Механические вентиляторы

С тех пор, как для лечения больных полиомиелитом начали использовать "железное легкое" (Iron Lung), механические вентиляторы сохраняют пациентам жизнь при проявлениях дыхательной недостаточности. Механические вентиляторы применяются в отделениях интенсивной терапии (ОРИТ – ICU), где они используются для поддержания дыхательной функции у больных с дыхательной недостаточностью. Современные больницы используют вентиляторы положительного давления, которые подают воздух в легкие пациента. Существуют две основные дыхательные фазы, которые должен имитировать вентилятор: вдох и выдох. Вдох начинается тогда, когда диафрагма сокращается и перемещается вниз, в результате чего в плевральной полости развивается отрицательное давление. Эта разница давлений заставляет воздух двигаться в легкие. Выдох – это пассивный процесс, когда диафрагма расслабляется, в результате чего давление в грудной клетке выравнивается и происходит выброс воздуха из легких.


У вентиляторов есть несколько типов настроек для приспосабливания вентиляции к потребностям больного. Большая часть этой терминологии относится ко вдоху; поддержка выдоха почти всегда осуществляется через ПДКВ (PEEP) или СИПАП (CPAP), как описано ниже. Во-первых, вентилятор должен знать, когда инициировать вдох. Это явление известно как запуск. Запуск может происходить с заданной по времени частотой. Вентилятор также может "улавливать" попытку пациента сделать вдох путем уменьшения базового давления, в результате чего происходит инициирование вдоха. Большинство современных вентиляторов сегодня инициируют вдох посредством распознавания потока инспирации, создаваемого пациентом. Этот механизм требует меньше усилий со стороны пациента, чем запуск давления.

Вентиляторы должны знать, сколько воздуха доставлять пациенту при вдохе. Это может осуществляться посредством контроля объема или контроля давления. При контроле объема вентилятор настроен для подачи определенного объема воздуха во время вдоха. При контроле давления целью является достижение определенного давления. Еще один параметр известен как чередование, когда вентилятор переключается между вдохом и выдохом. После того, как вентилятор достигает целевого объема или давления, прибор должен знать, как долго поддерживать это состояние. Чередование может осуществляться по времени, потоку или объему. Вдох может также иметь тип потока. При спонтанном дыхании тип потока является синусоидальным. Поток может быть постоянным, когда его скорость в при вдохе не меняется. Поток может быть замедленным, как при вентиляции под давлением, когда вдох замедляется при увеличении давления в дыхательных путях. Наконец, поток может быть ускоренным, постепенно увеличиваясь при вдохе (в клинической практике ускорение не используется).

В искусственной вентиляции легких существует несколько режимов или форм вентиляции. Что именно определяет режим часто зависит от типа вдохов пациента. Вдохи классифицируются как обязательные, выполняемые при содействии или спонтанные. Обязательные вдохи устанавливаются в зависимости от скорости потока воздуха при дыхании и без постороннего содействия. Вдохи, выполняемые при содействии,– это вдохи, когда пациент может инициировать дыхание при поддержке, оказываемой вентилятором при вдохе. Спонтанные вдохи – это вдохи, которые осуществляются совершенно без посторонней помощи.

Говоря вкратце о наиболее распространенных режимах дыхания, следует упомянуть обыкновенную контролируемую вентиляцию (ОКВ – CMV), вентиляцию с контролируемой поддержкой (Assist Control), перемежающуюся принудительную вентиляцию (часто используемую как синхронизированная перемежающаяся принудительная вентиляция – СППВ/SIMV), поддержку давления и высокочастотную вентиляцию. ОКВ – это дыхание, находящееся в полной зависимости от искусственной вентиляции легких. Вентиляция с контролируемой поддержкой позволяет пациенту начать вдох воздух, в то время как вентилятор контролирует дыхание. При ППВ (IMV) пациент может делать спонтанные вдохи с периодическим введением в дыхательный цикл обязательных вдохов. СППВ – это ППВ, которая синхронизируются с помощью компьютера, чтобы предотвратить накапливание вдохов. При поддержке давления пациент контролирует все аспекты дыхания, за исключением предельного давления. Высокочастотная вентиляция используется для постоянного поддержания среднего давления в дыхательных путях посредством обеспечения высокой частоты коротких вдохов.

Как уже говорилось ранее, поддержка вентилятора – это в значительной степени поддержка вдоха, с двумя основными исключениями, когда поддерживается выдох: положительное давление в конце выдоха (ПДКВ – PEEP) и непрерывное положительное давление в дыхательных путях (СИПАП – CPAP). И ПДКВ, и СИПАП используются для поддержания положительного давления в дыхательных путях, чтобы альвеолярные дыхательные пути оставались открытыми. Вентилятор может обеспечивать ПДКВ (обычно от 3 до 5 см Н2О) или быть запрограммирован на несколько укороченную фазу выдоха, вызывая тем самым удерживание воздуха в легких.

Последнее называется внутренним ПДКВ или "автоПДКВ". Внутреннее ПДКВ часто применяется при анестезии во время операций, когда для седации пациента не может быть использовано внешнее ПДКВ. Тем не менее, большое количество ПДКВ может вызвать задержку жидкости и привести к осложнениям. Когда газ попадает в дыхательные пути, тем самым блокируя их, для раскрытия дыхательных путей часто используется СИПАП-терапия. Например, у людей с большой окружностью шеи во время сна может произойти коллапс глотки. СИПАП обеспечивает избыточное давление, которое открывает глотку, и воздух может попадать в легкие. В зависимости от потребностей пациентов вентиляторы СИПАП могут быть однонаправленными или двунаправленными.