Міністерство освіти Російської Федерації
Пензенський Державний Університет
Медичний Інститут
Кафедра Реанімації та інтенсивної терапії
Зав. кафедрою д.м.н., _______________
Реферат
на тему:
Перевірив: к.м.н., доцент _____________
Пенза
2008
1. Основні частини апарату ШВЛ
2. Основні параметри ШВЛ
Література
Введення
Єдиної і загальновизнаної класифікації апаратів ШВЛ поки не існує. Зазвичай вона передбачає розподіл їх на групи по ряду характерних ознак: виду енергії, яка використовується при роботі вентилятора, способом перемикання фаз дихального циклу, за принципом дії системи сигналізації і т.д. (Табл.1). Крім того, апарати ШВЛ поділяють за призначенням (стаціонарні, транспортні), по конструкції (пересувні, що перевозяться, що переносяться), за типом рушійного механізму (централізоване джерело стисненого газу, внутрішній або зовнішній компресор, хутра тощо) і т.д.
Таблиця 1. Робоча класифікація апаратів ШВЛ
1. Основні частини апарату ШВЛ
Основне завдання вентилятора - забезпечити переміщення повітря в легені хворого. Ця мета може бути досягнута шляхом створення негативного тиску в плевральній порожнині або, навпаки, за допомогою позитивного тиску на вході в дихальні шляхи, а також при комбінованому використанні обох способів.
В даний час переважно застосовуються респіратори внутрішньої дії, що подають потік газу до легких хворого. Респіратори зовнішньої дії, які створюють негативний тиск («залізні легені», кірасовие респіратори), представляють лише історичний інтерес. Ще один спосіб забезпечення газообміну - електростимуляція дихання, також застосовується нечасто. Принцип його дії полягає в управлінні вентиляцією шляхом періодичного роздратування діафрагмальних нервів або діафрагми електричними імпульсами.
Джерелом живлення сучасних вентиляторів служать електроенергія або стиснений газ. Апарати з електроприводом підключаються до звичайної електромережі (220 В, 50 Гц), електричним батареям або акумуляторам (найчастіше їх використовують як альтернативного джерела живлення або в апаратах ШВЛ, призначених для транспортування). Респіратори, що працюють від стисненого газу, називають пневматичними (або з пневматичним приводом). Деякі апарати для створення градієнта тиску використовують енергію стисненого газу, який, однак, подається за допомогою компресора, що працює від електрики. Їх прийнято відносити до апаратів з комбінованим живленням. Функціональні можливості останніх дуже високі, система управління в них забезпечується за допомогою мікропроцесорного пристрою.
Робота механізмів, що викликають рух газу в легені хворого, регулюється так званої керуючої схемою, яка визначає, який з параметрів буде підтримуватися на заданому рівні (контролюватися) під час вдиху.
Існує чотири основних параметри, які можуть контролюватися під час роботи респіратора: тиск, об'єм, потік і час. Відповідно, за видом контрольованого параметра респіратори класифікуються як контрольовані за обсягом, тиску, потоку або часу.
При контролі за тиском респіратор підтримує заданий патерн тиску в дихальному контурі незалежно від характеристик легень хворого. У той же час потік і обсяг в цій ситуації будуть багато в чому визначатися імпедансом легеневої тканини.
У разі управління за обсягом, контролюючий механізм вимірює дихальний об'єм і підтримує задану криву «обсяг-час».
У більшості респіраторів доставляється обсяг контролюється опосередковано, шляхом вимірювання та зміни потоку і инспираторного часу. Вентилятор, таким чином, є контрольованим по потоку (Puritan-Bennet 7200, Bear 1000, Servo ventilator 900C ). Обсяг в такій ситуації просто вираховується, при цьому він не залежить від механічних характеристик легень.
При контролі за часом, тиск, а також потік і обсяг залежать від механічних характеристик дихальної системи. Єдиний параметр, який контролюється в цій ситуації, - це інспіраторне і експіраторное час. Деякі високочастотні вентилятори є контрольованими за часом.
Процес зміни потоку і тиску за часом може бути відображений графічно. Результуючу фігуру прийнято називати кривої. Під час інспіраторной фази вентилятори здатні створювати прямокутну, експоненційну, рампообразную і синусоїдальну криві. Тип кривої залежить від того, яку зі змінних вентилятор контролює. Наприклад, якщо здійснюється контроль тиску, то крива потоку - прямокутна або експонентна, при контролі за обсягом - рампообразная або синусоїдальна, при контролі за потоком - прямокутна, синусоїдальна, рампообразная (висхідна чи спадна) або експонентна падаюча.
Респіратор одномоментно може контролювати тільки один параметр: або тиск у дихальних шляхах, або інспіраторную криву обсягу, або криву потоку. Ці параметри, відповідно, і стають керованими.
У дихальному циклі вентилятора розрізняють чотири фази: інспіраторную, переключення з вдиху на видих, експіраторну, перемикання з видиху на вдих. У кожній з них певний показник (параметр, змінна) вимірюється і використовується для початку, підтримання та закінчення фази.
