Effect of leaks on oscillometry accuracy in assessment of neonatal respiratory mechanics

Clinical indicators currently used to monitor preterm infants with Respiratory Distress Syndrome do not directly measure the underlying lung mechanics. Oscillometry provides a non-invasive approach to directly assess respiratory system impedance without the need for patient cooperation or interruptions in ventilation. In addition, research has shown that reactance is particularly sensitive to changes in alveolar recruitment. Nevertheless, the presence of airleaks at the ventilator - neonates interface creates parallel flow pathways that can potentially alter impedance measures. In this study, the effects of interface leaks on resistance and reactance accuracy, as measured using the Fabian HFO FOT (Forced Oscillation Technique) module, were evaluated with a passive mechanical test lung. An experimental configuration that simulated a typical clinical neonatal measurement configuration was developed and it encompassed clinically relevant ranges of airway resistance, reactance, and leak magnitude. The main finding was that interface leaks (0%-42%) had no statistically significant effect on resistance or reactance across any of the tested configurations in the absence of spontaneous breathing. This supports the validity of oscillometry assessments made while infants are being ventilated with interface leaks that are typically present in the neonatal intensive care units and suggest that exclusion based on leaks or corrections for leaks may not be required within the examined range. These results must be verified in the presence of spontaneous breathing

Gli indicatori clinici attualmente utilizzati per i neonati prematuri affetti da Sindrome da Distress Respiratorio non misurano direttamente la meccanica polmonare sottostante. L'oscillometria offre la possibilità di valutare l'impedenza del sistema respiratorio direttamente in modo senza necessità di cooperazione da parte del paziente né di interruzioni della ventilazione. Inoltre, la ricerca ha dimostrato che la reattanza è particolarmente sensibile alle variazioni nel reclutamento alveolare. Tuttavia, la presenza di perdite d'aria all'interfaccia ventilatoreneonato crea percorsi di flusso paralleli che possono potenzialmente alterare le misure di impedenza. In questo studio sono stati valutati gli effetti delle perdite all’interfaccia su resistenza e reattanza, misurate dal modulo FOT (Forced Oscillation Technique) del Fabian HFO, utilizzando un polmone meccanico di test passivo. È stata sviluppata una configurazione sperimentale che simulava una tipica configurazione clinica di misurazione neonatale, comprendente intervalli clinicamente rilevanti di resistenza delle vie aeree, volume polmonare ed entità della perdita. Il risultato principale è stato che le perdite di interfaccia (0%-42%) non hanno avuto effetti statisticamente significativi né su reattanza né su resistenza in nessuna delle configurazioni testate. Questi risultati supportano la validità delle valutazioni oscillometriche effettuate durante la ventilazione dei neonati in presenza di perdite di interfaccia tipicamente riscontrate nelle unità di terapia intensiva neonatale, e suggeriscono inoltre che l'esclusione dei dati basata sulle perdite o le correzioni per le perdite potrebbero non essere necessarie nell'intervallo di perdite esaminato. Questi risultati devono essere verificati in presenza di respirazione spontanea.