Method Article

Evaluatie van compatibiliteit en nauwkeurigheid van capnografiebemonsteringslijn bij gebruik met een draagbare capnografiemonitor

DOI:

10.3791/61670

⸱

September 29th, 2020

 ,  , 
1Division of Respiratory Care, UT Health Science Center at San Antonio, 2Research and Development, OEM Engineering, Patient Monitoring, Medtronic, Jerusalem, 3Minimally Invasive Therapies Group, Scientific Communications, Medtronic, Minneapolis

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het doel van deze studie was om de nauwkeurigheid van capnografie bemonsteringslijnen gebruikt in combinatie met een draagbare nachtkastje capnografie monitor te evalueren. Bemonsteringslijnen van 7 fabrikanten werden geëvalueerd op treksterkte, stijgingstijd en ETCO2-nauwkeurigheid als functie van ademhalingssnelheid of aanvullende zuurstofstroomsnelheid.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Capnografie wordt vaak gebruikt om de beademingsstatus van de patiënt te controleren. Hoewel is aangetoond dat sidestreamcapnografie een betrouwbare beoordeling biedt van end-tidal CO2 (ETCO2),wordt de nauwkeurigheid ervan vaak gevalideerd met behulp van commerciële kits bestaande uit een capnografiemonitor en de bijpassende wegwerpaljaarlijkse canulebemonsteringslijnen. Het doel van deze studie was om de compatibiliteit en nauwkeurigheid van cross-paired capnografie bemonsteringslijnen te beoordelen met een enkele draagbare nachtkastje capnografie monitor. Een reeks van 4 bench tests werden uitgevoerd om de treksterkte, stijgingstijd, ETCO2 nauwkeurigheid als functie van de ademhalingsfrequentie te evalueren, en ETCO2 nauwkeurigheid in aanwezigheid van aanvullende O2. Elke bench test werd uitgevoerd met behulp van gespecialiseerde, gevalideerde apparatuur om een volledige evaluatie van de prestaties van de bemonsteringslijn mogelijk te maken. De 4 bench tests met succes onderscheid gemaakt tussen bemonstering lijnen uit verschillende commerciële bronnen en suggereerde dat als gevolg van verhoogde stijging tijd en verminderde ETCO2 nauwkeurigheid, niet alle neus canule bemonstering lijnen bieden betrouwbare klinische gegevens wanneer gekoppeld aan een commerciële capnografie monitor. Er moet voor worden gezorgd dat elke kruisverkoppeling van capnografiemonitoren en wegwerpbemonsteringslijnen volledig is gevalideerd voor gebruik in de ademhalingssnelheden en aanvullende O2-stroomsnelheden die gewoonlijk in klinische omgevingen worden aangetroffen.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Capnografie is een veelgebruikte technologie die is ontworpen om de integriteit van de beademingsstatus van een patiënt te beoordelen door de eindgetijden-CO2 (ETCO2)en de ademhalingsfrequentie1van de patiënt te meten. Bij gebruik in combinatie met pulsoximetrie kan een uitgebreidere beoordeling van de ademhalingsfunctie worden bereikt2,3. Capnografie wordt vaak gebruikt in de post-anesthesie zorgafdeling, bij geïntubeerde of diep verdoofde patiënten4, op de intensive care unit (ICU), en op de spoedeisende hulp afdeling5. In feite beveelt de American Society of Anesthesiologen (ASA)6,7 continue capnografie aan tijdens alle algemene anesthesieprocedures8 en tijdens matige en diepe sedatie, die naar schatting 106 miljoen procedures in de Verenigde Staten omvatte van januari 2010-december 20149,10.

Inherent aan het gebruik van capnografie is vertrouwen op een apparaat dat de arts voorziet van een nauwkeurige beoordeling van de beademingsstatus van een patiënt. Capnografie monitoring kan worden beide sidestream, waarin uitgeademde adem wordt omgeleid naar een monitor door een neus canule en slang, of mainstream, waarin uitgeademde adem wordt gemeten aan de bron zonder het af te leiden van het monster11. Mainstream capnografie wordt meestal gebruikt bij geïntubeerde patiënten, terwijl sidestream capnografie wordt gebruikt voor zowel geïntubeerde als niet-geïntubeerde patiënten12. Een belangrijk onderdeel van sidestream capnografie is de bemonsteringslijn, die CO2 van de uitgeademde adem van een patiënt naar de detector levert, waar ademanalyse plaatsvindt1,13. Commerciële sampling lijn ontwerpen variëren aanzienlijk, met verschillen in sampling line verbindingspunten, neus canule vormen, en slang volumes, die allemaal van invloed kunnen zijn bemonstering lijn prestaties13,14. Bijvoorbeeld, neus canule bemonstering lijnen kunnen maximaal 10 verbindingen tussen de neus canule, bevochtiger, ETCO2 bemonsteringslijn, en O2 levering buizen (figuur 1). Elk van deze verbindingen vormt een potentieel zwak punt in het monitoringsysteem.

De prestaties van neus canule bemonstering lijnen kunnen worden geëvalueerd door een verscheidenheid van tests, zoals de algehele zwakke punt en stijging tijd. Bovendien kunnen ze worden getest om de impact van de ademhalingsfrequentie en de levering van aanvullende zuurstof op ETCO2-metingen te bepalen. Hoewel eerdere studies de nauwkeurigheid van ETCO2 hebben gemeld op een beperkt aantal bemonsteringslijnen15,,16,,17,18,19,20,21,22,23, zijn er geen bekende studies die de prestaties van de neuskanule capnografieamplijn hebben geëvalueerd met behulp van een combinatie van tests, zoals de identificatie van het algehele zwakke punt, de meting van de stijgingstijd en de nauwkeurigheid van de nauwkeurigheid van het ETCO2. ,

Het algemene zwakke punt van een bemonsteringslijn kan worden gemeten met behulp van een treksterktetest, waarbij elk verbindingspunt wordt getest op hoeveel kracht op de verbinding wordt uitgeoefend voordat het een breekpunt bereikt. De treksterktetest kan het zwakste verbindingspunt voor een medisch hulpmiddel identificeren, waardoor directe vergelijkingen tussen unieke apparaatontwerpen mogelijk zijn. Deze stijl van krachttest wordt vaak uitgevoerd op medische hulpmiddelen, variërend van pacing leidt tot katheters24,25. Aangezien capnografiebemonsteringslijnen een groot aantal verbindingspunten voor buizen hebben, kan het zwakste verbindingspunt verschillen afhankelijk van het ontwerp van het apparaat. De treksterkte van verbindingspunten is vooral belangrijk in mobiele omgevingen zoals ambulances, waar bemonsteringslijnen onbedoeld uit elkaar kunnen worden getrokken vanwege ruimtebeperkingen. Capnografie bemonsteringslijnen kunnen ook onbedoeld worden losgekoppeld in ziekenhuiskamers, waar meerdere bewakingssystemen vaak gelijktijdig zijn aangesloten op een patiënt, en de apparatuurlijnen kunnen verstrikt raken en worden getrokken door een mobiele patiënt of een zorgverlener. In beide scenario's kan de spanning die op de bemonsteringslijn wordt toegepast, leiden tot een verlies van capnografiegegevens en in sommige gevallen tot onderbreking van de aanvullende O2-levering.

