Reliability of Two Common PEEP-Generating Devices used in Neonatal Resuscitation

Abstract

Background: Approximately 15% of neonates require respiratory support at birth, the demand of which increases with decreasing gestational age. Positive end-expiratory pressure (PEEP) stabilizes the airways and improves both pulmonary functional residual capacity and compliance. Self-inflating bags, which can be used with and without a PEEP-valve, are most commonly used for neonatal resuscitation, pressure limited T-piece resuscitators are becoming increasingly popular. The aim of the study was to investigate the reliability of PEEP provision of both systems.

Material and methods: An intubated, leak free mannequin (equivalent to 1 kg neonate, pulmonary compliance 0.2 ml*cmH₂O⁻¹) was used for testing both devices. Eleven PEEP-valves attached to a 240 ml self-inflating bag and 5 T-piece resuscitators were investigated. Provision of a PEEP of 5 cmH₂O (gas flow of 8l/min) at manual ventilation at breaths 40/min was investigated. Data were recorded using a standard pneumotachograph.

Results: Only 1/11 PEEP-valves provided a PEEP of 5 cmH₂O (mean (SD) 2.95 (1.82) cmH₂O, CV 0.62%), in 5/11 (45%) PEEP was <3 cmH₂O, in 2 of the PEEP-valves produced a PEEP below 0.3 cmH₂O. All T-piece resuscitators provided a PEEP >5 cmH₂O (mean 5.59 (0.32) cmH₂O, CV 0.06%). Significant differences in individual performance per device (p<0.05) and between systems (p=0.007) were found.

Conclusion: Self-inflating bags did not reliably provide the desired PEEP of 5 cmH₂O, whereas T-piece resuscitators did reliably provide the set PEEP-level, with less variability. When using self-inflating bags with PEEP-valves, neonatologists should check the equipment regarding the reliability of PEEP provision.

Zusammenfassung

Hintergrund: Bis zu 15% aller Neugeborenen benötigen postnatal eine Atemunterstützung. Ein positiver endexspiratorischer Druck (PEEP) von 4–6 cm H₂O stabilisiert die Atemwege und verbessert die funktionelle Residualkapazität und die Compliance. Selbstentfaltende Beatmungsbeutel sind das am häufigsten eingesetzte Handbeatmungsgerät in der Erstversorgung Neugeborener. Diese werden in vielen Einrichtungen mit einem aufsteckbaren PEEP-Ventil verwendet. Auch T-Stück-Beatmungssysteme sind in der Lage, PEEP zu generieren.

Fragestellung: Wie zuverlässig können beide Systeme im Vergleich PEEP generieren?

Methodik: Zur Untersuchung beider Systeme wurde eine intubierte Modellpuppe (entsprechend einem 1-kg-Neugeborenen, Pulmonary Compliance 0,2 ml*kPa⁻¹) verwendet. Elf PEEP-Ventile wurden an einem selbstentfaltenden Beatmungsbeutel für Neugeborene (240 ml) im Vergleich zu 5 T-Stück-Beatmungssystemen untersucht. Bei einem einheitlichen Gasfluss (8 l/min) und einer manuellen Atemfrequenz von 40/min wurde die Zuverlässigkeit der Geräte beurteilt, einen PEEP von 5 cm H₂O zu generieren. Die Beatmungsdaten wurden mit einem Pneumotachografen erfasst.

Ergebnis: Nur 1/11 PEEP-Ventilen erreichte einen PEEP von 5 cmH₂O (Mittelwert (Standardabweichung) 2,95 (1,82) cmH₂O, VC 0,6%). Bei 5/11 Ventilen (45%) lag der PEEP unter 3 cmH₂O, bei 2 Ventilen unter 0,3 cmH₂O. Im Vergleich dazu erreichten alle T-Stück-Systeme einen PEEP von über 5 cmH₂O (Mittelwert 5,59 (0,32) cmH₂O, VC 0,06%). Es wurden signifikante Unterschiede innerhalb der Systeme (p<0,05) und zwischen den Geräten (p=0,007) gefunden.

Diskussion: Selbstentfaltende Beatmungsbeutel konnten keinen zuverlässigen PEEP von 5 cmH₂O garantieren. Im Gegensatz dazu erzeugten T-Stück-Beatmungssysteme PEEP wesentlich konsistenter und zuverlässiger. Bei der Benutzung von selbstentfaltenden Beatmungsbeuteln mit PEEP-Ventilen sollte das verwendete Equipment regelmäßig mittels Manometer geprüft werden.

Key words

neonate - resuscitation - PEEP - CPAP - Neopuff - T-piece resuscitators - self-inflating bag - manual ventilation

Schlüsselwörter

Neugeborenes - Erstversorgung - PEEP - CPAP - Neopuff - T-Stück Beatmungssystem - selbstentfaltende Beatmungsbeutel - manuelle Beatmung - Laerdal-Beutel - Perivent

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