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Intensivmedizin | Intensive Care Medicine
J. Hinkelbein, J. Dörrstein, A. Schleppers, E. Glaser, J. Meinhardt, T. Frietsch

Abhängigkeit der inspiratorischen Sauerstofffraktion (FiO2) und des Sauerstoffpartialdrucks (paO2) vom Gasfluss in verschiedenen Sauerstoffmasken,1 Effektivitäts- und Kostenanalyse von zwei unterschiedlichen Sauerstoffmasken

Inspiratory Oxygen Fraction (FiO2) and oxygen partial pressure (paO2) depending on the oxygen flow in different face masks – Efficiency and cost analysis of two different oxygen face masks

Schlüsselwörter Inspiratorische Sauerstofffraktion, FiO2, Sauerstoffmasken, Kostenanalyse, Kosteneffizienz
Keywords Inspiratory Oxygen Fraction, FiO2, Oxygen Masks, Cost Analysis, Cost Efficiency
Zusammenfassung

Zusammenfassung: Hintergrund und Frage­stellung: Bei akuter respiratorischer Insuffizienz hängt die Oxygenierung von der Effektivität der genutzten Sauerstoffmaske ab. Eine frühere Studie wies signifikante Vorteile der Hi-Ox80-Maske gegenüber einer Standardmaske nach.


Ziel der vorliegenden Studie war die Messung der inspiratorischen Sauer­stofffraktion (FiO2) im Laryngopharynx und des arteriellen Sauerstoffpartialdrucks (paO2) in Ab­hängig­keit vom eingestellten Sauerstoff-Flow als Maß für die Effektivität der jeweiligen Sauerstoff­maske. Ein weiteres Ziel war die Analyse ökonomischer Aspekte für die Routineanwendung als Maß für die Effizienz der Masken. Methodik: Bei Patienten mit Spontanatmung wurde die FiO2 im Laryngopharynx mit einem O2-Sensor (Draeger Medical, Lübeck) in Abhängigkeit vom eingestellten Sauerstoff-Flow gemessen. Analysiert wurden Flow-Werte von 1, 2, 3, …, 12 L•min-1 in randomisierter Reihenfolge mit einer gewöhnlichen Sauerstoffmaske (Intersurgical Ltd., Berkshire, UK) und mit der Hi-Ox80 Maske (Viasys Healthcare GmbH, Höchberg). Zur statistischen Analyse wurden Sta­tistika® (StatSoft GmbH, Hamburg), der T-Test und die multiple Regressionsanalyse bei einem Signifi­kanz­niveau von p=0,05 verwendet. Ergebnisse: Insgesamt wurden n=20 Patienten (9 männlich, 11 weiblich) mit einem mittleren Alter von 69±7 (58 bis 82) Jahren und einem Body-Mass-Index von 26,7±3,4 (20,7 bis 33,8) kg•m-2 untersucht. Bei einem niedrigen Flow bis 1 L•min-1 war die Hi-Ox80-Maske der Standardmaske nicht überlegen (FiO2 bei 1 L•min-1 0,24±0,03 vs. 0,27±0,05 und paO2 164±68 vs. 193±53 mmHg, n.s.). Ab einem Flow von 2 L•min-1 war zwischen beiden Gruppen immer ein statistisch signifikanter Unterschied in der FiO2 bei gleichem Sauerstoff-Flow nachweisbar, der auch zu einem höheren paO2 führte (284±29 vs. 341±91 mmHg). Der Vergleich von FiO2 bzw. paO2 bei der Verwendung einer Hi-Ox80-Sauerstoffmaske ergab eine signifikant höhere Korrelation mit dem Gasfluss als bei Verwendung einer Standardmaske (r2=0,4974 vs. r2=0,2805, p<0,05). Schlussfolgerung: Die Hi-Ox80-Maske erlaubt eine effektivere und effizientere Nutzung des Sauerstoff-Flows, da mit gleichen Einstellungen eine höhere FiO2 als mit einer gewöhnlichen Sauerstoffmaske erreicht werden kann. Entsprechend sind sowohl die Ein­sparung von Sauerstoff und eine damit erreichte Kosten­ersparnis plausibel.

Summary Summary: Background: Effective oxygenationduring acute respiratory insufficiency depends on theFiO2 in the oxygen face mask used. A recent studydemonstrated that the Hi-Ox80 mask has significantadvantages compared to a basic mask. The aim ofthis study was to measure the fraction of inspiratoryoxygen (FiO2) in the laryngopharynx and the arterialoxygen partial pressure (paO2), relative to the ad -justed oxygen flow which constituted a marker ofmask efficacy. The economic efficiency of this parameterwas analyzed by comparing both masks invarious fields of routine application, for example, inthe hospital, in the ICU and patient transports out -side the hospital.Methods: The FiO2 was measured with an O2-sensor(Draeger Medical, Luebeck) in the laryngopharynx ofspontaneously breathing patients relative to the ad -justed oxygen flow. Flow increments by 1 up to 12 L•min-1 were analyzed by applying either a commonoxygen mask (Intersurgical Ltd., Berkshire, UK)or the Hi-Ox80 mask (Viasys Healthcare GmbH,Hoechberg) in a randomized order to one and thesame patient. Statistika® (StatSoft GmbH, Hamburg).The T-test and multiple regression analysis wereused for statistical evaluation, P=0.05 was consider -ed significant.Results: Twenty patients (9 male, 11 female) with amean age of 69±7 (58 to 82) years and a body-massindex of 26.7±3.4 (20.7 to 33.8) kg•m-2 were examin -ed. At a low oxygen flow of up to 1 L•min-1, the Hi-Ox80 mask was not superior to the common mask(FiO2 at 1 L•min-1 0.24±0,03 vs. 0.27±0,05 and paO2164±68 vs. 193±53 mmHg, n.s.). However, at a flowrate of 2 L•min-1 or more, a significant difference inFiO2 was found (p<0.05) between both groups, invariablyresulting in a higher paO2 (284±29 vs. 341±91mmHg). The comparison of FiO2 and paO2 yielded asignificantly higher correlation with the gas flow(r2=0.4974 vs. r2=0.2805, p<0.05) in case of Hi-Ox80masks. Conclusions: The Hi-Ox80 mask allows a more effectiveutilization of the administered oxygen flow. Theefficiency of this new mask is greater, as a similarflow-adjustment produces a significantly higher FiO2and higher arterial oxygen tension compared to astandard mask. The oxygen saving potential and theassociated cost reduction were shown to be plausible.
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