Keskustelu
Oikeat keuhkot reagoivat eri tavalla kuin tekokeuhkot. Keinokeuhko oli pieni ja sillä oli kiinteä compliance. Kuitenkin kun paine saavuttaa 20 cmH2O eri ventilaattoreiden reaktiot eivät eroa toisistaan. Manuaalisen järjestelmän hengityspussin koko ja sen compliance ovat tärkeämpiä. Voidaan käyttää hengityspusseja, joiden koko ja komplianssi vaihtelevat. Johnstone(16) totesi vuonna 1973, että hengityspussit voivat toimia painetta rajoittavina laitteina. American National Standard for Anesthetic equipment-Reservoir Bags ANSI Z79.4 -standardissa vuodelta 1983 (17) todetaan, että jokaisen pussin, jonka tilavuus on yli 1,5 litraa, paine ei saisi ylittää 35 cmH2O:ta, kun pussi on laajennettu kaksinkertaiseksi tilavuuteensa nähden, ja kun paine on kuusinkertainen tilavuuteensa nähden, paine ei saisi ylittää 60 cmH2O:ta. Tämän vuoksi Yhdysvalloissa käytetään hyvin vaatimustenmukaisia hengityspusseja.
Volutrauma on edelleen mahdollinen hyvin mukautuvissa keuhkoissa, joissa hengitystievastus on pieni, kun paine on jatkuvasti yli 20 cmH2O. Euroopassa, jossa ei ole olemassa säiliöpusseja koskevaa standardia, useimmat anestesialääkärit suosivat vähemmän yhteensopivia hengityspusseja, jotka ovat hengityskoneiden valmistajan tai kolmannen osapuolen, kuten C.H. Medical Ltd:n, toimittamia. Nämä eurooppalaiset lateksittomat ilmapallot ovat yhteensopivampia kuin vanhemmat mustat kumipallot, joissa paine voi nousta helposti yli 60 cmH2O. Eurooppalaiset 2 ja 3 litran ilmapallot eivät ole ANSI-vaatimusten mukaisia. C.H.Medical Ltd:n 2 L:n ilmapallo nousee kaksinkertaisella tyhjentämättömällä tilavuudella 46 cmH2O:n paineeseen, kun taas 3 L:n ilmapallo nousee 52 cmH2O:n paineeseen, mikä on huomattavasti yli 42 cmH2O:n raja-arvon.
Jokainen anestesialääkäri on tietoinen riskeistä, joita aiheutuu, jos potilas kytketään ventilaattoriin ilman, että käytetään asianmukaista ventilaatiotapaa. Kun hälytys laukeaa, anestesialääkäri voi reagoida ongelman korjaamiseksi. Monet anestesialääkärit käyttävät omia turvatoimiaan sekä volutrauman että barotrauman estämiseksi. Jotkut anestesialääkärit käyttävät aina hyvin suurta ilmapalloa, kun taas toiset käyttävät ilmapalloa, jossa on reikä, joka vaatii sormenpään sulkemista paineen nostamiseksi, eivätkä siten koskaan aiheuta valvomatonta paineen nousua. Reikäisiä ilmapalloja ei enää valmisteta, koska huuhtelujärjestelmän liittäminen siihen on ollut ongelmallista. Jotkut anestesialääkärit eivät koskaan vaihda henkilökuntaa anestesian käynnistämisen ja potilaan asettelun aikana, vaan haluavat, että sama henkilö liittää potilaan hengityskoneeseen ja käynnistää hengityskoneen. Oikeat hälytys- ja APL-asetukset voivat antaa varhaisempia varoituksia, mutta ne eivät voi estää volutraumaa. Alle 20 cm H20:n manuaalinen kasvonaamariventilaatio on usein riittämätöntä, ja oikeat hälytykset hälyttävät jatkuvasti kasvonaamariventilaation aikana.
Vain jatkuva valppaus, ei pelkästään oikea hälytys tai APL-asetus, voi estää volutrauman. Suorassa potilaskontaktissa olevan anestesialääkärin jatkuva valppaus on useimmissa maissa pakollista. Parempiin varotoimiin olisi kuitenkin ryhdyttävä, jos se on mahdollista.
Vuonna 2000 Weinger (18) ehdotti HFE:n käyttöä lääketieteellisten välineiden ja laitteiden suunnittelussa ja kehittämisessä. Weinger totesi, että monet anestesialääkärit unohtivat koordinoida manuaalisen ”pussi/ventilaattori”-valintakytkimen ja APL:n asetukset, jotka määrittävät, liitetäänkö hengityspiiriin mekaaninen ventilaattori vai onko kliinikon jatkettava potilaan manuaalista ventilaatiota. Tämän seurauksena potilas ei saisi yhtään hengitystä ja saattaisi saada keuhkoihinsa volutrauman.