Een ander kritiek element van sidestream capnography monitoring beïnvloed door sampling line design is stijging tijd, gedefinieerd als de tijd die nodig is voor een gemeten CO2 waarde te verhogen van 10% tot 90% van de uiteindelijke waarde14. De stijgingstijd is een directe indicator van de systeemresolutie, die bepaalt hoe goed individuele ademhalingen tijdens de bemonstering van elkaar worden gescheiden (figuur 2A). In de praktijk heeft een kortere stijgingstijd de voorkeur boven een lange stijgingstijd. Dit is te wijten aan het mogelijk mengen van meerdere ademmonsters in capnografiesystemen met lange stijgingstijden, wat resulteert in onjuiste ETCO2-metingen 14. Belangrijk is dat de stijgingstijd wordt beïnvloed door zowel de ademstroom als het ontwerp van de bemonsteringslijn, als gevolg van de wrijving van lucht die langs de slang beweegt, de aanwezigheid van filters en het volume van de dode ruimte binnen de bemonsteringslijn. Bemonsteringslijnen met meer dode ruimte hebben de resolutie van het ademmonster verminderd, wat resulteert in golven van 2 en2 golven met gemengde adem, en als gevolg daarvan onjuiste ETCO2-metingen 13,14. Deze slecht gedifferentieerde ademmonsters komen het vaakst voor bij patiënten met een snelle ademhalingsfrequentie, waaronder zuigelingen en kinderenvan 14,15,16.

ETCO2-metingen kunnen ook worden beïnvloed door de ademhalingssnelheid en de levering van aanvullende zuurstof15,26,27,28. Hoewel veranderingen in minieme ventilatie en aanwezigheid van ademhalingsdepressie gemakkelijk kunnen worden gedetecteerd met een capnograaf27,28, zijn er schaarse gegevens over de specifieke prestaties van neus cannula capnografie bemonsteringslijnen bij verschillende ademhalingspercentages. Een recente studie bleek dat tijdens een gestage ademhaling, ademhalingsfrequentie gemeten door een ademhalingsvolume monitor en capnograaf waren sterk gecorreleerd (R = 0,98 ± 0,02) en consistent voor alle ademhalingspercentages, met inbegrip van normale, langzame en snelle ademhaling tarieven28. Wat betreft het gebruik van aanvullende zuurstof, een aparte studie vergeleken ETCO2 lezingen in gezonde vrijwilligers in aanwezigheid van gepulseerde of continue zuurstofstroom, met behulp van tussen 2 en 10 L/min zuurstof17. Terwijl de gepulseerde zuurstofstroom een beperkte invloed had op de gemeten ETCO2 (mediaan 39,2 mmHg), resulteerde de continue zuurstofstroom, die standaard is in klinische omgevingen, in een breed scala van ETCO2-metingen (mediaan 31,45 mmHg, bereik 5,4 tot 44,7 mmHg) die klinisch verschilden van ETCO2-metingen bij afwezigheid van aanvullende zuurstof17. Bovendien zijn verschillen in ETCO2-metingen in aanwezigheid van aanvullende zuurstofstroom vergeleken met neus canuleontwerpen15,18. In tegenstelling tot neusblikjes met orale scoops, bleek uit een studie dat sommige canules in aanwezigheid van 10 L/min O218geen uitgeademde CO2 aan de capnometer leverden. Een andere studie meldde dat terwijl ETCO2-metingen met aanvullende zuurstof tijdens gesimuleerde normale ventilatie normaal waren, de metingen van ETCO2 werden verminderd in aanwezigheid van aanvullende zuurstof tijdens gesimuleerde hypoventilatie en hyperventilatie15. Dit komt overeen met het bewijs dat de nauwkeurigheid van ETCO2 moeilijker te bereiken is wanneer het debiet van CO2 in uitgeademde adem vergelijkbaar is met de stroomsnelheid van aanvullende zuurstof, als gevolg van verdunning van de uitgeademde CO2 (figuur 2B)20.

De nauwkeurigheid van de metingen van ETCO2 is geëvalueerd in meerdere onafhankelijke studies, die allemaal tot de conclusie kwamen dat capnografie een betrouwbare maatstaf bood voor de ventilatiestatus16,18,19,20,21,22. Echter, weinig studies hebben vergeleken met de nauwkeurigheid van de verschillende sidestream capnografie systemen, en hoewel capnografie bemonstering lijnen worden gebruikt met een verscheidenheid van commerciële capnografie monitoren, de nauwkeurigheid van deze cross-paired apparaten is niet goed beschreven23. Het is dus belangrijk om te bepalen of alternatieve commerciële bemonsteringslijnen compatibel zijn met capnografiemonitoren en nauwkeurige gegevens te verstrekken, zodat zorgverleners deze apparatuur gebruiken om de ventilatie van patiënten te controleren.

Het doel van deze studie was het bepalen van de compatibiliteit en nauwkeurigheid van commercieel verkrijgbare sidestream capnografie bemonsteringslijnen gebruikt in combinatie met een draagbare capnografie monitor. Een reeks van vier bench tests werden uitgevoerd met behulp van speciaal ontworpen, gevalideerde systemen om de prestaties van een reeks capnografie bemonsteringslijnen te vergelijken met een enkele ademhalingsmonitor. De vier belangrijkste resultaten van de studie omvatten (1) treksterkte en identificatie van het zwakke verbindingspunt voor elke capnografiesteeksamplingslijn; (2) stijgingstijd; (3) NAUWKEURIGHEID ETCO2 in functie van de ademhalingsfrequentie; en (4) ETCO2 nauwkeurigheid in aanwezigheid van aanvullende zuurstof.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De capnografie bemonsteringslijnen gebruikt in deze bench tests opgenomen 16 volwassen, pediatrische, en neonatale capnografie bemonstering lijnen uit 7 commerciële bronnen. Van de 16 bemonsteringslijnen die in de benchtests waren opgenomen, waren 5 bemonsteringslijnen van dezelfde fabrikant als de capnografiemonitor die voor de benchtests werd gebruikt ('matched'), en 11 bemonsteringslijnen waren van alternatieve fabrikanten ('cross-paired') (Tabel van materialen). Alle neus canulebemonsteringslijnen delen een vergelijkbaar ontwerp, met maximaal 10 verbindingspunten tussen de canule, bevochtiger, O2-connector, CO2-connector, 4-weg, O2-buis en CO2-buis (figuur 1).

1. Meet de treksterkte van de bemonsteringslijn

  1. Kalibreer de trektest jig.
    1. Stel in de querytestsoftware de selectie van de belastingcel in op 100,00 kg en de belastingsparameter op 10,00 kg.
  2. Voeg bemonsteringslijncomponenten (bijvoorbeeld: O2-connector met O2-buis) aan de gekalibreerde trektestdrie.
  3. Beginnend met een massa van 0 kg, start spanning op de bemonsteringslijncomponent en let op of de bemonsteringslijnverbinding intact blijft.
  4. Als de verbinding met de bemonsteringslijn intact blijft, verhoogt u de massa automatisch op een continue manier en houdt u in wanneer de subdelen breken of loskoppelen.
    LET OP: De resolutie van de mal is beperkt tot stappen van 10 g.
  5. Nota van de maximale spanning (kg) die is uitgeoefend voordat de bemonsteringslijn pauze plaatsvond.
  6. Herhaal de treksterktetest voor alle 10 mogelijke subdelen van de bemonsteringslijn: O2-connector met O2-buizen; O2 buizen met 4-weg; 4-weg met O2 buizen; O2 slang met canule; canule met CO2-buizen; CO2-buizen met 4-weg; 4-weg met CO2-buizen; CO2-buizen met CO2-connector; bevochtiger met buizen; slang met canule.
  7. Herhaal de treksterktetest op 16 bemonsteringslijnen uit 7 commerciële bronnen.

