Histoire de FiO2

Maximizing Oxygen Delivery in Portable Ventilators.

Blakeman T. et Al. Mil Med. 2022 Feb 4:usab561. doi: 10.1093/milmed/usab561

Background: 

Military transport of critically ill/injured patients requires judicious use of resources. Maintaining oxygen (O2) supplies for mechanically ventilated is crucial. O2 cylinders are difficult to transport due to the size and weight and add the risk of fire in an aircraft. The proposed solution is the use of a portable oxygen concentrator (POC) to supply O2 for mechanical ventilation. As long as power is available, a POC can provide an endless supply of O2. Anecdotal evidence suggests that as little as 3 L/min of O2 could manage as many as 2/3 of the mechanically ventilated military aeromedical transport patients.

Materials and methods: 

We evaluated two each of the AutoMedx SAVe II, Hamilton T1, Zoll 731, and Ventec VOCSN portable ventilators over a range of settings paired with 1 and 2 Caire SAROS POCs at ground level and simulated altitudes of 8,000 feet, 16,000 feet, and 22,000 feet. The Ventec VOCSN has the capability of utilizing an internal O2 concentrator that uses pulsed dose technology, which was also evaluated. Each ventilator was attached to a Michigan Instruments Training Test Lung. Output from the POC was bled into each ventilator via the mechanism provided with each device. A Fleisch pneumotach was used to measure delivered tidal volume (VT), and a fast-response O2 analyzer was used to measure FiO2 within the simulated lung. Ventilator parameters and FiO2 were continuously measured and recorded at each altitude. One-way analysis of variance was used to determine statistically significant differences (P < .05) in FiO2 between ventilators and among the same ventilator model at each testing condition.

Results: 

Delivered FiO2 varied widely between ventilator models and between devices of the same model with some testing conditions. Differences in FiO2 between ventilators at a majority (98.5%) of testing conditions were statistically significant (P < .05) but not all were clinically important. The Zoll 731 delivered the highest and most consistent FiO2 over all ventilator/POC settings at all altitudes. Differences in FiO2 at a given ventilator/POC setting from ground level to 22,000 feet were not clinically important (<5%) with this device. The VOCSN utilizing the integrated internal O2 concentrator delivered the lowest FiO2 across all ventilator/POC settings and altitudes. Due to the inability of the SAVe II to operate at the minute ventilation and positive end expiratory pressure (PEEP) settings required by the testing protocol, the device was only tested at one ventilator setting. The Hamilton T1 failed to operate appropriately at the highest VT/PEEP setting at 16,000 feet and all but one ventilator setting at 22,000 feet. The delivered FiO2 was not included in the analysis for those ventilator settings. The highest delivered FiO2 was 0.85 ± 0.05 at the 250 mL VT setting using 2 POCs (P < .0001) at ground level with the Zoll 731.

Conclusions: 

Oxygen delivery utilizing POCs is dependent upon multiple factors including ventilator operating characteristics, ventilator settings, altitude, and the use of pulsed dose or continuous flow O2. Careful patient selection would be paramount to provide safe mechanical ventilation using this method of O2 delivery.

Trop simplifier: Pas forcément bon, l'exemple de la ventilation

Comparison of Airway Control Methods and Ventilation Success With an Automatic Resuscitator

Rodriguez D. et Al. J Spec Oper Med. 2012; 12(2):65-70.

 

Mechanical ventilation in an austere environment is difficult owing to logistics, training, and environmental conditions. We evaluated the ability of professional caregivers to provide ventilatory support to a simulated patient using the Simplified Automated Ventilator (SAVe) with a mask hand attended ventilation, mask with single strap unattended ventilation, and supraglottic airway (King LT) ventilation.

All three methods were performed using a SAVe with a set tidal volume of 600 mL and respiratory rate of 10 breaths per minute. The simulator consisted of a head and upper torso with anatomically correct upper airway structures, trachea, esophagus, and lung that also measured the delivered tidal volume, respiratory rate, inspiratory flow, and airway pressures. Volunteers used each airway control method to provide ventilation for 10 minutes in random order. Success of each technique was judged as a mean delivered tidal volume of > 500 mL. The major finding of this study was that medical professionals using the SAVe resuscitator and the manufacturer-supplied face mask with single head strap failed to ventilate the airway model in every case

O2 préhospitalier en circuit fermé: possible

Le recours à l'oxygène peut être compliqué notamment pour des raisons logistiques . Le recours à de l'oxygène chimique est possible mais limité. Si l'emploi de circuits fermés visant à récupérer l'oxygène exhalé est courant en anesthésie ou dans certaines modalités de plongée il l'est moins en médecine préhospitalière.

