Untersuchung verschiedener Atemgasklimatisierungssysteme unter Hochfrequenzoszillationsbeatmung
Determination of airway humidification in high- frequency oscillatory ventilation using an artificial lung model
by Esther Freifrau von Richthofen
Date of Examination:2010-06-23
Date of issue:2010-06-23
Advisor:Prof. Dr. Jan-Holger Schiffmann
Referee:PD Dr. Anselm Bräuer
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-808
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Description:Dissertation
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Abstract
English
Objective:Thus far only few data are available on airway humidification during high-frequency oscillatory ventilation (HFOV). Therefore we studied the performance and efficiency of a heated humidifier (HH) and a heat and moisture exchanger (HME) in HFOV using an artificial lung model.Methods:Experiments were performed with a paediatric high-frequency oscillatory ventilator. The artificial lung contained a sponge saturated with water to simulate evaporation and was placed in an incubator heated to 37° C to prevent condensation. The airway humidity was measured using a capacitive humidity sensor. The water loss of the lung model was determined gravimetrically.Results:The water loss of the lung model varied between 2.14 and 3.1 g/h during active humidification; it was 2.85 g/h with passive humidification and 7.56 g/h without humidification. The humidity at the tube connector varied between 34.2 and 42.5 mg/l, depending on temperature of the HH and the ventilator setting during active humidification, and between 37 and 39.9 mg/l with passive humidification.Conclusion:In general, HH and HME are suitable devices for airway humidification in HFOV. The performance of the ventilator was not significantly influenced by the mode of humidification. However, the adequacy of humidification and safety of HME remains to be demonstrated in clinical practice.
Keywords: Measurement techniques. Respiration. Airway humidification methods
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In der Literatur sind nur wenige Daten zur Atemgasklimatisierung unter Hochfrequenz-oszillationsbeatmung (HFOV) zu finden. Dies gilt ins besondere für Neugeborene. Wir untersuchten hierzu den Einsatz und die Wirksamkeit von aktiven Vedampfersystemen( HH) und passiven Systemen so genannte Wärme-und Feuchteaustauscher (HME) unter HFOV in einem hierfür entwickelten Lungenmodell.Methode:Die Untersuchungen wurden mit einem in der Pädiatrie eingesetzten HFOV durchgeführt. Das Lungenmodell enthielt einen Wasserbehälter um Evaporation zu simulieren und wurde in einen auf 37°C erwärmten Inkubator plaziert, um Kondensationsphänomene zu vermeiden. Um die Atemgasfeuchte und Temperatur zu bestimmen, wurde ein kapazitiver Feuchtesensor eingesetzt.Ergebnisse:Der Wasserverlust des Lungenmodells variierte zwischen 2.14 und 3.1 g/h unter HH; er betrug 2.85 g/h unter Benutzung eines HME und 7.56 g/h ohne Anfeuchtung. Die am Tubuskonnektor gemessene Feuchte variierte zwischen 34.2 und 42.5 mg/l in Abhängigkeit der Temperatureinstellung des HH und der Einstellung des Beatmungsgerätes. Unter Einsatz eines HME lagen die Werte zwischen 37 und 39.9 mg/l.Zusammenfassung:In der Regel ist der Einsatz von HH und HME gleichermaßen für die Atemgasklimatisierung während der HFOV zu bewerten. Die Einstellungen des Respirators sind nicht beeinflusst von der Art der Atemgasklimatisierung. Die Sicherheit und ausreichende Anfeuchtung bei Einsatz eines HME bedürfen weiterer klinischer Studien.
Schlagwörter: Messtechnik - Atmung - Atemgasklimatisierungsmethoden