wiadomości o firmie Wentylatory anestezjologiczne: Kluczowe zasady, zastosowania i wyjaśnienie bezpieczeństwa

Wyobraź sobie pacjenta na stole operacyjnym, którego życie podtrzymuje zaawansowane urządzenie - wentylator anestezjologiczny. Każdy oddech, każda regulacja ciśnienia jest krytyczna dla bezpieczeństwa pacjenta i rekonwalescencji pooperacyjnej. Ale jak wybrać wysokowydajny, niezawodny wentylator anestezjologiczny, aby chronić życie? Ten artykuł zagłębia się w każdy aspekt wentylatorów anestezjologicznych, od ich historycznego rozwoju po najnowocześniejszą technologię, zasady działania i zastosowania kliniczne, aby pomóc Ci podjąć świadomą decyzję.

W 1846 roku najwcześniejsze formy znieczulenia opierały się na prostych parownikach, wymagających od pacjentów spontanicznego oddychania w celu wdychania gazów znieczulających. Dziś wentylatory anestezjologiczne ewoluowały w wysoce zaawansowane, zautomatyzowane urządzenia. Od maszyny anestezjologicznej HEG Boyle opracowanej przez Coxeters w 1917 roku po automatyczny wentylator z dodatnim ciśnieniem Pulmoflator wynaleziony przez Blease w 1945 roku, a teraz po zintegrowane stanowiska anestezjologiczne z możliwościami wentylacji na poziomie OIT, produkowane przez firmy takie jak Dräger i Datex-Ohmeda, wentylatory anestezjologiczne przeszły niezwykłą transformację.

Nowoczesne wentylatory anestezjologiczne wyposażone są w zaawansowane systemy sterowania komputerowego i liczne ulepszenia obwodów oddechowych, umożliwiając zaawansowane wspomaganie wentylacji pacjentów w złożonych stanach. Poniżej przyjrzymy się klasyfikacji, zasadom działania, trybom wentylacji nowszych wentylatorów oraz ulepszeniom obwodów oddechowych, a także potencjalnym zagrożeniom związanym z użyciem wentylatora.

Wentylatory anestezjologiczne można kategoryzować na różne sposoby, w tym według mechanizmu działania:

1. Wentylatory mechaniczne kciukowe: Działają one na zasadzie trójnika, generując przerywaną wentylację z dodatnim ciśnieniem poprzez rytmiczne zamykanie trójnika. Na przykład wentylator Sechrist wykorzystuje zawór pneumatyczny zamiast palca anestezjologa, a cykliczność zaworu jest określana przez ustawienia na panelu sterowania wentylatora.
2. Wentylatory z dzielnikiem objętości minutowej: Dostarczają sprężony gaz do układu oddechowego, zbierany w worku rezerwuarowym stale sprężonym przez sprężynę, ciężar lub sprężystość. Posiadają zawory wdechowe i wydechowe sterowane mechanizmem „bistabilnym”. Cały dostarczany gaz napędowy jest dostarczany do pacjenta. Na przykład, jeśli przepływ świeżego gazu do pacjenta wynosi 10 l/min, ta objętość jest dostarczana jako wentylacja minutowa, ale podzielona na objętości oddechowe w oparciu o ustawienia wentylatora (np. 10 oddechów po 1 l lub 20 oddechów po 0,5 l). Przykłady obejmują wentylatory East-Freeman, Flomasta i Manley MP3.
3. Wentylatory z workiem ściskającym: Są one zwykle używane z systemami kołowymi lub Mapleson D. Worek można ściskać pneumatycznie (umieszczony w komorze wypełnionej gazem napędowym) lub mechanicznie (za pomocą silnika, przekładni, dźwigni, sprężyn lub ciężarów). Przykłady obejmują Manley Servovent, Penlon Nuffield serii 400, Ohmeda 7800 i Servo serii 900.
4. Wentylatory z przerywanym nadmuchem: Są one napędzane przez źródło gazu lub sprężone powietrze o ciśnieniu 45–60 psi. Gaz napędowy jest zwykle dostarczany do pacjenta nierozcieńczony, ale może być mieszany z powietrzem, tlenem lub gazami znieczulającymi za pomocą urządzenia Venturiego. Przykłady obejmują Pneupac i Penlon Nuffield serii 200.

Nowoczesne wentylatory anestezjologiczne można również klasyfikować według źródła zasilania, mechanizmu napędowego, typu obwodu, mechanizmu cyklicznego i typu miechów.

Źródła zasilania obejmują sprężony gaz, energię elektryczną lub kombinację obu. Starsze wentylatory pneumatyczne wymagały tylko pneumatycznego źródła zasilania, podczas gdy nowoczesne wentylatory elektroniczne potrzebują energii elektrycznej lub kombinacji energii elektrycznej i sprężonego gazu.

