Аппарат ИВЛ — это устройство, которое дышит за или помогает пациенту дышать. Его еще называют респиратором. Аппарат ИВЛ подключен к компьютеру, с которого им управляет медсестра или врач. Устройство подключается к человеку через специальную дыхательную трубку, которая помещается в рот или через отверстие в шее. Это отверстие называется трахеостомой. Устройство посылает сигналы тревоги, которые предупреждают медицинский персонал, когда что-то необходимо исправить или изменить.
История изобретения
Механическая вентиляция легких — спасительная терапия, которая стала катализатором развития современных отделений интенсивной терапии. Искусственная вентиляция легких восходит к пяти векам от первой письменной работы Андреаса Везалия, в которой он описал способ наложения трахеостомы для искусственной вентиляции легких у животного. Одним из основных достижений в области искусственной вентиляции легких за последние десятилетия стала разработка стратегии защитной вентиляции легких. Эта стратегия основана на понимании ятрогенных последствий ИВЛ, таких как машинное повреждение легких. Эти стратегии значительно улучшили клинические исходы у пациентов с дыхательной недостаточностью.
Аппарат ИВЛ по сути является устройством, заменяющим или дополняющим функцию мышц вдоха, количество энергии, необходимое для обеспечения поступления газа в альвеолы при вдохе. В самых ранних сообщениях об искусственной вентиляции этот механизм обеспечивался дыхательными мышцами другого человека, например, при искусственной вентиляции легких «изо рта в рот». Ученые проследили упоминания о реанимации новорожденных еще в 1472 году. Имеются также сведения о реанимации шахтера, спасенного после искусственной вентиляции легких методом «изо рта в рот» в 1744 году. В XVIII веке искусственная вентиляция легких стала принят метод оказания первой помощи утонувшим.
Автоматические искусственные вентиляторы появились спустя 150 лет. Впервые они были опубликованы в 1907 году. Внедрение аппаратов искусственной вентиляции легких в наркоз продолжалось медленно. Новый этап в развитии автоматических аппаратов искусственной вентиляции легких начался в 1952 г., после катастрофической эпидемии полиомиелита в Дании. В то время из-за очень большого количества бульбарных поражений 316 из 866 пациентов с параличом нуждались в постуральном дренаже, трахеостомии или респираторной поддержке в течение 19 недель. С помощью трахеостомии и ручной искусственной вентиляции легких датские врачи снизили смертность от полиомиелита с 80% в начале эпидемии до 23% в конце. Механическая вентиляция проводилась полностью вручную, и в общей сложности 1400 студентов университета работали над вентиляцией пациентов. Опасения, что новая эпидемия может затронуть Европу, ускорили разработку аппаратов ИВЛ.
Показания к проведению ИВЛ
Людей подключают к аппаратам ИВЛ, когда они не могут дышать самостоятельно. Это может произойти по одной из следующих причин:
- убедиться, что человек получает достаточно кислорода и избавляется от углекислого газа;
- после операции людям может понадобиться этот аппарат, чтобы дышать за них, когда пациенту дали лекарство, вызывающее сонливость, и его дыхание не возвращается к норме;
- человек болен или травмирован и не может нормально дышать.
Большую часть времени он нужен только на короткое время — часы, дни или недели. Но в некоторых случаях искусственная вентиляция легких необходима в течение нескольких месяцев, а иногда и лет. В больнице за человеком, который находится на искусственной вентиляции легких, внимательно наблюдают медицинские работники.
Люди, которые нуждаются в аппаратах ИВЛ в течение длительного времени, могут оставаться в учреждениях длительного ухода. Некоторые люди с трахеостомой могут оставаться дома.
Люди, находящиеся на ИВЛ, находятся под пристальным наблюдением на предмет развития легочной инфекции. При подключении к аппарату человеку сложно отхаркивать мокроту. Если слизь накапливается, легкие не получают достаточного количества кислорода. Мокрота также может привести к пневмонии. Чтобы избавиться от слизи, требуется процедура, называемая отсасыванием. Для этого в рот вставляют тонкую трубку для удаления слизи.
Поскольку пациент не может говорить, необходимо приложить особые усилия для наблюдения за ним и предоставления других средств связи.
Классификация аппаратов ИВЛ
Существуют разные типы аппаратов ИВЛ, и их можно классифицировать по разным параметрам, как при использовании отрицательного или положительного давления, так и по такому параметру, как инвазивность.
- Устройство давления. Вентиляция контролируется путем регулировки длины вдоха (с учетом времени) и объема отсасывания.
- Устройства избыточного давления. Вентилятор создает положительное давление, которое нагнетает воздух в легкие пациента и увеличивает внутрилегочное давление. Количество подаваемого воздуха зависит от величины приложенного давления и продолжительности его подачи. Побочные эффекты положительного вентиляционного давления включают: снижение венозного возврата, повышение внутригрудного давления, повышение внутричерепного давления, снижение сердечного выброса. Выдох пассивный и начинается, когда прекращается давление и открывается клапан выдоха.
- Домашние фанаты. Многие вентиляторы отрицательного и положительного давления можно использовать дома. Неинвазивные машины и устройства CPAP часто используются в домашних условиях.
