Оценка совместимости и точности капнографии при использовании с помощью портативного монитора capnography

Для сравнения точности и совместимости линий выборки с портативным капнографией была проведена серия из четырех стендов для сравнения точности и совместимости линий выборки с кросс-парной капнографией. Эти откалиброванные тесты измеряли среднее время подъема_{и уровни} ETCO 2 в 10 независимых повторных измерениях для каждой из 16 проверенных линий выборки и определили минимальные различия в результатах. В то время как протязняя прочность коммерческих линий выборки оставалась в пределах спецификаций продукта, время роста значительно отличалось между капнографическим монитором и поперечной парой линий выборки (p’lt;0.001), и точностью ETCO_{2 как} функцией частоты дыхания и при наличии дополнительных O_{2 была} выше в линиях капнографии, контролируемых в сравнении с поперечной парой линий выборки. В частности, некоторые из кросс-парных взрослых и педиатрических линий отбора проб были времена роста считаются неточными при максимальной частоте дыхания 150 BPM. Те же линии отбора проб продемонстрировали низкую точность ETCO₂ при высокой частоте дыхания или при наличии дополнительного кислорода.

Испытание прочности tensile использовало откалиброванный напряженный jig испытания успешно измерить напряжение через компоненты линии выборки capnography колебаясь от 1.33 до 26.6 килограмма. Хотя испытания на прочность часто выполняются на других типах^{медицинских приборов 24,25}, наш метод был уникальным в том, что он исследовал протягую прочность каждого сегмента линии выборки капнографии. Поэтому, помимо определения напряженной прочности каждого компонента линии отбора проб, он также позволил определить общее слабое место полной линии отбора проб. Результаты испытаний подтвердили, что почти все линии отбора проб соответствуют спецификациям продукта, предварительно определяемые как выдержав силу в 2 кг. Одним из ограничений этой системы тестирования является непрерывное, постепенное увеличение силы, применяемой к линии выборки, в отличие от внезапной сильной силы, которая может быть применена в клинических условиях. Важно отметить, что в качестве проверенного инструмента, джиг используется для измерения напряженной прочности капнографии выборки линий могут быть использованы для других приложений, таких, как измерение напряженной прочности других пробоя труб и медицинских устройств, которые имеют потенциал, чтобы испытать напряженность в клинических условиях.

Время подъема является важной технической особенностью боковых линий капнографии и определяет их способность обеспечить точное, высокое разрешение чтения CO₂ в выдыхаемом^{дыхании 1,14}. В связи с важностью этой технической функции, мы стремились измерить время роста с помощью проверенного устройства измерения времени подъема, так что максимальная частота дыхания и время выдоха могут быть рассчитаны. Нам нужно было изменить параметры измерения времени подъема, чтобы удалить верхний срок на джиг времени подъема, так что время подъема может быть собрано для всех линий выборки до окончания периода измерения. Длительное время подъема, наблюдаемое для некоторых линий выборки капнографии, может отражать увеличение объема мертвого пространства в этих линиях отбора проб. Важно отметить, что в рамках этого метода мы определили максимальную частоту дыхания и время выдоха для двух уникальных моделей дыхания, определяемых ингаляцией: коэффициенты выдоха равны 1:1 и 1:2. Этот уникальный аспект анализа позволил оценку точности измеренного CO_{2 в обстоятельствах,} которые представляют пациентов, чья модель дыхания является равномерной или чье время выдоха длится дольше, чем их время вдыхания. В линиях выборки, в которых расчетная максимальная частота дыхания составила 150 BPM, мы пришли к выводу, что линия выборки была точной. Хотя скорость быстрого дыхания 150 BPM вряд ли будет встречаться клинически, мы определили точность каждого устройства выборки при такой высокой скорости дыхания, потому что он считается техническим верхним пределом для многих линий выборки капнографии. В то время как частота дыхания 150 BPM не физиологической, скамейка тест подчеркивает, что в то время как некоторые линии капнографии выборки были точными во всем техническом диапазоне дыхательных ставок, другие линии выборки не удалось достичь того же стандарта точности. По сравнению с капнографическим монитором, сопоставленным линиям выборки, некоторые из кросс-парных линий выборки, включая линии выборки 2 и 7, не смогли достичь точности на уровне 150 BPM для 1:1 ингаляционного соотношения: выдоха, а линии выборки 3, 6 и 13 не смогли достичь стандарта точности в 150 BPM для обоих коэффициентов ингаляции: выдоха. Это может быть связано с большим мертвым пространством в пределах линий отбора проб, что приводит к более длительное время подъема и смешивания образцов дыхания.

