Lung mechanics in the aging lung and in acute lung injury. Studies based on sinusoidal flow modulation

University dissertation from Department of Clinical Physiology, Lund University

Abstract: Popular Abstract in Swedish Avhandlingen har fokus på lungornas mekaniska egenskaper hos friska och vid akut lungskada och på metodutveckling för studier av lungmekanik. Kunskap om lungmekanik är av intresse inom intensivvården för att skräddarsy respirator-behandling och i lunglaboratoriet för diagnostik och utvärdering av patienter med olika typer av lungsjukdom. Vid respiratorbehandling kan föreliggande lungskada förvärras om lungdelar under varje andetag kollaberar och re-expanderas. En kurva som avspeglar lungans elastiska återfjädringstryck mot lungvolym kallas Pel/V-kurva. Jämfört med en enstaka inspiratorisk Pel/V-kurva ger multipla Pel/V-kurvor registrerade från olika trycknivåer säkrare information om sådan kollaps och re-expansion. I delarbete 1 visades hos friska grisar att dynamiska Pel/V-kurvor registrerade under flöde ger väsentligen samma information som mer tidskrävande registrering av statiska kurvor, som mäts efter avbrott i flödet. I delarbete 2 automatiserades metoden för registrering av multipla dynamiska Pel/V-kurvor. Hos grisar med akut lungskada visades att sådana kurvor, liksom studier av Pel/V-kurvors skillnad mellan in- och utanding (hysteres), ger god upplysning om lungornas kollapsbenägenhet. I delarbete 3 presenteras en vidareutveckling och validering av flödesregulator-metoden använd inom klinisk fysiologisk diagnostik. Principer som hämtades från delarbete 1 och 2, omfattar sinusoidal flödesmodulering med matematisk analys och matematisk karakterisering av kurvor som beskriver lungvolym, tänjbarhet och flödesmotstånd i förhållande till lungans elastiska återfjädringstryck. Med den nya metoden erhålles motsvarande information med bibehållen kvalitet från betydligt färre andningsmanövrer jämfört med den tidigare använda flödes-regulatormetoden baserad på ?fyrkant-modulering? av flödet. Den matematiska karakteriseringen av nämnda kurvor underlättar datalagring och forskning. I delarbete 4 tillämpas ovanstående metod för studier av friska män och kvinnor, 20-65 år gamla. Mera detaljerat än i tidigare studier visas hur normalt åldrande påverkar lungornas mekaniska egenskaper. Studien ger också normalvärden för personer av given ålder och kroppsstorlek att använda i klinisk diagnostik.

  CLICK HERE TO DOWNLOAD THE WHOLE DISSERTATION. (in PDF format)