Diskussion
Egna lungor reagerar annorlunda än den konstgjorda lungan. Den konstgjorda lungan var liten och har en fast följsamhet. Men när trycket når 20 cmH2O kommer de olika ventilatorernas reaktioner inte att skilja sig åt. Storleken på andningspåsen i det manuella systemet och dess följsamhet är viktigare. Andningspåsar med olika storlek och följsamhet kan användas. Johnstone(16) konstaterade 1973 att andningspåsar kan fungera som tryckbegränsande anordningar. I American National Standard for Anesthetic equipment-Reservoir Bags ANSI Z79.4 från 1983 (17) anges att varje påse med en volym större än 1,5 L inte bör överskrida ett tryck på 35 cmH2O när den expanderas till dubbla volymen, och vid sex gånger volymen bör trycket inte överstiga 60 cmH2O. Som ett resultat av detta används i USA andningspåsar som är mycket följsamma.
Volutrauma är fortfarande möjligt i mycket följsamma lungor med lågt luftvägsmotstånd när trycket kontinuerligt överstiger 20 cmH2O. I Europa, där det inte finns någon standard för reservoarpåsar, föredrar de flesta anestesiologer mindre följsamma andningspåsar, som tillhandahålls av ventilatorföretaget eller av tredje part, t.ex. från C.H. Medical Ltd. Dessa europeiska latexfria ballonger är mer följsamma än de äldre svarta gummiballongerna, där trycket lätt kan stiga över 60 cmH2O. De europeiska ballongerna på 2 och 3 liter uppfyller inte ANSI-kravet. Vid dubbelt så stor obelyst volym når 2 L-ballongen från C.H.Medical Ltd ett tryck på 46 cmH2O, medan 3 L-ballongen når ett tryck på 52 cmH2O, långt över gränsen på 42 cmH2O.
Varje narkosläkare är medveten om riskerna med att koppla en patient till en respirator utan att använda lämpligt ventilationsläge. När ett larm går kan anestesiologen reagera för att åtgärda problemet. Många anestesiologer använder sina egna säkerhetsåtgärder för att förhindra både volutrauma och barotrauma. Vissa narkosläkare använder alltid en mycket stor ballong medan andra använder en ballong med ett hål som kräver att fingertoppen täcks till för att öka trycket, och på så sätt kommer de aldrig att skapa obevakade tryckstegringar. Ballonger med ett hål tillverkas inte längre på grund av problem med att koppla ett avloppssystem till den. Vissa anestesiologer byter aldrig personal under induktion av anestesi och positionering av patienten, utan föredrar att samma person ansluter patienten till respiratorn och startar respiratorn. Korrekta larm- och APL-inställningar kan ge tidigare varningar men kan inte förhindra volutrauma. Under 20 cm H20 är manuell ansiktsmaskventilation ofta otillräcklig, och korrekta larm kommer att gå igång kontinuerligt under ansiktsmaskventilation.
Endast kontinuerlig vaksamhet, inte bara en korrekt larm- eller APL-inställning, kan förhindra volutrauma. Kontinuerlig vaksamhet av en anestesiolog i direkt kontakt med patienten är obligatorisk i de flesta länder. Bättre försiktighetsåtgärder bör dock fortfarande vidtas om det är möjligt.
År 2000 föreslog Weinger (18) att HFE skulle användas vid utformning och utveckling av medicinska verktyg och anordningar. Weinger konstaterade att många anestesiologer glömde att samordna inställningarna av den manuella ”bag/ventilator”-väljaren och APL, som avgör om en mekanisk ventilator är ansluten till andningskretsen eller om klinikern måste fortsätta att ventilera patienten manuellt. Resultatet blir att patienten inte får några andetag och kan få ett volutrauma i lungorna.
