, Volume 58, Issue 7, pp 686-690
Date: 27 Jun 2009

Effect of decreased inspiratory times on tidal volume

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Abstract

Background

During cardiopulmonary resuscitation (CPR) with a chest compression rate of 60–100/min the time for secure undisturbed ventilation in the chest decompression phase is only 0.3–0.5 s and it is unclear which tidal volumes could be delivered in such a short time.

Objectives

Attempts were made to assess the tidal volumes that can be insufflated in such a short time window.

Methods

In a bench model tidal volumes were compared in simulated non-intubated and intubated patients employing an adult self-inflating bag-valve with inspiratory times of 0.25, 0.3, and 0.5 s. Respiratory system compliance values were 60 mL/cmH2O being representative for respiratory system conditions shortly after onset of cardiac arrest and 20 mL/cmH2O being representative for conditions after prolonged cardiac arrest.

Results

With a respiratory system compliance of 60 mL/cmH2O, tidal volumes (mean±SD) in non-intubated versus intubated patients were 144±13 mL versus 196±23 mL in 0.25 s (p<0.01), 178±10 versus 270±14 mL in 0.3 s (p<0.01), and 310±12 mL versus 466±20 mL in 0.5 s (p<0.01). With a respiratory system compliance of 20 mL/cmH2O, tidal volumes in non-intubated patient versus intubated patients were 128±10 mL versus 186±20 mL in 0.25 s (p<0.01), 158±17 versus 250±14 mL in 0.3 s (p<0.01) and 230±21 mL versus 395±20 mL in 0.5 s (p<0.01).

Conclusions

Ventilation windows of 0.25, 0.3, and 0.5 s were too short to provide adequate tidal volumes in a simulated non-intubated cardiac arrest patient. In a simulated intubated cardiac arrest patient, ventilation windows of at least 0.5 s were necessary to provide adequate tidal volumes.

Zusammenfassung

Hintergrund

Während der kardiopulmonalen Reanimation (cardiopulmonary resuscitation, CPR) mit einer Thoraxkompressionsrate von 60–100/min beträgt die Zeit für eine sichere ungestörte Beatmung während der Thoraxdekompressionsphase lediglich 0,3–0,5 s. Es ist unklar, welche Tidalvolumina in solch einem kurzen Zeitraum erreicht werden können.

Zielsetzung

Es sollte gemessen werden, welche Tidalvolumina innerhalb dieses Zeitfensters insuffliert werden können.

Methode

Mithilfe eines Bench-Modells wurden die bei simulierten nichtintubierten und intubierten Patienten erreichten Tidalvolumina nach Anwendung eines selbstaufblasbaren Beatmungsbeutels für Erwachsene mit Inspirationszeiten von 0,25, 0,3 und 0,5 s verglichen. Die pulmonalen Compliance-Werte des im Modell angewendeten respiratorischen Systems betrugen 60 ml/cmH2O entsprechend den physiologischen Bedingungen kurz nach Herz-Kreislauf-Stillstand sowie 20 ml/cmH2O entsprechend den Bedingungen nach anhaltendem Herz-Kreislauf-Stillstand.

Ergebnisse

Mit einem Compliance-Wert von 60 ml/cmH2O lagen die Tidalvolumina (Mittelwert ± SD) in nichtintubierten vs. intubierten Patienten bei 144±13 ml vs. 196±23 ml für 0,25 s (p<0,01), 178±10 ml vs. 270±14 ml für 0,3 s (p<0,01) und 310±12 ml vs. 466±20 ml für 0,5 s (p<0,01). Mit einem Compliance-Wert von 20 ml/cmH2O betrugen die Tidalvolumina in nichtintubierten vs. intubierten Patienten 128±10 ml vs. 186±20 ml für 0,25 s (p<0,01), 158±17 ml vs. 250±14 ml für 0,3 s (p<0,01) und 230±21 ml vs. 395±20 ml für 0,5 s (p<0,01).

Schlussfolgerungen

Die Beatmungszeiten von 0,25, 0,3 und 0,5 s waren beim simulierten nichtintubierten Patienten mit Herz-Kreislauf-Stillstand unter beiden Compliance-Werten zu kurz, um ein ausreichendes Tidalvolumen zu erhalten. Beim simulierten intubierten Patienten mit Herz-Kreislauf-Stillstand waren Beatmungszeiten von mindestens 0,5 s notwendig, um ein adäquates Tidalvolumen zu erzielen.

Supported in part by the Science Foundation of the Austrian National Bank grant 11448, Vienna, Austria and institutional resources.