ניטור תפקודי ריאות באמצעות טומוגרפיית עכבה חשמלית ביחידה לטיפול נמרץ

ניטור אוורורהתמונה הדינמית (איור 4) מציגה וריאציות בזמן אמת של פיזור האוויר במהלך האוורור באמצעות צבעים הנעים בין כחול כהה (הכי פחות מאוורר) ללבן (הכי מאוורר) כדי לייצג שינויים אזוריים. אזורים אפורים אינם מעידים על שונות באוורור. התמונות הדינמיות מאפשרות זיהוי מהיר של הבדלים בקבועי זמן תוך ריאתיים ונוכחות של דפוסים פרדוקסליים. חשוב לציין כי אזורים עם שונות אוויר מוגבלת במהלך מחזור נשימתי עשויים לנבוע מיתר לחץ דם או אזורים שקרסו. “מפת האוורור” (איור 4) מדגימה כיצד נפח האוויר מתחלק על פני חתך מוגדר במהלך מחזורי נשימה. כחול בהיר מציין אזורי ריאה המקבלים את רוב נפח הגאות, שהוא פרופורציונלי לשינוי אות העכבה בין השראה לתפוגה. לעומת זאת, כחול כהה מייצג אזורים עם וריאציה בנפח נמוך. מפת האוורור מאפשרת להעריך את התפלגות האוורור האזורי בריאות. הריאות מחולקות לאזורים קדמיים/אחוריים וימניים/שמאליים, מה שמאפשר הערכה מפורטת והצגת פלטיסמוגרפים באזורים ספציפיים על המסך4. עקומת הווריאציה של עכבת בית החזה (איור 4) מייצגת את משרעת הגל המתאימה לנפח הגאות, כאשר קו הבסיס שווה ערך לאוורור ריאתי או קיבולת שיורית תפקודית (FRC) או נפח ריאה סופה (EELV). מידע אוורור יכול להעריך שינויים יחסיים בנפח האוויר התוך-חזי הכולל. פרמטרים של דרכי הנשימה בצד ימין של המסך (איור 4) נלכדים על-ידי חיישן הזרימה ומוצגים כגרפים ומספרים בצורת גל. פרמטרים כגון לחץ נהיגה, PEEP אוטומטי, לחץ מישורי מכתשית, תאימות והתנגדות (בעמודה המספרית מימין) מחושבים במהלך מחזורים מבוקרים. הפרמטרים PEEP, לחץ שיא, נפח גאות ושפל וקצב נשימה יוצגו בכל המחזורים. השימוש בחיישן הזרימה הפרוקסימלי מאפשר שילוב של נתוני אוורור ועכבה על אותו מסך, ללא קשר למותג או דגם המאוורר המכאני. כלי טיטרציה PEEP (איור 5)המטופל צריך להיות מסונכרן עם מכונת ההנשמה תוך הימנעות ממאמץ נשימה ספונטני ותנועה שעלולה להשפיע על טיטרציה PEEP. ניתן להגיע לכך עם טשטוש מתאים, ובמידת הצורך עם גורמים משותקים. חיישן הזרימה וצינור ההנשמה צריכים להיות נקיים מכל מכשול, כגון נוזלים והפרשות, כדי לשמור על ניטור מדויק. EIT מזהה שינויים באוורור אזורי, ובשילוב עם מד זרימה הוא מסוגל להעריך מכניקת נשימה אזורית, כולל לחץ דרכי הנשימה, נפח הגאות והזרימה. הוא מציג תוצאות כאחוזים של אזורים מכווצים והיפר-מרוחקים ברמות PEEP שונות על-ידי חישוב שינויי תאימות אזוריים. חלק מהמחברים הציעו לבצע טיטרציה של PEEP לנקודת המעבר בין אחוז התנפחות היתר (עקומה לבנה באיור 5 ואזור לבן באיור 6) לבין אחוז הקריסה (עקומה כחולה באיור 5 ואזור כחול באיור 6). ברמת PEEP זו, יש התרחשות מינימלית הן של אזורים היפר-מרוחקים והן של אזורים מכווצים (העקומה הכתומה באיור 5) ושל תפקודי ריאות. מחקרים מתמשכים בודקים אם PEEP הממוקם