Ventilator output splitting interface ‘ACRA’: Description and evaluation in lung simulators and in an experimental ARDS animal model

The current COVID-19 pandemic has led the world to an unprecedented global shortage of ventilators, and its sharing has been proposed as an alternative to meet the surge. This study outlines the performance of a preformed novel interface called’ACRA’, designed to split ventilator outflow into two breathing systems. The’ACRA’ interface was built using medical use approved components. It consists of four unidirectional valves, two adjustable flow-restrictor valves placed on the inspiratory limbs of each unit, and one adjustable PEEP valve placed on the expiratory limb of the unit that would require a greater PEEP. The interface was interposed between a ventilator and two lung units (phase I), two breathing simulators (phase II) and two live pigs with heterogeneous lung conditions (phase III). The interface and ventilator adjustments tested the ability to regulate individual pressures and the resulting tidal volumes. Data were analyzed using Friedman and Wilcoxon tests test (p < 0.05). Ventilator outflow splitting, independent pressure adjustments and individual tidal volume monitoring were feasible in all phases. In all experimental measurements, dual ventilation allowed for individual and tight adjustments of the pressure, and thus volume delivered to each paired lung unit without affecting the other unit’s ventilation—all the modifications performed on the ventilator equally affected both paired lung units. Although only suggested during a dire crisis, this experiment supports dual ventilation as an alternative worth to be considered.Fil: Otero, Pablo Ezequiel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Anestesiología y Algiología; ArgentinaFil: Tarragona, Lisa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Anestesiología y Algiología; ArgentinaFil: Zaccagnini, Andrea Silvia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Anestesiología y Algiología; ArgentinaFil: Verdier, Natali. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Anestesiología y Algiología; ArgentinaFil: Ceballos, Martin. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Anestesiología y Algiología; ArgentinaFil: Gogniat, Emiliano. Sociedad Argentina de Terapia Intensiva.; ArgentinaFil: Cabaleiro, Juan Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica. Laboratorio de Fluidodinámica; ArgentinaFil: D'adamo, Juan Gastón Leonel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica. Laboratorio de Fluidodinámica; ArgentinaFil: Duriez, Thomas Pierre Cornil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica. Laboratorio de Fluidodinámica; ArgentinaFil: Garcia Eijo, Pedro Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica. Laboratorio de Fluidodinámica; ArgentinaFil: Artana, Guillermo Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Mecánica. Laboratorio de Fluidodinámica; Argentin

Evaluation of an Active Humidification System for Inspired Gas

ObjectivesThe effectiveness of the active humidification systems (AHS) in patients already weaned from mechanical ventilation and with an artificial airway has not been very well described. The objective of this study was to evaluate the performance of an AHS in chronically tracheostomized and spontaneously breathing patients.MethodsMeasurements were quantified at three levels of temperature (T°) of the AHS: level I, low; level II, middle; and level III, high and at different flow levels (20 to 60 L/minute). Statistical analysis of repeated measurements was performed using analysis of variance and significance was set at a P<0.05.ResultsWhile the lowest temperature setting (level I) did not condition gas to the minimum recommended values for any of the flows that were used, the medium temperature setting (level II) only conditioned gas with flows of 20 and 30 L/minute. Finally, at the highest temperature setting (level III), every flow reached the minimum absolute humidity (AH) recommended of 30 mg/L.ConclusionAccording to our results, to obtain appropiate relative humidity, AH and T° of gas one should have a device that maintains water T° at least at 53℃ for flows between 20 and 30 L/m, or at T° of 61℃ at any flow rate

Implementation and results of a new ECMO program for lung transplantation and acute respiratory distress