Коли час, тиск, об'єм або потік досягають заданої величини і викликають перехід роботи вентилятора з видиху на вдих, він тригер по одному з цих параметрів. Наприклад, якщо встановлена апаратна частота дихання 12 раз / хв, то дихальний цикл триватиме 5 з (60: 12). Передбачається, що вентилятор після цього часу переключиться на наступний інспіраторний період. Ця дія відбувається незалежно від самостійних спроб хворого. У такому випадку можна сказати, що вентилятор тригер по часу.
Якщо вентилятор має можливість фіксувати спробу хворого, зазвичай використовують тріггерованіе по тиску або по потоку. Часто під критичною вентиляцією розуміють саме ті режими, при яких інспіраторна фаза ініціюється зусиллям хворого. Наприклад, якщо встановити чутливість тригера на 2 см Н 2 О, вентилятор буде фіксувати інспіраторне зусилля хворого лише тоді, коли тиск у дихальному контурі внаслідок самостійної спроби хворого здійснити вдих зменшиться на 2 см Н 2 О нижче початкового (базового) рівня. У цьому випадку відбудеться тріггерованіе по тиску, і вдих буде ініційовано незалежно від встановленої частоти дихання. Якщо чутливість встановлена невірно, наприклад, занижена, хворий повинен буде докласти більше зусиль, щоб ініціювати інспіраторную фазу. Якщо чутливість тригера навпаки завищена, може бути зазначено автоматичне спрацьовування респіратора навіть при відсутності будь-яких спроб з боку хворого.
Тріггерованіе по потоку може здійснюватися кількома способами. Наприклад, коли базовий потік внаслідок спроби хворого вдихнути знижується на задану величину. Припустимо, що базовий потік, який проходить через дихальний контур апарату, складає 10 л / хв, а чутливість тригера встановлена на 3 л / хв. Коли вентилятор визначає падіння потоку на 3 л / хв (на виході з дихального контуру) від вихідних значень (10 л / хв), він починає інспіраторную фазу. Ця система вимагає менше зусиль при диханні хворого, ніж тріггерованіе по тиску при порівняних параметрах.
Ініціація вдиху, крім перерахованих вище способів може здійснюватися вручну, внаслідок екскурсій грудної клітки і т.д.
Тріггерованіе по потоку і по тиску порушується в умовах ауто-ПДКВ, оскільки при обох тригерних системах хворий дихальним зусиллям повинен подолати рівень ауто-ПДКВ (до рівня базового тиску - зовнішнє ПДКВ або 0), перш ніж апарат зафіксує цю спробу.
Тривалість інспіраторной фази визначається часом від початку инспираторного потоку до початку експіраторного потоку. Протягом інспіраторной фази респіратор може контролювати тиск, об'єм або потік, проте зазвичай застосовують контроль лише перших двох.
Респіратор, як правило, обмежує значення цих параметрів. Якщо один з них не може перевищувати заздалегідь встановлене значення, прийнято говорити про обмеження по тиску, по потоку і т.д. Важливо відзначити, що, наприклад, в режимі примусової вентиляції легенів, контрольованої по тиску, останнє в інспіраторную фазу не може перевищувати заданого значення. Однак досягнення цього тиску не приводить до перемикання з вдиху на видих. Інспіраторна фаза в такому випадку закінчиться після закінчення встановленого часу. Таким чином, обмежений параметр не може перевищити встановленого значення, але він не визначає зміну фаз дихального циклу.
Всі сучасні респіратори мають можливість обмеження максимального тиску за допомогою спеціальних запобіжних клапанів. Отже, незалежно від механізму перемикання фаз циклу і контрольованого параметра (контроль за об'ємом або за тиску), респіратори забезпечують режими вентиляції, обмежені по тиску. Це охороняє хворого від надлишкового тиску в дихальних шляхах, особливо при використанні режиму вентиляції, контрольованого за обсягом. Зазвичай встановлюють рівень лімітує тиску на 10 см Н 2 О вище максимального тиску, створюваного при об'ємній вентиляції. Досягнення межі тиску, як правило, супроводжується включенням світлової та аудіо сигналізації. На деяких респіраторах при досягненні гранично допустимого тиску відбувається екстрене перемикання інспіраторной фази на експіраторну.
За способом перемикання фаз дихального циклу з вдиху на видих (циклирование) розрізняють респіратори з перемиканням за часом, по потоку, по тиску або за об'ємом.
Найбільш часто в якості параметра для перемикання фаз дихального циклу використовується час. При перемиканні за часом фаза вдиху припиняється після закінчення заданого часу вдиху. Апарат обмежує інспіраторний потік (або інспіраторную фазу, якщо використовується пауза вдиху) заданим часом, після чого відкривається клапан видиху, і починається експіраторна фаза.
У багатьох респіраторах третього покоління при реалізації режимів, контрольованих за обсягом (CMV-VC, SIMV-VC), апарат може вимірювати потік і вираховувати час, необхідний для доставки заданого дихального об'єму. Таким чином, перемикання на видих відбувається після закінчення певного часу. Слід також зазначити, що режими вентиляції, контрольовані по тиску (РСV, SIMV-РC), фактично також є тайм-циклічними (тобто обмежуваними за часом).
