Medida da resistência ao fluxo aéreo em peças nasais de CPAP

Abstract

Objective

To measure airflow resistance in nasal prongs administering continuous positive airway pressure, using different gas admission flow [achei gas flow rate, gas exchange, airflow?] in the ventilation circuit and different internal diameters for nasal prongs. To verify whether a gas admission flow that corresponds only to three times the minute-volume demand is enough to prevent the circuit from being the cause of CO2 retention.

Methods

We used nasal prongs, assembled in original circuits, with open prongs. A pressure monitor was used for pressure readings in cm H2O; the monitor was connected to pertinent circuit opening. We used a flowmeter with pressure compensation, gauged at 50 psi, connected to the oxygen network of the hospital and to the afferent end of the continuous positive airway pressure circuit. Initially, by using a flow of 8 l/min and keeping the exhaling end of the circuit closed, we excluded the nasal prongs larger than number 2 since the resistance measured was zero. With nasal parts number 0, 1, and 2 selected for this study, the system was assembled for newborns with the inhaling end connected to gas source and the exhaling end sunk to different depths in the water seal (2, 4, 6, and 8 centimeters). In order to assess CO2 retention, a mechanical pulmonary ventilation device was used as gas source, and a nasal CPAP circuit was mounted to the device. Gas admission flow values and FiO2 were set at the mechanical ventilation device. Assessment of gas concentration in the ventilation circuit was carried out while two newborns were being assisted. Gas samples were obtained within the ventilation circuit at afferent end (samples A) and at nasal prong distal to the gas entrance (samples B). To determine minute volume, we multiplied tidal volume (10 ml/kg) by respiratory frequency of patients; gas admission flow was three times minute volume.

Results

Considering a maximum gas admission flow of 8 l/min, only prongs sized 0, 1, and 2 presented flow resistance measurable by our methods. We perceived an increase in resistance proportional to the increase of gas admission flow and inversely proportional to the internal diameter of certain prongs. Average maximum difference in CO2 partial pressure between gas pumped into the ventilation circuit and gas obtained from nasal prongs was 0.43 mmHg (P<0.5).

Conclusion

Considering that in ventilation support with nasal CPAP there is the possibility of the gas admission flow to cause an increase in resistance, which would require a greater respiratory effort from the newborn (maybe generating an unexpected CPAP), and also that the determined minimum gas admission flow is equal to three times the minute volume, we conclude that it is necessary to use prongs with the largest internal diameter possible, and gas admission flow three times the minute volume.

Resumen

Objetivo

1. Medir a resistência ao fluxo aéreo em peças de CPAP nasal: a) com a utilização de diferentes fluxos de admissão de gases(FAG) no circuito de ventilação; b) em diferentes diâmetros internos das peças nasais.

Método

Foram utilizadas peças nasais, montadas nos circuitos originais, com as peças nasais de CPAP mantidas abertas à atmosfera. As pressões eram lidas em um monitor de pressão, em centímetros de água, conectado na entrada apropriada do circuito. Foi utilizado um fluxômetro compensado a pressão, calibrado a 50 psi, instalado na rede de oxigênio do Hospital, conectado ao ramo aferente do circuito do CPAP. Inicialmente, utilizando-se fluxo de 8 l/min e o ramo exalatório do circuito fechado, eliminaram-se as peças nasais maiores que a de número 2, já que a resistência medida foi zero. Selecionadas as peças nasais números zero, 1 e 2 para o estudo, montou-se o sistema como se aplica no RN: ramo inspiratório na fonte de gases e o ramo exalatório mergulhado em profundidades diferentes no selo d-água (2, 4, 6 e 8 centímetros). Na fase de aplicação no paciente, para avaliação da retenção de CO2, foi utilizado um aparelho de ventilação pulmonar mecânica (AVPM) como fonte de gases e um circuito de CPAP nasal montado nos locais adequados do aparelho. Os valores de FAG e a FiO2 eram determinados nos próprios comandos do AVPM.

Resultados

Até um FAG máximo de 8 litros/min, apenas as peças nasais de número zero, 1 e 2 exercem resistência ao fluxo, mensurável pelo método utilizado. Observou-se ampliação da resistência proporcionalmente ao aumento do FAG e inversamente proporcional ao diâmetro interno de algumas peças nasais. A diferença máxima na pressão parcial de CO2 obtida entre os gases ofertados ao circuito de ventilação e aquela captada na peça nasal foi, em média, 0,43 mmHg (p <0,5).

Conclusões

A diferença de média de concentração de CO2 entre as amostras não teve significância estatística. Ainda que esta diferença máxima fosse estatisticamente significativa, o aumento em 0,43 mmHg nos níveis da pressão parcial de CO2 no circuito de ventilação seria suficiente para fazer decrescer o pH do paciente em apenas 0,002 ponto, portanto, clinicamente desprezível e seguro para o paciente. Considerando que durante a assistência ventilatória através de CPAP nasal existe a possibilidade do FAG acarretar elevação da resistência, o que implicará em maior esforço do recém-nascido para vencer esta resistência durante a exalação dentro do sistema (podendo criar um CPAP imprevisto), e que o FAG mínimo atualmente determinado é aquele suficiente para atender ao triplo do VM, deve-se utilizar peças nasais de maior diâmetro interno possível e FAG apenas o necessário para atendimento das demandas do triplo do VM, durante este procedimento terapêutico.