Респираторная индуктивность Плетизмография

Респираторная индуктивность Плетизмография (RIP) является методом оценки легочной вентиляции путем измерения движения грудной клетки и брюшной стенки.

Точное измерение легочной вентиляции или дыхания часто требует использования устройств, таких как маски или мундштуки, в сочетании с отверстием дыхательных путей. Эти устройства часто одновременно обременяют и инвазируют, и, следовательно, плохо подходят для непрерывных или амбулаторных измерений. В качестве альтернативных устройств RIP , которые ощущают дыхательные экскурсии на поверхности тела для измерения легочной вентиляции.

Согласно газете Конно и Мид ^{[ 1 ]} «Сундук можно рассматривать как систему двух отсеков с одной степенью свободы каждый». Следовательно, любое изменение объема живота должно быть равным и противоположным изменению грудной клетки. В статье предполагается, что изменение объема близок к линейно связано с изменениями в передне-ходовом (спереди к задней части тела). Когда известный объем воздуха вдыхается и измеряется с помощью спирометра , взаимосвязь объема мощности может быть установлена как сумма смещений брюшной полости и грудной клетки. Следовательно, в соответствии с этой теорией, необходимы только изменения в заднем диаметре живота и грудной клетки, чтобы оценить изменения в объеме легких.

Было разработано несколько методологий датчиков, основанных на этой теории. RIP является наиболее часто используемым, установленным и точным методом плетизмографии для оценки объема легких по дыхательным движениям ^{[ Цитация необходима ]}.

RIP использовался во многих клинических и академических исследованиях в различных областях, включая полисомнографическую (Sleep), психофизиологию, психиатрические исследования, исследования тревоги и стресса, анестезию, кардиологию и легочные исследования (астма, ХОБЛ, Dyspnea).

Технология

Плетизмография респираторной индуктивности состоит из двух синусоидных проволочных катушек, изолированных и размещенных в пределах двух 2,5 см (около 1 дюйма) шириной, легкой эластичной и клея. Полосы преобразователей ( расположены вокруг грудной клетки под подмышками и вокруг живота на уровне пупок пупок ). Они подключены к генерации осциллятора и последующей электронике демодуляции частоты для получения цифровых сигналов. Во время вдохновения площадь поперечного сечения грудной клетки и живота увеличивает изменение самоуправления катушек и частоты их колебаний, с увеличением площади поперечного сечения, пропорционально объемам легких. Электроника преобразует это изменение частоты в цифровую форму волны дыхания, где амплитуда формы волны пропорциональна вдохновенному объему дыхания. Типичный шаг проволочной синусоиды находится в диапазоне 1-2 см, а индуктивность ремня составляет ~ 2-4 микрогенри на метр ремня. ^{[ 2 ]} Индуктивность может быть измерена, сделав ее частью настроенной схемы осциллятора, а затем измерения частоты колебаний.

Сингл против Двойное дыхание

Двойное дыхание

Конно и Мид ^{[ 3 ]} Общая оценка модели движения грудной стенки с двумя градусами, посредством которой вентиляция может быть получена из измерений грудной клетки и смещений живота. С помощью этой модели приливный объем (VT) был рассчитан как сумма переднеропостериальных измерений грудной клетки и живота и может быть измерена в пределах 10% от фактического VT до тех пор, пока сохранялась данная осанка.

Одиночное дыхание

Изменения в объеме грудной полости также могут быть выведены из смещений грудной клетки и диафрагмы . Движение грудной клетки может быть непосредственно оценено, тогда как движение диафрагмы косвенно оценивается как внешнее движение переднелатеральной брюшной стенки. Тем не менее, проблемы точности возникают при попытке оценить точные респираторные объемы из одной полосы дыхания, размещенной либо на грудной клетке, животе или средней линии. Из-за различий в осанке и респираторной синхронизации торако-абдоминала невозможно получить точные респираторные объемы с одной полосой. Кроме того, форма приобретенной формы волны имеет тенденцию быть нелинейной из-за неэверной координации двух дыхательных компартментов. Это дополнительно ограничивает количественное определение многих полезных респираторных показателей и ограничивает полезность только до уровня дыхания и другими основными индексами времени. Следовательно, чтобы точно выполнить объемные респираторные измерения, необходимо потребоваться двойная система дыхательных датчиков.

Анализ данных RIP

VivoSenserip — Двойные измерения в программном обеспечении in vivosense

Двухполосная респираторная индуктивность Плетизмография может быть использована для описания различных измерений сложных респираторных моделей. Изображение показывает сигналы и измерения, обычно проанализированные.

Скорость дыхания - это количество вдохов в минуту. Неспецифическая мера респираторного расстройства.

Приливный объем (VT) является вдохновленным объемом и истек с каждым дыханием. Изменчивость в форме волны может быть использована для дифференциации между ограничительными (меньшими) и обструктивными легочными заболеваниями, а также острой тревожностью.

Минутная вентиляция эквивалентна приливному объему, умноженного на частоту дыхания и используется для оценки метаболической активности.

Пиковой вдохновляющий поток (PIFVT) -это мера, которая отражает дыхательное привод, тем выше его значение, тем больше дыхательный диск в присутствии скоординированных торако-абдоминальных или даже умеренно дискоортированных движений торако-абдоминала.

Дробное время вдохновления (Ti/TT) - это «работник» (TI/TT, соотношение времени вдохновения к общему времени дыханию). Низкие значения могут отражать Суровая обструкция дыхательных путей и может возникнуть во время речи. Более высокие значения наблюдаются при храпе.