Man kan diskutera den artificiella gränsen på 20 cmH2O och 5 sekunder som farlig. Det finns inget tydligt svar om ett acceptabelt tryck och en acceptabel tid som inte skulle vara skadligt för lungorna. Det finns inget exakt tryck under vilket inget lungtrauma uppstår. I den gamla ANSI-standarden från 1983 användes 35 cmH2O vid två gånger ballongvolymen, och det var tillåtet med ännu högre tryck vid större volymer. Det är känt att respiratorn är potentiellt farlig under många omständigheter, vilket Kolobow (2) nämnde 2001. Volutrauma är dock viktigare än barotrauma idag. Inflation över den totala lungkapaciteten är farligare än inflation till ett högt tryck med en liten lungvolym, vilket Dreyfuss (19) nämnde för första gången 1992. Hos patienter med vuxet respiratoriskt nödsyndrom eller patienter med stel thorax eller stela lungor är långvariga tryck på 20 cmH2O kanske inte farliga. De flesta friska lungor har topptryck under ventilation långt under 20 cmH2O, vilket tyder på att inflation över 20 cmH2O kan hyperinflatera och skada lungorna. Om vi tar hänsyn till risken för biotrauma (4) kan varje tryckökning under ventilation vara skadlig.
Inför barn är det tydligt att luftvägstryck eller lungvolymer över normala fysiologiska värden alltid är dåliga för lungorna. Ett nytt säkerhetssystem bör inte bara begränsa tryckökningen efter en viss tid, det bör verkligen begränsa volymexpansionen av lungorna genom att tillåta en total deflation. Den faktiska föreslagna gränsen i respiratorer på 75 cmH2O och i de amerikanska andningspåsarna på 35 cmH2O är alldeles för hög och säkerligen farlig för många patienter.
Z Fu och JB West fann i bedövade kaniner att kapillärpermeabiliteten ökade signifikativt vid höga tillstånd av lunginflation. Antalet endotel- och epitelbrott per millimeter cellfoder ökade signifikant från 0,7 och 0,9 till 7,1 och 8,5 när de ökade långvolymen genom att öka det transpulmonella trycket från 5 till 20 cmH20 för samma transmurala kapillärtryck. (20)
Mer rapporter om barotraumor finns i djuranestesi på grund av lägre kvalitet på utrustningen, mindre utbildning som krävs, färre rättsliga restriktioner eller rättsliga konsekvenser av rapporteringsproblem. Ovilja att publicera negativa händelser begränsar exemplen på människor. I Belgien finns två avslutade anmälningar om patienters död på grund av barotrauma från respiratorn.
Det finns många respiratorer som inte utvärderas, även om det inte finns några indikationer på att deras konstruktion har en säkrare utformning. Det fanns ingen skillnad i säkerhet mellan de äldre och de nyare respiratorerna annat än en förbättring av vredets utformning för att ändra från manuell till automatisk. Sedan 1983 har USA krävt mer kompatibla andningspåsar medan resten av världen har fortsatt att använda andningspåsar med en överensstämmelse som ligger mellan den amerikanska och de äldre svarta gummiballongerna.
Ingen undersökt ventilator med den amerikanska andningspåsen uppfyller de säkra villkoren när det gäller det uppnådda trycket och larmen. Alla kan därför betraktas som riskfyllda eller farliga. Om det fanns en bättre säkerhetsventil skulle dessa farliga situationer kanske aldrig uppstå. En säkerhetsventil med minne skulle kunna öppna vid ett lägre tryck än APL-ventilen om det farliga trycket existerar längre än den maximalt möjliga inspirationstiden. Ventilationsfrekvens under 6 andetag per minut och peep över 20 cmH2O används sällan. Manuell ventilation med en ballong kan aldrig ge kontinuerligt högt tryck. När en andningspåse är nästan tom måste man släppa trycket under en kort period för att fylla på andningspåsen igen.
Vi avslutar med att föreslå att en sådan säkerhetsanordning bör byggas och användas på varje respirator. Detta system bör monteras i andningskretsen eller i den manuella kretsen som ansluts till andningspåsen, men helst nära patienten för att skydda honom eller henne under alla förhållanden. Helst ska det fungera under alla förhållanden och i alla lägen, och det får inte störa alla normala manuella och automatiska ventilationslägen. Den ska alltid vara aktiv eller ska automatiskt sättas på och stängas av.
Framtida studier med en sådan anordning skulle kunna avgöra om långvariga tryckbegränsningar i luftvägarna skulle vara fördelaktiga, men sådana studier skulle vara mycket svåra att sätta upp. Djurstudier skulle vara ytterst användbara, förutsatt att lungfysiologin är jämförbar. Ett system som sänker trycket över tiden och fortfarande tillåter manuell och mekanisk ventilation skulle vara en förbättring för alla anestesiventilatorer.