 

Un dispositif se propose de combler ce manque : le FIDO de la société suédoise Mirola.  (pdf fr)

Mirola_spin

 

 

 

 

L'oxygène: Contrainte logistique à ne pas oublier pour demain

Oxygen Management During Collective Aeromedical Evacuation of 36 COVID-19 Patients With ARDS
Beaussac M. et Al. Mil Med. 2021 Jul 1;186(7-8):e667-e671.

Objective:

The ongoing coronavirus disease-2019 pandemic leads to the saturation of critical care facilities worldwide. Collective aeromedical evacuations (MEDEVACS) might help rebalance the demand and supply of health care. If interhospital transport of patients suffering from ARDS is relatively common, little is known about the specific challenges of collective medevac. Oxygen management in such context is crucial. We describe our experience with a focus on this resource.

Methods: 

We retrospectively analyzed the first six collective medevac performed during the coronavirus disease-2019 pandemic by the French Military Health Service from March 17 to April 3, 2020. Oxygen management was compliant with international guidelines as well as aeronautical constraints and monitored throughout the flights. Presumed high O2 consumers were scheduled to board the last and disembark the first.

Results: 

Thirty-six mechanically ventilated patients were successfully transported within Europe. The duration of onboard ventilation was 185 minutes (145-198.5 minutes), including the flight, the boarding and disembarking periods. Oxygen intake was 1,650 L per patient per flight (1,350-1,950 L patient per flight) and 564 L per patient per hour (482-675 L per patient-1 per hour) and surpassed our anticipation. As anticipated, presumed high O2 consumers had a reduced ventilation duration onboard. The estimations of oxygen consumptions were frequently overshot, and only two hypoxemia episodes occurred.

Conclusion: 
Oxygen consumption was higher than expected, despite anticipation and predefined oxygen management measures, and encourages to a great caution in the processing of such collective medevac missions.

Oxygènothérapie vs en circuit fermé: Possible

The development and evaluation of a non‐pressurised, chemical oxygen reaction generation vessel and breathing system providing emergency oxygen for an extended duration

Dingley J et Al. Anaesthesia. 2016 Dec;71(12):1464-1470.

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Une démarche intéressante qui associe circuit d'oxygénothérapie en circuit fermé (tels que ceux employés lors d'accident de plongée, 1 ) et production d'oxygène chimique. Un produit commercial développé par la société Wenoll est disponible avec une bouteille d'O2 comprimé (2)

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The objective was to develop a sodium percarbonate/water/catalyst chemical oxygen generator that did not require compressed gas. Existing devices utilising this reaction have a very short duration of action. Preliminary experiments with a glass reaction vessel, water bath and electronic flowmeter indicated that many factors affected oxygen production rate including reagent formulation, temperature, water volume and agitation frequency. Having undertaken full-scale experiments using a stainless steel vessel, an optimum combination of reagents was found to be 1 litre water, 0.75 g manganese dioxide catalyst, 60 g sodium percarbonate granules and 800 g of custom pressed 7.21 (0.28) g sodium percarbonate tablets. This combination of granules and slower dissolution tablets produced a rapid initial oxygen flow to 'purge' an attached low-flow breathing system allowing immediate use, followed by a constant flow meeting metabolic requirements for a minimum of 1 h duration.

SmO2: Utile ?

Muscle Oxygen Saturation Improves Diagnostic Association Between Initial Vital Signs and Major Hemorrhage: A Prospective Observational Study.

 

Reisner AT et Al. Acad Emerg Med. 2016 Mar;23(3):353-7.

 

L'hémorragie reste la cause principale des décès évitable et l'importance de la mise en oeuvre d'une stratégie transfusionnelle précoce est actée. Mais sur quels critères. Au delà des critères cliniques simples, on peut citer le recours au suivi des lactates. Le suivi de paramètres d'oxygénation tissulaire simple est maintenant possible. Ce qu'évoque ce document est l'emploi de la SmO2, élément déjà utilisé en médecine du sport. Le recours à un tel paramètre est donc potentiellement très intéressant si cette pertinence était confirmée et sa mesure valide avec des outils simples.

OBJECTIVES:

During initial assessment of trauma patients, vital signs do not identify all patients with life-threatening hemorrhage. We hypothesized that a novel vital sign, muscle oxygen saturation (SmO2 ), could provide independent diagnostic information beyond routine vital signs for identification of hemorrhaging patients who require packed red blood cell (RBC) transfusion.

METHODS:

This was an observational study of adult trauma patients treated at a Level I trauma center. Study staff placed the CareGuide 1100 tissue oximeter (Reflectance Medical Inc., Westborough, MA), and we analyzed average values of SmO2 , systolic blood pressure (sBP), pulse pressure (PP), and heart rate (HR) during 10 minutes of early emergency department evaluation. We excluded subjects without a full set of vital signs during the observation interval. The study outcome was hemorrhagic injury and RBC transfusion ≥ 3 units in 24 hours (24-hr RBC ≥ 3). To test the hypothesis that SmO2 added independent information beyond routine vital signs, we developed one logistic regression model with HR, sBP, and PP and one with SmO2 in addition to HR, sBP, and PP and compared their areas under receiver operating characteristic curves (ROC AUCs) using DeLong's test.

