Pneumologie 2012; 66(10): 579-583
DOI: 10.1055/s-0032-1325665
Übersicht
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Technik und Aussagemöglichkeiten von Atmungsmodellen

Der Hagener LungensimulatorTechnique and Clinical Importance of Breathing Wave GeneratorsThe Hagen Lung Simulator
K. H. Rühle
1   Klinik für Pneumologie, HELIOS-Klinik Ambrock Hagen, Universität Witten-Herdecke
,
D. Karweina
2   Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Fachhochschule Südwestfalen, Hagen
,
U. Domanski
1   Klinik für Pneumologie, HELIOS-Klinik Ambrock Hagen, Universität Witten-Herdecke
,
G. Nilius
1   Klinik für Pneumologie, HELIOS-Klinik Ambrock Hagen, Universität Witten-Herdecke
› Author Affiliations
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Publication History

eingereicht 01 August 2012

akzeptiert nach Revision 17 August 2012

Publication Date:
17 September 2012 (online)

Zusammenfassung

In den letzten Jahren wurden verschiedene Vergleiche von Beatmungsgeräten zur invasiven und nicht invasiven Beatmung bzw. automatischen kontinuierlichen Überdrucktherapie (APAP) vorgestellt. Zum Einsatz kamen Simulationen mit unterschiedlichsten Prüfabläufen. Simulationen sind immer dann besonders hilfreich, wenn identische Atmungsmuster mehrfach abgerufen werden sollen. Im Folgenden wird nach einer Übersicht über die bisherigen Entwicklungen von Fluss- bzw. Lungensimulatoren anderer Arbeitsgruppen sowie über die eigenen Arbeiten bzw. Erfahrungen in Hagen berichtet. Zur Untersuchung von automatischen CPAP-Geräten wurde ein in Eigenentwicklung gebauter Simulator verwendet, mit dem die Atemmechanik sowie die Obstruktion der oberen Luftwege modelliert und somit jedes beliebige Flussmuster reproduziert werden kann. Aus dem unterschiedlichen Verhalten der automatisch reagierenden CPAP-Geräte bzgl. Druckdynamik können wichtige Rückschlüsse auf die reale klinische Situation gezogen werden.

Summary

In recent years, several comparisons of ventilators for invasive and noninvasive mechanical ventilation or automatic continuous pressure therapy (APAP) were published. Simulations were used with different test sequences. Simulations are particularly helpful when identical breathing patterns should be reproduced several times. In the following we report on recent developments of flow- and lung simulators from other groups and present our own experiences in Hagen. To study automatic CPAP devices we applied a custom-made simulator which reproduces the obstruction of the upper airway and any breathing waveform. From the different behavior of automatic CPAP devices concerning pressure dynamics important conclusions can be drawn about the real clinical situation.

 
  • Literatur

  • 1 Highcock MP, Shneerson JM, Smith IE. Functional differences in bi-level pressure preset ventilators. Eur Respir J 2001; 17: 268-273
  • 2 Ferreira JC, Chipman DW, Hill NS et al. Bilevel vs ICU ventilators providing noninvasive ventilation: effect of system leaks: a COPD lung model comparison. Chest 2009; 136: 448-456
  • 3 Contal O, Vignaux L, Combescure C et al. Monitoring of noninvasive ventilation by built-in software of home bilevel ventilators: a bench study. Chest 2012; 141: 469-476
  • 4 Brown LK. Autotitrating CPAP: how shall we judge safety and efficacy of a "black box"?. Chest 2006; 130: 312-314
  • 5 Farré R, Montserrat JM, Rigau J et al. Response of automatic continuous positive airway pressure devices to different sleep breathing patterns: a bench study. Am J Respir Crit Care Med 2002; 166: 469-473
  • 6 Lofaso F, Leroux K, Quera-Salva MA et al. Snoring detection during auto-nasal continuous positive airway pressure. Eur Respir J 2002; 19: 108-112
  • 7 Abdenbi F, Chambille B, Escourrou P. Bench testing of auto-adjusting positive airway pressure devices. Eur Respir J 2004; 24: 649-658
  • 8 Lofaso F, Desmarais G, Leroux K et al. Bench evaluation of flow limitation detection by automated continuous positive airway pressure devices. Chest 2006; 130: 343-349
  • 9 Randerath WJ, Schraeder O, Galetke W et al. Autoadjusting CPAP therapy based on impedance, efficacy, compliance and acceptance. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: 652-657
  • 10 Rigau J, Montserrat JM, Wöhrle H et al. Bench model to simulate upper airway obstruction for analyzing automatic CPAP devices. Chest 2006; 130: 350-361
  • 11 Netzel T, Birkenseer M, Lunderstädt R et al. Simulation der Atmung mit Apnoen. Ein Verfahren zur Bewertung von Beatmungsgeräten für obstruktive Schlafapnoe. Somnologie 2009; 13: 97-105
  • 12 Rühle KH, Karweina D, Domanski U et al. Characteristics of auto-CPAP devices during the simulation of sleep-related breathing flow patterns. Pneumologie 2009; 63: 390-398
  • 13 Rühle KH, Karweina D, Domanski U et al. Clinical Views on biosignal processing of ventilation in sleep medicine. Pneumologie 2011; 65: 89-93
  • 14 Ayappa I, Norman RG, Whiting D et al. Irregular respiration as a marker of wakefulness during titration of CPAP. Sleep 2009; 32: 99-104
  • 15 Dungan 2nd GC, Marshall NS, Hoyos CM et al. A randomized crossover trial of the effect of a novel method of pressure control (SensAwake) in automatic continuous positive airway pressure therapy to treat sleep disordered breathing. J Clin Sleep Med 2011; 7: 261-267