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Étude des performances de six nouveaux ventilateurs d'anesthésie : banc d'essai*

https://doi.org/10.1016/S0750-7658(00)00128-3Get rights and content

Résumé

Objectif : Tester et comparer les performances de six nouveaux ventilateurs d'anesthésie.

Type d'étude : Évaluation sur banc d'essai.

Matériel : Un ventilateur avec un soufflet actionné par un moteur électrique : l'ABT 5300™ (Kontron) ; quatre ventilateurs fonctionnant selon le principe du « soufflet dans enceinte » : l'Aestiva™ 3000 (Datex-Ohmeda), le Kion™ (Siemens), les deux versions du Julian™ (Dräger) ; un ventilateur de conception originale, fonctionnant avec quatre chambres à membranes en circuit fermé autorégulé : le PhysioFlex™ (Dräger).

Méthodes : Les appareils ont été testés à l'aide d'un banc comprenant un modèle de poumon passif, dont la compliance et les résistances étaient ajustables, et des capteurs de débit et de pression. L'exactitude des mesures de volume et de pression des six ventilateurs a été testée dans différentes conditions de ventilation, notamment avec des charges d'aval croissantes.

Résultats : Sur l'ensemble des items évalués, les performances des appareils étaient de très bonne qualité. Hormis l'ABT 5300™ et le Julian™ 1, les autres ventilateurs possèdent une correction de compliance permettant le maintien du volume courant dans les différentes conditions de charge d'aval, notamment en charge maximale. Les variations du volume courant avec l'augmentation du débit de gaz frais sont négligeables.

Conclusions : Les progrès technologiques de ces dernières années ont permis d'améliorer sensiblement les performances pneumatiques des ventilateurs d'anesthésie et amené à un parc homogène. L'ergonomie et la formation des utilisateurs deviennent des critères d'évaluation indissociables du jugement global d'un ventilateur.

Abstract

Laboratory bench testing of six new anaesthesia ventilators.

Objective: To assess the pneumatic performances of six new anaesthesia ventilators.

Study design: Bench test study.

Material: The study included one ventilator operated by an electric motor: ABT 5300™ (Kontron); four ventilators of «bellows-in-bottle» category: ADU™ version 97 (Datex-Ohmeda) ; Aestiva 3000™ (Datex-Ohmeda), Kion™ (Siemens), the two versions of Julian™ (Dräger); and an original ventilator devised for quantitative, or self-regulating target controlled inhalation anaesthesia, with a totally closed circuit, made of four ventilating chambers: PhysioFlex™ (Dräger).

Methods: The bench test included a passive lung model with adjustable compliance and resistances, and flow and pressure gauges. The accuracy of volume and pressure measurements was tested in various conditions of resistance and compliance.

Results: Pneumatic performance and accuracy were satisfactory, even in severe ventilatory conditions. All the ventilators, except ABT 5300™ and Julian™ 1, have a compliance compensation system permitting to deliver and to maintain a constant tidal volume under various conditions of downstream load, particulary under maximal load condition. Variations of tidal volume with the increase of the fresh gas flow are negligible.

Conclusion: Recent technological progress has improved pneumatic performances of anaesthesia ventilators and the marketed models are more homogeneous at present. Ergonomics and training for the use of the machine are becoming major criteria for the global assessment and the choice of a ventilator.

Section snippets

Ventilateurs

Les ventilateurs testés étaient l'Aestiva 3000™ (Datex-Ohmeda) fonctionnant sur la même base pneumatique que l'Excel 7900 [3], l'ABT 5300™ (Kontron), l'ADU™ version 97 (Datex-Ohmeda) version actualisée de l'ADU™, le Kion™ (Siemens), le PhysioFlex™ (Dräger) et le Julian™ (Dräger) dans sa version initiale (V1.03 : dénommé dans l'article Julian™ 1) et dans sa nouvelle version (V2.0 : dénommé dans l'article Julian™ 2) incluant une correction dynamique de compliance [4].

