Nuovo dispositivo per la misurazione della forza e qualità della tosse nei pazienti critici - Validazione in vitro

Specializzando: Andrea Collalti Relatore: Paolo Navalesi Introduzione Uno dei fattori più difficili da valutare nello svezzamento dalla ventilazione meccanica è la capacità del paziente di rimuovere le secrezioni e proteggere le vie aeree attraverso la tosse. L'incapacità di misurare oggettivamente questo elemento influisce sia sul fallimento dell'estubazione che sul ritardo dell'estubazione. Da qui la nostra idea di misurare l'energia di espettorazione del paziente attraverso un accelerometro e un giroscopio collegati a un microcontrollore posizionati sull'estremità distale dell'interfaccia ventilatoria, utilizzando la seconda legge del movimento: F=ma. Materiali e metodi Proponiamo una configurazione preliminare e i dati ottenuti con un dispositivo di assistenza alla tosse (ATOS 70), con diverse impostazioni (Pressione inspiratoria) e Pexp (Pressione espiratoria), collegato tramite un tubo endotracheale ad un flussimetro Fluxmed dove è stato posizionato il nostro sensore, un HPE filtro e un Maquet Testlung 190. L'analisi del software è stata effettuata tramite un codice basato su Python, adattato ai nostri propositi. Le dimensioni che abbiamo misurato sono state 'g-max' (accelerazione maggiore sugli assi) 'g-tot' (somma dei valori assoluti dei 3 assi), 'v-max' (velocità di perturbazione, asse maggiore) 'v-tot' (somma dei valori assoluti dei 3 assi del giroscopio) e, dopo l'analisi di Fourier, la densità spettrale di potenza della perturbazione, per ciascun sensore. La prima parte della nostra prova consisteva in 3 diverse configurazioni in cui il nostro sistema posizionato orizzontalmente (novembre) e 2 configurazioni sospese verticalmente (febbraio-marzo). Pin e Pesp sono stati proporzionalmente modificati, come Tesp (tempo espiratorio). Sono stati effettuati un totale di 110 test per esplorare le capacità del flusso espiratorio di picco della nostra macchina per la tosse assistita. Risultati Ciascuna impostazione fornisce un'ottima correlazione tra il picco di flusso espiratorio e le misurazioni del nostro dispositivo. Nel test di regressione lineare troviamo buoni valori R2 per ciascun test (Nov: 0,594; Feb: 0,917; Mar: 0,804; AS: 0,767; TP: 0,695) Conclusioni Nonostante la macchina ATOS abbia misurato un breve intervallo di picco del flusso espiratorio, i dati provenienti dai nostri sensori sembrano promettenti. Proponiamo ulteriori test con un pneumotacografo per la validazione di questo nuovo approccio nella valutazione della forza della tosse. Riferimenti: (1) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35123355/