Метод множественного удаления инертного газа - Multiple inert gas elimination technique

Метод множественного устранения инертного газа (MIGET) является медицинским методом , используемым главным образом в пульмонологии , что включает измерение концентраций различных заваренные , инертные газов в смешанной венозной крови , артериальной крови и выдыхаемый газом субъекта. Метод позволяет количественно оценить истинное шунтирование , физиологическую вентиляцию мертвого пространства , соотношение вентиляции и кровотока (V _A / Q) и ограничение диффузии .

Задний план

Гипоксемию обычно связывают с одним из четырех процессов: гиповентиляцией , шунтом (справа налево), ограничением диффузии и неравенством вентиляции / перфузии (V _A / Q). Кроме того, существуют «внелегочные» факторы, которые могут способствовать колебаниям артериального РО ₂ .

Существует несколько показателей гипоксемии, которые можно оценить, но с каждым из них связаны различные ограничения. По этой причине MIGET был разработан, чтобы преодолеть недостатки предыдущих методов.

Метод

Теоретические основы

Установившийся газообмен в легких подчиняется принципам сохранения массы . Это приводит к уравнению вентиляции / перфузии для кислорода :

${\ Displaystyle VA / Q = 8,63 \ раз {\ frac {Cc'O2-CvO2} {PIO2-PAO2}}}$

и для диоксида углерода :

${\ displaystyle VA / Q = 8,63 \ times {\ frac {CvCO2-Cc'CO2} {PACO2}}}$

где:

• Cc ' обозначает концентрацию газа в конце капилляра (мл / дл),
• Cv обозначает смешанную венозную концентрацию газа (мл / дл),
• PI обозначает парциальное давление газа на вдохе (мм рт. Ст.), А
• PA обозначает альвеолярное парциальное давление газа (мм рт. Ст.)
• VA / Q обозначает отношение альвеолярной вентиляции к сердечному выбросу.

В целях использования MIGET уравнения были обобщены для инертного газа (IG):

${\ Displaystyle VA / Q = 8,63 \ раз растворимость \ раз {\ frac {PVIG-PC'IG} {PAIG}}}$

где:

• растворимость - это отношение концентрации к парциальному давлению, выраженное в мл растворенного газа на дл крови на мм рт.ст. газа в крови.

Предполагая, что диффузионное уравновешивание для инертного газа завершено, опускаем индекс IG и подставляем коэффициент распределения кровь-газ (λ) получаем:

${\ Displaystyle VA / Q = {\ lambda} \ times {\ frac {Pv-PA} {PA}}}$

Перестановка:

${\ Displaystyle PA / Pv = {\ frac {\ lambda} {{\ lambda} + VA / Q}} = Pc '/ Pv}$

где:

• Pv обозначает смешанное венозное парциальное давление газа (мм рт. Ст.)
• Pc 'обозначает парциальное давление газа в торцевых капиллярах (мм рт. Ст.)

Это уравнение является основой MIGET, и оно демонстрирует, что доля инертного газа, не удаленного из крови через легкие, является функцией коэффициента распределения и отношения V _A / Q. Это уравнение работает в предположении, что легкие абсолютно однородны. В этой модели удержание (R) измеряется соотношением PA / Pv. Формулируется математически:

${\ Displaystyle R = {\ гидроразрыва {\ lambda} {\ lambda + VA / Q}}}$

С помощью этого уравнения мы можем измерить уровни каждого инертного газа, удерживаемого в крови. Взаимосвязь между удержанием (R) и VA / Q можно резюмировать следующим образом: по мере увеличения VA / Q для данного λ R уменьшается; однако эта взаимосвязь между VA / Q и R наиболее очевидна при значениях VA / Q, которые в десять раз выше и ниже, чем λ газа. Однако, помимо этого, можно измерить концентрацию инертных газов в выдыхаемом газе от субъекта. Отношение смешанной концентрации в выдыхаемом воздухе к смешанной венозной концентрации получило название экскреции (E) и описывает вентиляцию в областях с различным VA / Q. При совместном приеме:

${\ Displaystyle V_ {IG} = VE \ times E = \ lambda \ times QT \ times [1-R]}$

где:

• V _IG обозначает объем инертного газа, удаляемого за минуту (мл / мин)
• VE означает минутную вентиляцию (мл / мин)
• QT обозначает сердечный выброс (мл / мин)

При наблюдении за скоплением альвеол, в которых PO ₂ и PCO ₂ однородны, местная альвеолярная вентиляция и местный кровоток определяют VA / Q:

${\ displaystyle VA = Q \ times VA / Q}$

Из этих уравнений можно сделать вывод, что знание либо удержания, либо выделения подразумевает знание другого. Более того, аналогичное понимание существует в отношении взаимосвязи между распределением кровотока и распределением вентиляции.

Ограничения

Данные, полученные с помощью MIGET, представляют собой приблизительное распределение соотношений VA / Q по всему легкому. Было подсчитано, что в легких человека существует около 100 000 газообменных единиц; в этом случае теоретический максимум отсеков VA / Q может достигать 100000.

Рекомендации