При перемиканні фаз дихального циклу по тиску інспіраторна фаза припиняється, коли досягається заданий тиск у дихальних шляхах. Перемикається по тиску вдих закінчується по досягненні заданого тиску в дихальному контурі, незалежно від дихального обсягу, инспираторного часу і потоку. Дихальний об'єм у цій ситуації залежить від розтяжності легень і опору дихальних шляхів. Оскільки доставляється обсяг в такій ситуації мало передбачений, режими з перемиканням по тиску рідко використовуються в інтенсивній терапії. Описаний варіант вентиляції можна спостерігати на деяких сучасних респіраторах, коли спрацьовування клапана, обмежує максимальний тиск, приводить до припинення инспираторного потоку переключення на видих.
Перемикається за обсягом вдих припиняється після доставки заданого дихального обсягу в легені пацієнта, незалежно від пікового тиску, инспираторного потоку і часу. Саме за таким принципом працюють, наприклад, респіратори РО-5, РО-6, а також інші апарати ШВЛ, призначені в основному для проведення анестезії.
При режимах з перемиканням за обсягом вентилятор не може компенсувати можливі витоки газу, які можуть бути виявлені шляхом визначення обсягу видихуваного газу. Іноді також помилково вважають, що заданий дихальний обсяг гарантовано доставляється в легені хворого незалежно від опору дихальних шляхів і легенево-торакального комлайнса. Насправді це твердження не зовсім вірно. У інспіраторную фазу повітря надходить у дихальний контур і легені хворої, причому розподіл газу багато в чому залежить від їх відносної розтяжності. У середньому вважається, що втрати дихального обсягу в дихальному контурі складають приблизно 4 мл / см Н 2 О.
Вдих, перемикається по потоку, припиняється, коли інспіраторний потік, створюваний вентилятором, знижується до певної (вибраної) величини, незалежно від дихального обсягу і часу вдиху. Цей спосіб зміни фаз дихального циклу використовується в режимі вентиляції з підтримкою тиском (PSV). Зазвичай перемикання на видих відбувається, коли потік газу зменшується до 25% від максимального инспираторного потоку. Для респіратора це означає, що інспіраторне зусилля хворого слабшає, і хворий збирається зробити видих.
Протягом експіраторной фази також контролюється один з параметрів (потік, обсяг, тиск або час). Найбільш часто в експіраторну фазу підтримується заданий тиск, який може бути на рівні атмосферного або позитивним (ПДКВ). Потік також може використовуватися в якості показника, який встановлюється в експіраторну фазу. Наприклад, базовий потік на апараті «Puritan-Bennet 7200» виставляється оператором («flow-by»).
Щоб чотири фази повного дихання були виконані, оператор вибирає і встановлює певні функції і регулювальні параметри за допомогою кнопок, рукояток і т.д., розташованих, як правило, на передній панелі респіратора (керуюча панель, користувальницький інтерфейс). Іншими словами, за допомогою панелі, що управляє оператор визначає, яким чином дихальний цикл буде виконаний, тобто встановлює параметри вентиляції (табл.2).
2. Основні параметри ШВЛ
Таблиця 2
Інспіраторне час (Ti). У хворих, у яких використовується допоміжна вентиляція легенів, бажано, щоб інспіраторне час не було великим. Це поліпшить синхронізацію дихання хворого з роботою апарату ШВЛ. Короткий вдих вимагає високого инспираторного потоку, який збільшує піковий тиск у дихальних шляхах, але може трохи впливати на альвеолярне тиск. Подовжуючи час вдиху, можна досягти поліпшення розподілу вентиляції та оксигенації. Однак при цьому може виникнути феномен ауто-ПДКВ, що необхідно враховувати при проведенні вентиляції. Коли використовується тривалий інспіраторне час (> 1,5 с) часто потрібно седатации і релаксація.
Інспіраторне час можна встановити декількома способами. При вентиляції, контрольованої за обсягом, встановлюваний інспіраторний потік є принциповою детермінантою часу вдиху і відносини вдиху до видиху. Інші способи встановлення тривалості інспіраторной фази - це безпосередня установка часу вдиху, відносини I: E (або зазначення тривалості вдиху в% до тривалості дихального циклу).
Дихальний об'єм (ДО, V T). Найбільш часто у хворих з відносно здоровими легенями, яким проводиться ШВЛ, рекомендується використовувати дихальний об'єм, рівний 10-15 мл / кг ідеальної маси тіла, тобто дещо більше, ніж при спонтанному диханні. Раніше вважалося, що великий дихальний об'єм необхідний для запобігання ателектазірованія. Однак на компрометувати легких великий дихальний об'єм може викликати локальне перерозтягнення легеневої тканини і збільшувати ризик баротравми. В даний час широко прийнято використовувати невеликі дихальні обсяги, особливо у хворих з гострим ушкодженням легенів (СПЛ).
Частота дихання (f). Частота дихання підбирається таким чином, щоб забезпечити необхідну хвилинну вентиляцію: V E = V T × f. Зазвичай на початку ШВЛ її встановлюють у межах 8-12 разів / хв. Прийнятний розрахунковий V T може не завжди забезпечувати нормальний рівень РСО 2, тому потрібен відповідний моніторинг вентиляції (газовий склад крові, капнографії).