RESUMEN Objetivo: El desarrollo de la membrana de oxigenación extracorpórea en América Latina representa un desafío para la especialidad. El objetivo de este artículo fue describir los resultados de un nuevo programa de membrana de oxigenación extracorpórea en una unidad de cuidados intensivos. Métodos: Estudio de cohorte retrospectivo. Incluye 22 pacientes que requirieron membrana de oxigenación extracorpórea desde Enero de 2011 hasta Junio de 2014. Se evaluaron características basales, indicaciones, duración de la corrida, días de ventilación mecánica, días de unidad de cuidados intensivos, complicaciones y mortalidad hospitalaria. Resultados: Quince pacientes requirieron membrana de oxigenación extracorpórea post-trasplante pulmonar y 7 pacientes por distrés respiratorio agudo. Todos los pacientes trasplantados fueron destetados de membrana de oxigenación extracorpórea, con una duración mediana de 3 días (Rango intercuantil - IQR: 2 - 5), de ventilación mecánica 15,5 días (IQR: 3 - 35), de estadía unidad de cuidados intensivos 31,5 días (IQR: 19 - 53) y de estadía hospitalaria 60 días (IQR: 36 - 89), con una mortalidad de 20%. Los pacientes con distrés respiratorio agudo tuvieron una mediana de duración de membrana de oxigenación extracorpórea de 9 días (IQR: 3 - 14), mediana de ventilación mecánica 25 días (IQR: 13 - 37), de estadía en terapia 31 días (IQR: 11 - 38), y hospitalaria 32 días (IQR: 11 - 41), y 57% de mortalidad. Las principales complicaciones fueron infecciones (80%), insuficiencia renal aguda (43%), sangrados en sitio quirúrgico y de inserción de cánulas (22%), plaquetopenia (60%) y coagulopatía (30%). Conclusión: A pesar de encontrarnos transitando una curva de aprendizaje, consideramos la experiencia satisfactoria, con resultados y complicaciones comparables a las reportadas en la literatura

Multimodal non-invasive monitoring to apply an open lung approach strategy in morbidly obese patients during bariatric surgery

To evaluate the use of non-invasive variables for monitoring an open-lung approach (OLA) strategy in bariatric surgery. Twelve morbidly obese patients undergoing bariatric surgery received a baseline protective ventilation with 8 cmH2O of positive-end expiratory pressure (PEEP). Then, the OLA strategy was applied consisting in lung recruitment followed by a decremental PEEP trial, from 20 to 8 cmH2O, in steps of 2 cmH2O to find the lung’s closing pressure. Baseline ventilation was then resumed setting open lung PEEP (OL-PEEP) at 2 cmH2O above this pressure. The multimodal non-invasive variables used for monitoring OLA consisted in pulse oximetry (SpO2), respiratory compliance (Crs), end-expiratory lung volume measured by a capnodynamic method (EELVCO2), and esophageal manometry. OL-PEEP was detected at 15.9 ± 1.7 cmH2O corresponding to a positive end-expiratory transpulmonary pressure (PL,ee) of 0.9 ± 1.1 cmH2O. ROC analysis showed that SpO2 was more accurate (AUC 0.92, IC95% 0.87–0.97) than Crs (AUC 0.76, IC95% 0.87–0.97) and EELVCO2 (AUC 0.73, IC95% 0.64–0.82) to detect the lung’s closing pressure according to the change of PL,ee from positive to negative values. Compared to baseline ventilation with 8 cmH2O of PEEP, OLA increased EELVCO2 (1309 ± 517 vs. 2177 ± 679 mL) and decreased driving pressure (18.3 ± 2.2 vs. 10.1 ± 1.7 cmH2O), estimated shunt (17.7 ± 3.4 vs. 4.2 ± 1.4%), lung strain (0.39 ± 0.07 vs. 0.22 ± 0.06) and lung elastance (28.4 ± 5.8 vs. 15.3 ± 4.3 cmH2O/L), respectively; all p < 0.0001. The OLA strategy can be monitored using noninvasive variables during bariatric surgery. This strategy decreased lung strain, elastance and driving pressure compared with standard protective ventilatory settings.Fil: Tusman, Gerardo. Fundación Medica de Mar del Plata. Hospital Privado de Comunidad; ArgentinaFil: Acosta, Cecilia Maria. Fundación Medica de Mar del Plata. Hospital Privado de Comunidad; ArgentinaFil: Ochoa, Marcos Raúl. Fundación Medica de Mar del Plata. Hospital Privado de Comunidad; ArgentinaFil: Böhm, Stephan H.. Universität Rostock; AlemaniaFil: Gogniat, Emiliano. Sociedad Argentina de Cuidados Intensivos; ArgentinaFil: Martinez Arca, Jorge. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Eléctrica. Laboratorio de Bioingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: Scandurra, Adriana Gabriela. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Eléctrica. Laboratorio de Bioingeniería; ArgentinaFil: Madorno, Matías. Instituto Tecnológico de Buenos Aires; ArgentinaFil: Ferrando, Carlos. Hospital Clínico Barcelona; EspañaFil: Suarez Sipmann, Fernando. Universidad Autonoma de Madrid. Hospital Universitario de la Princesa; España. Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias; España. Uppsala Universitet; Sueci