2. Meet de stijgingstijd en de nauwkeurigheid van de bemonsteringslijn

  1. Kalibreer het stijgingstijdmeetapparaat.
    1. Snijd standaard 0,95 mm interne diameter CO2 PVC buis in tien 15 cm stukken.
    2. Bedien de mal met de volgende stappen:
      1. Zet de luchtcompressor, jig-controller en voeding aan.
      2. Open de CO2 gasstroom.
      3. Bevestig het bemonsteringskanaal zonder het monster direct aan de meetkamer.
      4. Kalibreer de lucht- en CO2-stroom tot 10 L/min en de gasbemonsteringssnelheid tot 50 mL/min met behulp van een massastroommeter en een speciale restrictor.
        LET OP: De maximale bemonsteringssnelheid van de capnografiemonitor is 50 mL/min.
      5. Open de jig software en definieer de testparameters als volgt: Air:CO2 ratio 1:1; Luchttijd = 3 seconden, CO2-tijd = 3 seconden, 10 cycli, stijgingstijdmeetlengte: geen.
      6. Open de CO2 klep.
      7. Selecteer de knop Kalibratie voltooien op het tabblad Meting en controleer of deze groen wordt.
      8. Selecteer de knop Meten en wacht tot de gasstroomcycli zijn beëindigd.
      9. Sluit de CO2 klep.
    3. Nota van de achtergrond stijging tijd en zorg ervoor dat het resultaat is minder dan 60 ms. Als deze groter is, reinig dan de optische kamer met luchtstroom en sluit de y-piece/airway adapter goed aan.
    4. Neem 10 metingen en bereken de gemiddelde stijgingstijdwaarde.
    5. Vergelijk de stijgingstijd waarde aan de marges en bevestig dat het binnen de specificatie grenzen, vooraf gedefinieerd als rise time achtergrond < 60 ms en stijgingstijd van een controlemonster, een 15 cm PVC buis, 0,95 mm interne diameter, gelijk aan 39 ± 5 ms.
    6. Vergelijk de levertijd met de marges en bevestig dat deze binnen de specificatielimieten valt, vooraf gedefinieerd als achtergrondvergiftetijd <100 ms en levertijd van een controlemonster, een PVC-buis van 15 cm, een inwendige diameter van 0,95 mm, gelijk aan 152 ± 5 ms.
  2. Open een nieuwe commerciële bemonsteringslijn.
  3. Sluit de bemonsteringslijn aan op het meetapparaat voor de stijgingstijd.
  4. Klik op de startknop in de software voor het meten van de stijgingstijd en wacht tot het apparaat de stijgingstijd meet.
    OPMERKING: Het apparaat herhaalt de meting 10 keer en gemiddeld de herhalingen automatisch om het gemiddelde stijgingstijd en de standaarddeviatie te melden.
    1. Kopieer het stijgingstijdresultaat naar het rapport.
  5. Koppel de bemonsteringslijn los van het meetapparaat voor de stijgingstijd.
  6. Bereken de maximale ademhalingssnelheid voor inademing:uitademingstijdverhoudingen van 1:1 en 1:2, in ademhalingen per minuut (BPM).
    1. Bereken de maximale ademhalingssnelheid met behulp van de gemeten stijgingstijd voor de bemonsteringslijn en een ademverhouding van 1:1, met behulp van de volgende vergelijking:
      figure-protocol-1
      waarbij 30 s de cumulatieve tijd vertegenwoordigt die wordt gebruikt om uit te ademen gedurende 1 min (1:1 inademing:uitademingstijd).
      OPMERKING: Voor een ademverhouding van 1:1 vertegenwoordigt de maximale ademhalingsfrequentie de snelste toegestane ademhalingsfrequentie zonder dat dit gevolgen heeft voor de nauwkeurigheid van ETCO2 wanneer de tijd die nodig is voor inademing en uitademing hetzelfde is.
    2. Bereken de maximale ademhalingssnelheid met behulp van de gemeten stijgingstijd voor de bemonsteringslijn en een ademverhouding van 1:2, met behulp van de volgende vergelijking:
      figure-protocol-2
      waarbij 40 s de cumulatieve tijd vertegenwoordigt die wordt gebruikt om uit te ademen gedurende 1 min (1:2 inademing:uitademingstijd).
      OPMERKING: Voor een ademverhouding van 1:2 vertegenwoordigt de maximale ademhalingsfrequentie de snelste toegestane ademhalingsfrequentie zonder dat dit gevolgen heeft voor de nauwkeurigheid van ETCO2 wanneer de tijd die wordt gebruikt om uit te ademen twee keer zo lang is als de tijd die wordt gebruikt om in te ademen.
  7. Bereken uitademingstijd voor inademing:uitademingstijdratio's van 1:1 en 1:2.
    1. Gebruik de volgende vergelijking voor een ademverhouding van 1:1:
      figure-protocol-3
      waarbij 30 s de cumulatieve tijd vertegenwoordigt die wordt gebruikt om uit te ademen gedurende 1 min (1:1 inademing:uitademingstijd).
    2. Gebruik de volgende vergelijking voor een ademverhouding van 1:2:
      figure-protocol-4
      waarbij 40 s de cumulatieve tijd vertegenwoordigt die wordt gebruikt om uit te ademen gedurende 1 min (1:2 inademing:uitademingstijd).
  8. Bepaal de nauwkeurigheid van elke bemonsteringslijn op 150 BPM voor 1:1 en 1:2 ademverhoudingen door de maximale ademhalingssnelheid te evalueren.
    OPMERKING: Als de maximale ademhalingssnelheid is ≥150 BPM, wordt de bemonsteringslijn als nauwkeurig beschouwd voor de ademverhouding, maar als de maximale ademhalingssnelheid <150 BPM is, wordt de bemonsteringslijn niet als nauwkeurig beschouwd bij 150 BPM.
  9. Herhaal stap 2.2-2.8 voor alle 16 geteste bemonsteringslijnen.
  10. Statistische analyse uitvoeren met behulp van statistische software.
    1. Vergelijk gemiddelde en standaarddeviatie met behulp van de t-test van student, met een tweezijdige significantieniveau van 0,05, voor alle capnografiemonitor overeenkomende bemonsteringslijnen versus alle capnografiemonitor cross-paired samplinglijnen.
    2. Herhaal statistische analyse om alle capnografiemonitor te vergelijken met gematchte pediatrische bemonsteringslijnen met alle capnografiemonitor cross-paired pediatrische bemonsteringslijnen.
    3. Herhaal statistische analyse om alle capnografiemonitor te vergelijken die overeenkomt met bemonsteringslijnen voor volwassenen met alle capnografiemonitor cross-paired adult sampling lines.