Форма инспираторного потоку. Для вентиляції, контрольованої за обсягом, найбільш часто використовуються наступні форми инспираторного потоку:
- Постійний потік (прямокутна форма);
- Регресний потік (рампообразная форма);
- Синусоїдальна форма потоку.
Піковий тиск вище при прямокутному, ніж при спадному потоці, середній тиск і розподіл вентиляції, навпаки, краще при рампообразной формі потоку. Оскільки форма потоку вище на початку вдиху, синхронізація з апаратом ШВЛ краще при спадної формі потоку. Хоча вибір її часто заснований швидше на сформованих стереотипах або можливості доступних вентиляторів, тим не менш визнано, що спадна форма потоку є більш кращою у порівнянні з іншими.
Пауза вдиху також може сприяти поліпшенню розподілу газу. Однак інспіраторна пауза має негативним ефектом на системну гемодинаміку, особливо якщо значно подовжується час вдиху. При допоміжної вентиляції пауза вдиху не повинна використовуватися, оскільки це часто призводить до рассинхронізациі дихання хворого з роботою апарату ШВЛ.
При вентиляції, контрольованої по тиску, форма инспираторного потоку - експонеціально спадна. Швидкість зниження потоку залежить від виставленого тиску і розтяжності легень. При високому опорі потік убуває повільно. При низькій розтяжності і тривалому часу вдиху потік убуває досить швидко, і момент, коли він припиняється, може бути досягнуто до закінчення инспираторного часу.
Середній тиск у дихальних шляхах. Безліч корисних і несприятливих ефектів ШВЛ пов'язаний із середнім тиском в дихальних шляхах. Факторами, що впливають на цей тиск, є:
- Пікове інспіраторне тиск,
- Рівень загального ПДКВ (зовнішнє ПДКВ + ауто-ПДКВ),
- I: E ставлення вдиху до видиху,
- Частота дихання,
- Форма инспираторного потоку.
Для того щоб уникнути багатьох ускладнень ШВЛ, бажано не допускати різкого і значного підвищення середнього тиску в дихальних шляхах. Проте в певних ситуаціях (СПЛ, наприклад) обійтися без цього важко.
Позитивний тиск наприкінці видиху (ПДКВ, РЕЕР - positive end expiratory divssure). ПДКВ часто використовується в інтенсивній терапії у хворих з гострою дихальною недостатністю. Зазвичай невеликі значення його встановлюють у всіх хворих, яким проводиться ШВЛ. Воно необхідне для збільшення функціональної ємності легень, зменшення внутрішньолегеневого шунтування, поліпшення розтяжності легень і оксигенації. У хворих з ГРДС слід використовувати ПДКВ близько 8 - 12 см вод. ст., тобто вище рівня, при якому відбувається коллабірованіе альвеол на видиху (перша точка вигину на кривій «обсяг-тиск»).
ПДКВ вище 15 см Н 2 О застосовують рідко. Такий рівень може бути небезпечний внаслідок перерозтягнення альвеол і негативного впливу на гемодинаміку. ПДКВ слід також обережно використовувати у хворих з однобічним ураженням легень. У цьому випадку збереження позитивного градієнта тиску наприкінці видиху може призвести до перерозтягнення більш розтяжних ділянок легень, приводячи до шунтування крові через невентильовані, менш розтяжні зони.
ПДКВ може бути корисним з точки зору покращення роботи тригера за наявності ауто-РЕЕР в процесі вентиляції хворого. Ауто-РЕЕР в такому випадку є додатковим порогом, який повинен бути подолана до того, як тиск (або потік) зменшиться в дихальних шляхах, щоб тріггеровать вентиляцію. Збільшуючи ПДКВ приблизно до рівня загального (встановлений ПДКВ + ауто-ПДКВ), можна поліпшити здатність хворого ініціювати вдих.
Важливо встановити всі можливі системи тривоги на респіраторі. Найбільш важливою є та система сигналізації, яка виявляє розгерметизацію контуру. Ця ситуація діагностується або по зниженню тиску в дихальному контурі, або щодо зменшення обсягу, виміряного на видиху. Чутливість системи тривог повинна бути встановлена таким чином, щоб виявити не тільки явне роз'єднання елементів контуру, а й порівняно невеликі витоку із системи хворий-вентилятор. Сучасні вентилятори, як правило, мають також системою тривог на надлишковий тиск, втрату заданого ПДКВ, частоти дихання, апное та ін
Література
1. «Невідкладна медична допомога», під ред. Дж. Е. Тінтіналлі, Рл. Кроума, Е. Руїза, Переклад з англійської д-ра мед. наук В. І. Кандрор, д. м. н. М. В. Невєрова, д-ра мед. наук А. В. Сучкова, к. м. н. А. В. Низового, Ю.Л. Амченкова; під ред. Д.м.н. В.Т. Ивашкина, д.м.н. П.Г. Брюсова, Москва «Медицина» 2001
2. Інтенсивна терапія. Реанімація. Перша допомога: Навчальний посібник / За ред. В.Д. Малишева. - М.: Медицина .- 2000 .- 464 с.: Іл .- Учеб. літ. Для слухачів системи післядипломної освіти .- ISBN 5-225-04560-Х
Пензенський Державний Університет
Медичний Інститут
Кафедра Реанімації та інтенсивної терапії
Зав. кафедрою д.м.н., _______________
Реферат
на тему:
Класифікація апаратів ШВЛ і принцип їх роботи
Виконала: студентка V курсу ________Перевірив: к.м.н., доцент _____________
Пенза
2008
План
Введення1. Основні частини апарату ШВЛ
2. Основні параметри ШВЛ
Література
Введення
Єдиної і загальновизнаної класифікації апаратів ШВЛ поки не існує. Зазвичай вона передбачає розподіл їх на групи по ряду характерних ознак: виду енергії, яка використовується при роботі вентилятора, способом перемикання фаз дихального циклу, за принципом дії системи сигналізації і т.д. (Табл.1). Крім того, апарати ШВЛ поділяють за призначенням (стаціонарні, транспортні), по конструкції (пересувні, що перевозяться, що переносяться), за типом рушійного механізму (централізоване джерело стисненого газу, внутрішній або зовнішній компресор, хутра тощо) і т.д.
