Direkt zum Inhalt | Direkt zur Navigation

Eingang zum Volltext

Lizenz

Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-82559
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8255/


Burcza, Boris Thomas

Atemphasenselektive Analyse der dynamischen nichtlinearen Atemmechanik – Untersuchung am physikalischen Lungenmodell

Analysis of dynamic nonlinear respiratory system mechanics in inspiration and expiration - a model study

Dokument1.pdf (1.516 KB) (md5sum: ac686ee826621a6a32f954e27b7d3dd7)

Kurzfassung in Deutsch

Der Analyse der Atemmechanik kommt im Hinblick auf die Vermeidung beatmungsassoziierter Lungenschäden bei intensivmedizinischen Krankheitsbildern wie dem ARDS eine besondere Bedeutung zu. Das Therapiekonzept der lungenprotektiven Beatmung setzt diagnostische Methoden zur präzisen Beschreibung der individuellen Atemmechanik voraus, um die Beatmungseinstellungen an dieser ausrichten zu können. Insbesondere sind hierbei die Analyse der Atemmechanik unter fortlaufender Beatmung sowie die Berücksichtigung von Nichtlinearitäten, also Veränderung innerhalb eines Atemzuges geboten. Die Slice-Methode kommt im Gegensatz zu den derzeit gebräuchlichen Verfahren dieser Forderung nach. Durch die Betrachtung der Atemmechanik innerhalb einzelner Volumenabschnitte (Slices) kann der intratidale Verlauf von Compliance und Resistance erfasst werden. Als eine Weiterentwicklung der ursprünglichen Slice-Methode ermöglicht die Gliding-Slice-Methode darüber hinaus durch das Gleiten des Betrachtungsfensters über das Tidalvolumen eine quasikontinuierliche Analyse. In dieser Studie konnte die Präzision und Zuverlässigkeit dieser beiden Verfahren als Methoden der dynamischen, nichtlinearen Atemmechanik am Lungenmodell gezeigt werden. Des Weiteren ermöglichte der Einsatz eines speziellen Exspirationsventils die atemphasenspezifische Betrachtung der atemmechanischen Eigenschaften des Modells. Über alle Versuche hinweg lieferten Slice- und Gliding-Slice-Methode vergleichbare Ergebnisse. Durch ihr höheres Auflösungsvermögen war die Gliding-Slice-Methode der Slice-Methode jedoch vor allem bei raschen intratidalen Complianceänderungen überlegen. Die Ergebnisse dieser Arbeiten zeigen, dass mit der Slice- und der Gliding-Slice-Methode präzise Verfahren der Atemmechanikanalyse zur Verfügung stehen, die in Zukunft zu einem besseren Verständnis pathophysiologischer Zusammenhänge sowie zu einer Verbesserung der Beatmungstherapie kritisch kranker Patienten beitragen können.


Kurzfassung in Englisch

The analysis of respiratory system mechanics is of vital importance for the prevention of ventilator associated lung injuries in critically ill patients. Notably, potentially harmful conditions such as intratidal derecruitment or overdistention are to be avoided. The concept of lung protective ventilation requires diagnostic tools to adjust the ventilation to the patient’s individual respiratory system mechanics. Therefore analysis of respiratory system mechanics should take place under dynamic conditions, i.e. without the interruption of ventilation, and should be able to detect nonlinear behavior, i.e. changes appearing within tidal volume. In contrast to conventional methods used in clinical practice the SLICE-method meets these demands.
The SLICE-algorithm calculates compliance and resistance on the base of the equation of motion by multiple linear regression analysis. By this method intratidal compliance and resistance curves are obtained at six adjoining ranges of tidal volume. The SLICE-method has been enhanced by gliding the analytic window across the tidal volume range in small steps. Thus this new Gliding-SLICE method allows for a quasi-continuous analysis.
In this study we demonstrated the reliability and accuracy of the SLICE-method and the Gliding-SLICE-method for the analysis of dynamic, nonlinear respiratory system mechanics. Furthermore, by means of a special expiratory valve we could accurately analyse respiratory mechanics separately for inspiration and expiration. Throughout all experiments the results attained by the gliding-SLICE-method matched those attained by the SLICE-method. Moreover, due to its higher resolution the gliding-SLICE-method proved to be more accurate than the SLICE-method regarding the detection of rapid intratidal changes of compliance.
This study demonstrated that the SLICE-method and the gliding-SLICE-method are reliable and precise methods for the analysis of dynamic nonlinear respiratory system mechanics. With this property such analysis could contribute to a better understanding of respiratory patho-physiology and thus improve ventilation therapy of critically ill patients in the future.


SWD-Schlagwörter: ARDS , Atemmechanik , Compliance <Physiologie> , Atemwiderstand , Exspiration
Freie Schlagwörter (deutsch): respiratorisches System , volumenabhängige Compliance
Freie Schlagwörter (englisch): ARDS , respiratory mechanics , respiratory system , compliance , resistance , expiration
Institut: Anaesthesiologische Univ.-Klinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Guttmann, Josef (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 06.04.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 08.09.2011
Indexliste