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Performance of ICU ventilators during noninvasive ventilation with large leaks in a total face mask: a bench study.

Nakamura MA, Costa EL, Carvalho CR, Tucci MR - J Bras Pneumol (2014 May-Jun)

Bottom Line: The variables analyzed were ventilation trigger, cycling off, total leak, and pressurization.Of the eight ICU ventilators tested, four did not work (autotriggering or inappropriate turning off due to misdetection of disconnection); three worked with some problems (low PEEP or high cycling delay); and one worked properly.The majority of the ICU ventilators tested were not suitable for NIV with a leaky TFM.

View Article: PubMed Central - PubMed

Affiliation: Heart Institute, Hospital das Clínicas, School of Medicine, University of São Paulo, São Paulo, Brazil.

ABSTRACT

Objective: Discomfort and noncompliance with noninvasive ventilation (NIV) interfaces are obstacles to NIV success. Total face masks (TFMs) are considered to be a very comfortable NIV interface. However, due to their large internal volume and consequent increased CO2 rebreathing, their orifices allow proximal leaks to enhance CO2 elimination. The ventilators used in the ICU might not adequately compensate for such leakage. In this study, we attempted to determine whether ICU ventilators in NIV mode are suitable for use with a leaky TFM.

Methods: This was a bench study carried out in a university research laboratory. Eight ICU ventilators equipped with NIV mode and one NIV ventilator were connected to a TFM with major leaks. All were tested at two positive end-expiratory pressure (PEEP) levels and three pressure support levels. The variables analyzed were ventilation trigger, cycling off, total leak, and pressurization.

Results: Of the eight ICU ventilators tested, four did not work (autotriggering or inappropriate turning off due to misdetection of disconnection); three worked with some problems (low PEEP or high cycling delay); and one worked properly.

Conclusions: The majority of the ICU ventilators tested were not suitable for NIV with a leaky TFM.

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Pico de fluxo inspiratório de cinco dos ventiladores testados. Medidascom positive end-expiratory pressure (PEEP, pressão expiratória finalpositiva) de 5 cmH2O (PEEP5) e 10 cmH2O (PEEP10) estão à esquerda e àdireita, respectivamente. As medições foram feitas em níveis de pressão desuporte de 5, 10 e 15 cmH2O (PS5, PS10 e PS15, respectivamente). *Em virtudede autodisparo, não foram realizadas medidas com o ventilador Horus em PEEP5nem com o ventilador e500 em PEEP10. #Em virtude da limitação do modelopulmonar, o ventilador Vela não foi testado com PEEP10 e PS15.
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f08: Pico de fluxo inspiratório de cinco dos ventiladores testados. Medidascom positive end-expiratory pressure (PEEP, pressão expiratória finalpositiva) de 5 cmH2O (PEEP5) e 10 cmH2O (PEEP10) estão à esquerda e àdireita, respectivamente. As medições foram feitas em níveis de pressão desuporte de 5, 10 e 15 cmH2O (PS5, PS10 e PS15, respectivamente). *Em virtudede autodisparo, não foram realizadas medidas com o ventilador Horus em PEEP5nem com o ventilador e500 em PEEP10. #Em virtude da limitação do modelopulmonar, o ventilador Vela não foi testado com PEEP10 e PS15.

Mentions: Os valores de PFI aumentaram paralelamente ao aumento da pressão inspiratória (Figura 4), e o volume dos vazamentos aumentouparalelamente ao aumento da PEEP e da pressão de suporte. A média de PFI para todosos ventiladores foi de 1,69 ± 0,31 L/s em PS5, 2,07 ± 0,26 L/s em PS10 e 2,36 ± 0,31L/s em PS15. Os maiores PFI foram alcançados pelo BiPAP Vision e pelo e500 (2,39 ±0,32 L/s e 2,14 ± 0,32 L/s, respectivamente). Os ventiladores Servo-i e Velaapresentaram valores intermediários (2,00 ± 0,32 L/s e 1,82 ± 0,33 L/s,respectivamente), e os menores PFI foram atingidos pelo Horus (1,60 ± 0,29 L/s).