- Вентиляторы с ограниченным давлением. Общие принципы их работы: непрерывный поток воздуха, отдаваемый между вдохами для спонтанного дыхания. Вдох начинается и заканчивается в соответствии с установленным временем вдоха. Поддерживает заданный предел давления при использовании перепада давления. Объем доставки необходимо тщательно контролировать, так как он зависит от: скорости потока, времени вдоха, сопротивления дыхательных путей, усилия пациента при спонтанном дыхании.
Структура аппарата ИВЛ
Вентилятор с положительным давлением подает воздух к пациенту через набор гибких трубок, называемых контуром пациента. В зависимости от конструкции вентилятора этот контур может иметь одну или две магистральные трубы.
Контур соединяет вентилятор с эндотрахеальной трубкой, трахеостомической трубкой для инвазивной вентиляции или неинвазивной маской.
Для инвазивной вентиляции через рот или нос пациента вводят эндотрахеальную трубку или через разрез на шее вводят трахеостомическую трубку.
При неинвазивной вентиляции контур пациента подключается к маске, закрывающей рот и/или нос.
Трубка, используемая для инвазивной вентиляции, может иметь воздушную манжету для обеспечения герметичности. Неинвазивная маска имеет уплотнение вокруг рта и носа, чтобы предотвратить потерю воздуха и обеспечить достаточную вентиляцию для пациентов.
Механическая вентиляция легких может использоваться ночью, в течение ограниченного дневного времени или круглосуточно, в зависимости от потребностей пациента.
Некоторым пациентам требуется искусственная вентиляция легких в течение короткого периода времени, например, при восстановлении после травмы. Другие требуют длительной вентиляции, и требования могут увеличиваться или уменьшаться со временем в зависимости от состояния здоровья пациента.
Система управления
Система управления гарантирует, что вентилятор создает правильный режим дыхания. Для этого необходимо задать основные параметры управления, в том числе:
- дыхательный объем;
- как быстро и часто вводится и выдыхается воздух;
- какое усилие должен приложить пациент, чтобы начать дышать.
Спонтанное дыхание возникает, когда пациент может контролировать время и объем дыхания. В противном случае усилие требует обязательного дыхания. Конкретный паттерн спонтанного и принудительного дыхания называется режимом вентиляции.
Многочисленные режимы вентиляции позволяют вентиляторам создавать различные схемы дыхания в соответствии с индивидуальными потребностями пациента. Эти режимы согласованы с функциями вентилятора.
Мониторирование работы
Большинство вентиляторов положительного давления имеют датчик, который контролирует давление воздуха, чтобы оценить его в контуре. У них есть объемная мера для оценки объема дыхания пациента. Они также проверяют, правильно ли пациент подключен к аппарату ИВЛ.
Вентиляторы и трахеостомические трубки
При инвазивной вентиляции используют трахеостомическую трубку с манжетой или без рукавов. Трубка манжеты включает надувную манжету, которая удерживает трубку на месте для предотвращения утечки воздуха. Трахеотомические трубки изготавливаются из ПВХ-пластика или силикона, а также из металла, такого как серебро или нержавеющая сталь. Доступны трубки с манжетами и без манжет с внутренними трубками (канюлями) или без них для забора жидкости или введения лекарств. Внутренние иглы могут быть многоразовыми или одноразовыми.
Принцип работы
Лучший контент месяца
- Коронавирус: SARS-CoV-2 (COVID-19)
- Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: насколько они эффективны
- Самые распространенные «офисные» болезни
- Убивает ли водка коронавирус
- Как остаться в живых на наших дорогах?
При дыхании воздух вдыхается через рот и/или нос, глотку, гортань, трахею и бронхиальное дерево в мелкие альвеолярные мешочки в легких, где воздух смешивается с углекислым газом из крови. Затем воздух выдыхается.
Как правило, этот цикл повторяется при частоте дыхания взрослого человека примерно 12 вдохов в минуту. Младенцы и дети дышат быстрее. Газообмен в легких приносит кислород в кровь и удаляет углекислый газ, который накапливается в клетках.
Задача аппарата ИВЛ — обеспечить правильный дыхательный объем и частоту дыхания для тела.
Обычные вентиляторы обеспечивают нормальный режим дыхания у детей и взрослых, прибл. 12-25 вдохов в минуту.
Во время дыхания легкие и грудную стенку расширяют две силы: сокращение мышц (в том числе диафрагмы) и контрастное давление на отверстия дыхательных путей (рот и нос) и на наружную поверхность грудной стенки.
В норме дыхательные мышцы расширяют грудную стенку. Это уменьшает давление снаружи легких, так что они расширяются. Это увеличивает воздушное пространство в легких и втягивает воздух в легкие.
Когда дыхательные мышцы не могут выполнять работу по дыханию, одну или обе эти силы можно контролировать с помощью аппарата ИВЛ.
Как пациент ощущает искусственную вентиляцию легких?
Люди не могут говорить из-за дыхательной трубки. Для подключения вентилятора требуется много проводов и труб. Это может выглядеть страшно, но не забывайте, что эти провода и трубки помогают внимательно следить за состоянием пациента. Некоторые испытывают ограничения в повседневной деятельности. Но это связано с безопасностью самого пациента – постельный режим предотвращает выдергивание важных труб и проводов.