Air leakage during nocturnal mechanical ventilation in patients with neuromuscular disease

ObjectiveAir leakage is a major problem in long-term assisted ventilation both invasive and non-invasive that becomes even more important during sleep. The objective of this work was to provide a method for continuous estimation of tidal volume changes in patients under ventilatory support during sleep.Materials and methodsRecordings were from 14 patients with neuromuscular disorders admitted to hospital for a routine evaluation of assisted ventilation during sleep. Air leakage was continuously evaluated from: 1) the difference between the insufflated and expired volume using a flow meter; 2) the changes in lung volume using inductance plethysmography.ResultsBoth methods showed presence of air leaks in all patients and also variations in their amount throughout the night. However, inductance plethysmography provided more rigorous measurement of air leaks than flow meters as it measures the amount of air actually entering the lungs. The magnitude of leakage does not appear to be related to the method of assisted ventilation (invasive or non-invasive) or to the characteristic of the assistance mode (volume control or volume assist control).ConclusionThe proposed method offers a reliable, non-invasive, continuous, bedside evaluation of air leak changes in ventilated patients. On-line analysis can be performed to find optimal ventilator settings in order to compensate for leakage while providing patient comfort.

RésuméObjectifLes fuites d'air au cours de la ventilation assistée constituent un problème majeur d'autant plus que leur quantité est accrue au cours du sommeil. Ces fuites existent quelle que soit la méthode d'assistance ventilatoire employée, invasive ou non invasive. L'objectif de ce travail a été de mettre au point une méthode d'estimation en continu du volume courant au cours du sommeil chez le patient ventilé.Matériel et méthodesChez 14 patients ayant une maladie neuromusculaire, hospitalisés pour une évaluation de leur assistance ventilatoire au cours du sommeil, l'estimation des fuites a été faite d'une part, en faisant la différence entre l'air insufflé et l'air expiré, et, d'autre part, en mesurant les variations de volume pulmonaire par pléthysmographie par inductance.RésultatsLes deux méthodes montrent l'existence de fuites chez tous les patients ainsi que des variations de l'importance de ces fuites au cours de la nuit. Cependant, la pléthysmographie par inductance permet une évaluation plus précise des fuites car elle mesure la quantité d'air atteignant effectivement les poumons. L'importance des fuites ne semble pas dépendre de la méthode d'assistance ventilatoire (invasive ou non invasive) ni du mode d'assistance (volume contrôlé ou volume assisté contrôlé).ConclusionsLa méthode proposée offre une possibilité d'évaluation des fuites qui est continue, précise et non invasive. Elle peut ainsi être utilisée au lit du patient et une analyse en temps réel des données permettrait de trouver les réglages optimaux des ventilateurs : associer la diminution de la quantité de fuites et le meilleur confort du patient.