Смекни!
smekni.com

Разработка процессорного модуля аппарата искусственной вентиляции лёгких (стр. 4 из 13)

Общим принципом осуществления ИВЛ оста­ется метод вдувания газа в верхние дыхательные пути пациента. Внешний метод вентиляции, электростимуляция дыхательных мышц, экстракорпо­ральный газообмен, апнойная вентиляция посто­янным потоком газа и асинхронная вентиляция двух легких не имеют видимых перспектив. Прак­тически перестала применяться ИВЛ с активным выдохом. Более четко определены границы разум­ного использования ИВЛ с частотой, намного превышающей частоту самостоятельного дыхания (высокочастотная — ВЧ ИВЛ), а именно: во время реконструктивных хирургических вмешательств на верхних дыхательных путях, для обеспечения cинхронизации нуждающихся в ИВЛ пациентов, которые по различным причинам обычными ме­тодами синхронизируются плохо, и для струйной ВЧ ИВЛ через введенную чрескожно в трахею специальную иглу, когда обычная интубация не­возможна. Осцилляторная вентиляция с частотой 1000 в минуту клинического применения не на­шла.

Вместе с тем прослеживаются вполне опреде­ленные тенденции развития частных методик ИВЛ. Основное направление — переход от наибо­лее часто используемой сейчас управляемой ИВЛ к менее инвазивным методикам. Для них, во-пер­вых, характерны различные сочетания навязывае­мого пациенту режима с самостоятельным дыха­нием; при этом аппарат выполняет не всю, а толь­ко часть работы, затрачиваемой на вентиляцию, и "вклад" управляемой ИВЛ можно постепенно сни­жать. Распространение таких методов обосновы­вает замену самого термина "искусственная венти­ляция легких" на более широкое понятие "венти­ляционная поддержка". Во-вторых, неинвазивным считают присоединение аппарата для интенсив­ной терапии к пациенту с помощью трахеальных трубок, вводимых через нос, или масок, которые обеспечивают непосредственный доступ в верхние дыхательные пути.

Расположить наиболее известные методики вентиляционной поддержки в порядке снижения роли принудительной вентиляции и возрастания роли самостоятельного дыхания можно следую­щим образом:

УправляемаяИВЛ (Conrolled Mechanical Ventilation - CMV).

Управляемая ИВЛ с ограничением давления (Pressure Limited Ventilation - PLV).

Управляемая вентиляция с управлением по давлению (Pressure Controlled Mechanical Ventilation - PCMV

Управляемая вентиляция с управлением по давлению и инверсным отношением длительно­
стей вдоха и выдоха (Pressure Controlled Inverse).

Вспомогательная (триггерная) ИВЛ (Assisted Mechanical Ventilation - AMV).

Поддержкадавлением (Pressure Support - PS).

Периодическая (синхронизированнаяилинесинхронизированная) ИВЛ ((Synchronized) Intermittent Mandatory Ventilation – (S) IMV).

Периодическая ИВЛ с автоматическим под­держанием минутной вентиляции (Extended Mandatory Minute Ventilation - EMMV).

Вентиляция с периодическим сбросом по­стоянного давления (Pressure Release Ventilation - PRV).

Двухфазная вентиляция — самостоятельное дыхания с двумя уровнями повышенного давле­
ния (Biphasic Positive Airway Pressure - BIPAP).

Самостоятельное дыхание с постоянно повышенным давлением (Continuous Positive Pressure Ventilation-CPAP).

К относительно новым возможностям управ­ляемой ИВЛ можно отнести создание задержки на вдохе . ("плато"), а также инверсных отношений длительностей вдоха и выдоха (с более коротким, выдохом), изменение формы скорости вдувания вдыхаемого газа. Сюда же можно включить и модуляцию этой скорости ВЧ-колебаниями, кото­рую можно одновременно считать и прерывистым вариантом ВЧ ИВЛ.

Необходимо подчеркнуть несколько особенностей новых методик. Появление некоторых из них не является результатом планомерной разработки, иногда они обнаружены случайно или же появи­лись по предложению создателей аппаратуры. По­этому не всегда ясен механизм их воздействия, а показания к применению нельзя считать вполне определенными. Хотя постепенное распростране­ние перечисленных методик, несомненно, являет­ся тенденцией развития аппаратов ИВЛ, из-за приведенных особенностей этот процесс требует известной осмотрительности.

Из многообразия показаний и мест примене­ния ИВЛ вытекает необходимость оснащения ле­чебных учреждений достаточно обширной но­менклатурой аппаратов данного назначения, а именно:

1. Для длительного применения в отделениях интенсивной терапии, реанимации, послеопера­ционных палатах и отделениях. В связи с резким различием диапазонов параметров необходимы отдельные модели, предназначенные: а) для взрослых и детей старшего возраста и б) для ново­рожденных и детей в возрасте до 5—6 лет. В каж­дой "возрастной" категории аппаратов находят спрос 2—3 модели, отличающиеся шириной набо­ра функциональных возможностей, диапазоном установки параметров, степенью оснащения средствами мониторинга, дополнительными возмож­ностями, а также стоимостью.

