Aim: To assess the safety and feasibility of use of a novel high vacuum chest drainage system (HVCDS) and its influence on the cardiovascular system compared to a conventional system (CCDS).
Material and methods: Five anesthetized pigs underwent a median sternotomy. Three drains were placed in retrocardiac, retrosternal and left pleural positions. The animals received a HVCDS (22 Fr with 180 2-mm holes, n = 2) or a CCDS (n = 2). In the fifth animal off pump coronary artery bypass graft (OPCABG) stabilizers were tested. After chest closure animals had three 30 min runs of artificial bleeding (5 ml/min) under different negative aspiration pressures (-2, -20, -40 kPa) for both groups, followed by standardized surgical bleeding (-40 kPa - HVCDS, - 2 kPa - CCDS). Hemodynamic parameters and each drain's output were registered every 5 minutes and the residual blood was assessed. All catheters, the heart and left lung underwent macroscopic and histopathological examination.
Results: The application of the different pressures showed neither hemodynamic changes nor differences in blood drainage with both systems in two bleeding models. The HVCDS enabled drainage comparable to the CCDS but showed relevant clotting. Application of -20 kPa and -40 kPa caused macroscopic epicardial and pulmonary lesions in all tested devices including OPCABG stabilizers consisting of sub-epicardial or sub-pleural hemorrhage without myocyte or alveolar damage.
Conclusions: The novel and conventional chest drainage systems used at pressures up to 40 kPa induced no hemodynamic instability. Both systems showed adequate equal drainage, despite major HVCDS clotting. High negative pressure drainage with both systems showed focal sub-epicardial and subpleural hemorrhage. Thus, long-term assessment of high pressure drainage and potential interaction with fragile structures (coronary bypass graft) should be carried out.
Cel: Ocena bezpieczeństwa i efektywności wysokopróżniowego systemu drenażu klatki piersiowej (high vacuum chest drainage system – HVCDS) oraz jego wpływu na układ krążenia w porównaniu z systemem tradycyjnym (CCDS).
Materiał i metody: Pięć znieczulonych świń poddano sternotomii pośrodkowej. Wprowadzano trzy dreny: zasercowo, zamostkowo i do lewej opłucnej. U zwierząt zastosowano system HVCDS (22 Fr ze 180 2-milimetrowymi otworami, n = 2) lub CCDS (n = 2). Na piątym zwierzęciu testowano stabilizatory OPCAB. Po zamknięciu klatki piersiowej zwierzęta poddawano trzem 30-minutowym testom sztucznego krwawienia (5 ml/min) o różnych wartościach ujemnego ciśnienia w drenach (–2, –20, –40 kPa) dla obu grup, po których następowało standardyzowane krwawienie chirurgiczne (HVCDS: –40 kPa, CCDS: –2 kPa). Parametry hemodynamiczne i wydajność każdego systemu drenażu odnotowywano co 5 minut. Wszystkie dreny, serce oraz lewe płuco poddano badaniom makroskopowym i histopatologicznym.
Wyniki: Stosowanie różnych wartości ciśnień nie wiązało się ani z zaburzeniami hemodynamicznymi, ani z różnicami w drenażu krwi pomiędzy dwoma opisywanymi systemami w dwóch modelach krwawienia. System HVCDS umożliwiał drenaż porównywalny z CCDS, ale cechował się zaleganiem skrzeplin wewnątrz drenu. Wynikiem stosowania ciśnienia o wartości –20 kPa oraz –40 kPa było powstawanie makroskopowych zmian nasierdziowych i płucnych we wszystkich testowanych urządzeniach, w tym stabilizatorach OPCAB, polegających na krwawieniu podnasierdziowym lub podopłucnowym bez uszkodzenia miocytów i pęcherzyków płucnych.
Wnioski: Użycie zarówno nowego, jak i tradycyjnego systemu do drenażu klatki piersiowej przy ciśnieniach do 40 kPa nie wywoływało niestabilności hemodynamicznej. Oba systemy wykazywały równie adekwatny drenaż pomimo częstszego zatykania się skrzepami HVCDS. Wysokopróżniowy drenaż powodował ogniskowe krwawienia podnasierdziowe i podopłucnowe w przypadku obydwu systemów. W związku z powyższym należy przeprowadzić długoterminowe badanie drenażu wysokimi ciśnieniami i jego potencjalnych interakcji z wrażliwymi strukturami (pomost aortalno-wieńcowy).
Keywords: experimental; pericardium; pleural disease (incl. drainage).