3. Meet de nauwkeurigheid van ETCO2 als functie van de ademhalingsfrequentie

  1. Bereid de pop voor door de bemonsteringslijn in een supine-positie te plaatsen en sluit de bemonsteringslijn aan op de pop per fabrikantinstructies.
  2. Bevestig de bemonsteringslijn aan de capnografiemonitor en wijzig de instelling van de capnografiemonitor om bemonsteringslijnen van alle fabrikanten te accepteren door Instellingen en Gouden ringidentificatie teannuleren.
  3. Bereid en kalibreer de ademsimulator jig, om de gesimuleerde ademhalingssnelheid te controleren.
    OPMERKING: De ademsimulator jig is samengesteld uit een 2-weg elektrische bedieningsklep, waardoor een nauwkeurige controle van de stroom van CO2 en N2 naar de pop, om de menselijke ademhaling te simuleren.
    1. Gebruik een stroommeter om de gasstroom te meten en te kalibreren tot 10 L/min.
    2. Open de ademsimulator jig software en stel de duty cycle op 50%.
    3. Test op lekken in het systeem met behulp van een lek testen jig.
      1. Sluit de bemonsteringsleiding aan op de CO2-poort op de lektest.
      2. Maak een knik in de bemonsteringslijn om te voorkomen dat CO2 het einde van de bemonsteringslijn verlaat.
      3. Met behulp van een stroomsnelheid van 50 mL/min CO2, laat de druk in de bemonsteringslijn stijgen tot 300 mmHg, en stop dan met het toevoegen van CO2.
      4. Let op of de druk in de bemonsteringslijn gelijk blijft of afneemt. Als de druk afneemt, bevestigt dit een lek in het systeem en moet in stap 4.2 een nieuwe bemonsteringslijn worden toegepast.
    4. Sluit de ademsimulator jig aan de pop.
  4. Verhoog de 5% CO2-stroomsnelheid naar 10 L/min en de N2-debiet tot 10 L/min met behulp van de ademsimulator jig. Houd de stroomsnelheden constant gedurende de test.
  5. Wacht 30 seconden om een gestage capnografie golfvorm te laten worden vastgesteld, dan opnemen van de ETCO2 waarde (mmHg).
  6. Meet in totaal 10 ETCO2-waarden over 180 seconden.
  7. Verander de ademhalingssnelheid met behulp van de ademsimulator jig, laat de capnografie golfvorm te normaliseren voor 30 seconden, en opnemen 10 ETCO2 lezingen meer dan 180 seconden.
    1. Herhaalmetingen voor elke onderzochte ademhalingsfrequentie: 10, 20, 40, 60, 80, 100, 120 en 150 BPM.
  8. Bepaal de gemiddelde en standaarddeviatie van de 10 gemeten metingen bij elke ademhalingssnelheid.
  9. Herhaal stap 4.1-4.8 voor alle 16 geteste bemonsteringslijnen.
  10. Statistische analyse uitvoeren met behulp van grafisch plots van Bland-Altman om de bias van de bemonsteringslijn te evalueren.

4. Meet de nauwkeurigheid van ETCO2 in aanwezigheid van aanvullende O2

  1. Bereid de pop- en ademsimulator jig zoals beschreven in stap 4.1-4.3. Stel de ademsimulator jig in op 10 BPM.
  2. Sluit de O2-lijn aan op 100% O2.
  3. Verhoog de CO2-stroomsnelheid tot 6 L/min en de O2-stroomsnelheid tot 0 L/min, om als referentiemeting te worden gebruikt.
  4. Om de capnografiegolfvorm te stabiliseren, wacht u 30 seconden voordat u de waarde ETCO2 opneemt.
  5. Lees de WAARDE VAN ETCO2 10 keer over 180 seconden.
  6. Verander de stroomsnelheid van de CO2 en O2,laat de capnografie golfvorm te normaliseren voor 30 seconden, en herhaal de 10 ETCO2 metingen over 180 seconden. Gebruik de volgende combinaties van CO2- en O2-stroomsnelheden om veelvoorkomende klinische scenario's vast te leggen:
    1. Gebruik een combinatie van 2 L/min CO2 en 2 L/min O2.
    2. Gebruik een combinatie van 4 L/min CO2 en 2 L/min O2.
    3. Gebruik een combinatie van 4 L/min CO2 met 4 L/min O2.
    4. Gebruik een combinatie van 6 L/min CO2 met 4 L/min O2.
    5. Gebruik een combinatie van 6 L/min CO2 met 6 L/min O2.
    6. Gebruik een combinatie van 8 L/min CO2 met 6 L/min O2.
  7. Herhaal de test zoals beschreven in punt 5.1-5.6 voor elke bemonsteringslijn.
  8. Statistische analyse uitvoeren met behulp van grafisch plots van Bland-Altman om de bias van de bemonsteringslijn te evalueren.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Treksterkte
Zestien capnografiebemonsteringslijnen van zeven fabrikanten werden getest om de treksterkte van elke belangrijke bemonsteringslijnverbinding te bepalen (figuur 1, tabel van materialen). Als gevolg van verschillen in sampling line design, niet alle gewrichten bestaan in alle bemonstering lijnen. De capnografiemonitor kwam overeen met de bemonsteringslijnen 8, 9, 14, 15 en 16 en had een minimale totale treksterkte tussen 3,55 kg en 5,94 kg. De meeste kruissleerlijnen vertoonden vergelijkbare algemene treksterktes(tabel 1). Bemonsteringslijn 6 had de zwakste treksterkte, met treksterkte gelijk aan 1,33 kg bij de verbinding tussen de CO2-buis en de 4-weg. Veelvoorkomende zwakke punten tussen alle bemonsteringslijnen waren de verbinding tussen de CO2-buizen en de 4-weg, en de verbinding tussen de canule en de CO2-buis.

Stijgingstijd
De stijgingstijd, gedefinieerd als de tijd die nodig is om de gemeten CO2-waarde te verhogen van 10% tot 90% van de eindwaarde (figuur 2), werd bepaald voor dezelfde 16 capnografiebemonsteringslijnen(Tabel van materialen). Uit een vergelijking van de capnografiemonitor met kruiseparende bemonsteringslijnen bleek dat de stijgingstijd voor alle kruissleverende bemonsteringslijnen aanzienlijk hoger was (respectievelijk 147 ± 23 ms vs. 201 ± 66 ms; p<0,001). Er was ook een significant verschil tussen volwassen gematchte en cross-paired sampling lines (135 ± 13 ms vs. 214 ± 61 ms; p<0.001) maar niet tussen pediatrische overeenkomende en kruisparige bemonsteringslijnen (156 ± 25 ms vs. 169 ± 69 ms; p=0,395). Op basis van de gemeten stijgingstijd voor elke bemonsteringslijn, de maximale ademhalingsfrequentie (BPM) en uitademingstijd, met behulp van een inademing: uitademingsverhouding van 1:1 en 1:2, werd de nauwkeurigheid van elke bemonsteringslijn bij 150 BPM bepaald. Terwijl een meerderheid van de bemonsteringslijnen nauwkeurigheid vertoonde bij 150 BPM voor beide ademhalingsverhoudingen, hielden de bemonsteringslijnen 2, 3, 6, 7, 12 en 13 elk de nauwkeurigheid niet op 150 BPM, terwijl de bemonsteringslijnen 1, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 14, 15 en 16 de nauwkeurigheid in alle geteste omstandigheden hadden gehandhaafd (tabel 2). Met name de bemonsteringslijnen 3, 6 en 13 voldeden niet aan de nauwkeurigheidsnorm bij 150 BPM in zowel de 1:1- als de 1:2-inademingsverhoudingen.

ETCO2 nauwkeurigheid als functie van de ademhalingsfrequentie
De nauwkeurigheid van ETCO2 werd gemeten aan de hand van ademhalingspercentages tussen 10 en 150 BPM voor 16 bemonsteringslijnen van 7 fabrikanten (Tabel van materialen). De verwachte ETCO2 in aanwezigheid van 5% CO2 was 34 mmHg bij omgevingsdruk, en het bereik vooraf gedefinieerd als aanvaardbare nauwkeurigheid was ±2 mmHg voor metingen tussen 0-38 mmHg en ±5% van de lezing + 0,08 voor elke 1 mmHg boven 38 mmHg. Onder de geteste bemonsteringslijnen voor volwassenen, bij 10 BPM, lezen bemonsteringslijnen 8 en 9 ETCO2 gelijk aan 33-34 mmHg (figuur 3A). Bemonsteringslijnen 2, 5, 6 en 7 lezen ook ETCO2-niveaus binnen een aanvaardbaar bereik (31-34 mmHg) bij de laagste ademhalingspercentages (10-20 BPM). De bemonsteringslijnen 3 en 4 rapporteerden daarentegen lage ETCO2-niveaus bij de laagste ademhalingssnelheid (10 BPM), en deze metingen daalden tot 0 mmHg toen het ademhalingspercentage steeg tot 80 BPM of hoger. Alleen de bemonsteringslijnen 1, 8 en 9 bleven metingen vastleggen bij zeer hoge ademhalingspercentages (120-150 BPM); bemonsteringslijnen 2, 3, 4, 5, 6 en 7 lezen ETCO2-waarden gelijk aan 0 mmHg bij zeer hoge ademhalingspercentages (≥100 BPM). Een soortgelijk patroon werd waargenomen in de pediatrische en neonatale bemonsteringslijnen, waarbij bemonsteringslijnen 10, 11, 14, 15 en 16 metingen in alle ademhalingspercentages vastlegden, en bemonsteringslijnen 12 en 1312 gemelde 0 mmHg bij ademhalingspercentages ≥100 BPM (figuur 3B). De bias van de ETCO2 lezingen werd bevestigd met behulp van Bland-Altman percelen voor capnografie monitor afgestemd en cross-paired bemonstering lijnen, waar een meerderheid van de ETCO2-metingen binnen 95% grenswaarden lag, maar de gematchte bemonsteringslijnen een hogere nauwkeurigheid vertoonden met een vooroordeel ten opzichte van het overschatten van ETCO2 bij 150 BPM, en de kruissewimentlijnen dieDESO 2-maatregelen sterk onderschatten wanneer de ademhalingssnelheid 80 BPM of hoger was (figuur 4A-B).