Voidaan keskustella 20 cmH2O:n ja 5 sekunnin keinotekoisesta rajasta vaarallisena. Ei ole olemassa selkeää vastausta hyväksyttävästä paineesta ja ajasta, joka ei olisi haitallinen keuhkoille. Ei ole olemassa täsmällistä painetta, jossa keuhkovaurioita ei tapahdu. Vanhassa ANSI-standardissa vuodelta 1983 käytettiin 35 cmH2O:ta, kun ilmapallon tilavuus oli kaksi kertaa suurempi, ja sallittiin vielä korkeammat paineet suuremmilla tilavuuksilla. Ventilaattorin tiedetään olevan potentiaalisesti vaarallinen monissa olosuhteissa, kuten Kolobow (2 ) mainitsi vuonna 2001. Volutrauma on kuitenkin nykyään tärkeämpi kuin barotrauma. Keuhkojen kokonaiskapasiteetin ylittävä puhallus on vaarallisempi kuin puhallus korkeaan paineeseen pienellä keuhkotilavuudella, kuten Dreyfuss (19) mainitsi ensimmäisen kerran vuonna 1992. Aikuisten hengitysvaikeusoireyhtymää sairastavilla potilailla tai potilailla, joilla on jäykkä rintakehä tai jäykät keuhkot, pitkäaikaiset 20 cmH2O:n paineet eivät välttämättä ole vaarallisia. Useimmissa terveissä keuhkoissa huippupaineet ventilaation aikana ovat huomattavasti alle 20 cmH2O, mikä viittaa siihen, että yli 20 cmH2O:n inflaatio saattaisi hyperinflamoida ja vahingoittaa keuhkoja. Jos otetaan huomioon biotrauman riski (4), jokainen paineen nousu ventilaation aikana voi olla vahingollinen.
Lapsilla on selvää, että normaaleja fysiologisia arvoja suuremmat hengitystiepaineet tai keuhkotilavuudet ovat aina haitallisia keuhkoille. Uuden turvajärjestelmän ei pitäisi ainoastaan rajoittaa paineen nousua tietyn ajan kuluttua, vaan sen pitäisi ehdottomasti rajoittaa keuhkojen tilavuuden laajenemista sallimalla täydellinen deflaatio. Todellinen ehdotettu raja hengityskoneissa 75 cmH2O ja amerikkalaisissa hengityspusseissa 35 cmH2O on aivan liian korkea ja varmasti vaarallinen monilla potilailla.
Z Fu ja JB West havaitsivat nukutetuilla kaneilla, että kapillaarien läpäisevyys lisääntyi merkittävästi keuhkojen suurissa täyttöasteissa. Endoteeli- ja epiteelikatkosten määrä solukalvon millimetriä kohden kasvoi merkittävästi 0,7:stä ja 0,9:stä 7,1:een ja 8,5:een, kun he lisäsivät pitkätilavuutta nostamalla transpulmonaalista painetta 5:stä 20 cmH20:een samalla transmuraalisella kapillaaripaineella. (20)
Eläinanestesiassa on enemmän raportteja barotraumoista, koska laitteiden laatu on heikompi, vaadittava koulutus on vähäisempää, lakisääteisiä rajoituksia on vähemmän tai ongelmien raportoinnista on vähemmän oikeudellisia seurauksia. Haluttomuus julkaista haittatapahtumia rajoittaa ihmisten esimerkkejä. Belgiassa on kaksi suljettua ilmoitusta potilaan kuolemasta hengityskoneen aiheuttaman barotrauman vuoksi.
On monia hengityskoneita, joita ei ole arvioitu, vaikka mikään ei viittaa siihen, että niiden rakenne olisi turvallisempi. Vanhempien ja uudempien hengityskoneiden turvallisuudessa ei ollut muuta eroa kuin se, että nupin muotoilua oli parannettu siten, että se muuttui manuaalisesta automaattiseksi. Vuodesta 1983 lähtien Yhdysvalloissa on vaadittu vaatimustenmukaisempia hengityspusseja, kun taas muualla maailmassa on edelleen käytetty hengityspusseja, joiden vaatimustenmukaisuus vaihtelee amerikkalaisten ja vanhempien mustien kumipallojen välillä.
Ei yksikään tutkittu hengityskone, jossa on amerikkalainen hengityspussi, täytä turvallisia edellytyksiä saavutetun paineen ja hälytysten osalta. Niitä kaikkia voidaan sen vuoksi pitää riskialttiina tai vaarallisina. Jos parempi turvaventtiili olisi olemassa, näitä vaaratilanteita ei ehkä koskaan esiintyisi. Muistilla varustettu varoventtiili voisi avautua pienemmällä paineella kuin APL-venttiili, jos vaarallinen paine on olemassa pidempään kuin suurin mahdollinen sisäänhengitysaika. Alle 6 hengenvetoa minuutissa olevaa ventilaatiotaajuutta ja yli 20 cmH2O:n piikkiä käytetään harvoin. Manuaalinen ventilaatio ilmapallolla ei voi koskaan antaa jatkuvasti korkeaa painetta. Kun hengityspussi on lähes tyhjä, paine on vapautettava lyhyeksi ajaksi hengityspussin täyttämiseksi uudelleen.
Päätämme ehdotukseen, että tällainen turvalaite olisi rakennettava ja sitä olisi käytettävä jokaisessa hengityskoneessa. Tämä järjestelmä olisi asennettava hengityspiiriin tai hengityspussiin yhdistävään manuaaliseen piiriin, mutta mieluiten lähelle potilasta, jotta häntä voidaan suojata kaikissa olosuhteissa. Ihannetapauksessa sen on toimittava kaikissa olosuhteissa ja asennoissa, eikä se saa häiritä kaikkia tavanomaisia manuaalisia ja automaattisia ventilaatiotiloja. Sen on oltava aina aktiivinen tai sen on kytkeydyttävä päälle ja pois automaattisesti.
Tulevaisuudessa tällaisella laitteella tehtävissä tutkimuksissa voitaisiin selvittää, olisiko pitkäkestoisista hengitystiepaineen rajoituksista hyötyä, mutta tällaisia tutkimuksia olisi hyvin vaikea toteuttaa. Eläinkokeet olisivat erittäin hyödyllisiä olettaen, että keuhkojen fysiologia on vertailukelpoinen. Järjestelmä, joka alentaa painetta ajan mittaan ja mahdollistaa silti manuaalisen ja mekaanisen ventilaation, olisi parannus kaikkiin anestesiaventilaattoreihin.