Таблиця 1. Робоча класифікація апаратів ШВЛ
| Основна ознака | Додаткові ознаки |
| За способом дії | респіратори зовнішньої дії респіратори внутрішньої дії електростимулятори дихання |
| По виду джерела енергії | з ручним приводом з електроприводом з пневмоприводом з комбінований приводом |
| За призначенням | стаціонарні транспортні |
| За типом керуючого пристрою | немікропроцессорние респіратори мікропроцесорні (інтелектуальні) респіратори |
| За способом управління інспіраторной фазою | з контролем за: - Тиску - Обсягом - Потоку - Часу |
| За способом перемикання фаз дихального циклу - З видиху на вдих (ініціація вдиху або тріггерованіе) - Зі вдиху на видих (циклирование) | - За часом - По тиску - По потоку - За обсягом |
1. Основні частини апарату ШВЛ
Основне завдання вентилятора - забезпечити переміщення повітря в легені хворого. Ця мета може бути досягнута шляхом створення негативного тиску в плевральній порожнині або, навпаки, за допомогою позитивного тиску на вході в дихальні шляхи, а також при комбінованому використанні обох способів.
В даний час переважно застосовуються респіратори внутрішньої дії, що подають потік газу до легких хворого. Респіратори зовнішньої дії, які створюють негативний тиск («залізні легені», кірасовие респіратори), представляють лише історичний інтерес. Ще один спосіб забезпечення газообміну - електростимуляція дихання, також застосовується нечасто. Принцип його дії полягає в управлінні вентиляцією шляхом періодичного роздратування діафрагмальних нервів або діафрагми електричними імпульсами.
Джерелом живлення сучасних вентиляторів служать електроенергія або стиснений газ. Апарати з електроприводом підключаються до звичайної електромережі (220 В, 50 Гц), електричним батареям або акумуляторам (найчастіше їх використовують як альтернативного джерела живлення або в апаратах ШВЛ, призначених для транспортування). Респіратори, що працюють від стисненого газу, називають пневматичними (або з пневматичним приводом). Деякі апарати для створення градієнта тиску використовують енергію стисненого газу, який, однак, подається за допомогою компресора, що працює від електрики. Їх прийнято відносити до апаратів з комбінованим живленням. Функціональні можливості останніх дуже високі, система управління в них забезпечується за допомогою мікропроцесорного пристрою.
Робота механізмів, що викликають рух газу в легені хворого, регулюється так званої керуючої схемою, яка визначає, який з параметрів буде підтримуватися на заданому рівні (контролюватися) під час вдиху.
Існує чотири основних параметри, які можуть контролюватися під час роботи респіратора: тиск, об'єм, потік і час. Відповідно, за видом контрольованого параметра респіратори класифікуються як контрольовані за обсягом, тиску, потоку або часу.
При контролі за тиском респіратор підтримує заданий патерн тиску в дихальному контурі незалежно від характеристик легень хворого. У той же час потік і обсяг в цій ситуації будуть багато в чому визначатися імпедансом легеневої тканини.
У разі управління за обсягом, контролюючий механізм вимірює дихальний об'єм і підтримує задану криву «обсяг-час».
У більшості респіраторів доставляється обсяг контролюється опосередковано, шляхом вимірювання та зміни потоку і инспираторного часу. Вентилятор, таким чином, є контрольованим по потоку (Puritan-Bennet 7200, Bear 1000, Servo ventilator
При контролі за часом, тиск, а також потік і обсяг залежать від механічних характеристик дихальної системи. Єдиний параметр, який контролюється в цій ситуації, - це інспіраторне і експіраторное час. Деякі високочастотні вентилятори є контрольованими за часом.