בנקודת המעבר בין יתר לחץ דם לקריסה הוא יתרון קליני. איור 5: כלי הטיטרציה PEEP במסך EIT. העקומה הכתומה מייצגת תאימות, העקומה הלבנה מייצגת יתר לחץ דם והעקומה הכחולה מייצגת קריסה. קיצורים: EIT = טומוגרפיית עכבה חשמלית; PEEP = לחץ תפוגה חיובי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. איור 6: הצגת האחוזים של יתר לחץ דם (לבן) וקריסה (כחול), ותאימות לערכי PEEP שונים במסך EIT. קיצורים: EIT = טומוגרפיית עכבה חשמלית; PEEP = לחץ תפוגה חיובי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. הערכת זילוח ריאתי עם EIT: מדריך לספקי שירותי בריאותטומוגרפיית עכבה חשמלית (EIT) הוכרה לאחרונה ככלי ניטור רב ערך לאוורור ריאות על ידי מדידת שינויים במוליכות חשמלית. בעוד EIT מתמקד בעיקר בהערכת פיזור האוויר בתוך הריאות, הוא יכול גם לספק תובנות יקרות ערך על זילוח ריאתי באמצעות טכניקות חדשניות. שינויים במשרעת כתוצאה מתנועת הדם בבית החזה הם בעלי משרעת קטנה בהרבה מאלו הקשורים לאוורור. לפיכך, EIT לא שימש באופן מסורתי למדידת זילוח. עם זאת, שיטות מסוימות הכוללות הזרקה תוך ורידית של תמיסת מלח היפרטונית בשילוב עם תמרון עצירת נשימה יכולות לבודד ולהגביר שינויי עכבה הקשורים לזרימת הדם. כאשר תמיסה זו עוברת דרך כלי הדם, היא משנה את התכונות החשמליות של הדם, אשר EIT יכול לזהות. EIT יכול להסיק בעקיפין דפוסי זילוח על ידי התבוננות בשינויי העכבה הנגרמים על ידי פתרון זה כפי שהוא מסתובב דרך כלי הדם הריאתיים. גישה זו מאפשרת לנו להשיג הבנה עמוקה יותר הן של אוורור והן של זילוח בתוך הריאות בו זמנית10. כלי זה מיועד למטרות מחקר בארה”ב בלבד ו/או על פי תקנות בתי החולים המקומיים ו/או אישור מדינות אחרות על ידי רגולטורים של גופים משפטיים. הדמיה של זילוח ריאתיהזרקה תוך ורידית של תמיסה בעלת מוליכות חשמלית גבוהה, כגון מי מלח היפרטוניים או סודיום ביקרבונט, מסייעת בהדמיה של זרימת הדם בתוך כלי הדם הריאתיים 11,12,13. אזורים עם זילוח גבוה יותר מציגים דפוסי עכבה שונים בהשוואה לאזורים פחות מחוררים. יישום חדשני זה של EIT מאפשר הערכה יחסית של זילוח לצד הדמיית אוורור, ומספק מבט מקיף על תפקוד הריאות, המסייע להבדיל בין היפוקסמיה הנגרמת על ידי פגמים בזליון, המטופלים בדרך כלל בטיפולים המווסתים את זילוח הריאות, לבין היפוקסמיה הנגרמת על ידי הפרעות אוורור, המטופלות לעתים קרובות באמצעות אסטרטגיות אוורור או שינויי מיקום. יישום זה מאפשר גם מעקב אחר השינויים בזילוח ריאתי אזורי בתגובה לטיפול המבוסס (כגון תחמוצת החנקן בשאיפה, נוגדי קרישה ותרופות טרומבוליטיות). הכלי זילוחכלי הזילוח בתוך EIT תוכנן במיוחד כדי לדמיין את זרימת הדם הריאה במהלך אוורור מכני מבוקר. זה כרוך הזרקה של תמיסת מלח hypertonic לתוך הווריד במהלך תקופת דום נשימה קצרה. התמונה המתקבלת מציגה את התפלגות הזילוח הריאתי, עם צבעים הנעים בין צהוב (המציין זילוח גבוה יותר) לאדום כהה (המציין זילוח נמוך יותר) בחתך החזה (ראה איור 7). תרשים 7: שינויים באחוז התפלגות הזילוח לאזורים שונים בחזה. מוצגות וריאציות בזילוח לקדמי, אחורי, ימני ושמאלי, עם צבעים הנעים בין צהוב (זילוח גבוה יותר) לאדום כהה (זילוח תחתון) בחתך החזה. ניתן גם להריץ את הסרטון המעובד באינטרנט המציג את הניגודיות הזורמת דרך הלב בצבע כחול לאחר מכן לריאות בצבעים אדומים. קיצורים: A = קדמי; P = אחורי; R = ימין; L = שמאל. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. ניתוח מקוון ולא מקווןEIT מודד ברציפות plethysmograms ואת פיזור האוויר ברחבי הריאות. שינוי העכבה משקף שינויים בנפח הגאות, ומאפשר הערכה אזורית של הריאות. הפלטיסמוגרפיה מייצגת באופן גרפי שינויים בנפח הריאות במהלך השראה ותפוגה (איור 8). השונות של האוויר יכולה להימדד בחלקים שונים של הריאות. זוהי אחת המדידות המועילות ביותר של EIT, מכיוון שהיא מעריכה אוורור אזורי. התקן EIT יוצר מטריצה של 32 x 32 כדי למפות את כל אזור הריאה. מטריצה זו מועברת לרשת המכסה את כל הריאות. לכל ריבוע זעיר ברשת, המכונה פיקסל, מוקצה ערך של התנגדות או עכבה. שינויים בערכי העכבה מתאימים לשינויים בנפח הריאה בחלק הספציפי של הריאה. באמצעות תוכנה ייעודית, EIT לוקח את השינויים האלה בערכי העכבה ומייצר תמונה. תמונה זו מסייעת לנו להבין את גודל השונות בנפח, המיוצגת על סקאלת צבעים. כחול בהיר מציין נפח גבוה, וכחול כהה מציין נפח נמוך. אין וריאציה בעכבה או שינוי בנפח הגאות והשפל מיוצג בצבע אפור (איור 8). בעיקרו של דבר, הוא מתפקד כמפה, ומאתר בדיוק היכן השינויים האלה התרחשו בתוך הריאה. איור 8: התמונה הדינמית של אוורור הממחישה כל פיקסל במטריצה בגודל 32 x 32, בסך הכל 1,024 פיקסלים. משרעת האוורור מיוצגת על ידי משרעת הגל ועוצמת הצבע, כאשר אפור מציין שאין נפח ועובר מכחול בהיר לכחול כהה המייצג נפח גבוה לנמוך, בהתאמה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. ישנם מצבים קליניים רבים שבהם EIT יכול להיות מועיל. לדוגמה, בזיהוי מוקדם של סיבוכים ומצבים שעלולים להוביל לפגיעה בריאות, כגון atelectasis, overdistension, ו pneumothorax. Atelectasis היא אחת הפתולוגיות הנפוצות ביותר בחולים מאושפזים. זה כרוך בקריסה חלקית או מלאה של רקמת הריאה, הפחתת נפחי הריאה ופגיעה בחילופי גזים. Atelectasis יכול להיות מזוהה על ידי EIT כפי שמוצג באיור 9A. איור 9A ואיור 9B הם תמונות מפת ההנשמה של אותו מטופל, במרחק של פחות מ-13 דקות זו מזו. באיור 9A, רק 23% משינויי העכבה מתרחשים באזור האחורי, וניתן לראות זאת גם על-ידי ירידה באזורים כחולים בהירים וכחולים כהים שנצפתה באזור זה. בעקבות עלייה ב-PEEP מ-4 ל-10 ס”מ H2O, איור 9B מגלה אוורור מוגבר בריאה האחורית שעלה מ-23% ל-43%. בהשוואה לאיור 9A, המטופל מציג עלייה בהיענות מ-18.8 ל-27.6 מ”ל/סמ”ש2O. יש