泄漏的特点Dual-Cannula有窗的气管造口管在正压通风:长椅上的研究

文摘

本研究比较了泄漏的特点,不同类型的dual-cannula有窗的气管造口管在正压通风。有窗的Portex®蓝线超®,TRACOE®,或Rusch®Traceofix®气管造口管配备nonfenestrated内套管tracheostomy-lung模拟器进行测试。Transfenestration压力和Transfenestration泄漏率测定在正压通风。不同通风模式的影响,气道压力,温度,模拟静态肺合规设置泄漏特性评估。我们观察到大量transfenestration压力和transfenestration泄漏率的差异。表现最佳的管道泄漏率< 3.5%的分钟通气量。在体温,这些气管造口管的泄漏率< 1%。气管导管的设计的主要因素,确定了泄漏特性。小心气管造口管选择允许使用有孔的气管造口管的病人后立即收到正压通风气孔形成和最小化transfenestration气体泄漏引起的并发症的风险,例如,皮下气肿。

1。介绍

经皮膨胀气管造口术(PDT)经常在重症监护室中执行(1]。常见的适应症PDT是一个长期的持续时间和逐步断奶从机械通气,保护患者的气管支气管的树的愿望的风险,和需要频繁访问的呼吸道诊断或治疗的目的2]。

一旦需要高层呼吸支持消退,自主呼吸试验通常是介绍。在康复阶段的初始配置紧密密封气管切开插管在正压通风改为袖口紧缩期间的自主呼吸(3]。在这里,使用一个有窗的气管造口管结合有孔的内插管是有利的,因为呼吸的工作是由提供的低气流阻力最小化这些管4,5]。更重要的是,吞咽、沟通、姿势稳定,更好地支持和负重能力dual-cannula有窗的气管造口管,尤其是当演讲阀安装(6- - - - - -9]。

皮下气肿和气胸的报道发表后,开发与利用dual-cannula有窗的气管造口管PDT,许多作者建议反对使用这些类型的管的患者需要正压通风(1,10- - - - - -12]。

我们提出,手术的风险肺气肿的形成与漏风的程度来袭。因此我们执行长椅上研究量化和比较不同类型的常用的泄漏特点dual-cannula有窗的气管造口管在不同的条件下。pseudotrachea被用来研究体外气管造口管的性能。我们的目标是获得建议的安全使用有孔的气管造口管后立即气管造口的形成。

2。材料和方法

我们建立了一个气管造口术模拟器组成一个代表了气管的聚乙烯管(长度、20厘米;内部直径25毫米)。10毫米的一面孔成形在三分之一油管的长度;它代表了气管造口术(图1)。不同类型的有孔的气管造口管与nonfenestrated内套管进行了研究(表1)。

一个气管造口管插入测试通过气管造口术,袖口是夸大了。周围打造一个密封气管造口插入站点使用橡胶垫圈和腻子。泄漏测试之前执行每个实验确定的密封性在气管和气管切开插管袖口插入气管造口管的网站。气管模拟器然后直立放置到一个实验室站。低(支气管)部分的人工气管连接到单个室肺模拟器(ls - 122;过快,哈洛,埃塞克斯,英国),上层(“咽”)部分的人工气管连接到一个2.3 - l麻醉呼吸袋,这样任何气体逃逸的来袭气管造口管可以收集。聚氯乙烯配件和nonexpandable聚乙烯管是用于所有连接。一个SERVO-i®通风机(Maquet、Rastatt、德国)连接到气管切开插管。通风机和肺模拟器合规设置变化如表所示2。

实验运行在21°±1°C或37°±1°C。对于后者实验运行,一个聚乙烯罩成形包住实验室站着气管造口术模拟器。预热空气,由拜尔生成劈理®温度管理装置(3 m、Ruschlikon、瑞士),送入罩。气管造口术模拟器的温度是不断监控数字温度计(组织®;德国康拉德电子SE Hirschau)。

两种类型的测量得到的每个组合通风机和肺模拟器设置和温度。第一个测量是transfenestration压力(TFP):咽的气管被夹紧连接油管堵塞,和积聚的压力在气管造口管上方的空间测量和数字压力计(PCE-P01;PCE仪器Meschede、德国),直到达到稳定状态。第二测量transfenestration泄漏率(TFLR)(每分通气量分数)。每次实验进行之前,麻醉包被彻底掏空和天然气逃离通过气管切开插管收集到的来麻醉呼吸袋1 - 3分钟,这取决于泄漏的大小。收集气体的体积位移法测量使用水。区分气体泄漏的数量通过开窗法和气体泄漏的连接网站内部和外部套管,吸气和呼气分钟卷之间的差异测量通风机和TFLR计算。所有的实验都是在重复运行。测量重复如果相应的压力测量不同> 5%或体积测量不同> 5%和> 10毫升·分钟⁻¹。