ETCO2 nauwkeurigheid in aanwezigheid van aanvullende zuurstof
Naast het onderzoeken van de nauwkeurigheid van ETCO2-waarden van commerciële bemonsteringslijnen van 7 fabrikanten (Tabel van materialen) als functie van de ademhalingsfrequentie, werd de nauwkeurigheid ervan ook geëvalueerd in aanwezigheid van 2, 4 of 6 L/min aanvullende zuurstof ( figuur5), die het bereik van de aanvullende zuurstofstroomsnelheden vertegenwoordigen die vaak in klinische instellingen worden gebruikt. 3,29 In alle gevallen bedroeg de verwachte ETCO2 34 mmHg. Bij afwezigheid van aanvullende zuurstof bedroegen de ETCO2-waarden 34 ± 0 mmHg voor bemonsteringslijnen 8 en 9 en zo laag als 16 ± 0 mmHg voor bemonsteringslijnen 3, 4 en 12 (figuur 5A). Na toevoeging van 2 L/min aanvullende zuurstof vertoonde een meerderheid van de bemonsteringslijnen een afname van de waargenomen ETCO2-waarden, variërend van 0 ± 0 mmHg en 23 ± 1 mmHg; bemonsteringslijnen 7, 8 en 9 gemelde ETCO2-waarden tussen 33 ± 0 mmHg en 34 ± 0 mmHg (figuur 5B). De meest extreme daling van de WAARDE VAN ETCO2 deed zich voor in bemonsteringslijn 2, die 2 van0 mmHg ETCO meet in aanwezigheid van slechts 2 L/min aanvullende zuurstof; dit werd ook waargenomen in bemonsteringslijnen 2 en 5 in aanwezigheid van 4 en 6 L/min aanvullende zuurstof (figuur 5C-D). De verminderde nauwkeurigheid van ETCO2 werd ook waargenomen in bemonsteringslijnen 1, 6, 10, 11 en 13 in aanwezigheid van 2, 4 of 6 L/min aanvullende zuurstof(figuur 5B-D). Bland-Altman-percelen voor capnografiemonitor en gekoppelde bemonsteringslijnen geven aan dat, hoewel de gematchte bemonsteringslijnen een hoge precisie en beperkte voorkeur hadden bij het lezen van ETCO2-niveaus in aanwezigheid van aanvullende zuurstof, de kruisselevingslijnen consequent ETCO2 in aanwezigheid van aanvullende zuurstof(figuur 6A-B) onderschatten.

Tabel 1: Treksterktetest van capnografiebemonsteringslijnen. Klik hier om deze tabel te downloaden.

Tabel 2: Verrijst de tijd voor capnografiebemonsteringslijnen bij gebruik in combinatie met een draagbare capnografiemonitor. De stijgingstijd voor elke bemonsteringslijn werd 10 keer gemeten om de nauwkeurigheid van de resultaten te garanderen. Klik hier om deze tabel te downloaden.

figure-results-1
Figuur 1: Capnography sampling line design. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-2
Figuur 2: Fundamenten van sidestream capnografie. aA) Voorbeeld van een bemonsteringslijn die aantoont hoe uitgeademde CO2 door het apparaat wordt bemonsterd. (B) Typische correlatie tussen de ademstroomsnelheid (zwarte lijn) en ETCO2 (groene lijn) als functie van de tijd. Een constante aanvullende O2-stroom wordt vertegenwoordigd door een blauwe stippellijn. Nauwkeurige meting van ETCO2 treedt op wanneer CO2 een piek heeft bereikt (groene stippellijn). Onnauwkeurige ETCO2-metingen (rode gestippelde lijnen) kunnen later in de ademcyclus optreden, wanneer CO2 wordt verdund met aanvullende O2. Dit gebeurt meestal wanneer de CO 2-uitademingsstroom gelijk is aan de stroom van aanvullende O2.2 Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-3
Figuur 3: ETCO2 nauwkeurigheid van volwassen en pediatrische capnografie bemonsteringslijnen als functie van de ademhaling. Gemeten ETCO2-waarden voor (BA) Pediatrische en neonatale capnografiebemonsteringslijnen voor 10 tot 150 BPM. In alle gevallen is de verwachte ETCO2-waarde 34 mmHg. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-4
Figuur 4: Bland-Altman plot voor ETCO2-maatregelen door (A) Gematchte bemonsteringslijnen als functie van verhoging van de ademhalingsfrequentie en (B) Kruisseparen bemonsteringslijnen als functie van toenemende ademhalingsfrequentie. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-5
Figuur 5: ETCO2-nauwkeurigheid van capnografiebemonsteringslijnen in aanwezigheid van toenemende aanvullende zuurstof. ETCO2 nauwkeurigheid wordt gerapporteerd voor (A) Geen aanvullende zuurstof; b) 2 L/min aanvullende zuurstof; cC) 4 L/min aanvullende zuurstof; en (D) 6 L/min aanvullende zuurstof. De groene lijn met 34 mmHg vertegenwoordigt de verwachte ETCO2-waarde voor alle metingen. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-6
Figuur 6: Bland-Altman-perceel voor ETCO2-maatregelen door (A) Gematchte bemonsteringslijnen als functie van een verhoging van de aanvullende O 2-debiet;2 (B) Kruisseparingslijnen als functie voor een verhoging van de aanvullende O2-stroomsnelheid. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een reeks van vier bench tests werden uitgevoerd om de nauwkeurigheid en compatibiliteit van overeenkomende en cross-paired capnography sampling lijnen te vergelijken met een draagbare capnografie monitor. Deze gekalibreerde tests gemeten gemiddelde stijgingstijd en ETCO2 niveaus over 10 onafhankelijke herhalingsmaatregelen voor elk van de 16 geteste bemonsteringslijnen, en identificeerden minimale variatie in de resultaten. Hoewel de treksterkte van de commerciële bemonsteringslijnen binnen de productspecificaties bleef, verschilde de stijgingstijd aanzienlijk tussen capnografiemonitor en kruisgekoppelde bemonsteringslijnen (p<0.001) en de nauwkeurigheid van ETCO2 als functie van ademhalingsfrequentie en in aanwezigheid van aanvullende O2 was hoger in capnografiemonitor overeenkomende lijnen bemonsteringslijnen in tegenstelling tot kruisparige bemonsteringslijnen. In het bijzonder hadden verschillende van de kruis-paired volwassen en pediatrische bemonsteringslijnen stijgingstijden die als onnauwkeurig bij een maximum ademhalingstarief 150 BPM worden beschouwd. Dezelfde bemonsteringslijnen vertoonden een slechte ETCO2-nauwkeurigheid bij hoge ademhalingsfrequentie of in aanwezigheid van aanvullende zuurstof.