Banc d'essai

Les tests ont été effectués

Résultats

En charge normale, l'erreur sur le VT expiré est résumée dans la figure 1. Elle était toujours inférieure à ± 14 %. L'erreur sur la FR était inférieure à ± 1,5 %, pour tous les ventilateurs, quelle que soit la fréquence. L'erreur sur l'affichage des Pi en charge normale, aux différents niveaux de PEP, est donnée par la figure 2. L'erreur moyenne sur la Pi était faible, inférieure à 6 %, aussi bien en charge normale que maximale, sauf pour le PhysioFlex™ (10,7 %) et le Julian™ 1 (15,9 %). De

Discussion

Le but de cette étude était d'offrir aux utilisateurs ou acheteurs potentiels, des paramètres simples et objectifs pour juger des performances pneumatiques de six nouveaux ventilateurs d'anesthésie et d'apprécier l'évolution de ces performances au cours des dernières années par comparaison avec les tests déjà effectués sur d'autres appareils 1, 2, 3. Nous avons réalisé ces tests selon les mêmes modalités que celles des précédentes études, en prenant en compte les caractéristiques les plus

Conclusion

Les résultats de nos tests confirment que d'importants progrès technologiques ont permis d'améliorer la stabilité des performances pneumatiques. Cette progression technologique a été rendue possible par la part croissante prise non seulement par l'électronique, incluant plus particulièrement les capteurs de spirométrie, les manomètres, et les valves électromagnétiques mais encore par l'informatique, permettant une correction en temps réel des variables mesurées et des commandes générées, ce qui

Références (6)

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Cited by (22)

  • How to choose an anesthesia ventilator?

    2014, Annales Francaises d'Anesthesie et de Reanimation
    Citation Excerpt :

    inspiratory flow in volume controlled modes is adjustable on very few anesthesia ventilator, whereas it is available on most of intensive care ventilators. Ventilators technical and pneumatic performances are tested on bench test [2–5], constituted of a two-compartment lung model (with adjustable resistance and compliance), linked to the tested ventilator with circuits equipped with a Fleisch pneumotachograph and pressure transducer. Flow and pressure are recorded and analyzed to check reliability of ventilators in various conditions of resistance and compliance to mimic different pulmonary pathologies.

  • Alternative breathing system or simplicity does not rhythm with safety

    2013, Annales Francaises d'Anesthesie et de Reanimation
  • Delivery of tidal volume from four anaesthesia ventilators during volume-controlled ventilation: A bench study

    2013, British Journal of Anaesthesia
    Citation Excerpt :

    However, it is unclear which element, among the electronic system, algorithm, FGF decoupling system, accuracy and position of the flow meters, and type of gas delivery system, would determine the accuracy of VT delivery. In bench studies, the precision in delivered VT was greater with a piston than with a turbine or a bellows-in-box, owing to a low-compliance system, leak compensation, and rigid piston design.6 10 11 Aisys™ is a pneumatically driven ventilator in which the gas delivery unit is an ascending bellows-in-box with fresh gas compensation.

  • Transport ventilators (performance, functionality, etc.)

    2012, Praticien en Anesthesie Reanimation
  • Functional characteristics of anesthesia machines with circle breathing system

    2010, Current Anaesthesia and Critical Care
    Citation Excerpt :

    The minimum requirements for the functional characteristics of an anesthesia machine today are (1) a low time constant with low flows, (2) a compliance compensation system that allows ventilation with a VT between 200 and 700 ml with an accuracy greater than 10%, (3) minimal inspiratory and expiratory resistance that generate a negligible PEEP and are compensated for by a sensitive trigger that facilitates the spontaneous ventilation and the use of assisted ventilatory modes (PSV), (4) an electronic PEEP valve, and (5) an electronic flowmeter and blender system that allow, separately, adjustment of the FGF and the concentration of inspired gases (making the effect of the dilution of inspired gases and the efficacy negligible). Unfortunately, only a very few studies have tried to compare the characteristics of the different anesthesia machines.36,37,38 Automation is valuable but it will never completely replace the anesthesiologist’s knowledge of the basic functional characteristics of the anesthesia machines.39

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Ce travail a été réalisé sous l'égide du Groupe de travail sur les respirateurs (GTR) de l'Assistance Publique–Hôpitaux de Paris.

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