使用容易®8执行统计分析软件包(美国弗吉尼亚州亚历山德里亚AnalystSoft Inc .)。提出了数据作为单独的测量。Mann-Whitney测试被用于比较的非正态的分布的连续数据,和Wilcoxon配对测试是用于非正态的分布成对的比较数据。斯皮尔曼等级次序相关系数是用来评估连续变量之间的关系。统计学意义的测试都是双面的。< 0.05的值被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

实验装置的可靠性评估的Bland-Altman方法中描述的数据2(一个)- - - - - -2 (c)。一百三十六年144年的配对TFLR测量分数相差不超过5%或10毫升·分钟⁻¹。

TFLR差异和TFP之间观察到的不同类型的气管造口管暴露在相同的实验条件。此外,TFLR和TFP变化观察每个气管造口管的实验条件进行了修改。

TFLR范围从0.2%到67.6%的每分通气量,和TFP范围从1到16 mbar在整个范围的调查的组合类型的气管造口管,温度,通风模式,和遵从性的设置。

数据3(一个)- - - - - -3 (c)说明TFLR变化在不同的温度设置。提高实验的温度设置从21°C±1°C到37°C±1°C导致没有显著变化TFLR当使用Portex蓝线超气管造口管()。相比之下,TFLR显著降低在使用TRACOE扭曲和Rusch Traceofix管()。

因为气管造口管的性能在体温与临床实践,以下是指实验结果执行°C。

图4说明了平均气道压力和TFP之间的关系。Rusch Traceofix管的相关系数为0.98,0.99 TRACOE捻管,和1.0 Portex蓝线超管。

图5说明了平均气道压力和TFLR之间的关系。TRACOE扭曲管的相关系数为0.89,0.98 Portex蓝线超管,和0.99 Rusch Traceofix管。

通过比较TFLR比吸气和呼气的差异分钟通气量的通风机,额外的泄漏源的接口内部和外部套管TRACOE捻管(图中标识6)。

从交织通风模式切换到压力控制通气模式导致了TFP没有统计上显著的变化或TFLR任何气管切开插管。

静态依从性不显著改变TFP变化或TFLR任何气管切开插管。

4所示。讨论

在这项研究中,不同类型的来源和程度的泄漏在正压通气气管造口管,管的影响设计和气管切开插管的可变性的性能在不同的温度下进行了第一次。

我们发现大量TFLR和TFP变化为不同类型的有孔的气管造口管使用时结合nonfenestrated内套管。表现最好的管的泄漏率不超过3.5%的分钟通气量。当测试体温时,这些气管造口管的泄漏率进一步下降< 1%。气管导管的设计的主要因素,确定了泄漏特性。套管设计的两个特征被发现与最低TFLR和TFP:呼吸机的连接导管内插管和山内外套管的密封界面。蓝线超气管造口管的目的是连接到呼吸机导管通过山外套管;它取得了最高的TFLR和TFP。TRACOE捻管TFLR但显著较低程度的泄漏内外套管的接口。的Rusch Traceofix气管切开插管低TFLR和TFP和套管的密封界面。通风模式和肺合规泄漏特性影响不大。

PDT和插入后皮下气肿的原因dual-cannula有窗的气管造口管之间的空气是跟踪nonfenestrated内插管和后续的有孔的外套管泄漏来(10,12]。如果空气通过声门或气管造口伤口无法逃脱,它追踪到颈部软组织,特别是如果来邻接皮下组织。

便宜和斯图尔特[10)的第一份报告给病人发达皮下气肿而被通过一个新插入的有孔的机械通风Portex蓝线超气管切开插管。病例报告的出版后,制造商发出警告确认正确位置后开窗法的过程。回顾气管造口管的设计与关键事件是设想;然而,Portex蓝线的设计超气管切开插管对来袭的位置似乎已经保持不变。