Performance of ICU ventilators during noninvasive ventilation with large leaks in a total face mask: a bench study.

Nakamura MA, Costa EL, Carvalho CR, Tucci MR - J Bras Pneumol (2014 May-Jun)

Pico de fluxo inspiratório de cinco dos ventiladores testados. Medidascom positive end-expiratory pressure (PEEP, pressão expiratória finalpositiva) de 5 cmH2O (PEEP5) e 10 cmH2O (PEEP10) estão à esquerda e àdireita, respectivamente. As medições foram feitas em níveis de pressão desuporte de 5, 10 e 15 cmH2O (PS5, PS10 e PS15, respectivamente). *Em virtudede autodisparo, não foram realizadas medidas com o ventilador Horus em PEEP5nem com o ventilador e500 em PEEP10. #Em virtude da limitação do modelopulmonar, o ventilador Vela não foi testado com PEEP10 e PS15.
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f08: Pico de fluxo inspiratório de cinco dos ventiladores testados. Medidascom positive end-expiratory pressure (PEEP, pressão expiratória finalpositiva) de 5 cmH2O (PEEP5) e 10 cmH2O (PEEP10) estão à esquerda e àdireita, respectivamente. As medições foram feitas em níveis de pressão desuporte de 5, 10 e 15 cmH2O (PS5, PS10 e PS15, respectivamente). *Em virtudede autodisparo, não foram realizadas medidas com o ventilador Horus em PEEP5nem com o ventilador e500 em PEEP10. #Em virtude da limitação do modelopulmonar, o ventilador Vela não foi testado com PEEP10 e PS15.
Mentions: Os valores de PFI aumentaram paralelamente ao aumento da pressão inspiratória (Figura 4), e o volume dos vazamentos aumentouparalelamente ao aumento da PEEP e da pressão de suporte. A média de PFI para todosos ventiladores foi de 1,69 ± 0,31 L/s em PS5, 2,07 ± 0,26 L/s em PS10 e 2,36 ± 0,31L/s em PS15. Os maiores PFI foram alcançados pelo BiPAP Vision e pelo e500 (2,39 ±0,32 L/s e 2,14 ± 0,32 L/s, respectivamente). Os ventiladores Servo-i e Velaapresentaram valores intermediários (2,00 ± 0,32 L/s e 1,82 ± 0,33 L/s,respectivamente), e os menores PFI foram atingidos pelo Horus (1,60 ± 0,29 L/s).

Bottom Line: The variables analyzed were ventilation trigger, cycling off, total leak, and pressurization.Of the eight ICU ventilators tested, four did not work (autotriggering or inappropriate turning off due to misdetection of disconnection); three worked with some problems (low PEEP or high cycling delay); and one worked properly.The majority of the ICU ventilators tested were not suitable for NIV with a leaky TFM.

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Objective: Discomfort and noncompliance with noninvasive ventilation (NIV) interfaces are obstacles to NIV success. Total face masks (TFMs) are considered to be a very comfortable NIV interface. However, due to their large internal volume and consequent increased CO2 rebreathing, their orifices allow proximal leaks to enhance CO2 elimination. The ventilators used in the ICU might not adequately compensate for such leakage. In this study, we attempted to determine whether ICU ventilators in NIV mode are suitable for use with a leaky TFM.

Methods: This was a bench study carried out in a university research laboratory. Eight ICU ventilators equipped with NIV mode and one NIV ventilator were connected to a TFM with major leaks. All were tested at two positive end-expiratory pressure (PEEP) levels and three pressure support levels. The variables analyzed were ventilation trigger, cycling off, total leak, and pressurization.

Results: Of the eight ICU ventilators tested, four did not work (autotriggering or inappropriate turning off due to misdetection of disconnection); three worked with some problems (low PEEP or high cycling delay); and one worked properly.

Conclusions: The majority of the ICU ventilators tested were not suitable for NIV with a leaky TFM.

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