dc.contributor.author
Wendel, Rena
dc.date.accessioned
2018-06-07T23:21:43Z
dc.date.available
2014-01-29T12:57:32.144Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/10390
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14588
dc.description.abstract
Hintergrund: Der Tubuswiderstand und der apparative Totraum sind wesentliche
Kenngrößen eines Endotrachealtubus (ETT), die sich invers zueinander verhalten
und bei der Beatmung Frühgeborener zu einer Beeinträchtigung des
Gasaustausches führen können. Die Forschungsgruppe um Kolobow entwickelte 2003
einen ultrathin-wall, two-stage, twin endotracheal tube (UTTS-T-ETT). Der
vergrößerte Innendurchmesser und das integrierte Y-Stück, das den in- und
exspiratorischen Schenkel trennt, bewirken eine Reduktion des
Tubuswiderstandes und des Totraumes. Allerdings ist damit die heute übliche
In-line-Flowmessung nicht mehr möglich. Das Ziel dieser Dissertation bestand
darin, im Rahmen einer In-vitro- und einer In-vivo-Studie die Überlegenheit
des UTTS-T-ETT im Vergleich zu Standard-ETT mit angeschlossenem Flowsensor
hinsichtlich Tubuswiderstand und Totraum zu untersuchen. Methoden: Die
Untersuchung der Tubuswiderstände des UTTS-T-ETT und von Standard-ETT (Portex,
Vygon und Mallinckrodt) erfolgte unter Beatmung an einem Lungenmodell (50 ml-
Faltenbalg; Compliance von 0,6 ml/kPa) bei einem Respiratorflow von 6 l/min
und 8 l/min. Die Tuben wiesen inklusive ETT-Konnektor eine standardisierte
Länge von 12,6 cm auf. Die Untersuchung des Einflusses der Totraumreduktion
des UTTS-T-ETT im Vergleich zu einem konventionellen Beatmungssystem auf den
Gasaustausch erfolgte im Rahmen einer Crossover-Studie an 14 tracheotomierten
surfactant-depletierten Ferkeln (Lebensalter <12 h; Körpergewicht 705 g bis
1200 g). Die Tiere wurden abwechselnd 15 min mit einem Standardbeatmungssystem
oder dem UTTS-T-ETT beatmet. Der Innendurchmesser des ETT betrug für beide
Systeme 3,6 mm. Der Totraum des Standardbeatmungssystemes (3,0 ml) war im
Vergleich zum Totraum des UTTS-T-ETT (1,34 ml) mehr als doppelt so groß.
Ergebnisse: Der UTTS-T-ETT wies mit 98,25±0,43 cmH2O/l/s und 102,63±0,86
cmH2O/l/s bei einem Respiratorflow von 6 l/min bzw. 8 l/min den niedrigsten
Tubuswiderstand auf. Entgegen bisherigen Publikationen konnte gezeigt werden,
dass die Tubuswiderstände der Standard-ETT kaum höher im Vergleich zu denen
des UTTS-T-ETT waren mit Abweichungen <7 % bei 6 l/min und <6 % bei 8 l/min.
Die In-vivo-Untersuchungen zum Gasaustausch am Tiermodell zeigten eine
statistisch signifikante Verbesserung bei Einsatz des UTTS-T-ETT nur bei den
kleineren Tieren (Körpergewicht <900 g). Der paCO2 konnte um 11 % (p<0,01)
gesenkt werden, wobei der paCO2-Abfall eine positive Korrelation zum
paCO2-Ausgangswert (p<0,05) aufwies. Der paO2 stieg um 8,7 % (p<0,05) und die
SaO2 um 2,2 % (p<0,05) an. Schlussfolgerung: Die durchgeführten Untersuchungen
zeigten eine Reduktion des Tubuswiderstandes und des apparativen Totraumes
beim Einsatz des UTTS-T-ETT im Vergleich zu Standard-ETT mit angeschlossenem
Flowsensor. Bei dem verwendeten Tiermodell war der Einfluss auf den
Gasaustausch jedoch gering, so dass ein mit Einsatz des UTTS-T-ETT derzeit
einhergehender Verzicht auf das Volumenmonitoring nicht gerechtfertigt
erscheint.
de
dc.description.abstract
Background: Tube resistance and apparatus dead space are essential parameters
of an endotracheal tube (ETT). They are inversely correlated and may result in
impaired gas exchange in the ventilation of premature infants. In 2003,
Kolobow and his research team developed an ultrathin-wall, two-stage, twin
endotracheal tube (UTTS-T-ETT). This tube’s increased internal diameter and
integrated Y piece separating the inspiratory and expiratory limb of the
ventilator circuit reduce both tube resistance and dead space. However, by
inserting the Y piece use of a conventional in-line flow sensor for volume
monitoring is no longer possible. The aim of this doctoral thesis was - based
on an in-vitro and an in-vivo study - to investigate the superiority of the
UTTS-T-ETT compared with standard ETT with connected flow sensor in terms of
tube resistance and dead space. Methods: Tube resistances of the UTTS-T-ETT
and of the standard ETT (Portex, Vygon and Mallinckrodt) were investigated by
ventilating a lung model (50 ml bellows; compliance 0.6 ml/kPa) at a
respirator flow of 6 l/min and 8 l/min. The tubes including ETT connector had
a standardized length of 12.6 cm. The impact of the UTTS-T-ETT’s dead space
reduction on gas exchange, compared with a conventional ventilation system,
was analyzed in a crossover trial in 14 tracheotomized surfactant depleted
piglets (aged <12 hours; body weight 705 g to 1200 g). The animals were
ventilated alternately for 15 minutes by either a standard ventilation system
or the UTTS-T-ETT. In both systems the internal diameter of the ETT was 3.6
mm. Compared with the dead space of the UTTS-T-ETT (1.34 ml), the dead space
of the standard ventilation system (3.0 ml) was more than twice the size.
Results: Within the in-vitro study the UTTS-T-ETT showed the lowest tube
resistance at 98.25±0.43 cmH2O/l/s and 102.63±0.86 cmH2O/l/s at a respirator
flow of 6 l/min and 8 l/min, respectively. Contrary to previous publications
the tube resistances of the standard ETT were hardly higher than those of the
UTTS-T-ETT. The deviations were <7% at 6 l/min and <6% at 8 l/min. Within the
in-vivo study a statistically significant improvement in gas exchange was only
evident in the smaller animals (body weight <900 g) when using the UTTS-T-ETT.
In this weight group paCO2 was decreased by 11% (p<0.01) whereas the decline
in paCO2 showed a positive correlation with the paCO2 baseline (p<0.05).
Furthermore, paO2 increased by 8.7% (p<0.05) and SaO2 by 2.2% (p<0.05).
Conclusion: The investigations showed that compared with the standard ETT with
connected flow sensor the UTTS-T-ETT allows reducing both tube resistance and
apparatus dead space. However, in the animal model studied the impact on gas
exchange was low and therefore the current concomitant loss of volume
monitoring seems not to be justified.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
endotracheal tube
dc.subject
tube resistance
dc.subject
mechanical ventilation
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Einfluss der Totraumreduzierung des Beatmungstubus auf den Gasaustausch bei
surfactantdepletierten Ferkeln
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2014-02-14
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000095775-3
dc.title.translated
Influence of reduced dead space of the endotracheal tube on gas exchange in
surfactant-depleted piglets
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000095775
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000014541
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access