Для применения во время ИА по любому дыхательному контуру и с использованием любых
известных анестетиков. При этом также должна быть обеспечена возможность применения и у
взрослых, и у детей. Функциональные возможно­сти таких аппаратов могут быть значительно суже-­
ны, и градация по широте возможностей, по-видимому, не требуется.

Для применения в условиях скорой помощи, экстремальной медицины, при медицинской эва-­
куации и др. Здесь на первый план выступают ав­тономность, портативность, возможность использования так называемыми парамедиками. Про­сматриваются две категории аппаратов — с приводом вручную и с автономным пневмопитанием. Градации по возрасту пациентов также необхо­димы.

В отдельную группу стоит выделить аппара­ты для реализации некоторых специфических ме­-
тодик, например ВЧ ИВЛ, бронхоскопии и др.

Количественные характеристики традицион­ных режимов ИВЛ можно считать установивши­мися. Для аппаратов, предназначенных для ин­тенсивной терапии взрослых пациентов, обычно считаются достаточными максимальные значения минутной вентиляции 40—50 л/мин, дыхательного объема 1,5—2 л, частоты вентиляции 60 в минуту. Для применения аппаратов во время анестезии, в экстремальной медицине и для амбулаторного ле­чения требования к этим характеристикам могут быть несколько снижены.

Для аппаратов, предназначенных для новорож­денных.и детей младшего возраста, отметим; тен- денцию к обеспечению вентиляции детей, родив­шихся со значительной степенью недоношенно­сти. Ведущие специалисты-медики России по-разному оценивают верхний предел частоты вентиляции. Трудно не согласиться с мнением, что для частоты более 60—80 в минуту необходима специальная аппаратура. Тем не менее в ряде за­рубежных аппаратов, реализующих традицион­ные методики ИВЛ, можно встретить возмож­ность установки частоты вплоть до 120—150 в ми­нуту.

Практический интерес представляет определе­ние верхнего предела установки минутной венти­ляции и других параметров, зависящих от быстро изменяющихся с возрастом вентиляционных по­требностей ребенка. Большинство изготовителей ориентируются только на две возрастные града­ции: аппарат для взрослых, включая детей стар­шего возраста, и аппарат для новорожденных и детей младшего возраста. В ряде международных стандартов граница проводится не по возрасту, а по массе тела ребенка (15 кг), что более обосно­ванно. Во всяком случае, можно считать, что мак­симальные значения объемных параметров (ми­нутная вентиляция и дыхательный объем) аппара­тов для новорожденных и детей младшего возрас­та должны несколько перекрывать минимальные значения тех же параметров, обеспечиваемых ап­паратами для взрослых, и наоборот.

Верхний предел давления, которое аппараты могут создавать в легких пациента, обычно огра­ничивается значением 60—100 гПа. Максималь­ное значение положительного давления конца

вдоха в подавляющем большинстве случаев со­ставляет 15—20 гПа.

Технические решения современных аппаратов ИВЛ во многом сблизились. В настоящее время применяются 4 схемы для подачи газовой смеси пациенту.

Генератор вдоха постоянного потока с ком­мутирующими устройствами в линиях вдоха и вы­доха, выполненный в виде смесителя сжатого ки­слорода, поступающего извне, и сжатого воздуха.
В большинстве зарубежных аппаратов последний также подается из внешнего источника (аппараты серий "Putitan-Bennet", "Веаг", большинство мо­делей фирм "Bird" “Drager” и др.) или поставляемым отдельно компрессором высокого давления. В отечественных аппаратах воздух подает встроен­ный в аппарат компрессор низкого давления. Та­кая схема позволяет достаточно легко реализовать разнообразные режимы работы и измерять харак­теристики вентиляции. Однако конструктивное осуществление этой схемы довольно сложно, ис­пользование во время ИА затруднено. Примером
такого решения являются аппараты "Спирон-201","Фаза-5" и др.

Генератор вдоха постоянного потока с коммутирующим устройством только в линии выдоха. Здесь через линии вдоха газ течет постоянно, с частотой дыхания перекрывается только линия выдоха, поэтому конструкция таких аппаратов проще, чем по схеме 1. Особенно проста реализа­ция режимов, требующих создания в линии выдо­ха постоянного подпора положительного давления (ПДКВ, самостоятельное дыхание под положи­тельным давлением и др.). Конструктивная форма выполнения генератора вдоха такая же, что и для схемы 1. Постоянный поток газа, через дыхательный контур, с одной стороны позволяет легче, контролировать его величину и подаваёмую ми­нутную вентиляцию, а с другой - вызывает1 повы­шенный расход газовой смеси, затрудняет измере­ние выдыхаемого объема и применение во время ИА. Поэтому данный принцип используется поч­ти исключительно в аппаратах для интенсивной терапии у детей (например, в аппарате "Спиро-Вита-412"), где повышенный расход кислорода незначителен по абсолютной величине.