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방법 논문

A 모델은 인간의 임상 관련 저산소증을 시뮬레이션하기

8.7K 조회수

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DOI:

10.3791/54933

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2016년 12월 22일

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이 논문에서

요약

인간 저산소증 시뮬레이션 보통 저산소 가스 혼합물을 흡입에 의해 수행되었다. 이 연구를 위해, apneic 다이버는 인간의 동적 저산소증을 시뮬레이션하는 데 사용되었다. 또한, 불포화 재 포화 반응 속도의 생리적 변화는 이러한 근 적외선 분광법 (NIRS) 및 말초 산소 포화도 (SPO 2)와 같은 비 침습적 도구를 사용하여 평가 하였다.

초록

무호흡의 경우 산소의 동맥 분압(pO2)은 감소하고 이산화탄소의 분압(pCO2)은 증가합니다. 뇌와 같이 저산소증에 민감한 기관의 손상을 방지하기 위해 보상 순환 메커니즘은 적절한 산소 공급을 유지하는 데 도움이 됩니다. 이것은 주로 뇌 혈류의 증가에 의해 달성됩니다. 간헐적 저산소증은 폐쇄성 수면 무호흡증 환자에서 흔히 볼 수 있는 현상입니다. 급성 기도 폐쇄는 또한 저산소증과 고탄산증을 유발할 수 있습니다. 지금까지 인간의 이러한 역학을 시뮬레이션할 수 있는 적절한 모델이 확립되지 않았습니다. 인간의 저산소증에 초점을 맞춘 이전 연구에서는 흡입 저산소 가스 혼합물을 사용했습니다. 그러나 이로 인한 저산소증은 과호흡과 결합되었기 때문에 무호흡증보다 높은 고도 환경을 더 잘 나타냅니다. 더욱이, 이전에 수행된 동물 실험을 인간에게 전이할 가능성은 제한적이며, 무호흡으로 인한 생리적 변화의 병태생리학적 배경은 잘 알려져 있지 않습니다. 이 연구에서는 건강한 인간 무호흡 다이버를 활용하여 무호흡 중 임상적으로 관련된 저산소증과 고탄산증을 모방했습니다. 또한 맥박 산소 측정법과 근적외선 분광법(NIRS)을 사용하여 무호흡 전, 무호흡 중, 무호흡 후의 대뇌 및 말초 산소 포화도의 변화를 평가했습니다.

서론

임상 적으로 급성 저산소증과 동반 탄산 혈증은 대부분 폐쇄성 수면 무호흡 증후군 (OSAS), 급성기도 폐쇄 환자 나 심폐 소생술 동안 볼 수있다. OSAS 및 기타 저산소증 조건의 분야에서 주요 제한은 동물 연구에서 파생 된 병태 생리에 대한 인간의 모델이 존재하지 않는 1이라는 제한된 양도 지식을 포함한다. 7 - 인간의 저산소증을 모방하기 위해, 저산소 가스 혼합물은 지금까지 2 사용되어왔다. 그러나 이러한 조건은 저산소증, 일반적으로 탄산 혈증을 동반 임상 상황에보다 높은 고도에서 주변의 더 많은 대표입니다. 심장 정지 및 소생 동안 조직의 산소를 모니터링하기 위해 동물 연구는 생리 보상 메카니즘을 조사하기 위해 팔을 수행 하였다.

Apneic 다이버가 호흡 충동을 누름 수있는 건강한 운동 선수그 낮은 동맥 산소 포화도 (9)와 증가 된 PCO (2) 10, 11에 의해 유발된다. 우리는 급성 저산소증과 동반 탄산 혈증 (12)의 임상 상황을 모방하기 위해 apneic 다이버를 조사 하였다. 이 모델은, 임상 설정 평가 OSAS 또는 병리학 호흡 장애가있는 ....

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프로토콜

윤리 문
인간의 참가자를 포함하는 연구에서 수행되는 모든 절차는 1964 년 헬싱키 선언의 윤리 기준과 그 이후의 개정에 따라했다. 이 연구의 디자인은 독일 본 대학 병원의 로컬 윤리위원회에 의해 승인되었다.