• Obwód podwójny: Wentylatory miechowe.
• Obwód pojedynczy: Wentylatory tłokowe.

Wentylatory z podwójnym obwodem są najczęściej spotykane w nowoczesnych stanowiskach anestezjologicznych. Posiadają one konstrukcję miechów w stylu kasety, gdzie sprężony gaz napędowy ściska miechy, dostarczając wentylację pacjentowi. Przykłady obejmują Datex-Ohmeda 7810, 7100, 7900 i 7000, a także North American Dräger AV-E i AV-2+.

Wentylatory tłokowe (np. Apollo, Narkomed 6000, Fabius GS) wykorzystują silnik sterowany komputerowo zamiast sprężonego gazu do dostarczania gazu oddechowego. Systemy te mają pojedynczy obwód gazu dla pacjenta, a nie oddzielne obwody dla pacjenta i gazów napędowych.

Większość wentylatorów anestezjologicznych jest cykliczna czasowo i zapewnia kontrolowaną wentylację mechaniczną. Faza wdechowa jest inicjowana przez urządzenie pomiaru czasu. Starsze wentylatory pneumatyczne wykorzystywały pomiar czasu płynowego, podczas gdy nowoczesne wentylatory elektroniczne wykorzystują pomiar czasu w stanie stałym i są klasyfikowane jako cykliczne czasowo i sterowane elektronicznie.

Kierunek ruchu miechów podczas wydechu określa ich klasyfikację. Miechy wstępujące (stojące) unoszą się podczas wydechu, podczas gdy miechy opadające (wiszące) opadają. Większość nowoczesnych wentylatorów anestezjologicznych wykorzystuje miechy wstępujące, które są bezpieczniejsze. W przypadku rozłączenia miechy wstępujące zapadają się i nie napełniają się ponownie, podczas gdy miechy opadające kontynuują ruch, potencjalnie wciągając powietrze z otoczenia do układu oddechowego. Niektóre nowsze systemy (np. Dräger Julian, Datascope Anestar) wykorzystują miechy opadające ze zintegrowanymi alarmami bezdechu CO₂ dla bezpieczeństwa.

Wentylatory te składają się z miechów umieszczonych w przezroczystej, sztywnej plastikowej komorze. Miechy działają jako interfejs między gazem oddechowym a gazem napędowym. Podczas wdechu gaz napędowy (sprężony tlen lub powietrze o ciśnieniu 45–50 psi) jest dostarczany do przestrzeni między ścianą komory a miechami, ściskając miechy i dostarczając gaz znieczulający pacjentowi. Podczas wydechu miechy rozszerzają się ponownie, gdy gaz oddechowy wpływa do nich, a nadmiar gazu jest odprowadzany do systemu usuwania gazów. Konstrukcje z wstępującymi miechami z natury tworzą 2–4 cm H₂O dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP).

Wentylatory tłokowe (np. Apollo, Narkomed 6000, Fabius GS) wykorzystują silnik elektryczny do sprężania gazu w obwodzie oddechowym, generując wdech mechaniczny. Sztywna konstrukcja tłoka umożliwia precyzyjne dostarczanie objętości oddechowej, a sterowanie komputerowe umożliwia zaawansowane tryby wentylacji, takie jak zsynchronizowana przerywana wentylacja obowiązkowa (SIMV), wentylacja z kontrolą ciśnienia (PCV) i wentylacja wspomagana ciśnieniem (PSV).

• Cicha praca.
• Brak inherentnego PEEP (w przeciwieństwie do wentylatorów z wstępującymi miechami).
• Wyższa dokładność w dostarczanej objętości oddechowej dzięki kompensacji podatności i wycieków, odsprzężeniu świeżego gazu i sztywnej konstrukcji tłoka.
• Energia elektryczna zasila tłok, eliminując potrzebę gazu napędowego.
• Czujniki ciśnienia umożliwiają precyzyjne dostarczanie objętości.

• Utrata znajomej wizualnej informacji zwrotnej z wstępujących miechów podczas rozłączenia.
• Cicha praca może sprawić, że regularne cykle będą mniej słyszalne.

Podczas korzystania z wentylatora zawór ograniczający ciśnienie (APL) musi być funkcjonalnie usunięty lub odizolowany od obwodu. Przełącznik worek/wentylator to umożliwia. W trybie „worek” wentylator jest wyłączony, umożliwiając wentylację spontaniczną/manualną. W trybie „wentylator” worek oddechowy i zawór APL są wyłączone z obwodu. Niektóre nowsze maszyny automatycznie wyłączają zawór APL po włączeniu wentylatora.

