velikost textu

Biomechanický model interakce ventilace a oběhu za podmínek umělé plicní ventilace

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Biomechanický model interakce ventilace a oběhu za podmínek umělé plicní ventilace
Název v angličtině:
Biomechanical model of interaction between ventilation and hemodynamics induced by mechanical ventilation
Typ:
Disertační práce
Autor:
MUDr. Michal Otáhal, Ph.D.
Školitel:
prof. MUDr. Otomar Kittnar, CSc.
Oponenti:
prof. Ing. František Maršík, DrSc.
MUDr. Pavel Dostál, Ph.D.
Id práce:
165749
Fakulta:
Fakulta tělesné výchovy a sportu (FTVS)
Pracoviště:
Anatomie a biomechanika (51-500100)
Program studia:
Biomechanika (P3919)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
27. 9. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
recruitment manévr, ARDS - acute respiratory distress syndrom, protektivní ventilační strategie, animální model
Klíčová slova v angličtině:
recruitment maneuver, ARDS - acute respiratory distress syndrome, protective ventilation strategies, animal model
Abstrakt:
MUDr. Michal Otáhal Biomechanický model interakce oběhu a ventilace za podmínek UPV Abstrakt: Konvenční umělá plicní ventilace zajišťuje výměnu plynů při stavech respiračního selhání využitím přetlaku v dýchacím systému. Vzhledem k zásadní změně tlakových poměrů v hrudníku při konvenční umělé plicní ventilaci v jednotlivých fázích dechového cyklu dochází k významnému ovlivnění oběhu. Součástí ventilační strategie při kritickém respiračním selhání, tzv. ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrom) jsou techniky recruitment manévrů (RM), které se používají k opětovnému provzdušnění zkolabovaných částí plicního parenchymu. Během těchto RM se používá významně vyšší přetlak v dýchacích cestách, než který se běžně užívá během tzv. protektivní přetlakové ventilace a ten může limitovat průtok plicním kapilárním řečištěm a významným způsobem ovlivnit hemodynamiku pacienta. Cílem práce bylo vyvinout optimalizovaný animální model ARDS, porovnat ovlivnění hemodynamiky při aplikaci jednotlivých recruitment manévrů a vytvořit simulační biomechanický model interakce ventilace a krevního oběhu a následně jej ověřit (nafitování) daty získanými při provedení jednotlivých typů RM při experimentálním animálním modelu ARDS. Výsledky z experimentálního animálního modelu i simulací na biomechanickém modelu ukazují, že hemodynamicky nejzávažnější dopad má RM typu Sustain Inflation, kdy vysoký přetlak limituje průtok krve plícemi na 5 % výchozího stavu. Podobně závažný hemodynamický dopad má technika PVtool, která limituje průtok krve na 6 % výchozího stavu. V klinické praxi používaná technika PCV-RM vykazuje po nástupu autoregulace pokles průtoku na 57 % výchozího stavu, pokud je zachován poměr času nádechu a výdechu I:E na 1:2. Pokud se zkrátí relaxační čas prodloužením času nádechu a poměr I:E se změní na 1:1 vede to k poklesu na 53 % výchozího stavu. Schodovitý RM prováděný u ART trial má, přes vysoké používané tlaky, simulované snížení iniciálního průtoku na 78 %, což je hemodynamicky méně zatěžující proti skokovému navýšení během PCV-RM. Klíčová slova: recruitment manévr, ARDS - acute respiratory distress syndrom, protektivní ventilační strategie, animální model
Abstract v angličtině:
MUDr. Michal Otáhal Biomechanický model interakce oběhu a ventilace za podmínek UPV Abstract: Conventional mechanical ventilation provides gas exchange in conditions of respiratory failure by application positive airway pressure in the respiratory system. Due to the significant change in pressure conditions inside the thorax during conventional artificial ventilation the circulation can be significantly affected. Recruitment maneuver (RM) techniques can be a part of ventilation strategy in patients with the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), that are used to re-aerate collapsed parts of the lung parenchyma. During these RMs a significantly higher airway pressure is used than in protective ventilation strategy, which can limit the flow through the lung capillary network and can significantly affect the systemic hemodynamics of the patient. The aim of this work was to develop an optimized animation model of ARDS, then to compare the influence that has the application of different types of recruitment maneuvers on hemodynamics and to create a biomechanical simulation model of interaction and blood circulation and its verification with data obtained during the implementation of different types of RM in the experimental animal ARDS model. Results from the experimental animal model and simulations performed on the biomechanical model show that hemodynamically the most serious impact has Sustain Inflation RM technique, where high overpressure limits blood flow through the lungs to 5 % of baseline. PVtool RM technique has a similar harmful haemodynamic impact where blood flow reaches only 6 % of baseline values. After the onset of self-regulation, PCV-RM technique shows a decrease blood flow to 57 % of baseline value, as long as the inspiration / expiration time ratio is maintained 1:2 The shortening of relaxation time y prolongation of the inspiratory time by the change of I:E ratio to 1:1 results in a decrease blood flow to 53 % of the baseline The staircase RM performed at the ART trial has, despite the high pressures used, a simulated reduction of the initial blood flow rate to 78 %, which is hemodynamically less harmful contrary to the one step increase during PCV-RM. Key worlds: recruitment maneuver, ARDS - acute respiratory distress syndrome, protective ventilation strategies, animal model
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce MUDr. Michal Otáhal, Ph.D. 6.71 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce MUDr. Michal Otáhal, Ph.D. 98 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky MUDr. Michal Otáhal, Ph.D. 97 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce MUDr. Michal Otáhal, Ph.D. 3.25 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Ing. František Maršík, DrSc. 187 kB
Stáhnout Posudek oponenta MUDr. Pavel Dostál, Ph.D. 288 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 416 kB