Чтобы применить результаты времени подъема к клиническим установкам, мы провели два теста для изучения точности ETCO_{2, когда} линии выборки были подключены к портативному монитору капнографии через маникин. Для обоих тестов нам необходимо было изменить настройки монитора капнографии по умолчанию, чтобы позволить монитору распознавать поперечные линии выборки. Во-первых, подобно предыдущему исследованию, мы контролировали частоту дыхания с помощью контроллера частоты дыхания и отслеживали полученные измерения ETCO₂ для каждой линии^{выборки 18.} Ключевым компонентом этого теста было использование заранее определенного набора частоты дыхания в диапазоне от 10 до 150 BPM, чтобы определить точность ETCO_{2 по} респираторным моделям, которые пациенты могут проявлять. В то время как ожидаемый уровень ETCO₂ был 34 мм рт. ст. при всех обстоятельствах, мы наблюдали много случаев, когда, по мере увеличения частоты дыхания, линии выборки больше не сообщали точные показания ETCO_2, а вместо этого упали до 0 мм рт. ст., что не является клинически значимым результатом. На самом деле, только линии выборки 1, 8, 9, 10, 15 и 16 не измеряли значения ETCO₂ 0 мм рт. ст. при любой частоте дыхания. Эта точность может быть связана с конструкцией линий отбора проб, таким образом, что те, с более высоким трением или большим объемом мертвого пространства привести к более низкому разрешению дыхания образцов на увеличение частоты дыхания, аналогично тому, что мы наблюдали в тесте времени подъема. В то время как линии отбора проб_{с высокими показаниями} ETCO 2 могут содержать меньше мертвого пространства, которое позволяет им доставлять дискретные образцы дыхания, погрешность показаний ETCO₂ выше 38 мм рт. ст. была заранее определена как ±5% от показания – 0,08 на каждые 1 мм рт. ст. свыше 38 мм рт. ст. Это может частично объяснить, почему показания ETCO_{2 были} увеличены выше 34 мм рт. ст. при высокой частоте дыхания в некоторых линиях выборки. В отличие от этого, линии выборки с низкими или нулевыми показаниями ETCO₂ могут содержать больше мертвого пространства, в результате чего смешанные образцы дыхания, которые монитор капнографии не распознает как действительные вдохи, и, таким образом, сообщает, как нет дыхания. Важно отметить, что 3 из кросс-парных линий отбора проб от одного производителя не проявляют точных показаний ETCO₂ при любой частоте дыхания, протестированной между 10 и 150 BPM, предполагая, что он не предоставляет клинически надежную вентиляционную информацию при перекрестном паре с монитором капнографии, используемым втесте (Таблица материалов). Вместе эти наблюдения показывают, что устройства с более длительным временем подъема имеют более низкую максимальную точную скорость дыхания и демонстрируют низкую точность ETCO₂ при максимальной точности дыхания.

Во втором тесте точности ETCO₂ с использованием маникина мы поддерживали постоянную частоту дыхания, но ввели поток дополнительного кислорода в систему. Этот тест имитирует распространенное явление в больничных условиях, в которых пациенты, контролируемые боковой капнографии получают дополнительный кислород, и где точность ETCO_{2 является} ключевым в понимании дыхательной функции пациента, как дополнительный кислород может маскировать проблемы вентиляции из-за высокой насыщенности кислорода показания^{пульса оксиметрии 30,31}. Подобно тесту точности ETCO₂ с различной частотой дыхания, в этом тесте ключевым шагом в протоколе было измерение точности ETCO₂ по нескольким показателям потока дополнительного кислорода. Основным ограничением тестов ETCO_{2 является то,} что тесты проводятся с использованием маникина и контролируемой дыхательной системы, в отличие от человека, в котором дыхание модели варьируются между людьми. В контрольном чтении без дополнительного O₂, мы заметили, что линии выборки 3, 4 и 12, все от того же производителя, не сообщили ожидаемого значения ETCO₂ 34 мм рт. ст., и только линии выборки 8, 9 и 11 сообщили об этом значении. При наличии 2, 4 или 6 Л/мин дополнительного O_2,большинство линий отбора проб продемонстрировали снижение точности ETCO_2, за исключением соответствия линий выборки 8 и 9 и кросс-парной линии выборки 7. В частности, подобно нашим наблюдениям по увеличению частоты дыхания, показания ETCO_{2 для линий} выборки 2 и 5 упали до 0 мм рт. ст. при наличии дополнительного O_2,что свидетельствует о том, что их точность ETCO₂ при перекрестном паре с монитором капнографии очень низка. Это может быть связано с дизайном линий отбора проб, и, в частности, носовой канюли дизайн, который предназначен как для доставки кислорода к пациенту и собирать образцы дыхания от пациента. Если носовая канюля содержит большое количество мертвого пространства, смешивание дополнительного кислорода и выдыхаемого дыхания может произойти, в результате чего низкая амплитуда, смешанные вдохи, что монитор капнографии не обнаруживает, как выдыхаемое дыхание. В таком случае измерение ETCO2 упадет до нуля, как мы наблюдали с некоторыми из проверенных кросс-парных линий выборки.

Как и в предыдущих исследованиях, исследующих точность капнографии, мы успешно определили обстоятельства, при которых точность ETCO_{2 с использованием различных} линий отбора проб была приемлемой, в том числе случаи, когда был умеренный частоту_{дыхания или когда не использовался} дополнительный O^{2 19,,20,,21,,22,,23,,32.} Важно отметить, что многие из линий отбора проб не смогли сохранить точность ETCO₂ при увеличении частоты дыхания или при введении дополнительного O₂, что согласуется с предыдущими оценками точности^{капнографии 15,18,20,23}. Вместе, выводы согласуются с предыдущими испытаниями скамейке, которые успешно измеряют точность капнографии^{выборки линий 15,18}. Учитывая, что многие из линий выборки, перекрестных в паре с монитором капнографии выставлены снижение точности ETCO_{2 в клинически} значимых обстоятельствах, следует позаботиться о том, чтобы любые кросс-парные коммерческие линии выборки и мониторы проверяются перед использованием для мониторинга состояния вентиляции пациента.