RESULTS:

We enrolled 487 subjects; 23 received 24-hr RBC ≥ 3. Compared to the model without SmO2 , the regression model with SmO2 had a significantly increased ROC AUC for the prediction of ≥ 3 units of 24-hr RBC volume, 0.85 (95% confidence interval [CI], 0.75-0.91) versus 0.77 (95% CI, 0.66-0.86; p < 0.05 per DeLong's test). Results were similar for ROC AUCs predicting patients (n = 11) receiving 24-hr RBC ≥ 9.

CONCLUSIONS:

SmO2 significantly improved the diagnostic association between initial vital signs and hemorrhagic injury with blood transfusion. This parameter may enhance the early identification of patients who require blood products for life-threatening hemorrhage.

Ejector ventilator: Quésaco ?

Ventrain: an ejector ventilator for emergency use

Hamaekers AE et Al. Br J Anaesth. 2012 Jun;108(6):1017-21

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La ventilation sur cathéter de coniotomie n'est pas chose aisée du fait de l'importance des résistances à l'écoulement des gaz dans un cathéter de petit diamètre. On considère que sans dispositif d'injection de type manujet, il faut un cathéter d'au moins 4 mm pour assurer un minimum acceptable. Certains ont proposé d'avoir recours à une expiration active. Il s'agissait de dispositifs expérimentaux. Ce n'est pas le cas du Ventrain qui apparaît être un produit abouti. A suivre

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The Use of Ventrain from Ventinova Medical BV on Vimeo.

CICO: Stratégies et équipement

Equipment and strategies for emergency tracheal access in the adult patient

Hamaekers A; et All. Anaesthesia, 2011, 66 (Suppl. 2), pages 65–80

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Un document qui passe en revue les équipements à mettre en oeuvre lors de sutuation de CICO (Can't intubate can't oxygneate)

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The inability to maintain oxygenation by non-invasive means is one of the most pressing emergencies in anaesthesia and emergency care. To prevent hypoxic brain damage and death in a ‘cannot intubate, cannot oxygenate’ situation, emergency percutaneous airway access must be performed immediately. Even though this emergency is rare, every anaesthetist should be capable of performing an emergency percutaneous airway as the situation may arise unexpectedly. Clear knowledge of the anatomy and the insertion technique, and repeated skill training are essential to ensure completion of this procedure rapidly and successfully. Various techniques have been described for emergency oxygenation and several commercial emergency cricothyroidotomy sets are available. There is, however, no consensus on the best technique or device. As each has its limitations, it is recommended that all anaesthetists are skilled in more than one technique of emergency percutaneous airway. Avoiding delay in initiating rescue techniques is at least as important as choice of device in determining outcome

Oxygénothérapie: Grands principes

Intérêts et modalités pratiques de mise en route d'une oxygénothérapie

Gut C. et Al. Rev Mal Respir. 2006 Feb;23(1 Suppl):3S13-23

Introduction

La mise en œuvre d'une oxygénothérapie lors de la prise en charge d'une insuffisance respiratoire aiguë ou d'une insuffisance respiratoire chronique est un acte médical banal, tout au moins dans les services hospitaliers et les services d'urgences pré-hospitaliers. De même, l'oxygène est utilisé de manière quasi-systématique par des intervenants paramédicaux, en dehors de toute prescription médicale initiale, dans le cadre de pathologies susceptibles de mettre en jeu le pronostic vital.

État des Connaissances/Perspectives

Cette mise en route fréquente d'une oxygénothérapie doit toutefois respecter les règles entourant la prescription d'un médicament, dont elle a le statut. Des règles de prescription sont codifiées dans deux situations cliniques précises : l'hypoxie et l'hypoxémie aiguës et chroniques. Il convient pour le praticien d'identifier les signes cliniques en faveur d'une hypoxie avérée et les situations pouvant conduire à une potentielle hypoxémie, afin d'éviter des complications telles que l'arrêt cardiaque hypoxique. De même, le médecin doit être capable de prévenir les complications de l'oxygénothérapie, que celle-ci soit fréquente (comme la survenue ou l'aggravation d'une hypercapnie), ou plus rare (comme la contamination bactérienne des dispositifs d'humidification).

Conclusion

Savoir manier l'oxygène revient donc à en connaître les indications, les complications et effets secondaires, ainsi que les modalités pratiques d'administration.

Prehospital management of chest injuries

The prehospital management of chest injuries: a consensus statement. Faculty of Pre-hospital Care, Royal College of Surgeons of Edinburgh

Lee C. et AL. Emerg Med J 2007;24:220–224

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Un document un peu ancien des nos confrères britanniques mais qui reste d'actualité.

