minskningen i EAdi amplitud. Dels, agerar andningshjälp assist som synkroniseras med patientens ansträngning för att förbättra ventilationen genom att dela belastningen med respiratoriska muskler så att patienten att avgöra graden av ventilation. Däremot, mekanisk ventilation som inte synkroniseras med patientens ansträngning fortfarande agerar för att öka ventilationen, att ta bort CO2, och minskar luftvägarna enheten utan hänsyn till patientens egna respiratoriska förordningen. Övervaka patienten-ventilator interaktion och förändring i EAdi öppnar möjligheten att identifiera dessa två ytterligheter fallande centrala respiratorisk drive.
Påverkan av lugnande medel på respiratorisk drive kan vara betydande och övervakning förändringen i EAdi amplituden på sängkanten så visar patientens svar till lugnande medel på centrala respiratorisk drive.
Hos patienter med neuromuskulära sjukdomar kan EAdi användas för att övervaka förloppet för nedskrivning. Nedskrivning av centrala enhet, nedsatt nervöverföring, neuromuskulär transmission eller muskel magnetisering, resulterar i en minskande EAdi signal. Men det bör noteras att reinnervation (t.ex. efter polio) kan förstora EAdi signalen på grund av utvidgade motoriska enheter.
Tonic EADI
Hos vissa patienter kvarstår EAdi mellan phasic perioder dvs membranen är aktiva även under utandning. Detta benämns som tonic EAdi, och har observerats under borttagning av PEEP och tillämpningen av undertrycket på luftvägarna och antas därför induceras av sänkt endexpiratory volym och lung derecruitment.
Se även dessa konferens videor: