Intra-tidal PaO2 oscillations associated with mechanical ventilation: a pilot study to identify discrete morphologies in a porcine model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Within-breath oscillations in arterial oxygen tension (PaO2) can be detected using fast responding intra-arterial oxygen sensors in animal models. These PaO2 signals, which rise in inspiration and fall in expiration, may represent cyclical recruitment/derecruitment and, therefore, a potential clinical monitor to allow titration of ventilator settings in lung injury. However, in hypovolaemia models, these oscillations have the potential to become inverted, such that they decline, rather than rise, in inspiration. This inversion suggests multiple aetiologies may underlie these oscillations. A correct interpretation of the various PaO2 oscillation morphologies is essential to translate this signal into a monitoring tool for clinical practice. We present a pilot study to demonstrate the feasibility of a new analysis method to identify these morphologies. Methods Seven domestic pigs (average weight 31.1 kg) were studied under general anaesthesia with muscle relaxation and mechanical ventilation. Three underwent saline-lavage lung injury and four were uninjured. Variations in PEEP, tidal volume and presence/absence of lung injury were used to induce different morphologies of PaO2 oscillation. Functional principal component analysis and k-means clustering were employed to separate PaO2 oscillations into distinct morphologies, and the cardiorespiratory physiology associated with these PaO2 morphologies was compared. Results PaO2 oscillations from 73 ventilatory conditions were included. Five functional principal components were sufficient to explain ≥ 95% of the variance of the recorded PaO2 signals. From these, five unique morphologies of PaO2 oscillation were identified, ranging from those which increased in inspiration and decreased in expiration, through to those which decreased in inspiration and increased in expiration. This progression was associated with the estimates of the first functional principal component (P < 0.001, R2 = 0.88). Intermediate morphologies demonstrated waveforms with two peaks and troughs per breath. The progression towards inverted oscillations was associated with increased pulse pressure variation (P = 0.03). Conclusions Functional principal component analysis and k-means clustering are appropriate to identify unique morphologies of PaO2 waveform associated with distinct cardiorespiratory physiology. We demonstrated novel intermediate morphologies of PaO2 waveform, which may represent a development of zone 2 physiologies within the lung. Future studies of PaO2 oscillations and modelling should aim to understand the aetiologies of these morphologies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».