Процес зміни потоку і тиску за часом може бути відображений графічно. Результуючу фігуру прийнято називати кривої. Під час інспіраторной фази вентилятори здатні створювати прямокутну, експоненційну, рампообразную і синусоїдальну криві. Тип кривої залежить від того, яку зі змінних вентилятор контролює. Наприклад, якщо здійснюється контроль тиску, то крива потоку - прямокутна або експонентна, при контролі за обсягом - рампообразная або синусоїдальна, при контролі за потоком - прямокутна, синусоїдальна, рампообразная (висхідна чи спадна) або експонентна падаюча.
Респіратор одномоментно може контролювати тільки один параметр: або тиск у дихальних шляхах, або інспіраторную криву обсягу, або криву потоку. Ці параметри, відповідно, і стають керованими.
У дихальному циклі вентилятора розрізняють чотири фази: інспіраторную, переключення з вдиху на видих, експіраторну, перемикання з видиху на вдих. У кожній з них певний показник (параметр, змінна) вимірюється і використовується для початку, підтримання та закінчення фази.
Коли час, тиск, об'єм або потік досягають заданої величини і викликають перехід роботи вентилятора з видиху на вдих, він тригер по одному з цих параметрів. Наприклад, якщо встановлена апаратна частота дихання 12 раз / хв, то дихальний цикл триватиме 5 з (60: 12). Передбачається, що вентилятор після цього часу переключиться на наступний інспіраторний період. Ця дія відбувається незалежно від самостійних спроб хворого. У такому випадку можна сказати, що вентилятор тригер по часу.
Якщо вентилятор має можливість фіксувати спробу хворого, зазвичай використовують тріггерованіе по тиску або по потоку. Часто під критичною вентиляцією розуміють саме ті режими, при яких інспіраторна фаза ініціюється зусиллям хворого. Наприклад, якщо встановити чутливість тригера на
Тріггерованіе по потоку може здійснюватися кількома способами. Наприклад, коли базовий потік внаслідок спроби хворого вдихнути знижується на задану величину. Припустимо, що базовий потік, який проходить через дихальний контур апарату, складає 10 л / хв, а чутливість тригера встановлена на 3 л / хв. Коли вентилятор визначає падіння потоку на 3 л / хв (на виході з дихального контуру) від вихідних значень (10 л / хв), він починає інспіраторную фазу. Ця система вимагає менше зусиль при диханні хворого, ніж тріггерованіе по тиску при порівняних параметрах.
Ініціація вдиху, крім перерахованих вище способів може здійснюватися вручну, внаслідок екскурсій грудної клітки і т.д.
Тріггерованіе по потоку і по тиску порушується в умовах ауто-ПДКВ, оскільки при обох тригерних системах хворий дихальним зусиллям повинен подолати рівень ауто-ПДКВ (до рівня базового тиску - зовнішнє ПДКВ або 0), перш ніж апарат зафіксує цю спробу.
Тривалість інспіраторной фази визначається часом від початку инспираторного потоку до початку експіраторного потоку. Протягом інспіраторной фази респіратор може контролювати тиск, об'єм або потік, проте зазвичай застосовують контроль лише перших двох.
Респіратор, як правило, обмежує значення цих параметрів. Якщо один з них не може перевищувати заздалегідь встановлене значення, прийнято говорити про обмеження по тиску, по потоку і т.д. Важливо відзначити, що, наприклад, в режимі примусової вентиляції легенів, контрольованої по тиску, останнє в інспіраторную фазу не може перевищувати заданого значення. Однак досягнення цього тиску не приводить до перемикання з вдиху на видих. Інспіраторна фаза в такому випадку закінчиться після закінчення встановленого часу. Таким чином, обмежений параметр не може перевищити встановленого значення, але він не визначає зміну фаз дихального циклу.
Всі сучасні респіратори мають можливість обмеження максимального тиску за допомогою спеціальних запобіжних клапанів. Отже, незалежно від механізму перемикання фаз циклу і контрольованого параметра (контроль за об'ємом або за тиску), респіратори забезпечують режими вентиляції, обмежені по тиску. Це охороняє хворого від надлишкового тиску в дихальних шляхах, особливо при використанні режиму вентиляції, контрольованого за обсягом. Зазвичай встановлюють рівень лімітує тиску на
За способом перемикання фаз дихального циклу з вдиху на видих (циклирование) розрізняють респіратори з перемиканням за часом, по потоку, по тиску або за об'ємом.
Найбільш часто в якості параметра для перемикання фаз дихального циклу використовується час. При перемиканні за часом фаза вдиху припиняється після закінчення заданого часу вдиху. Апарат обмежує інспіраторний потік (або інспіраторную фазу, якщо використовується пауза вдиху) заданим часом, після чого відкривається клапан видиху, і починається експіраторна фаза.
У багатьох респіраторах третього покоління при реалізації режимів, контрольованих за обсягом (CMV-VC, SIMV-VC), апарат може вимірювати потік і вираховувати час, необхідний для доставки заданого дихального об'єму. Таким чином, перемикання на видих відбувається після закінчення певного часу. Слід також зазначити, що режими вентиляції, контрольовані по тиску (РСV, SIMV-РC), фактично також є тайм-циклічними (тобто обмежуваними за часом).
