Auswirkungen minderperfundierter Lungenareale und Beatmungsschäden auf die elektrische Impedanz von Lungengewebe

Schulze Kalthoff, Elias Alexander

Ermittelt im Tiermodell durch elektrische Impedanztomographie

dc.contributor.advisor	Mörer, Onnen Prof. Dr.
dc.contributor.author	Schulze Kalthoff, Elias Alexander
dc.date.accessioned	2022-11-18T11:10:05Z
dc.date.available	2022-12-02T00:50:10Z
dc.date.issued	2022-11-18
dc.identifier.uri	http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?ediss-11858/14349
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9559
dc.language.iso	deu	de
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject.ddc	610	de
dc.title	Auswirkungen minderperfundierter Lungenareale und Beatmungsschäden auf die elektrische Impedanz von Lungengewebe	de
dc.title.alternative	Ermittelt im Tiermodell durch elektrische Impedanztomographie	de
dc.type	doctoralThesis	de
dc.title.translated	Effects of regional hypoperfusion and ventilator-induced injury on the electrical impedance of lung tissue	de
dc.contributor.referee	Mörer, Onnen Prof. Dr.
dc.date.examination	2022-11-24	de
dc.description.abstractger	Untersucht wurden die Auswirkungen minderperfundierter Lungenareale und Beatmungsschäden auf die elektrische Impedanz von Lungengewebe. Die elektrische Impedanztomographie (EIT) wurde zur Darstellung der Impedanzverläufe angewandt. Durch gezielte Embolisation eines Lungenunterlappens im Tiermodell mit nachfolgender ventilator-induced lung injury (VILI) und bronchoalveolärer Lavage wurde die Situation eines ARDS (acute respiratory distress syndrome) bei beatmeten Patienten simuliert. Unterschieden wurden fünf Gruppen. Entweder erfolgte eine Embolisation im linken oder rechten Lungenunterlappen, bzw. keine Embolisation, und als Beatmungsform VILI Beatmung oder protektive Einstellungen. Die Gruppen wurden über einen Zeitraum von acht Stunden beatmet und die Messwerte der elektrischen Impedanz im zeitlichen Verlauf dargestellt. Kernpunkte der Arbeit waren welche Aussagen die Impedanzverläufe in der EIT, bei Embolisation eines Lungenlappens und VILI-Beatmung, in Bezug auf pathophysiologische Prozesse des Lungenmodells zulassen. Zweitens welchen Effekt auf die Perfusion und Ventilation, abgebildet durch die Impedanzverläufe, die Embolisation der rechten Lunge im Vergleich zur Embolisation der linken Lunge hat. Die Ergebnisse zeigen, dass in allen Gruppen die Impedanz über die Zeit abnimmt. Der größte Impedanzabfall ist in der Gruppe mit VILI, Lavage und embolisiertem linken Lungenunterlappen zu beobachten. Der Unterschied der Impedanzverläufe der VILI-Gruppen zu den anderen Gruppen war signifikant (p < 0,005). Unterschiede zwischen der Kontrollgruppe und protektiver Beatmung mit Embolisation waren nicht signifikant. Die Verläufe der EELV weisen in allen Gruppen auch bei separater Betrachtung der Lungenseiten einen negativen Verlauf auf. Durch Embolisation einer linken Lungenarterie kommt es zu größeren Impedanzveränderungen als durch Embolisation einer rechten Arterie. Gruppen mit VILI-Beatmung weisen die größte Differenz der Impedanz zwischen Versuchsbeginn und Ende auf. Durch die VILI-Beatmung kommt es zur Überblähung der Alveolen mit Erhöhung des elektrischen Widerstandes. Die durch VILI-Beatmung ausgelösten pathophysiologischen Prozesse, wie Ödembildung und Untergang der Zellbarrieren, bedingen am ehesten die Abnahme der elektrischen Widerstände über die Zeit. Eine VILI-Beatmung hat einen größeren Einfluss auf die elektrische Impedanz des Lungengewebes im Vergleich zur arteriellen Embolisation. Die Embolisation einer linken Lungenarterie aggraviert pathophysiologische Effekte in der rechten Lunge in größerem Ausmaß, als es die Embolisation einer rechtsseitigen Lungenarterie für die linke Lunge tut. Es kommt zu Unterschieden in der Ausprägung von Ödemen, je nachdem welche Lungenseite per Embolisation minderperfundiert wird. Der Prozess ist mithilfe der EIT qualitativ und quantitativ darstellbar. Die elektrische Impedanztomographie kann zukünftig eine größere Rolle in der Detektion von Lungenarterienembolien und zur Optimierung der Beatmung von Patienten spielen.	de
