Different Flow Patterns and Their Effect on Gas Distribution in a Lung Model Study

A two‐compartment lung model was ventilated with three different inspiratory flow patterns. Gas distribution to the two lung compartments, maximum insufflation pressure, inspiratory gas flow and total inspiratory work were measured using accelerating, constant and decelerating gas flow, with and without an end‐inspiratory pause. Respiratory frequency, minute volume and the degree of tracheal stenosis were varied. A decelerating flow resulted in the most even distribution, and constant flow was superior to accelerating flow. An improvement in distribution was seen with a low respiratory frequency and a small minute volume. Maximum insufflation pressure was lower with constant and decelerating flow in the high and low obstructive groups, respectively. Inspiratory gas flow and power were at their lowest with a constant flow pattern. Inspiratory work varied only slightly and inconsistently among the three flow types. ZUSAMMENFASSUNG Ein zwei‐abteiliges Lungenmodell wurde mit drei verschiedenen inspiratorischen “Flow”‐Arten ventiliert. Die Gasverteilung in den beiden Lungenabteilungen, der maximale Insufflationsdruck, der inspiratorische Gas‐“Flow” und die gesamte Einatmungsarbeit wurden unter akzelerierendem, konstantem und dezelerierendem Gasstrom mit und ohne endinspiratorischer Pause gemessen. Die gleichmässigste Gasverteilung resultierte aus einem dezelerierenden “Flow”. Der konstante Gasstrom war diesbezüglich noch dem akzelerierenden überlegen. Eine Verbesserung der Gasverteilung wurde bei niedriger Frequenz und einem kleinen Minuten‐Beatmungsvolumen gesehen. Der maximale Insufflationsdruck war bei konstantem und dezelerierendem “Flow” niedriger und zwar sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Obstruktionen. Inspiratorischer Gasstrom und Atemarbeit waren am niedrigsten bei konstantem “Flow”. Die inspiratorische Arbeit variierte nur geringfügig und inkonstant zwischen den drei Beatmungstypen.