לציין כי עלייה זו מתרחשת באזור האחורי הדו-צדדי, דבר הניכר מהגדלת האזורים הבהירים והכחולים הכהים בחלק האחורי (איור 9B). יתר על כן, יש ירידה בלחץ הנהיגה, מה שמצביע על כך שעליות נוספות בנפח הגאות והשפל ו- PEEP אינן מטילות לחץ נוסף על הריאות14,15. איור 9: הבדלים באוורור בערכי PEEP שונים. (A) ב-PEEP 4 cmH2O, התמונה מראה הבדל באוורור בין האזור הקדמי (מאוורר יותר) והאחורי (פחות מאוורר). (B) בעקבות עלייה ב-PEEP מ-4 ל-10 ס”מ2 O,ניכר שיפור באוורור באזור האחורי. קיצור: PEEP = לחץ תפוגה חיובי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. יתר מתייחס להתרחבות יתר או מתיחה של רקמת הריאה מעבר ליכולת הפיזיולוגית שלה, מה שמוביל לנזק פוטנציאלי לנאדיות ולמבנים הסובבים אותה. יתר על המידה עלולה להתרחש כאשר הלחץ המופעל ממכונת הנשמה מכנית כדי לנפח את הריאות גבוה מדי. ניטור עכבת ריאות אזורית במהלך הליכי הנשמה מונע התנפחות יתר ופגיעה ריאתית16. באיור 10A, המטופל נמצא על PEEP של 22 cmH2O, ואילו באיור 10B, PEEP מופחת ל-12 cmH2O. באיור 10B, התמונה הדינמית של אוורור מ-EIT מציגה עלייה באזורים בהירים וכחולים כהים בריאה הקדמית, מה שמצביע על אוורור מוגבר. במקביל, יש ירידה באזורים בהירים וכחולים כהים בריאה האחורית (מ-67% ל-43%), מה שמרמז על הקלה של התנפחות יתר הקשורה ל-PEEP גבוה יותר של 22 ס”מ H2O באיור 10A. דוגמה זו מראה את היכולת של EIT לזהות יתר לחץ דם ולקדם אוורור מגן ריאות ברחבי הריאה9. איור 10: שינויים ב-PEEP. (A) PEEP של 22 ס”מ H2O; (B) PEEP של 12 ס”מ H2O. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה. Pneumothorax הוא מצב המאופיין על ידי נוכחות של אוויר בחלל pleural, החלל בין הריאה לבין קיר החזה. הצטברות זו של אוויר עלולה להוביל לקריסת ריאות, שינוי מדיאסטינלי וקריסה המודינמית. עם EIT, ניתן היה לצפות בשינויים בעכבת בית החזה בזמן אמת, כפי שמתואר בתמונה דינמית אוורור 17,18,19. יש סימן אחד בתמונה הדינמית של אוורור המראה את החשד לדלקת ריאות, הנקרא סימן “מחוץ לפאזה”. סימן “מחוץ לפאזה” מתייחס לאינדיקציה חזותית שבה שינויי העכבה בריאה אינם מתיישרים כראוי עם מחזור הנשימה. במחזור נשימה רגיל, שינויי עכבה בריאה צריכים להיות מסונכרנים עם שלבי השאיפה והתפוגה. כאשר מתרחשת דלקת ריאות, התמונה הדינמית של אוורור תדגים סטייה מהתבנית הצפויה מכיוון ששינויי העכבה אינם מסונכרנים עם שלבי השאיפה והתפוגה. נוסף על כך, עלייה בקו הבסיס של הפלטיסמוגרף שמשמעותה עלייה בעכבת ריאות סופנית (EELI), למרות הפחתת PEEP, עשויה להצביע עוד יותר על נוכחות של דלקת ריאות (איור 11). איור 11: סימן “מחוץ לפאזה” במפת אוורור. במקביל, הפלטיסמוגרף מציג עלייה בקו הבסיס, למרות ירידה ב-PEEP. שני הממצאים תומכים מאוד ומאשרים את נוכחותה של דלקת ריאות. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.