De treksterktetest maakte gebruik van een gekalibreerde trekproef om de spanning over capnografiebemonsteringslijncomponenten van 1,33 tot 26,6 kg met succes te meten. Hoewel treksterktetests vaak worden uitgevoerd op andere soorten medische hulpmiddelen24,25, was onze methode uniek omdat het de treksterkte van elk segment van de capnografiesteeklijn onderzocht. Daarom kon het niet alleen de treksterkte van elke bemonsteringslijncomponent bepalen, maar ook het algemene zwakke punt van de volledige bemonsteringslijn identificeren. De testresultaten bevestigden dat bijna alle bemonsteringslijnen voldoen aan productspecificaties, vooraf gedefinieerd als bestand tegen een kracht van 2 kg. Een beperking van dit testsysteem is de continue, geleidelijke toename van kracht toegepast op de bemonsteringslijn, in tegenstelling tot een plotselinge sterke kracht, die kan worden aangetroffen in klinische instellingen. Belangrijk is dat als gevalideerd instrument de mal die wordt gebruikt om de treksterkte van de capnografiebemonsteringslijnen te meten, kan worden gebruikt voor andere toepassingen, zoals het meten van de treksterkte van andere bemonsteringsbuizen en medische hulpmiddelen die het potentieel hebben om spanning in een klinische omgeving te ervaren.

De stijgingstijd is een belangrijk technisch kenmerk van sidestream capnografiebemonsteringslijnen en bepaalt hun vermogen om een nauwkeurige, hoge resolutie meting van CO2 in uitgeademde adem1,14te bieden . Vanwege het belang van deze technische functie, hebben we geprobeerd om de stijgingstijd te meten met behulp van een gevalideerde rise time meetapparaat, zodat de maximale ademhalingssnelheid en uitademingstijd kunnen worden berekend. We moesten de metingsparameters voor de stijgingstijd wijzigen om de boventijdlimiet op de stijgingstijd te verwijderen, zodat de stijgingstijd voor alle bemonsteringslijnen kon worden verzameld voordat de meetperiode eindigde. De lange stijgingstijd die wordt waargenomen voor sommige capnografiebemonsteringslijnen zou een verhoogd volume van dode ruimte in deze bemonsteringslijnen kunnen weerspiegelen. Belangrijk is dat we als onderdeel van deze methode de maximale ademhalingsfrequentie en uitademingstijd bepaalden voor twee unieke ademhalingspatronen, gedefinieerd door inademing:uitademingsverhoudingen gelijk aan 1:1 en 1:2. Dit unieke aspect van de analyse maakt een evaluatie van de nauwkeurigheid van gemeten CO2 mogelijk in omstandigheden die patiënten vertegenwoordigen van wie het ademhalingspatroon uniform is of waarvan de uitademingstijd langer duurt dan hun inademingstijd. In bemonsteringslijnen waarin de berekende maximale ademhalingssnelheid >150 BPM was, concludeerden we dat de bemonsteringslijn juist was. Hoewel een snelle ademhaling van 150 BPM waarschijnlijk niet klinisch zal worden aangetroffen, hebben we de nauwkeurigheid van elk bemonsteringsapparaat bij deze hoge ademsnelheid bepaald, omdat het wordt beschouwd als de technische bovengrens voor veel capnografiebemonsteringslijnen. Terwijl een ademhalingssnelheid van 150 BPM niet-fysiologisch is, benadrukt de benchtest dat sommige capnografiebemonsteringslijnen nauwkeurig waren over het volledige technische bereik van ademhalingssnelheden, andere bemonsteringslijnen niet dezelfde nauwkeurigheidsnorm haalden. In vergelijking met de capnografiemonitor die overeenkomen met bemonsteringslijnen, slaagden sommige van de kruisslepende bemonsteringslijnen, waaronder bemonsteringslijnen 2 en 7, er niet in om de nauwkeurigheid bij 150 BPM te bereiken voor de 1:1 inademingsverhouding en de bemonsteringslijnen 3, 6 en 13 slaagden er niet in om de nauwkeurigheidsnorm bij 150 BPM voor beide inademingsverhoudingen te bereiken. Dit kan te wijten zijn aan een grotere dode ruimte binnen de bemonsteringslijnen, wat resulteert in een langere stijgingstijd en het mengen van ademmonsters.

Om de bevindingen van de stijgingstijd toe te passen op een klinische instelling, hebben we twee tests uitgevoerd om de nauwkeurigheid van ETCO2 te onderzoeken wanneer bemonsteringslijnen via een pop werden aangesloten op een draagbare capnografiemonitor. Voor beide tests moesten we de standaardconfografiemonitorinstellingen wijzigen om de monitor in staat te stellen kruissleverende bemonsteringslijnen te herkennen. Ten eerste controleerden we, net als bij een eerdere studie, de ademhalingsfrequentie met behulp van een respiratoire snelheidscontroleur en controleerden we de resulterende ETCO2-metingen voor elke bemonsteringslijn18. Een belangrijk onderdeel van deze test was het gebruik van een vooraf gedefinieerde set ademhalingssnelheden variërend van 10 tot 150 BPM, om de nauwkeurigheid van ETCO2 te bepalen tussen ademhalingspatronen die patiënten konden vertonen. Hoewel het verwachte ETCO2-niveau onder alle omstandigheden 34 mmHg was, zagen we veel gevallen waarin, naarmate de ademhalingsfrequentie toenam, bemonsteringslijnen niet langer nauwkeurige ETCO2-metingen rapporteerden, maar in plaats daarvan daalden tot 0 mmHg, wat geen klinisch zinvol resultaat is. Alleen bemonsteringslijnen 1, 8, 9, 10, 15 en 16 meten geen ETCO2-waarden van 0 mmHg bij een ademhalingssnelheid. Deze nauwkeurigheid kan te wijten zijn aan het ontwerp van de bemonsteringslijnen, zodanig dat die met een hogere wrijving of grotere dode ruimte volume resulteren in een lagere resolutie ademmonsters bij verhoogde ademhalingssnelheid, vergelijkbaar met wat we waargenomen in de stijging tijd test. Hoewel de bemonsteringslijnen met hoge ETCO2-metingen minder dode ruimte kunnen bevatten die hen in staat stellen discrete ademmonsters te leveren, werd de fout van ETCO2-metingen boven 38 mmHg vooraf gedefinieerd als ±5% van de meting + 0,08 voor elke 1 mmHg boven 38 mmHg. Dit zou gedeeltelijk kunnen verklaren waarom de ETCO2-metingen in sommige bemonsteringslijnen boven 34 mmHg werden verhoogd tijdens een hoge ademhalingsfrequentie. De bemonsteringslijnen met lage of nul ETCO2-metingen kunnen daarentegen meer dode ruimte bevatten, wat resulteert in gemengde ademmonsters die de capnografiemonitor niet herkent als geldige ademhalingen en dus als geen adem rapporteert. Belangrijk is dat 3 van de onderling gepaarde bemonsteringslijnen van één fabrikant geen nauwkeurige ETCO2-metingen vertoonden tegen een ademhalingsfrequentie die tussen 10 en 150 BPM is getest, wat erop wijst dat het geen klinisch betrouwbare informatie over de beademing biedt wanneer deze wordt gekoppeld aan de capnografiemonitor die in de test wordt gebruikt(Tabel van materialen). Samen suggereren deze waarnemingen dat apparaten met een langere stijgingstijd een lagere maximale nauwkeurige ademhalingssnelheid hebben en een lage ETCO2-nauwkeurigheid vertonen tegen de maximale nauwkeurige ademhalingssnelheid.

