肺功能的研究有助于了解老年患者呼吸机所致肺损伤

对于患有慢性阻塞性肺病、哮喘和肺炎等肺部疾病的患者来说，机械通气是一种救星。不幸的是，使用呼吸机支持呼吸可能导致进一步的肺损伤，特别是在老年患者中。

现在，乔治亚大学和弗吉尼亚联邦大学的一组研究人员开发了一个计算机模型，以帮助科学家更好地了解大脑的变化肺功能以及随着年龄增长的呼吸力学。他们说，他们的工作可能会改善需要机械通气的患者的治疗方案。这项名为“衰老对人类细支气管气流动力学和肺功能的影响”的研究昨天发表在该杂志上《公共科学图书馆•综合》．

“一般来说，随着年龄的增长，我们的动态肺功能和呼吸力学会退化，”佐治亚大学工程学院教授兼学术项目副院长拉玛娜·皮达帕蒂(Ramana Pidaparti)说，他是这项研究的资深作者。“我们的研究证明并量化了老化对气流动力学和空气质量的影响肺活量．了解这些潜在机制可以帮助我们找到更好地治疗老年患者的方法。”

尽管使用机械通气辅助或替代自主呼吸有好处，但这种疗法可能导致广泛的并发症，统称为呼吸机诱导的肺损伤(VILI)。这些并发症包括空气泄漏、氧中毒和肺部结构损伤。需要机械通气的老年患者的死亡率约为53%。

虽然科学家们知道肺功能会随着年龄的增长而下降，但皮达帕蒂说，研究人员很难了解肺组织机械特性随着时间的推移而发生的潜在变化，以及这些变化与VILI之间的关系。

佐治亚大学和弗吉尼亚州立大学的科学家们对肺顺应性特别感兴趣肺组织吸收机械通风产生的作用力。顺应性低的肺是僵硬的，需要更大的压力才能达到给定的音量，使呼吸更加困难。

佐治亚大学和弗吉尼亚州立大学的科学家利用核磁共振成像和CT扫描数据，建立了50岁和80岁老人的气管支气管树、细支气管和肺泡囊的模型，这些部位的衰老效应更为明显。研究人员进行了计算模拟，以估计机械通气下模型的肺功能。

研究人员发现，与50岁的人相比，80岁的人肺部顺应性增加了41%，这表明需要额外的工作才能使老年患者的肺部充满空气。此外，模拟显示，老年人明显更容易受到VILI的影响，这是由于通过压力、壁剪切应力和组织应变测量的肺机械性能的变化。

这项研究是一个更大的调查的一部分肺部炎症以及它与呼吸机致肺损伤的关系。研究小组正在研究机械通风机施加的空气压力是如何施加压力的肺以及压力是如何导致炎症和进一步损伤的。

该研究的作者说，这些发现对在医院使用机械通气是重要的考虑因素老年病人．

“我们研究的最终目标是确定患者特定的最佳设置机械通风在不伤害病人的情况下支持呼吸的气流。”皮达帕蒂说。

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