Effects and safety of different flow waveforms and ventilation modes in chronic obstructive pulmonary disease patients under invasive mechanical ventilation

İnvaziv mekanik ventilasyon uygulanan KOAH olgularında değişik akım ve ventilasyon tiplerinin etkinlik ve güvenilirliği

Abstract

AIM: There are several studies suggesting that the most favorable flow pattern for Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) patients receiving invasive mechanical ventilation (IMV) is the decelerating waveform. The aim of this study was to compare the effects of volume controlled decelerating flow ventilation (VCV-DF) with pressure controlled ventilation (PCV)and to investigate whether if sinusoidal waveform (VCV-SF) has an additive effect on gas exchange and pulmonary mechanics in COPD patients during IMV. MATERIAL AND METHOD: A group of 32 patients with COPD was studied. All patients received ventilation with a microprocessor ventilator (model PB-7200; Puritan-Bennett Corp; Carlsbad, CA). After 12 hours of admission to the ICU, VCV-DF, VCV-SF and PCV were applied respectively for 30 minutes. At the end of each application, peak inspiratory pressure (PIP), mean airway pressure (MAP), plateau pressure (PP), auto-PEEP (PEEPi) and static pulmonary compliance (Cst) measurements, heart rate (HR) and arterial blood pressure (BP) were monitored and arterial blood gas analysis were recorded. FINDINGS: With tidal volume, inspiratory time, inspiratory frequency and FİO2 being kept constant, PIP was significantly higher in VCV-SF mode (p< 0.01). PaO2/ FİO2 ratio was detected higher in VCV-SF mode, PIP levels were lower and Cst values were higher in PCV mode but this differences were not statistically significant. MAP, PP, PEEPi, arterial pH, PaCO2, HCO3, HR and BP measurements did not show any significant differences among the three ventilation modes. CONCLUSION: This study suggested that the most favorable and safe ventilation mode for COPD patients requiring IMV is primarily PCV, then VCV-DF. Another outcome is that the sinusoidal waveform has no additive effect on pulmonary mechanics and gas exchange in this group of patients.

Özet

AMAÇ: İnvaziv mekanik ventilasyon (ÎMV) gereken kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) olgularında en uygun akım dalga şeklinin azalan akımlı olduğunu destekleyen pek çok çalışma vardır. Bu çalışmanın amacı, İMV gerektiren KOAH olgularında hacim kontrollü azalan akımlı ventilasyon (HKV-AA) ile basınç kontrollü ventilasyonun (BKV) etkilerini karşılaştırmak ve sinuzoidal akım modelinin (HKV-SA) bu tip olgularda akciğer mekaniklerine ve gaz değişimine bir katkısı olup olmadığını araştırmaktır. GEREÇ VE YÖNTEM: Otuz iki KOAH olgusu çalışmaya alındı. Bütün olgulara bir mikroişlemcili mekanik ventilator ile (model PB-7200; Puritan-Bennett Corp; Carlsbad, CA) İMV uygulandı. Yoğun bakım yatışından 12 saat sonra sırasıyla HKV-AA, HKV-SA ve BKV modları her bir mod 30 dakika olacak şekilde uygulandı. Her uygulama sonunda tepe inspiratuar basınç (TİB), ortalama havayolu basıncı (OHB), plato basıncı (PB), oto-PEEP (PEEPi) ve statik kompliyans (SK) ölçümleri, kalp hızı (Nb) ve arteriyel kan basıncı (TA) izlendi ve arteriyel kan gazı analizleri kaydedildi. BULGULAR: Tidal hacim, inspiryum zamanı, solunum sayısı ve inspire edilen oksijenin fraksiyonel konsantrasyonu (FiO2) sabit olmak şartıyla, HKV-AA modu ile karşılaştırıldığında, TİB düzeyleri HKV-SA modunda belirgin olarak yüksek (p 0,05). OHB, PB, PEEPi, arteriyel pH, PaCO2, HCO3, Nb ve TA ölçümleri açısından her üç ventilasyon tipi arasında belirgin değişiklik izlenmedi. SONUÇ: Sonuç olarak bu çalışma, İMV gerektiren KOAH olgularında en uygun ve güvenli ventilasyon modlarının, ön planda BKV daha sonra da HKV-AA olduğunu göstermiştir. Ayrıca sinuzoidal dalga şeklinin de bu grup hastalarda akciğer mekaniklerine ve gaz değişimine bir katkısı olmadığı sonucuna varılmıştır.