In vitro measurement of fluid leakage through fenestration of dual tracheostomy tube with closed inner cannula and blocked cuff

Introduction:

Multifunctional cannulas have several features and can be customised depending on the situation by means of fenestration on the outer cannula and the insertion of a screened or closed inner cannula. This enables patients with aspiration tendencies to have lung protection and temporary oral communication. This paper deals with the measurement and determination of the leakage rate between the outer and inner cannula.

Material and methods:

We set up an acrylic cannula analogue to the experimental setup in ISO 5361:2023. Various cannula models were obtained. Each cannula was measured for a fixed time interval by covering the fenestration with water and determining the leakage using a balance. 5 measurements per cannula were taken and the rate was averaged over 24 hours.

Results:

The measurements yielded very varied results, from total sealing for some cannulae to almost continuous cannulae. In addition, difficulties in sealing the cuff to the tracheal wall were observed in the vast majority of cannulae. Discrepant leakage values were also found within the same cannula model.

Discussion:

The better-performing cannulas showed characteristics that were not present on the other cannulas. Clear statements regarding an acceptable amount of leakage are not comprehensible in the literature. The cuff had to be overblocked in most cannulas compared to the manufacturer's recommendation, despite the ISO-compliant trachea model. Ultimately, it cannot be guaranteed that there will be no leakage around the cuff if the two cannulas are sealed and filled according to the manufacturer's instructions.

Einleitung:

Multifunktionskanülen verfügen über mehrere Eigenschaften und können je nach Situation angepasst werden können anhand der Fenestrierung an der Außenkanülen und das Einlegen einer gesiebten oder geschlossen Innenseele. Dies ermöglicht Patienten mit Aspirationstendenz ein Lungenschutz und zeitweise die orale Kommunikation. Diese Arbeit verfasst sich mit der Messung und Bestimmung der Leckagerate zwischen Außen- und Innenkanüle.

Material und Methoden:

Wir stellten ein aus Acrylic zusammengebautes analog zum Versuchsaufbau in ISO 5361:2023 auf. Verscheidene Kanülenmodelle wurden besorgt. Jede Kanüle wurde für eine fixiertes Zeitintervall gemessen indem die Fenestrierung mit Wasser bedeckt wurde und die Leckage anhand einer Waage bestimmt wurde. 5 Messungen pro Kanüle wurden durchgeführt und anhand des Mittelwerts wurde die Rate auf 24 Stunden ausgerechnet.

Resultate:

Die Messungen ergaben sehr vielfältige Ergebnisse, von totaler Abdichtung für manche Kanülen bis zu annähernd durchgängigen Kanülen. Zudem wurden bei den allermeisten Kanülen Schwierigkeiten beim Abdichten des Cuffs zu der Tracheawand festgestellt. Innerhalb eines gleichen Kanülenmodells konnten ebenfalls diskrepante Leckagewerte dargelegt werden.

Diskussion:

Die besser abschneidenden Kanülen zeigten Eigenschaften die bei den anderen Kanülen nicht nachvollziehbar waren. Klare Aussagen bezüglich einer akzeptablen Leckagemenge ist in der Literatur nicht nachvollziehbar. Der Cuff musste bei den meisten Kanülen überblockt werden im Vergleich zur Hersteller-Empfehlung, trotz des ISO-gemäß angefertigten Trachea-Modells. Letztendlich kann bei einer Abdichtung zwischen beiden Kanülen nicht versichert werden, dass keine Leckage um den Cuff herum gibt bei Auffüllung nach Herstellerangabe.

Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht