Второе дыхание: как спасают аппараты ИВЛ

Искусственная вентиляция легких применяется в тяжелых случаях заболевания COVID-19, при котором поражаются нижние дыхательные пути. Таким больным требуется срочное подключение к аппарату ИВЛ. Спрос на подобные устройства в условиях пандемии сегодня сильно превышает предложение.

Разбираемся, как работают аппараты искусственной вентиляции легких и почему их так остро не хватает при пандемии коронавируса.

Технические характеристики А-ИВЛ/ВВЛп-3/- «Медпром»

Размер 210 x 125 x 145 мм
Вес без баллона 3 кг
Источник газа Любой источник сжатого O2 с давлением 0,2-0,5 МПа; баллон 15 МПа
Источник электропитания — встроенный аккумулятор- бортовая электросеть- бытовая электросеть
Параметры работы
Режимы — ИВЛ (искусственная вентиляция)- ВВЛ (вспомогательная вентиляция)- ограничение по давлению- ингаляция (оксигенотерапия)
Управляемые параметры Режим вентиляции, частота дыхания, дыхательный объем, минутная вентиляция, концентрация кислорода, ограничение по давлению, пауза,
Частота дыхания 10 — 40 1/мин (режимы ИВЛ)
Минутная вентиляция 0,7 — 15 л/мин (ИВЛ O2), 0,7 — 25 л/мин (ИВЛ смесью)
Минутная ингаляция 1 — 40 л/мин (оксигенотерапия смесью),1 — 30 л/мин (оксигенотерапия О2)
Отношение вдоха к выдоху (I:E) 1:2
Концентрация O2 100%, 60%
Максимальное безопасное давление,ограничиваемое предохранительным клапаном 80 см H2O
Ограничение по давлению 15 — 50 см H2O
Акустические и визуальные сигналы тревог
Высокое давление в дых. путях Давление выше установленного предела
Низкое давление в дых. контуре Заданное давление не достигнуто
Попытка вдоха Попытка самостоятельного вдоха при ИВЛ
Нет попытки вдоха Отсутствие попытки вдоха пациента
Низкий заряд батареи 10% и меньше

История ИВЛ

Восстановление и поддержка дыхательных процессов волновали еще древних врачевателей и ученых. В классических трактатах содержатся теории дыхания и описания первых попыток искусственной вентиляции легких. Известно, что в XVI веке европейские реформаторы медицины Парацельс и Везалий применяли вентиляцию легких в своих практиках. С XVII века для поддержки дыхания использовались аппараты, устроенные на основе мехов для раздувания огня. К сожалению, такая вентиляция часто приводила к разрыву легких. Параллельно развиваются более щадящие мануальные методы вентиляции посредством наружного воздействия на грудную клетку.

Во второй половине XIX – начале XX века на волне научно-технического прогресса появляются новые методики и устройства для ИВЛ. В частности, в 1907 году был разработан мобильный респиратор Pulmotor «патефонного» типа, который применялся в горноспасательных работах. Однако ученые пришли к выводу, что экспираторные методы ИВЛ, основанные на активном вдувании воздуха в дыхательные пути, не физиологичны и могут приводить к негативным последствиям: изменению легочной механики, атрофии легочных мышц, недостаточному притоку крови к сердцу. Как следствие, появился новый тип устройств – камера с отрицательным давлением, в которую помещался пациент и из которой периодически откачивался воздух. Возникающий вакуум оказывал присасывающее воздействие на грудную клетку, создавая отрицательное давление в дыхательных путях и таким образом обеспечивая дыхание.

Как это часто бывает в медицине, ее развитию способствуют нерадостные события. Так, толчком для создания первого поколения современных аппаратов ИВЛ стали эпидемия полиомиелита 1940-50 гг. и Вторая мировая война, когда военные технологии активно использовались гражданскими медиками. В 1960-70-е годы компактные экспираторные приборы становятся основным типом аппаратов для ИВЛ. В это время в СССР начат выпуск серии аппаратов ИВЛ «РО». Они выпускались как с ручным, так и с автоматическим приводом, были просты в работе и эффективны.

Читайте также:  Деструктивный панкреатит и псевдокисты поджелудочной железы

Второе поколение аппаратов ИВЛ отличалось расширенными функциями мониторинга дыхания и появлением новых режимов работы. Для третьего поколения характерно широкое использование микропроцессоров, которые помогли эффективнее управлять устройствами. Сегодня медики имеют дело с аппаратами ИВЛ четвертого поколения. Кроме большого спектра режимов работы и широкого арсенала мониторинга параметров, их системы отклика отличаются высокой чувствительностью на дыхательную попытку пациента, то есть внимательно следят за тем, когда больной начнет дышать самостоятельно.

Важно знать об аппаратах искусственной вентиляции лёгких

Аппарат ИВЛ применяется в специализированных медицинских учреждениях опытными специалистами-врачами, которые хорошо знакомы с его принципом действия и необходимостью задания нужных параметров в той или иной ситуации. Под контролем реаниматолога для подачи необходимого пациенту дыхательного объема в ручном режиме задаются следующие параметры:

Длительность вдоха

Поток

Давление кислородно-воздушной смеси

Производители не оставляют попыток оснастить устройство таким образом, чтобы оно взяло на себя функции умного доктора. Современные аппараты умеют, в зависимости от заданного врачом целевого объема дыхания, самостоятельно увеличивать давление, поток или время вдоха. При невозможности действия в допустимых параметрах, прибор подает сигнал тревоги. Данное оборудование применимо в различных отделениях медучреждений, потому имеет довольно обширную классификацию.

По типу привода

Электрический привод — внешний источник энергии.

Могут использоваться в больничных, домашний условиях или в автомобилях скорой помощи. Это сложные устройства с движущимися механическими частями. Преимуществами их является возможность хранения и обработки различных данных, получаемых в процессе ИВЛ.

Пневматические привод.

Источником энергии выступает сжатый газ. Такие устройства автономны, портативны и особенно ценны в условиях удаления от медицинских учреждений для оказания экстренной помощи. Они находят свое применение и в неспециализированных отделениях больниц, где нет обязательной необходимости оборудовать стационарный аппарат ИВЛ.

Читайте также:  Абсцесс селезенки: симптомы, лечение и причины

Комбинированный привод сочетает оба варианта.

Вдувание смеси обеспечивается сжатыми газами, а электронное управление — электрической сетью. Благодаря исключения из такой конструкции генератора вдоха, удалось делать устройство проще и компактнее, что позволяет купить аппарат ИВЛ такой конфигурации дешевле. Кроме того, они надежнее и издают меньше шума.

По функциональным возможностям и возрасту пациента

В зависимости от возрастной группы пациентов, для которой может применяться тот или иной аппарат ИВЛ, они подразделяются на:

  • Для взрослых и детей от 6 лет.В эту категорию входит три группы устройств — от первой до третьей.
  • Для детей от года до шестилетнего возраста.Четвертая группа аппаратов.
  • Для новорожденных до достижения одного года.Пятая группа.

Современные устройства могут совмещать в себе режимы работы с пациентами различных возрастов.

По назначению

По назначению аппараты ИВЛ подразделяют на общие и специальные. Первые используются для интенсивной терапии, в отделениях реанимации, послеоперационных палатах, в анестезиологии. Вторые предназначены для оказания экстренной помощи новорожденным, в службе скорой, пациентам в состоянии наркоза и при бронхоскопии.

Как правильно выбрать контур для ИВЛ и НДА

При заказе дыхательного контура необходимо учитывать несколько факторов:

  • совместимость с конкретными моделями аппаратов ИВЛ и НДА;
  • соответствие возрастной категории пациентов;
  • условия использования (однократное или многократное применение).

Выбирая дыхательный контур, можно остановиться на базовой модели, включающей обычно две трубки (линии вдоха и выдоха), влагосборник, тройник пациента. Однако с помощью дополнительных комплектующих (увлажнителя, коннекторов, переходников, тройников, резервного мешка, лимбов и т.п.), может быть собран дыхательный контур любой требуемой конфигурации.