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시험 주제 1. 준비

  1. NIRS 전극 위치하기 전에 피부 탈지를 70 % 알코올과 이마의 피부를 청소합니다.
  2. 뇌 (= 중앙) 조직의 산소를 측정하기 위해 눈썹 위와 midsagittal 고랑 (궤적 frontopolar 2)의 오른쪽에 오른쪽 이마에 NIRS 전극을 배치합니다.
  3. 신호의 안정성을 평가한다. RSO 2 - 신호는 (일정해야7; 3 %) 이상 5 분.
  4. NIRS (NIRS 조직 -electrode)와 말초 조직의 산소를 측정하기 위해,의 musculus의 대퇴사 두근의 대퇴골 (또는 팔뚝에)의 중간 위에 하나의 전극을 배치합니다. 정맥 얼기 또는 동맥 위에 전극을 배치하지 마십시오.
  5. 머리 무료 가슴에 심전도 전극을 배치합니다....

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결과

한 환자 중 무호흡증 1 표시를 SPO 2 NIRS 값 (NIRS 뇌와 NIRS 조직)의 동시 녹음을줍니다. 총 무호흡 시간은 363 초였다. 다음 무호흡증 NIRS와 SPO 2 값은 약 140 초 동안 안정적으로 유지. NIRS의 뇌의 감소가 238 초 후 검출 된 반면, SPO 2의 감소는 주변 SPO 2 204 초 후 검출되었다. 가장 낮은 측정 SPO 2 다음 무호흡증은 58 %이었고, 가장 낮은 측정 된 NIRS의 뇌는 46 %였다. SPO이 30 초의 시간 지연 후에 증가하는 반면 무호흡 NIRS의 끝에서 대뇌 12 초의 시간 지연 후 증가 하였다.

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토론

총 가사 시간은 주로 폐 크기 분당 산소 소비에 의해 발생 및 PCO이 증가 또는 PO이 감소에 기인하는 호흡 반사 견딜 수있는 개개인의 능력에 의해 영향을 받는다. 무호흡 다이버는 숨을 보류 지속 시간을 최대화하기 위해 훈련 및 최대 영감에 그렇게하는 데 사용됩니다. 따라서, 저산소증 때까지의 시간은 개인 사이의 검출 다릅니다과 피사체의 신체 조건과 훈련 상태에 따라, 심지어 호흡 반사를 견딜 수 있도록 자신의 일상 상태와 의지에 따라 다를 수 있습니다. 피사체의 스트레스 레벨은 프로토콜 단계의 상세한 교육 진정 주위 환경에 의해 감소 ​​될 수있다.

테스트 환경이 안정적이고 반복되어 결과를 얻을 수 있도록 표준화해야한다는 것을 의미 총 무호흡 시간을, 영향을 미치는 많은 요인이있다. 연구진은 카테콜아민 increa 공부에 관심이 있다면자체 또는 교감 신경 활동, 물질은 모두 (즉, 카페인, 니코틴, 바나나, 견과류, .......

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

원래 연구에 참여한 모든 자원자에게 특별한 감사를 드립니다. L. 아이히호른의 연구는 엘제-크뢰너-프레제니우스 재단(Else-Kröner-Fresenius Foundation)의 장학금을 통해 지원되었다. 저자는 Springer Science+Business Media의 일부인 Springer에게 저작권 허가(라이선스 번호 3894660871180)와 이전에 게시된 데이터를 재사용할 수 있는 친절한 허가에 대해 감사를 표합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
SpO2Drä ger 의학 AG&CO. KGSHP ACC MCABLE-Masimo 주변장치 SpO2-모니터링
비침습적 혈압(NIBP)Drä ger 의학 AG&CO. KGNIBP 커프 M+,  MP00916 
심전도(ECG)  박사 ä ger 의학 AG&CO. KG인피니티 M540 모니터ECG 모니터링
도킹 스테이션Drä ger 의학 AG&CO. KGM500 도킹 스테이션M540과 노트북
NIRSNONIN Medical의 연결 s EQUANOX모델 7600 지역 산소 농도계 시스템은뇌 및   조직 산소화 NIRS
다이오드를 측정합니다.EQUANOX Advance Sensor모델 8004CA는 뇌 및 체세포 산소 포화도를 측정하는 데 적합합니다
노트북 
DataGrabberDrä ger 의학 AG&CO. KGDataGrabber v2005.10.16소프트웨어는 M540을 노트북
eVisionNonin Medical버전 1.3.0.0NONIN을 노트북과 동기화하는 소프트웨어
: 과 동기화합니다.

참고문헌

  1. Drager, L. F., Polotsky, V. Y., O'Donnell, C. P., Cravo, S. L., Lorenzi-Filho, G., Machado, B. H. Translational approaches to understanding metabolic dysfunction and cardiovascular consequences of obstructive sleep apnea. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 309 (7), 1101-1111 (2015).
  2. Shah, N., Trivedi, N. K., Clack, S. L., Shah, M., Shah, P. P., Barker, S.

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