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This paper provides a guideline for the management of prehospital chest injuries after a consensus meeting held by the

Faculty of Prehospital Care, Royal College of Surgeons of Edinburgh, Edinburgh, UK, in January 2005. An overview of

the prehospital assessment, diagnosis and interventions for life threatening chest injury are discussed, with the application of

skills depending on the training, experience and competence of the individual practitioner

Oxygène chimique: Le système ROG

Vendu pour 6/min pendant 15 minutes

Clic sur l'image pour accéder au site de documntation

Oxygène chimique: Le dispositif HABCO

clic sur l'image pour accéder au site

Un nouveau venu. Son intérêt porte sur l'existence de 3 capacités de débit et de durée

9 min / 12l/min - 12 min / 6,5l/min - 22 min / 4,5l/min

Voies aériennes: Avant tout une histoire de communication

Airway management: judgment and communication more than gadgets

Donati F. Can J Anesth/J Can Anesth (2013) 60:1035–1040

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Un éditorial publié à l'occasion de la sortie des nouvelles recommandations canadiennes sur l'intubation difficile (1 et 2). Plein de on sens et de pragmatisme et au final de rigueur scientifique dans ce document qui insiste sur le facteur humain et non le facteur matériel. . Les points essentiels sont 

1.   le maintien de l’oxygènation est proposé comme objectif ultime de toute manœuvre au niveau des voies aériennes

Non pas 

"cannot intubate cannot ventilate"

mais  

"cannot intubate cannot oxygenate"

2.  Malgré la popularité croissante et l’utilisation répandue des dispositifs supraglottiques, l’intubation trachéale demeure l’étalon or et la méthode préférée pour une prise en charge stable des voies aériennes.

3.  La vidéolaryngoscopie n’est pas présentée comme la solution universelle à tous les problèmes liés aux voies aériennes

4. Le nombre de tentatives, quelle que soit la technique d’intubation ou la position, devrait se limiter à trois même si n’existe aucune donnée probante solide appuyant un tel énoncé.

5.  Même si il existe des données probantes selon lesquelles un accès chirurgical aux voies aériennes chirurgicales ne sauve pas toujours des vies, le groupe recommande d’essayer d’obtenir un accès chirurgical aux voies aériennes lorsque tous les autres types de tentative échouent.

Extracteur d'O2 SAROS: Révolution ou Evolution ?

http://www.sequal.com/assets/File/9705COMPLETE_B%20web(1)...

Ce type d'extracteur est particulièrement intéressant par sa faible consommation énergétique rendant possible la production de 3 l/min d'un mélange à 93% d'oxygène en autonomie sur batterie à lithium. Cet extracteur est certifié aéronautique US

Oxygène chimique: Le dispositif O2Pack

Un autre dispositif, certainement en devenir.

Oxygène chimique: Le dispositif EMOX

Nous avons l'habitude d'avoir recours à de l'oxygène comprimé. La délivrance de l'oxygène peut cependant être réalisée in situ par une simple réaction chimique. C'est le choix fait dans les avions lors d'accident de dépressurisation et équipements de sécurité miniers. C'est le cas des chandelles chimiques utilisées pour prévenir la survenue d'hypoxie en atmosphères confinées. Cela a été le cas dans les structures sanitaires de campgane avant que des extracteurs adaptés ne supplante cette source. Mais savez vous qu'il existe des dispsitifs adaptés à la médecine d'urgence. C'est le cas du dispositif EMOX.

 

 

La réaction est déclenchée par l'adjonction de 450 ml d'eau dans un réservoir de 3 litres contenant 300 g de percarbonate de sodium et 7 g de maganese. La réaction permet d'obtenir un mélange humidifié à plus de 99% d'oxygène à un débit de 4 à 5 l/min pendant au moins 15 minutes. Des recharges sont disponibles.

 

 

 

Reste à savoir si, hormis l'intérêt intellectuel, ce dispositif est réellement efficient. 

Perfusion et oxygénation tissulaire

Un des enjeux de la prise en charge du blessé de guerre est le maintien d'une perfusion issulaire adaptée. Malheureusement la détection de cette dernière est difficile.

Un des outils est la mesure de l'oxygénation tissulaire (la StO2). Le document lié ici qui fait la synthèse des avancées importantes en matière de prise en charge du blessé de guerre aborde ce sujet en pages 266-267.

http://www.ecomed-services.com/downloads/Inspectra%20St02...

 

 

 

 

 

Des dispositifs portables sont maintenant disponibles. C'est le cas de l' InSpectra^TM StO₂ Spot Check.

Pour en savoir plus ici.

Quelques explications ici.

Ce type d'équipement paraît particulièrement intéressant.

A suivre ..