новости компании о Ключевые принципы, применение и безопасность аппаратов ИВЛ для анестезии

Представьте себе пациента на операционном столе, чья жизнь поддерживается сложным аппаратом — анестезиологическим аппаратом ИВЛ. Каждый вдох, каждая регулировка давления критически важны для безопасности пациента и послеоперационного восстановления. Но как выбрать высокопроизводительный, надежный анестезиологический аппарат ИВЛ для защиты жизни? Эта статья углубляется в каждый аспект анестезиологических аппаратов ИВЛ, от их исторического развития до передовых технологий, принципов работы и клинического применения, чтобы помочь вам принять обоснованное решение.

В 1846 году самые ранние формы анестезии полагались на простые испарители, требуя от пациентов спонтанного дыхания для вдыхания анестезирующих газов. Сегодня анестезиологические аппараты ИВЛ превратились в высокоразвитые, автоматизированные устройства. От анестезиологического аппарата HEG Boyle, разработанного Coxeters в 1917 году, до автоматического аппарата ИВЛ с положительным давлением Pulmoflator, изобретенного Blease в 1945 году, и до современных интегрированных анестезиологических рабочих станций с возможностями ИВЛ на уровне ОРИТ, производимых такими компаниями, как Dräger и Datex-Ohmeda, анестезиологические аппараты ИВЛ претерпели замечательную трансформацию.

Современные анестезиологические аппараты ИВЛ оснащены сложными компьютерными системами управления и многочисленными улучшениями дыхательных контуров, обеспечивающими расширенную поддержку вентиляции для пациентов в сложных состояниях. Ниже мы рассмотрим классификацию, принципы работы, режимы вентиляции новых аппаратов ИВЛ и улучшения в дыхательных контурах, а также потенциальные риски, связанные с использованием аппаратов ИВЛ.

Анестезиологические аппараты ИВЛ можно классифицировать различными способами, в том числе по механизму действия:

1. Механические аппараты ИВЛ с пальцевым управлением: Они работают по принципу Т-образного соединения, создавая прерывистую вентиляцию с положительным давлением путем ритмичного перекрытия Т-образного соединения. Например, в аппарате ИВЛ Sechrist используется пневматический клапан вместо пальца анестезиолога, а цикличность клапана определяется настройками на панели управления аппарата ИВЛ.
2. Аппараты ИВЛ с делителем минутного объема: Они подают газ под давлением в дыхательную систему, который собирается в резервуарном мешке, постоянно находящемся под давлением пружины, груза или эластичной отдачи. Они оснащены клапанами вдоха и выдоха, управляемыми «бистабильным» механизмом. Весь подаваемый приводной газ подается пациенту. Например, если поток свежего газа к пациенту составляет 10 л/мин, этот объем подается в виде минутной вентиляции, но делится на дыхательные объемы в зависимости от настроек аппарата ИВЛ (например, 10 вдохов по 1 л или 20 вдохов по 0,5 л). Примеры включают аппараты ИВЛ East-Freeman, Flomasta и Manley MP3.
3. Аппараты ИВЛ сжимающие мешок: Они обычно используются с системами с кругом или Mapleson D. Мешок можно сжимать пневматически (помещать в камеру, заполненную приводным газом) или механически (с помощью мотора, шестеренок, рычагов, пружин или грузов). Примеры включают Manley Servovent, Penlon Nuffield серии 400, Ohmeda 7800 и Servo серии 900.
4. Аппараты ИВЛ с прерывистым выдуванием: Они приводятся в действие источником газа или сжатым воздухом под давлением 45–60 фунтов на квадратный дюйм. Приводной газ обычно подается пациенту неразбавленным, но может смешиваться с воздухом, кислородом или анестезирующими газами через устройство Вентури. Примеры включают Pneupac и Penlon Nuffield серии 200.

Современные анестезиологические аппараты ИВЛ также можно классифицировать по источнику питания, приводному механизму, типу контура, механизму циклирования и типу сильфона.

Источники питания включают сжатый газ, электричество или их комбинацию. Более старые пневматические аппараты ИВЛ требовали только пневматического источника питания, в то время как современные электронные аппараты ИВЛ нуждаются в электричестве или комбинации электричества и сжатого газа.