In de tweede test van ETCO2 nauwkeurigheid met behulp van een pop, onderhouden we een constante ademhalingsfrequentie, maar introduceerde de stroom van aanvullende zuurstof naar het systeem. Deze test bootst een gemeenschappelijk optreden na in ziekenhuisomgevingen waarin patiënten die worden gecontroleerd door sidestream capnografie aanvullende zuurstof ontvangen, en waar ETCO2-nauwkeurigheid essentieel is bij het begrijpen van de ademhalingsfunctie van een patiënt, omdat aanvullende zuurstof ventilatieproblemen kan maskeren als gevolg van hoge zuurstofverzadigingsmetingen van pulsoximetrie30,31. Vergelijkbaar met de ETCO2 nauwkeurigheidstest met verschillende ademhalingsfrequentie, in deze test, een belangrijke stap in het protocol was het meten van ETCO2 nauwkeurigheid over meerdere aanvullende zuurstofstroomsnelheden. De belangrijkste beperking van de ETCO2-tests is dat de tests worden uitgevoerd met behulp van een pop en een gecontroleerd ademhalingssysteem, in tegenstelling tot een menselijk onderwerp, waarbij ademhalingspatronen variëren tussen individuen. In een controlelezing zonder aanvullende O2merkten we op dat bemonsteringslijnen 3, 4 en 12, allemaal van dezelfde fabrikant, de verwachte ETCO2-waarde van 34 mmHg niet hebben gerapporteerd en dat alleen bemonsteringslijnen 8, 9 en 11 deze waarde rapporteerden. In aanwezigheid van 2, 4 of 6 L/min aanvullende O2vertoonde een meerderheid van de bemonsteringslijnen een verminderde nauwkeurigheid van ETCO2, met uitzondering van de overeenkomende bemonsteringslijnen 8 en 9 en de kruisgekoppelde bemonsteringslijn 7. In het bijzonder, vergelijkbaar met onze waarnemingen bij de verhoging van de ademhalingsfrequentie, daalden de ETCO2-metingen voor bemonsteringslijnen 2 en 5 tot 0 mmHg in aanwezigheid van aanvullende O2,wat suggereert dat hun ETCO2-nauwkeurigheid wanneer ze worden gekoppeld aan een capnografiemonitor zeer laag is. Dit kan te wijten zijn aan het ontwerp van de bemonsteringslijnen, en in het bijzonder aan het neus canuleontwerp, dat is ontworpen om zowel zuurstof aan een patiënt te leveren als ademmonsters van een patiënt te verzamelen. Als de neus canule een grote hoeveelheid dode ruimte bevat, kan het mengen van de aanvullende zuurstof en de uitgeademde adem optreden, wat resulteert in lage amplitude, gemengde ademhalingen die de capnografiemonitor niet detecteert als uitgeademde adem. In een dergelijk geval zou de ETCO2-meting tot nul dalen, zoals we hebben waargenomen bij enkele van de geteste kruisbemonsteringslijnen.

Net als bij eerdere studies die de nauwkeurigheid van capnografie onderzochten, hebben we met succes omstandigheden vastgesteld waarin de nauwkeurigheid van de ETCO2 met behulp van een verscheidenheid aan bemonsteringslijnen aanvaardbaar was, waaronder gevallen waarin sprake was van een matige ademhalingsfrequentie of wanneer geen aanvullende O2 werd gebruikt19,20,21,22,23,32. Belangrijk is dat veel van de bemonsteringslijnen de nauwkeurigheid van ETCO2 niet hebben gehandhaafd bij een verhoging van de ademhalingsfrequentie of bij de invoering van aanvullende O2, hetgeen in overeenstemming is met eerdere beoordelingen van capnografienauwkeurigheid15,18,20,23. Samen zijn de bevindingen in overeenstemming met eerdere benchtests die met succes de nauwkeurigheid van capnografiebemonsteringslijnen15,18meten. Aangezien veel van de bemonsteringslijnen die aan de capnografiemonitor zijn gekoppeld, in klinisch relevante omstandigheden een verminderde NAUWKEURIGHEID van ETCO2 vertoonden, moet ervoor worden gezorgd dat alle kruissleverende commerciële bemonsteringslijnen en monitoren worden gevalideerd voordat ze worden gebruikt om de status van de beademing van de patiënt te controleren.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ruben D. Restrepo is consultant voor Medtronic en Ido Karpenkop en Katherine E. Liu zijn medewerkers van Medtronic.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd gefinancierd door Medtronic. Marco Scardapane (Medtronic Study and Scientific Solutions MC2, Rome, Italië) voerde statistische analyses uit.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Adult CO2/O2 Nasal CannulaRespironicsM2750ASampling Line 1
Adult Dual Nasal Cannula, Female LuerFlexicare032-10-126USampling Line 2
Divided Adult Capnograpy Cannula, Female LuerSalter Labs4707FTG-7-7Sampling Line 3
Divided Adult Capnograpy Cannula, Female LuerSalter Labs4797F-7-7Sampling Line 4
Hudson RCI Softech Bi-Flo EtCO2/O2 Cannula, Female LuerHudson1845Sampling Line 5
CO2/O2 Adult Cannula, Female LuerWestmed539Sampling Line 6
Adult ETCO2 CannulaVentlab4707Sampling Line 7
O2/CO2 Nasal FilterLine sampling line, Adult, Female LuerMedtronic6912Sampling Line 8
https://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/capnography/filterline-etco2-sampling-lines.html
Smart CapnoLine Plus sampling line, Adult, Female LuerMedtronic9822Sampling Line 9
https://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/capnography/filterline-etco2-sampling-lines.html
Pediatric CO2/O2 Nasal CannulaRespironicsM2751ASampling Line 10
Pediatric CO2/O2 Oral/Nasal CannulaRespironicsM2761ASampling Line 11
Divided Pediatric Capnograpy Cannula, Female LuerSalter Labs4703F-7-7Sampling Line 12
Hudson RCI Softech Plus Pediatric Divided Nasal CannulaHudson2850Sampling Line 13
FilterLine H Set sampling line, Infant/NeonateMedtronic6324Sampling Line 14
https://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/capnography/filterline-etco2-sampling-lines.html
O2/CO2 Nasal FilterLine sampling line, Pediatric, Female LuerMedtronic6913Sampling Line 15
https://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/capnography/filterline-etco2-sampling-lines.html
Smart CapnoLine sampling line, Pediatric, Female LuerMedtronic7269Sampling Line 16
https://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/capnography/filterline-etco2-sampling-lines.html
Breathing simulatorMedtronicT-158
Capnostream 35 portable respiratory monitorMedtronicPM35MNhttps://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/capnography/capnostream-35-portable-respiratory-monitor.html
Flow/Leak TesterEmigal Electronic test solutions LTDN/A
Flow MeterOmegaFMA1823A
Gas: 100% N2AirgasGR04930
Gas: 100% O2Airgas10133692
Gas: 5%CO2, 21%O2, 74% N2AirgasHPE400
ManikinTru Corp-AirSim AdvanceS/N: AA3617A29092017C
Rise Time JigMedtronicT-547
Tensile Testing MachineMRC LabB1/E
Statistical softwareSAS Institute Incv9.4

