吸気圧力上昇時間、人工呼吸器ハードウェア、およびソフトウェアは、シミュレートされた気管支肺異形成肺モデルの地域換気に影響を与えます

背景：気管支肺異形成（BPD）は、未熟児を換気するときに挑戦をもたらす不均一な疾患です。この研究の目的は、吸気圧力上昇時間（IRT）、さまざまな人工呼吸器、およびそのソフトウェアの更新が、2つの不均一な肺ユニットの換気のバランスにどのように影響するかを判断することでした。 方法：INGMAR ASL5000を使用して、中程度のBPDを近似して、パッシブデュアルチャンバー肺モデルを構築しました。1つのチャンバーの時定数は短く、もう1室には長い定数が長くなりました。3つの人工呼吸器を使用して、圧力制御断続的な強制換気を提供しました。サーボI、ボリューム保証ソフトウェアアップデートを備えたAVEA人工呼吸器、およびボリューム保証ソフトウェアの更新なしのAVEA人工呼吸器です。圧力制御断続的な強制換気のために同じ設定を使用して、IRTは最小設定と最大設定の間で調整されました。100の連続した呼吸/IRTからのデータが取得されました。プラトー圧の90％からのインスピレーション時間は、IRTの代理として使用されました。これは、シミュレートされた気管で18 cm H2Oの圧力を達成するために必要な時間として定義され、各IRTの各人工呼吸器にImageJを使用して5回のランダム呼吸で測定されました。転帰変数は、潮の体積、吸気流のピーク、平均吸気圧力、およびチャンバー潮volumeの違いを総潮volumeで割ったものとして定義された体積バランス（％）でした。線形回帰を使用して、さまざまな変数に対するIRTおよび人工呼吸器の影響を評価しました。 結果：このモデルでは、IRTの増加がピーク吸気流、平均吸気圧、チャンバー固有の潮bolume、および体積バランスを減少させました。さらに、さまざまな人工呼吸器のハードウェアとソフトウェアが、測定された変数に独立して影響を与えた圧力制御断続的な強制換気の波形に影響を与えました。 結論：2つの非常に不均一な肺ユニットを備えたBPDの肺モデルでは、ボリュームのバランスをとることなくIRTを延長すると、総潮量を犠牲にしてチャンバー間のボリュームバランスが改善されました。さらに、異なる人工呼吸器は、測定されたインスピレーション時間からプラトー圧の90％までの独立した要因として作用しました。

BACKGROUND: Bronchopulmonary dysplasia (BPD) is a heterogeneous disease that poses a challenge when ventilating premature infants. The purpose of this study was to determine how inspiratory pressure rise time (IRT), different ventilators, and their software updates affect the balance of ventilation among 2 heterogeneous lung units. METHODS: A passive dual-chamber lung model was constructed using the IngMar ASL5000 to approximate moderate BPD. One chamber had a short time constant, and the other had a long time constant. Three ventilators were used to provide pressure control intermittent mandatory ventilation: the Servo-i, an Avea ventilator with the volume guarantee software update, and an Avea ventilator without the volume guarantee software update. Using the same settings for pressure control intermittent mandatory ventilation, the IRT was adjusted between minimum and maximum settings. Data from 100 consecutive breaths/IRT were obtained. Inspiration time to 90% of plateau pressure was used as a surrogate for IRT; this was defined as the time needed to achieve a pressure of 18 cm H2O at the simulated trachea and was measured in 5 random breaths using ImageJ for each ventilator at each IRT. Outcome variables were tidal volume, peak inspiratory flow, mean inspiratory pressure, and volume balance (%) defined as the difference in chamber tidal volumes divided by total tidal volume. Linear regression was used to assess the impact of the IRT and ventilators on the different variables. RESULTS: In this model, increasing IRT decreased peak inspiratory flow, mean inspiratory pressure, chamber-specific tidal volume, and volume balance. Furthermore, different ventilator hardware and software influenced the waveforms in pressure control intermittent mandatory ventilation, which independently affected the measured variables. CONCLUSIONS: In a lung model of BPD with 2 very heterogeneous lung units, prolonging IRT without any volume balancing measures improved volume balance between the chambers at the expense of total tidal volume. Furthermore, the different ventilators acted as independent factors from the measured inspiration time to 90% of plateau pressure.