• Двухконтурные: Аппараты ИВЛ с сильфонами.
• Одноконтурные: Поршневые аппараты ИВЛ.

Двухконтурные аппараты ИВЛ являются наиболее распространенными на современных анестезиологических рабочих станциях. Они оснащены сильфонами кассетного типа, где газ под давлением сжимает сильфоны, обеспечивая вентиляцию пациента. Примеры включают Datex-Ohmeda 7810, 7100, 7900 и 7000, а также North American Dräger AV-E и AV-2+.

Поршневые аппараты ИВЛ (например, Apollo, Narkomed 6000, Fabius GS) используют управляемый компьютером двигатель вместо сжатого газа для подачи дыхательного газа. Эти системы имеют один контур подачи газа пациенту, а не отдельные контуры для пациента и приводных газов.

Большинство анестезиологических аппаратов ИВЛ являются циклическими по времени и обеспечивают управляемую механическую вентиляцию. Фаза вдоха инициируется устройством синхронизации. Более старые пневматические аппараты ИВЛ использовали жидкостную синхронизацию, в то время как современные электронные аппараты ИВЛ используют твердотельную синхронизацию и классифицируются как циклические по времени и электронно управляемые.

Направление движения сильфонов во время выдоха определяет их классификацию. Восходящие (стоячие) сильфоны поднимаются во время выдоха, а нисходящие (висячие) сильфоны опускаются. Большинство современных анестезиологических аппаратов ИВЛ используют восходящие сильфоны, которые безопаснее. В случае отсоединения восходящие сильфоны сжимаются и не заполняются снова, в то время как нисходящие сильфоны продолжают двигаться, потенциально засасывая воздух из помещения в дыхательную систему. Некоторые новые системы (например, Dräger Julian, Datascope Anestar) используют нисходящие сильфоны со встроенными тревогами апноэ CO₂ для безопасности.

Эти аппараты ИВЛ состоят из сильфона, заключенного в прозрачную жесткую пластиковую камеру. Сильфон действует как интерфейс между дыхательным газом и приводным газом. Во время вдоха приводной газ (кислород или воздух под давлением 45–50 фунтов на квадратный дюйм) подается в пространство между стенкой камеры и сильфоном, сжимая сильфон и подавая анестезирующий газ пациенту. Во время выдоха сильфон расширяется, когда в него поступает дыхательный газ, а избыточный газ отводится в систему удаления отработанных газов. Конструкции с восходящими сильфонами по своей сути создают положительное давление в конце выдоха (PEEP) 2–4 см H₂O.

Поршневые аппараты ИВЛ (например, Apollo, Narkomed 6000, Fabius GS) используют электродвигатель для сжатия газа в дыхательном контуре, генерируя механический вдох. Жесткая конструкция поршня позволяет точно доставлять дыхательный объем, а компьютерное управление обеспечивает расширенные режимы вентиляции, такие как синхронизированная перемежающаяся принудительная вентиляция (SIMV), вентиляция с контролем давления (PCV) и вентиляция с поддержкой давлением (PSV).

• Бесшумная работа.
• Отсутствие присущего PEEP (в отличие от аппаратов ИВЛ с восходящими сильфонами).
• Более высокая точность доставляемого дыхательного объема благодаря компенсации податливости и утечек, отсоединению свежего газа и жесткой конструкции поршня.
• Электричество питает поршень, устраняя необходимость в приводном газе.
• Датчики давления обеспечивают точную подачу объема.

• Потеря привычной визуальной обратной связи восходящих сильфонов во время отсоединения.
• Бесшумная работа может сделать регулярное циклирование менее слышимым.

При использовании аппарата ИВЛ регулируемый клапан ограничения давления (APL) должен быть функционально удален или изолирован от контура. Переключатель мешок/аппарат ИВЛ выполняет эту задачу. В режиме «мешок» аппарат ИВЛ исключается, что позволяет проводить спонтанную/ручную вентиляцию. В режиме «аппарат ИВЛ» дыхательный мешок и клапан APL исключаются из контура. Некоторые новые аппараты автоматически исключают клапан APL при включении аппарата ИВЛ.

