Evaluation of external ventricular drain performance under hyperbaric conditions: a bench study.

چکیده اصلی

INTRODUCTION: External ventricular drains (EVDs) are widely used for intracranial pressure (ICP) monitoring and cerebrospinal fluid (CSF) diversion in neurocritical care. Hyperbaric oxygen treatment (HBOT) exposes medical devices to increased ambient pressure; however, limited data exists regarding EVD performance and reliability under hyperbaric conditions. METHODS: A bench study was conducted to evaluate EVD performance under hyperbaric conditions. A rigid, non-compressible saline-filled column was used to assess pressure measurement stability independent of compliance effects. Additional compliance-based syringe models were explored to assess the feasibility of evaluating unclamped drainage behaviour. A commercially available EVD system (CODMAN EDS 3; Codman and Shurtleff, a Johnson and Johnson company, Raynham, MA, USA) was exposed to stepwise ambient pressures from 101 to 283 kPa (1.0-2.8 atmospheres absolute) in a multiplace hyperbaric chamber. Pressure measurements, drainage behaviour, fluid column stability, and system integrity were assessed. RESULTS: The CODMAN EDS 3 EVD system maintained structural integrity across tested pressure levels. While pressure measurements were stable in the rigid open glass syringe model, the closed compliance-based models demonstrated pressure variability during chamber pressurisation, including when closed to fluid drainage. Unclamped testing using these models demonstrated inconsistent fluid dynamics, precluding reliable assessment of fluid drainage behaviour under hyperbaric conditions. CONCLUSIONS: The CODMAN EDS 3 EVD system remained structurally intact during hyperbaric exposure; however, pressure measurements varied in closed models, including when closed to fluid drainage. ICP measurements obtained during HBOT should be interpreted with caution due to potential pressure-related artefacts. Reliable continuous assessment of fluid pressure drainage behaviour remains limited by current bench model constraints. Further research incorporating advanced brain compliance simulation models and carefully designed in-vivo observational studies is required to better characterise EVD behaviour under hyperbaric conditions and to ensure safe clinical use and accurate interpretation of ICP measurements in the hyperbaric environment.

ترجمه فارسی چکیده

منابع ventricular خارجی (EVD) برای نظارت بر فشار داخل جمجمه (ICP) و هدایت مایع مغزی-نخاعی (CSF) در مراقبت‌های اورژانس عصبی استفاده می‌شوند. درمان با اکسیژن هیپرباریک (HBOT) دستگاه‌های پزشکی را در فشار محیطی افزایش‌یافته قرار می‌دهد، اما داده‌های محدودی در مورد عملکرد و قابلیت اطمینان EVD تحت شرایط هیپرباریک وجود دارد. این مطالعه آزمایشگاهی به ارزیابی عملکرد EVD تحت شرایط هیپرباریک پرداخت. از یک ستون نمک پر شده و غیرقابل فشردگی برای ارزیابی پایداری اندازه‌گیری فشار مستقل از اثرات انعطاف‌پذیری استفاده شد. همچنین مدل‌های سرنگ مبتنی بر انعطاف‌پذیری برای ارزیابی امکان‌سنجی ارزیابی رفتار تخلیه بدون قفل بررسی شدند. یک سیستم EVD تجاری (CODMAN EDS 3) در یک اتاق هیپرباریک چندنفره در فشارهای محیطی گام‌به‌گام از 101 تا 283 کیلوپاسکال (۱ تا ۲.۸ اتمسفر مطلق) قرار گرفت. پایداری اندازه‌گیری فشار، رفتار تخلیه، ثبات ستون مایع و یکپارچگی سیستم ارزیابی شد. سیستم EVD CODMAN EDS 3 در تمام سطوح فشار تست شده یکپارچگی ساختاری حفظ کرد. در حالی که اندازه‌گیری‌های فشار در مدل سرنگ شیشه‌ای باز و سفت پایدار بودند، مدل‌های بسته مبتنی بر انعطاف‌پذیری تغییرات فشار را در حین فشارگیری اتاق نشان دادند، حتی زمانی که به تخلیه مایع بسته بودند. تست‌های بدون قفل با این مدل‌ها، دینامیک مایع ناپایداری را نشان داد که ارزیابی قابل اعتماد رفتار تخلیه مایع را تحت شرایط هیپرباریک غیرممکن کرد. سیستم EVD CODMAN EDS 3 در معرض هیپرباریک یکپارچگی ساختاری خود را حفظ کرد؛ با این حال، اندازه‌گیری‌های فشار در مدل‌های بسته تغییر کرد، حتی زمانی که به تخلیه مایع بسته بودند. اندازه‌گیری‌های ICP حاصل در حین HBOT باید با احتیاط تفسیر شوند به دلیل احتمال خطاهای مرتبط با فشار. ارزیابی مداوم و قابل اعتماد رفتار فشار تخلیه مایع همچنان محدودیت‌های مدل‌های آزمایشگاهی فعلی را نشان می‌دهد. تحقیقات بیشتری که شامل شبیه‌سازی‌های پیشرفته انعطاف‌پذیری مغز و مطالعات مشاهده‌ای حیاتی طراحی‌شده با دقت باشد، برای بهبود توصیف رفتار EVD تحت شرایط هیپرباریک و تضمین استفاده ایمن بالینی و تفسیر دقیق اندازه‌گیری‌های ICP در محیط هیپرباریک مورد نیاز است.

متن کامل اصلی