Odsprzęganie świeżego gazu to funkcja w niektórych nowszych stanowiskach anestezjologicznych z wentylatorami tłokowymi lub z opadającymi miechami. W tradycyjnych systemach kołowych przepływ świeżego gazu jest bezpośrednio sprzężony z obwodem, zwiększając dostarczaną objętość oddechową. Dzięki odsprzężeniu świeży gaz jest kierowany podczas wdechu do worka rezerwuarowego, który gromadzi gaz do wydechu. Zmniejsza to ryzyko urazu objętościowego lub barotraumy spowodowanej nadmiernym przepływem świeżego gazu. Przykłady obejmują Dräger Narkomed 6000 i Fabius GS.

Wczesne wentylatory anestezjologiczne były prostsze niż wentylatory OIT, z mniejszą liczbą trybów wentylacji. Jednak w miarę jak krytycznie chorzy pacjenci coraz częściej przechodzą operacje, zapotrzebowanie na zaawansowane tryby wzrosło. Nowoczesne aparaty anestezjologiczne zawierają teraz wiele trybów wentylacji w stylu OIT.

Wszystkie wentylatory oferują VCV, dostarczając zadaną objętość przy stałym przepływie. Szczytowe ciśnienie wdechowe zmienia się w zależności od podatności pacjenta i oporu dróg oddechowych. Typowe ustawienia:

• Objętość oddechowa: 6–10 ml/kg.
• Częstość oddechów: 8–12 oddechów/min.
• PEEP: Zacznij od 0–5 cm H₂O i dostosuj.

W PCV ciśnienie wdechowe jest stałe, a objętość oddechowa się zmienia. Przepływ jest początkowo wysoki, aby osiągnąć ustawione ciśnienie na początku wdechu, a następnie maleje, aby utrzymać ciśnienie (wzór przepływu zwalniającego). PCV poprawia natlenienie w chirurgii bariatrycznej laparoskopowej i jest idealny dla noworodków, pacjentek w ciąży i osób z zespołem ostrej niewydolności oddechowej.

Ten nowszy tryb łączy PCV z celem objętości oddechowej. Wentylator dostarcza jednolite objętości oddechowe przy niskim ciśnieniu, wykorzystując przepływ zwalniający. Pierwszy oddech jest kontrolowany objętościowo, aby określić podatność pacjenta, a kolejne oddechy odpowiednio dostosowują ciśnienie wdechowe.

SIMV dostarcza gwarantowane oddechy zsynchronizowane z wysiłkiem pacjenta, umożliwiając spontaniczne oddechy między oddechami obowiązkowymi. Jest przydatny w znieczuleniu ogólnym, gdzie leki (np. środki znieczulające, leki blokujące nerwowo-mięśniowe) wpływają na częstość oddechów i objętość oddechową. SIMV może być kontrolowany objętościowo (SIMV-VC) lub kontrolowany ciśnieniowo.

PSV jest przydatny do utrzymania spontanicznego oddychania w znieczuleniu ogólnym, szczególnie w przypadku dróg oddechowych nadgłośniowych (np. maska krtaniowa). Zmniejsza pracę oddechową i kompensuje zmniejszoną czynnościową pojemność zalegającą spowodowaną przez wziewne środki znieczulające. Niektóre wentylatory oferują zapas bezdechu (PSV-Pro), jeśli spontaniczny wysiłek ustanie.

Przykłady obejmują Datex-Ohmeda S/5 ADU, który wykorzystuje mikroprocesorowy pneumatyczny podwójny obwód z wstępującymi miechami z czujnikiem przepływu/ciśnienia „D-Lite” na trójniku, oraz stanowiska Dräger Narkomed 6000, Fabius GS i Apollo, które wykorzystują wentylatory z pojedynczym obwodem napędzane tłokiem z odsprzężeniem świeżego gazu.

Alarmy rozłączenia są krytyczne i powinny być aktywowane pasywnie podczas użytkowania. Stanowiska robocze powinny mieć co najmniej trzy alarmy rozłączenia: niskie szczytowe ciśnienie wdechowe, niska objętość oddechowa wydechowa i niskie wydechowe CO₂. Inne alarmy obejmują wysokie ciśnienie szczytowe, wysoki PEEP, niskie ciśnienie zasilania tlenem i ujemne ciśnienie.

Typowe problemy obejmują rozłączenia obwodu oddechowego, sprzężenie wentylator-przepływ świeżego gazu (zwiększające objętość oddechową i ciśnienie szczytowe przy wysokim przepływie świeżego gazu), wysokie ciśnienie w drogach oddechowych (ryzyko barotraumy lub zaburzeń hemodynamicznych), problemy z zespołem miechów (wycieki lub nieprawidłowości), rozbieżności objętości oddechowej (z powodu podatności obwodu lub wycieków), awarie zasilania i przypadkowe wyłączenie wentylatora.