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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-65689
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/6568/


Buchholt, Alexander

Flussabhängiger Widerstand von Nasenmasken für die nichtinvasive Positivdruck-Beatmung (NPPV)

Flow-dependent resistance of nasal masks used for non-invasive positive pressure ventilation

Dokument1.pdf (5.086 KB) (md5sum: c674bd6b269d3a0811ddf85c81944d06)

Kurzfassung in Deutsch

Zielsetzung und Hintergrund: Vorangegangene Studien haben gezeigt, dass der Widerstand von Endotrachaeltuben flussabhägig ist. Dieses Wissen hat dabei geholfen, die Anwendung der invasiven Beatmung zu verbessern. Nasenmasken als Interface zwischen Patienten und der nichtinvasiven Positiv-Beatmung (NPPV) wurden bisher nicht systematisch untersucht. Maskenleckagen stellen ein weiteres permanentes Problem dieser Therapieform dar. Zielsetzung dieser Studie war es also, den Widerstand und die Leckagenentwicklung von in der nichtinvasiven Beatmung eingesetzen Nasenmasken zu untersuchen.
Methoden: Im Rahmen einer Laborstudie wurden der flussabhängige Druckabfall und die resultierenden Leckagen von Contour und Gel Nasenmasken in den Größen klein (S), mittel-klein (MS) und mittelgroß (M) (Respironics Inc. Murrysville, USA), mit und ohne eine Gänsegurgel (Länge 18 cm, Innendurchmesser 1,5 cm) gemessen. Der Widerstand wurde mittels der Rohrer-Gleichung und der Standard-least-squares-Technik berechnet. Bei dieser Studie wurde explizit unterschieden zwischen dem Widerstand der Nasenmaske alleine und dem zusätzlichen Widerstand der Nasenmaske, wenn sie luftdicht an einem Modellkopf befestigt war.
Ergebnisse: Höhere Flussraten resultierten in einem nichtlinear ansteigendem Druckabfall entlang der Nasenmaske. Der flussabhängige Widerstand der S/MS/M-Masken war vergleichsweise niedrig, wenn sie nicht mit dem Gesicht interagierten, erhöhte sich jedoch, wenn sie auf dem Modell befestigt waren. Der Widerstand der Masken war um ein Vielfaches höher, wenn der Verbindungsschlauch zugefügt wurde. Zudem zeigten sich in der Exspirationsphase größere Widerstandswerte
Eine Erhöhung des angelegten Drucks resultierte in einer größeren Leckage an der Maske. An der Contour Nasenmaske wurden größere Leckagen als am Gel Modell gemessen.
Zusammenfassung: In dieser Studie konnte ein nichtlinearer, flussabhängiger Druckabfall entlang der Nasenmaske gezeigt werden. Der Widerstand der Masken an sich ist niedrig und von der Maskengröße unabhängig, erhöht sich aber bei Interaktion mit dem Gesicht. Der Verbindungsschlauch verursacht einen erheblich höheren Widerstand und könnte damit der Hauptfaktor des auf den Beatmungszugang zurück zu führenden Widerstands sein. Der gemessene Leckagefluss könnte zu einer klinisch relevanten Reduktion des Atemminutenvolumens führen, wenn keine adäquaten Kompensationsmechanismen des Beatmunsgerätes vorhanden sind.


Kurzfassung in Englisch

Objective and background: Endotracheal tube resistance is known to be flow-dependent and this understanding has improved the application of invasive ventilation. However, similar physiological studies on the interface between patients and non-invasive positive pressure ventilation (NPPV) have not been performed. Mask leakage constitutes another important problem of NPPV therapy. Therefore, this study was aimed at investigating the resistance and the leakage of nasal masks used for NPPV.
Methodology: The flow-dependent pressure drop and resulting leakage flows at certain pressure levels of the small (S), medium-small (MS) and medium (M) Contour and Gel Nasal Mask (Respironics Inc., Murrysville, PA, USA) were measured with and without a connecting tube (length 18 cm, internal diameter 1.5 cm) in a laboratory setting. The resistance was calculated by Rohrer’s equation using the standard least-squares-fit technique. The present study explicitly differentiated between the resistance of the nasal mask alone when measured against atmosphere and the additional resistance caused by the nasal mask when airtightly fitted to a model head (interaction with the face).
Results: Higher flow rates resulted in a non-linearly increasing pressure drop across the interface. This flow-dependent resistance of the S/MS/M mask was comparably low when not interacting with the face, but increased when interacting with the face. Flow-dependent resistance of the mask
was several-fold higher when adding the connection tube and tended to be higher during expiration. An increase in the applied pressure resulted in a higher mask leakage. This leakage was shown to be greater for the Contour Nasal Mask than for the Gel model.
Conclusion: There is a non-linear flow-dependent pressure drop across the nasal mask which is low and independent of its size, but increases when interacting with the face. The connecting tube is the major determinant of the resistance originating from facial appliances used for NPPV. The scale of the measured mask leakage could lead to a clinically relevant reduction of the minute volume during NPPV.


SWD-Schlagwörter: Künstliche Beatmung
Freie Schlagwörter (deutsch): Künstliche Atemwege , Nasenmaske , Atemwegswiderstand
Freie Schlagwörter (englisch): Artificial Airways , Nasal Mask , Airway Resistance
Institut: Anaesthesiologische Univ.-Klinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Guttmann, Josef (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 28.04.2009
Erstellungsjahr: 2009
Publikationsdatum: 05.06.2009
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