Отсоединение свежего газа — это функция некоторых новых анестезиологических рабочих станций с поршневыми или нисходящими сильфонными аппаратами ИВЛ. В традиционных круговых системах поток свежего газа напрямую связан с контуром, увеличивая доставляемый дыхательный объем. При отсоединении свежий газ отводится во время вдоха в резервный мешок, который накапливает газ до выдоха. Это снижает риск волюмотравмы или баротравмы от чрезмерного потока свежего газа. Примеры включают Dräger Narkomed 6000 и Fabius GS.

Ранние анестезиологические аппараты ИВЛ были проще, чем аппараты ИВЛ ОРИТ, с меньшим количеством режимов вентиляции. Однако, поскольку тяжелобольные пациенты все чаще подвергаются хирургическому вмешательству, спрос на расширенные режимы вырос. Современные анестезиологические аппараты теперь включают в себя многие режимы вентиляции в стиле ОРИТ.

Все аппараты ИВЛ предлагают VCV, обеспечивая заданный объем при постоянном потоке. Пиковое инспираторное давление варьируется в зависимости от податливости пациента и сопротивления дыхательных путей. Типичные настройки:

• Дыхательный объем: 6–10 мл/кг.
• Частота дыхания: 8–12 вдохов/мин.
• PEEP: Начните с 0–5 см H₂O и титруйте.

В PCV инспираторное давление постоянно, а дыхательный объем варьируется. Поток сначала высокий, чтобы достичь заданного давления в начале вдоха, затем уменьшается для поддержания давления (паттерн замедляющегося потока). PCV улучшает оксигенацию при лапароскопической бариатрической хирургии и идеально подходит для новорожденных, беременных пациенток и пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом.

Этот новый режим сочетает в себе PCV с целевым дыхательным объемом. Аппарат ИВЛ обеспечивает равномерные дыхательные объемы при низком давлении с использованием замедляющегося потока. Первый вдох контролируется по объему для определения податливости пациента, а последующие вдохи корректируют инспираторное давление соответствующим образом.

SIMV обеспечивает гарантированные вдохи, синхронизированные с усилиями пациента, позволяя спонтанные вдохи между принудительными вдохами. Он полезен при общей анестезии, когда лекарства (например, анестетики, нервно-мышечные блокаторы) влияют на частоту дыхания и дыхательный объем. SIMV может быть с контролем по объему (SIMV-VC) или с контролем по давлению.

PSV полезна для поддержания спонтанного дыхания при общей анестезии, особенно с надгортанными дыхательными путями (например, ларингеальная маска). Она уменьшает работу дыхания и компенсирует снижение функциональной остаточной емкости, вызванное ингаляционными анестетиками. Некоторые аппараты ИВЛ предлагают резервное апноэ (PSV-Pro), если спонтанные усилия прекращаются.

Примеры включают Datex-Ohmeda S/5 ADU, в котором используется микропроцессорный пневматический двухконтурный восходящий сильфон с датчиком потока/давления «D-Lite» на Y-образном соединении, и рабочие станции Dräger Narkomed 6000, Fabius GS и Apollo, в которых используются поршневые одноконтурные аппараты ИВЛ с отсоединением свежего газа.

Тревоги об отсоединении критически важны и должны пассивно активироваться во время использования. Рабочие станции должны иметь как минимум три тревоги об отсоединении: низкое пиковое инспираторное давление, низкий выдыхаемый дыхательный объем и низкий выдыхаемый CO₂. Другие тревоги включают высокое пиковое давление, высокое PEEP, низкое давление подачи кислорода и отрицательное давление.

Распространенные проблемы включают отсоединения дыхательного контура, связь потока свежего газа с аппаратом ИВЛ (увеличение дыхательного объема и пикового давления при высоком потоке свежего газа), высокое давление в дыхательных путях (риск баротравмы или гемодинамических нарушений), проблемы со сборкой сильфонов (утечки или неисправности), несоответствия дыхательного объема (из-за податливости контура или утечек), сбои питания и случайное отключение аппарата ИВЛ.