При перемиканні фаз дихального циклу по тиску інспіраторна фаза припиняється, коли досягається заданий тиск у дихальних шляхах. Перемикається по тиску вдих закінчується по досягненні заданого тиску в дихальному контурі, незалежно від дихального обсягу, инспираторного часу і потоку. Дихальний об'єм у цій ситуації залежить від розтяжності легень і опору дихальних шляхів. Оскільки доставляється обсяг в такій ситуації мало передбачений, режими з перемиканням по тиску рідко використовуються в інтенсивній терапії. Описаний варіант вентиляції можна спостерігати на деяких сучасних респіраторах, коли спрацьовування клапана, обмежує максимальний тиск, приводить до припинення инспираторного потоку переключення на видих.
Перемикається за обсягом вдих припиняється після доставки заданого дихального обсягу в легені пацієнта, незалежно від пікового тиску, инспираторного потоку і часу. Саме за таким принципом працюють, наприклад, респіратори РО-5, РО-6, а також інші апарати ШВЛ, призначені в основному для проведення анестезії.
При режимах з перемиканням за обсягом вентилятор не може компенсувати можливі витоки газу, які можуть бути виявлені шляхом визначення обсягу видихуваного газу. Іноді також помилково вважають, що заданий дихальний обсяг гарантовано доставляється в легені хворого незалежно від опору дихальних шляхів і легенево-торакального комлайнса. Насправді це твердження не зовсім вірно. У інспіраторную фазу повітря надходить у дихальний контур і легені хворої, причому розподіл газу багато в чому залежить від їх відносної розтяжності. У середньому вважається, що втрати дихального обсягу в дихальному контурі складають приблизно 4 мл / см Н 2 О.
Вдих, перемикається по потоку, припиняється, коли інспіраторний потік, створюваний вентилятором, знижується до певної (вибраної) величини, незалежно від дихального обсягу і часу вдиху. Цей спосіб зміни фаз дихального циклу використовується в режимі вентиляції з підтримкою тиском (PSV). Зазвичай перемикання на видих відбувається, коли потік газу зменшується до 25% від максимального инспираторного потоку. Для респіратора це означає, що інспіраторне зусилля хворого слабшає, і хворий збирається зробити видих.
Протягом експіраторной фази також контролюється один з параметрів (потік, обсяг, тиск або час). Найбільш часто в експіраторну фазу підтримується заданий тиск, який може бути на рівні атмосферного або позитивним (ПДКВ). Потік також може використовуватися в якості показника, який встановлюється в експіраторну фазу. Наприклад, базовий потік на апараті «Puritan-Bennet 7200» виставляється оператором («flow-by»).
Щоб чотири фази повного дихання були виконані, оператор вибирає і встановлює певні функції і регулювальні параметри за допомогою кнопок, рукояток і т.д., розташованих, як правило, на передній панелі респіратора (керуюча панель, користувальницький інтерфейс). Іншими словами, за допомогою панелі, що управляє оператор визначає, яким чином дихальний цикл буде виконаний, тобто встановлює параметри вентиляції (табл.2).
2. Основні параметри ШВЛ
Таблиця 2
| № п / п | Параметр | Абревіатура (англ.) | Одиниця виміру |
| 1. | Число апаратних дихальних циклів | F, f | дих / хв |
| 2. | Дихальний об'єм | V T | мл, л |
| 3. | Хвилинний об'єм вентиляції | MV | л / хв |
| 4. | Видихуваний хвилинний об'єм дихання | V E | мл, л |
| 5. | Швидкість подачі газової суміші в дихальні шляхи пацієнта на вдиху, інспіраторний потоку газу | Flow, Vi | л / хв |
| 6. | Час вдиху | Ti | з |
| 7. | Час видиху | Te | з |
| 8. | Пауза в кінці вдиху | EIP | З |
| 9. | Співвідношення фаз вдиху і видиху | Ti: Te, I / E | ставлення |
| 10. | Піковий тиск у дихальних шляхах на вдиху | PIP, Pin | см Н 2 О |
| 11. | Тиск у дихальних шляхах під час плато на вдиху | Pplat | см Н 2 О |
| 12. | Середній тиск у дихальних шляхах | Pmean, MAP | см Н 2 О |
| 13. | Позитивне тиск кінця видиху | PEEP | см Н 2 О |
| 14. | Фракція кисню у вдихається газової суміші | FiO 2 | 0,21-1.0 21-100% |
Інспіраторне час можна встановити декількома способами. При вентиляції, контрольованої за обсягом, встановлюваний інспіраторний потік є принциповою детермінантою часу вдиху і відносини вдиху до видиху. Інші способи встановлення тривалості інспіраторной фази - це безпосередня установка часу вдиху, відносини I: E (або зазначення тривалості вдиху в% до тривалості дихального циклу).
Дихальний об'єм (ДО, V T). Найбільш часто у хворих з відносно здоровими легенями, яким проводиться ШВЛ, рекомендується використовувати дихальний об'єм, рівний 10-15 мл / кг ідеальної маси тіла, тобто дещо більше, ніж при спонтанному диханні. Раніше вважалося, що великий дихальний об'єм необхідний для запобігання ателектазірованія. Однак на компрометувати легких великий дихальний об'єм може викликати локальне перерозтягнення легеневої тканини і збільшувати ризик баротравми. В даний час широко прийнято використовувати невеликі дихальні обсяги, особливо у хворих з гострим ушкодженням легенів (СПЛ).