Работа дыхания - это мера «быстрого мелкого индекса дыхания».

Пиковой/средний вдохновляющий и выдорный поток измеряет наличие ограничений потока верхних дыхательных путей во время вдохновения и истечения срока действия.

%RCI является процентным вкладом экскурсий грудной клетки в приливную объем Vt. %RCI вклад в отношение приливного объема получается путем деления вдохновляющего объема в полосе RC на вдохновленный объем в алгебраической сумме RC + AB на точка пика вдохновления приливного объема. Это значение выше у женщины, чем у мужчин. Значения также обычно выше во время острой гипервентиляции .

Фазовый угол - Phi - Нормальное дыхание включает в себя комбинацию как грудного, так и брюшного (диафрагматического) движений. Во время ингаляции как грудные, так и брюшные полости одновременно расширяются по объему, а также в обхвате. Если в трахеи или носоглотках есть закупорка, фазирование этих движений изменится по отношению к степени обструкции. В случае полной обструкции сильные мышцы грудной клетки заставляют грудной клетки расширяться, подтягивая диафрагму вверх в том, что называется «парадоксальным» дыханием - парадоксальным в том, что нормальные фазы грудного и брюшного движения обращены. Это обычно называют фазовым углом . ^{[ 4 ]}

апноэ и гипопноэ Обнаружение - диагностические компоненты апноэа/синдрома гипопнеи и периодического дыхания.

Классификация апноэ и гипопнеи - фазовая связь между грудной клеткой и брюшной полостью классифицирует события апноэ/гипопнеи в центральные, смешанные и обструктивные типы.

Количественная разность Qdeel Expirator Expirator Lung -это изменение уровня конечного объема выдоха легких и может быть повышена в дыхании Cheyne-Stokes и периодическом дыхании.

Точность

Двухполосная респираторная индуктивность Плетизмография была подтверждена при определении приливного объема во время упражнений и показан точной. Версия RIP, встроенная в одежду, называемую Lifeshirt, использовалась для этих валидационных исследований. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Ссылки

^ Konno K, и Mead J. (1967) Измерение отдельных изменений объема грудной клетки и живота во время дыхания. J Appl Physiol 22: 407-422.
^ HT НПО; CV nguyen; Tmh nguyen; TOI VAN VO (2013). «Портативный дыхательный монитор с использованием респираторной индуктивной плетизмографии» . В vo van toi; Нгуен Бао Тоан; Труонг Куанг Данг Хоа; Тран Ха Лин Фуонг (ред.). 4 -я Международная конференция по биомедицинской инженерии во Вьетнаме . Спрингер. doi : 10.1007/978-3-642-32183-2_57 .
^ Konno K, и Mead J. (1967) Измерение отдельных изменений объема грудной клетки и живота во время дыхания. J Appl Physiol 22: 407-422.
^ Hammer J, MD, Newth CJL, MB, FRCP и Deakers TW, MD, PhD (1995), Проверка метода фазового угла в качестве объективной меры обструкции верхних дыхательных путей, педиатрическая легмология 19: 167-173
^ Clarenbach CF, Senn O, Brack T, Kohler Mand Bloch CE (2005) Мониторинг вентиляции во время упражнений с помощью портативной респираторной индуктивной плетизмографии*, грудь 2005; 128; 1282-1290
^ Кент Л., О'Нил Б., Дэвисон Г., Невилл А., Элборн Дж.С., Брэдли Дж. М. (2009). Достоверность и надежность кардиореспираторных измерений, зарегистрированных Lifeshirt во время тестирования на упражнениях, физиология дыхания и нейробиология 167, 162–167

Внешние ссылки

Использование RIP для доклинических исследований у свободно движущихся животных :

Emkapack4g, выпускающая внешняя телеметрия (крупные животные)
Внешняя телеметрия Jet (крупные животные)
Декаро (маленькие животные)

[1] Konno K, и Mead J. (1967) Измерение отдельных изменений объема грудной клетки и живота во время дыхания. J Appl Physiol 22: 407-422.

[2] HT НПО; CV nguyen; Tmh nguyen; TOI VAN VO (2013). «Портативный дыхательный монитор с использованием респираторной индуктивной плетизмографии» . В vo van toi; Нгуен Бао Тоан; Труонг Куанг Данг Хоа; Тран Ха Лин Фуонг (ред.). 4 -я Международная конференция по биомедицинской инженерии во Вьетнаме . Спрингер. doi : 10.1007/978-3-642-32183-2_57 .

[3] Konno K, и Mead J. (1967) Измерение отдельных изменений объема грудной клетки и живота во время дыхания. J Appl Physiol 22: 407-422.

[4] Hammer J, MD, Newth CJL, MB, FRCP и Deakers TW, MD, PhD (1995), Проверка метода фазового угла в качестве объективной меры обструкции верхних дыхательных путей, педиатрическая легмология 19: 167-173

[5] Clarenbach CF, Senn O, Brack T, Kohler Mand Bloch CE (2005) Мониторинг вентиляции во время упражнений с помощью портативной респираторной индуктивной плетизмографии*, грудь 2005; 128; 1282-1290

[6] Кент Л., О'Нил Б., Дэвисон Г., Невилл А., Элборн Дж.С., Брэдли Дж. М. (2009). Достоверность и надежность кардиореспираторных измерений, зарегистрированных Lifeshirt во время тестирования на упражнениях, физиология дыхания и нейробиология 167, 162–167

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]