dc.description.abstracteng	The effects of hypo perfused lung areas and ventilator-induced injury on the electrical impedance of lung tissue were investigated. Electrical impedance tomography (EIT) was applied to visualize impedance profiles. Targeted embolization of a lower lung lobe in an animal model followed by ventilator-induced lung injury (VILI) and bronchoalveolar lavage was used to simulate the situation of ARDS (acute respiratory distress syndrome) in ventilated patients. Five groups were distinguished. Either embolization was performed in the left or right lower lobe of the lung, or no embolization, and the mode of ventilation was VILI ventilation or a protective setting. The groups were ventilated over a period of eight hours and the measured values of electrical impedance were plotted over time. The main points of the work were firstly which conclusions the impedance courses in the EIT, with embolization of a lung lobe and VILI ventilation, allow in relation to pathophysiological processes of the lung model. Second, what effect on perfusion and ventilation, mapped by the impedance courses, embolization of the right lung has compared to embolization of the left lung. The results show that in all groups impedance decreases over time. The largest impedance decrease is observed in the group with VILI, lavage, and embolized left lower lung lobe. The difference in impedance trends between the VILI groups and the other groups was significant (p < 0.005). Differences between the control group and protective ventilation with embolization were not significant. The courses of EELV (end-expiratory lung volume) showed a negative trend in all groups even when the lung sides were considered separately. Embolization of a left pulmonary artery results in greater impedance changes than embolization of a right artery. Groups with VILI ventilation show the greatest difference in impedance between the start and end of the experiment. VILI ventilation results in overinflation of the alveoli with an increase in electrical resistance. The pathophysiological processes triggered by VILI ventilation, such as edema formation and cell barrier demise, are most likely to condition the decrease in electrical resistance over time. VILI ventilation has a greater impact on the electrical impedance of lung tissue compared with arterial embolization. Embolization of a left pulmonary artery aggravates pathophysiological effects in the right lung to a greater extent than does embolization of a right-sided pulmonary artery for the left lung. There are differences in the extent of edema depending on which side of the lung is underperfused by embolization. The process can be qualitatively and quantitatively visualized using EIT. In the future, electrical impedance tomography may play a greater role in the detection of pulmonary artery emboli and in optimizing the ventilation of patients.	de
dc.contributor.coReferee	Kowallick, Johannes T. PD Dr.
dc.contributor.thirdReferee	Meyer, Thomas Prof. Dr.
dc.title.alternativeTranslated	Determined in an animal model by electrical impedance tomography	de
dc.subject.ger	Beatmungsinduzierte Lungenschäden	de
dc.subject.ger	Lungenembolie	de
dc.subject.ger	EIT	de
dc.subject.ger	elektrische Impedanztomographie	de
dc.subject.ger	Akutes Lungenversagen	de
dc.subject.eng	Electrical impedance tomography	de
dc.subject.eng	ventilator induced lung injury	de
dc.subject.eng	ARDS	de
dc.subject.eng	acute respiratory distress syndrome	de
dc.subject.eng	EIT	de
dc.subject.eng	VILI	de
dc.subject.eng	pulmonary embolism	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:gbv:7-ediss-14349-9
dc.affiliation.institute	Medizinische Fakultät	de
dc.subject.gokfull	Intensivmedizin (PPN619875933)	de
dc.description.embargoed	2022-12-02	de
dc.identifier.ppn	1822992281
dc.notes.confirmationsent	Confirmation sent 2022-11-18T11:15:01	de

Dateien

Name:Dissertation_ESK_14_11_2022.pdf

Größe:2.069Mb

Format:PDF

Öffnen

Name:: Dissertation_ESK_14_11_2022.pdf
Größe:: 2.069Mb
Format:: PDF

Öffnen

Das Dokument erscheint in:

Human- und Zahnmedizin [2872]

Zur Kurzanzeige