Fikkers et al。12提出了一个关于肺气肿的文献报告和经皮气管造口后气胸。六十六例气胸或发现皮下气肿;两个(3%)是由于extraluminal错位来袭的气管切开术管。这些作者执行长椅上研究使用有孔的Shiley气管造口管装有nonfenestrated内胎。泄漏率,检测到的区别吸气和呼气潮汐卷压控通风,达到2780毫升·分钟⁻¹。作者还测量的大小差距的内圆周外套管和内套管的外圆周长0.14毫米。在目前的研究中,类似的泄漏率被发现在蓝线超气管切开插管。

奥姆镇和Welham11]报道皮下气肿的发生与使用有孔的Portex蓝线超气管切开插管nonfenestrated内插管。两个错误导致肺气肿形成:错位来袭的气管切开插管和未被发现的内插管的部分分离。这些问题导致周围组织就会全部暴露在通风机产生的压力。作者呼吁停止使用有孔的套管在气管造瘘术后早期。他们的报告证实了我们的研究结果的意义紧密密封的内外套管之间的接口。

2008年,英国社会重症监护(13)推荐的使用有孔的气管造口管后早期气孔的形成。这个建议是结转的当前版本指南(1]。鲍威尔et al。14)进行了一项调查的使用nonfenestrated与有孔的英国重症监护病房气管造口管。8 8个单位,使用有孔的气管造口管报道手术的发生肺气肿的病人。作者把它解读为一个强大的指标的皮下气肿的频繁的因果关系有孔的管的使用。

断奶从机械通气和气管造口术本身就是一个挑战,经常画任务,尤其是在长期呼吸机的支持。口头沟通的能力是一个重要的一步重建病人自主权和生活质量(7,15,16]。袖口紧缩的气管造口管执行不仅促进自主呼吸和吞咽,而且更重要的是,使沟通。

在自主呼吸通过气管切开插管,应减少气流阻力减少呼吸的工作(4]。在这个场景中,使用一个有窗的气管切开插管比使用nonfenestrated管(5]。沟通是得益于使用有孔的管(2]。如果一个阀连接,其公差可以增加了额外的气流通过气管切开插管的来袭3]。吸引人的声带功能改善姿势稳定和负重能力。这是最好的实现cuff-deflated有窗的气管切开插管与演讲结合使用阀(9]。然而,必须注意不要否定减少气流阻力的好处有孔的气管造口管的错位来(17]。

放弃使用有孔的气管造口管减少康复过程的速度和效率,因为这些类型的管的优点将不可用,直到改变气管切开插管。这只能被安全地执行几天后最初的过程;它需要资源和带有一定的风险(17]。

我们的工作提供了洞察使用特定类型的好处有窗的气管造口管,可用于选择一个合适的气管切开插管。在设计一个pseudotrachea我们建立在经验报道由哈斯和主教气管的使用模型来研究气管造口管的性能5]。相信我们的实验装置提供足够的忠诚作为代理一个体内气管造口术的场景。

我们的研究可以批评不包括整个商用气管造口管的范围。因为我们旨在探索不仅管设计的含义,而且温度的影响,呼吸机的设置,和肺合规,我们做了一个慎重的决定限制研究的范围广泛使用的气管造口管的选择。

塑料材料的热行为提供了一个可能的解释为我们观察泄漏率的显著改善气管造口管进行测试时的体温。气管造口管是由聚氯乙烯或聚氨酯,内胎是由聚丙烯。这些材料是热塑性塑料:他们扩大和更加柔韧随着温度上升(18]。与温度有关的外套管和内套管的扩张将会缩小这两个组件之间的差距,从而减少潜在的空气向开窗法跟踪。柔软的增加可能有协同效应:膨胀的袖口施加的压力可能会进一步推动外套管向内插管,从而进一步缩小两者之间的差距。由于总体可用空间减少空气泄漏,气体流量将会减少,显著减少TFP尤其是TFLR。

对热塑性的影响特点的各种塑料材料用于气管造口管性能(19]。进一步的研究应该进行更详细地探讨这方面的进一步优化设计的有孔的气管造口管。

5。结论

Transfenestration漏气的有孔的气管造口管是高度可变的,当这些管用于结合nonfenestrated内套管和暴露于正压通风。体外泄漏测试能够识别有窗的气管造口管,适用于后立即使用气孔形成的患者将受益于早期试验的自主呼吸和吞咽康复,沟通和动员。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢教授Jukka Takala,重症监护医学学系主席Inselspital,提供机会进行临床实验项目。

引用

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