Heat and moisture exchanger used in a cardiothoracic surgery intensive care unit: Airway resistance and changing interval

Kardiyotorasik cerrahi yoğun bakım ünitesinde kullanılan ısı ve nem değiştirici: Hava yolu direnci ve değişim aralığı

Abstract

Background:This study aims to investigate the efficacy and safety of heat and moisture exchanger on airway resistance in a cardiothoracic surgery intensive care unit.Methods: A total of 31 patients (18 males, 13 females; mean age 51.5 years; range, 39 to 61 years) who were treated with long-term mechanical ventilation due to low cardiac output syndrome after cardiopulmonary bypass and cardiac surgery were retrospectively analyzed between December 2014 and December 2018. In addition, an in vitro lung model and different doses of hydroxyethyl starch in the heat and moisture exchangers to mimic the airway secretions were used and the proper interval to change heat and moisture exchangers was evaluated.Results:In the in vitro lung model, the mean airway resistance was 19.4±0.2 cmH2O/L/sec in the 5 mL group (p=0.060), 20.3±1.0 cmH2O/L/sec in the 10 mL group (p=0.065), and 30.2±1.7 cmH2O/L/sec in the 15 mL group (p<0.001). The airway resistance of heat and moisture exchangers, and total hospital stay and ventilation duration significantly increased in the seven-day group compared to the one-day and three-day groups. The positive culture of bacteria was also significantly higher in the seven-day group.Conclusion:Our study results suggest that heat and moisture exchangers can be safely used for an efficient and timely removal of airway secretions. Volume of approximately 15 mL of liquid in the airflow can dramatically increase the airway resistance. The three-day interval of changing heat and moisture exchangers is ideal in a cardiothoracic surgery intensive care unit where patients have more airway secretions than patients in the general intensive care unit.Keywords:Airway resistance, intensive care unit, mechanical ventilation, thoracic surgery.

Özet

Amaç: Bu çalışmada kardiyotorasik cerrahi yoğun bakım ünitesinde ısı ve nem değiştiricinin hava yolu direnci üzerindeki etkinliği ve güvenliliği araştırıldı.Ç a l ı ş m a p l a n ı :Aralık 2014 - Aralık 2018 tarihleri arasında kardiyopulmoner baypas ve kalp cerrahisi sonrasında düşük kalp debisi sendromuna bağlı uzun süreli mekanik ventilasyon ile tedavi edilen toplam 31 hasta (18 erkek, 13 kadın; ort. yaş 51.5 yıl; dağılım, 39-61 yıl) retrospektif olarak incelendi. Ayrıca hava yolu sekresyonlarını simüle etmek için in vitro akciğer modeli ve ısı ve nem değiştiricilerde farklı hidroksietil nişasta dozları kullanıldı ve ısı ve nem değiştiricilerin doğru değişim aralığı değerlendirildi.Bul gu lar:İn vitro akciğer modelinde, ortalama hava yolu direnci 5 mL grubunda 19.4±0.2 cmH2O/L/saniye (p=0.060), 10 mL grubunda 20.3±1.0 cmH2O/L/saniye (p=0.065) ve 15 mL grubunda 30.2±1.7 cmH2O/L/saniye (p<0.001) idi. Isı ve nem değiştiricilerin hava yolu direnci ve toplam hastanede kalış ve ventilasyon süreleri, bir ve üç günlük gruplara kıyasla, yedi günlük grupta anlamlı düzeyde arttı. Pozitif bakteri kültürü de, yedi günlük grupta anlamlı düzeyde daha yüksekti.S o n u ç :Çalışma sonuçlarımız, hava yolu sekresyonlarının etkili ve zamanında atılması için ısı ve nem değiştiricilerin güvenli olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Hava akımında yaklaşık 15 mL’lik bir sıvı hacmi, hava yolu direncini önemli düzeyde artırabilir. Genel yoğun bakım ünitesinde yatan hastalara kıyasla, daha fazla hava yolu sekresyonu olan hastaların olduğu kardiyotorasik cerrahi yoğun bakım ünitesinde ısı ve nem değiştiricilerin üç gün arayla değiştirilmesi idealdir.A n a h t a r s ö z c ü k l e r :Hava yolu direnci, yoğun bakım ünitesi, mekanik ventilasyon, toraks cerrahisi.