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Siobal, M. S. Monitoring Exhaled Carbon Dioxide. Respiratory Care. 61 (10), 1397-1416 (2016).
  2. Lam, T., et al. Continuous Pulse Oximetry and Capnography Monitoring for Postoperative Respiratory Depression and Adverse Events: A Systematic Review and Meta-analysis. Anesthesia and Analgesia. 125 (6), 2019-2029 (2017).
  3. Chung, F., Wong, J., Mestek, M. L., Niebel, K. H., Lichtenthal, P. Characterization of respiratory compromise and the potential clinical utility of capnography in the post-anesthesia care unit: a blinded observational trial. Journal of Clinical Monitoring and Computing. , 00333-00339 (2019).
  4. Merchant, R. N., Dobson, G. Special announcement: Guidelines to the Practice of Anesthesia - Revised Edition 2016. Canadian Journal of Anaesthesia. 63 (1), 12-15 (2016).
  5. Whitaker, D. K., Benson, J. P. Capnography standards for outside the operating room. Current Opinion in Anaesthesiology. 29 (4), 485-492 (2016).
  6. American Society of Anesthesiologists Task Force on Neuraxial Opeiods, et al. Practice guidelines for the prevention, detection, and management of respiratory depression associated with neuraxial opioid adminstration. Anesthesiology. 110 (2), 218-230 (2009).
  7. American Society of Anesthesiologists Task Force on Neuraxial Opeiods, et al. Practice Guidelines for the Prevention, Detection, and Management of Respiratory Depression Associated with Neuraxial Opioid Administration: An Updated Report by the American Society of Anesthesiologists Task Force on Neuraxial Opioids and the American Society of Regional Anesthesia and Pain Medicine. Anesthesiology. 124 (3), 535-552 (2016).
  8. American Society of Anesthesiologists Committee on Standards and Practice Parameters. Standards for Basic Anesthetic Monitoring. American Society of Anesthesiologists Committee on Standards and Practice Parameters. , (2015).
  9. American Society of Anesthesiologists Task Force on Moderate Procedural Sedation and Analgesia, the American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons, American College of Radiology, American Dental Association, American Society of Dentist Anesthesiologists, and Society of Interventional Radiology. Practice Guidelines for Moderate Procedural Sedation and Analgesia 2018: A Report by the American Society of Anesthesiologists Task Force on Moderate Procedural Sedation and Analgesia, the American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons, American College of Radiology, American Dental Association, American Society of Dentist Anesthesiologists, and Society of Interventional Radiology. Anesthesiology. 128 (3), 437-479 (2018).
  10. Nagrebetsky, A., Gabriel, R. A., Dutton, R. P., Urman, R. D. Growth of Nonoperating Room Anesthesia Care in the United States: A Contemporary Trends Analysis. Anesthesia and Analgesia. 124 (4), 1261-1267 (2017).
  11. Jaffe, M. B. Respiratory Gas Analysis-Technical Aspects. Anesthesia and Analgesia. 126 (3), 839-845 (2018).
  12. Richardson, M., et al. Capnography for Monitoring End-Tidal CO2 in Hospital and Pre-hospital Settings: A Health Technology Assessment. 142, CADTH health technology assessment (2016).
  13. Anderson, C. T., Breen, P. H. Carbon dioxide kinetics and capnography during critical care. Critical Care. 4 (4), London, England. 207-215 (2000).
  14. Schmalisch, G. Current methodological and technical limitations of time and volumetric capnography in newborns. Biomedical Engineering Online. 15 (1), 104(2016).
  15. Phillips, J. S., Pangilinan, L. P., Mangalindan, E. R., Booze, J. L., Kallet, R. H. A Comparison of Different Techniques for Interfacing Capnography With Adult and Pediatric Supplemental Oxygen Masks. Respiratory Care. 62 (1), 78-85 (2017).
  16. Fukuda, K., Ichinohe, T., Kaneko, Y. Is measurement of end-tidal CO2 through a nasal cannula reliable. Anesthesia Progress. 44 (1), 23-26 (1997).
  17. Burk, K. M., Sakata, D. J., Kuck, K., Orr, J. A. Comparing Nasal End-Tidal Carbon Dioxide Measurement Variation and Agreement While Delivering Pulsed and Continuous Flow Oxygen in Volunteers and Patients. Anesthesia and Analgesia. , (2019).
  18. Chang, K. C., et al. Accuracy of CO(2) monitoring via nasal cannulas and oral bite blocks during sedation for esophagogastroduodenoscopy. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 30 (2), 169-173 (2016).
  19. Takaki, S., Mihara, T., Mizutani, K., Yamaguchi, O., Goto, T. Evaluation of an oxygen mask-based capnometry device in subjects extubated after abdominal surgery. Respiratory Care. 60 (5), 705-710 (2015).
  20. Takaki, S., et al. Deep Breathing Improves End-Tidal Carbon Dioxide Monitoring of an Oxygen Nasal Cannula-Based Capnometry Device in Subjects Extubated After Abdominal Surgery. Respiratory Care. 62 (1), 86-91 (2017).
  21. Mason, K. P., Burrows, P. E., Dorsey, M. M., Zurakowski, D., Krauss, B. Accuracy of capnography with a 30 foot nasal cannula for monitoring respiratory rate and end-tidal CO2 in children. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 16 (4), 259-262 (2000).
  22. Zhang, C., Wang, M., Wang, R., Wang, W. Accuracy of end-tidal CO2 measurement through the nose and pharynx in nonintubated patients during digital subtraction cerebral angiography. Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 25 (2), 191-196 (2013).
  23. Ebert, T. J., Novalija, J., Uhrich, T. D., Barney, J. A. The effectiveness of oxygen delivery and reliability of carbon dioxide waveforms: a crossover comparison of 4 nasal cannulae. Anesthesia and Analgesia. 120 (2), 342-348 (2015).
  24. Chan, C. W., Chan, L. K., Lam, T., Tsang, K. K., Chan, K. W. Comparative study about the tensile strength and yielding mechanism of pacing lead among major manufacturers. Pacing and Clinical Electrophysiology. 41 (7), 828-833 (2018).
  25. Gonzalez Fiol, A., et al. Comparison of Changes in Tensile Strength in Three Different Flexible Epidural Catheters Under Various Conditions. Anesthesia and Analgesia. 123 (1), 233-237 (2016).
  26. Burton, J. H., Harrah, J. D., Germann, C. A., Dillon, D. C. Does end-tidal carbon dioxide monitoring detect respiratory events prior to current sedation monitoring practices. Academic Emergency Medicine. 13 (5), 500-504 (2006).
  27. Mehta, J. H., Williams, G. W., Harvey, B. C., Grewal, N. K., George, E. E. The relationship between minute ventilation and end tidal CO2 in intubated and spontaneously breathing patients undergoing procedural sedation. PloS One. 12 (6), e0180187(2017).
  28. Williams, G. W., George, C. A., Harvey, B. C., Freeman, J. E. A Comparison of Measurements of Change in Respiratory Status in Spontaneously Breathing Volunteers by the ExSpiron Noninvasive Respiratory Volume Monitor Versus the Capnostream Capnometer. Anesthesia and Analgesia. 124 (1), 120-126 (2017).
  29. Curry, J. P., Jungquist, C. R. A critical assessment of monitoring practices, patient deterioration, and alarm fatigue on inpatient wards: a review. Patient Safety in Surgery. 8, 29(2014).
  30. Fu, E. S., Downs, J. B., Schweiger, J. W., Miguel, R. V., Smith, R. A. Supplemental oxygen impairs detection of hypoventilation by pulse oximetry. Chest. 126 (5), 1552-1558 (2004).
  31. Gupta, K., et al. Risk factors for opioid-induced respiratory depression and failure to rescue: a review. Current Opinion in Anaesthesiology. 31 (1), 110-119 (2018).
  32. Casati, A., et al. Accuracy of end-tidal carbon dioxide monitoring using the NBP-75 microstream capnometer. A study in intubated ventilated and spontaneously breathing nonintubated patients. European Journal of Anaesthesiology. 17 (10), 622-626 (2000).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Capnography Sampling LinePortable Capnography MonitorTensile Strength TestRise Time MeasurementETCO2 Accuracy TestSupplemental Oxygen EffectRespiratory Rate TestCross paired Sampling LinesBench Test EvaluationClinical Validation Study

Related Articles