Частота дихання (f). Частота дихання підбирається таким чином, щоб забезпечити необхідну хвилинну вентиляцію: V E = V T × f. Зазвичай на початку ШВЛ її встановлюють у межах 8-12 разів / хв. Прийнятний розрахунковий V T може не завжди забезпечувати нормальний рівень РСО 2, тому потрібен відповідний моніторинг вентиляції (газовий склад крові, капнографії).
Форма инспираторного потоку. Для вентиляції, контрольованої за обсягом, найбільш часто використовуються наступні форми инспираторного потоку:
- Постійний потік (прямокутна форма);
- Регресний потік (рампообразная форма);
- Синусоїдальна форма потоку.
Піковий тиск вище при прямокутному, ніж при спадному потоці, середній тиск і розподіл вентиляції, навпаки, краще при рампообразной формі потоку. Оскільки форма потоку вище на початку вдиху, синхронізація з апаратом ШВЛ краще при спадної формі потоку. Хоча вибір її часто заснований швидше на сформованих стереотипах або можливості доступних вентиляторів, тим не менш визнано, що спадна форма потоку є більш кращою у порівнянні з іншими.
Пауза вдиху також може сприяти поліпшенню розподілу газу. Однак інспіраторна пауза має негативним ефектом на системну гемодинаміку, особливо якщо значно подовжується час вдиху. При допоміжної вентиляції пауза вдиху не повинна використовуватися, оскільки це часто призводить до рассинхронізациі дихання хворого з роботою апарату ШВЛ.
При вентиляції, контрольованої по тиску, форма инспираторного потоку - експонеціально спадна. Швидкість зниження потоку залежить від виставленого тиску і розтяжності легень. При високому опорі потік убуває повільно. При низькій розтяжності і тривалому часу вдиху потік убуває досить швидко, і момент, коли він припиняється, може бути досягнуто до закінчення инспираторного часу.
Середній тиск у дихальних шляхах. Безліч корисних і несприятливих ефектів ШВЛ пов'язаний із середнім тиском в дихальних шляхах. Факторами, що впливають на цей тиск, є:
- Пікове інспіраторне тиск,
- Рівень загального ПДКВ (зовнішнє ПДКВ + ауто-ПДКВ),
- I: E ставлення вдиху до видиху,
- Частота дихання,
- Форма инспираторного потоку.
Для того щоб уникнути багатьох ускладнень ШВЛ, бажано не допускати різкого і значного підвищення середнього тиску в дихальних шляхах. Проте в певних ситуаціях (СПЛ, наприклад) обійтися без цього важко.
Позитивний тиск наприкінці видиху (ПДКВ, РЕЕР - positive end expiratory divssure). ПДКВ часто використовується в інтенсивній терапії у хворих з гострою дихальною недостатністю. Зазвичай невеликі значення його встановлюють у всіх хворих, яким проводиться ШВЛ. Воно необхідне для збільшення функціональної ємності легень, зменшення внутрішньолегеневого шунтування, поліпшення розтяжності легень і оксигенації. У хворих з ГРДС слід використовувати ПДКВ близько 8 -
ПДКВ вище
ПДКВ може бути корисним з точки зору покращення роботи тригера за наявності ауто-РЕЕР в процесі вентиляції хворого. Ауто-РЕЕР в такому випадку є додатковим порогом, який повинен бути подолана до того, як тиск (або потік) зменшиться в дихальних шляхах, щоб тріггеровать вентиляцію. Збільшуючи ПДКВ приблизно до рівня загального (встановлений ПДКВ + ауто-ПДКВ), можна поліпшити здатність хворого ініціювати вдих.
Важливо встановити всі можливі системи тривоги на респіраторі. Найбільш важливою є та система сигналізації, яка виявляє розгерметизацію контуру. Ця ситуація діагностується або по зниженню тиску в дихальному контурі, або щодо зменшення обсягу, виміряного на видиху. Чутливість системи тривог повинна бути встановлена таким чином, щоб виявити не тільки явне роз'єднання елементів контуру, а й порівняно невеликі витоку із системи хворий-вентилятор. Сучасні вентилятори, як правило, мають також системою тривог на надлишковий тиск, втрату заданого ПДКВ, частоти дихання, апное та ін
Література
1. «Невідкладна медична допомога», під ред. Дж. Е. Тінтіналлі, Рл. Кроума, Е. Руїза, Переклад з англійської д-ра мед. наук В. І. Кандрор, д. м. н. М. В. Невєрова, д-ра мед. наук А. В. Сучкова, к. м. н. А. В. Низового, Ю.Л. Амченкова; під ред. Д.м.н. В.Т. Ивашкина, д.м.н. П.Г. Брюсова, Москва «Медицина» 2001
2. Інтенсивна терапія. Реанімація. Перша допомога: Навчальний посібник / За ред. В.Д. Малишева. - М.: Медицина .- 2000 .- 464 с.: Іл .- Учеб. літ. Для слухачів системи післядипломної освіти .- ISBN 5-225-04560-Х