Аппарат искусственная вентиляция легких: Обзор лучших аппаратов ИВЛ на 2020 год с достоинствами и недостатками

Содержание

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.

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.

Пациенты, пораженные полиомиелитом, в аппаратах Энгстрёма, 1953 г. Фото: wikimedia.org

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.

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.

Последний шанс на спасение

Искусственная вентиляция легких – крайняя мера, необходимая в том случае, если дыхательная система человека не справляется самостоятельно. Известно, что без питания кислородом человек может прожить до 7 минут, дальше наступают необратимые изменения в мозге, остановка сердца и смерть. Аппарат ИВЛ замещает функцию дыхания и позволяет организму направить силы на восстановление. Очень часто подключение к аппарату ИВЛ является последним шансом на спасение пациента.

Аппарат работает следующим образом. С помощью компрессора под давлением в легкие подается воздух, в обратном направлении – из легких − выводится углекислый газ. Специальные устройства увлажняют входящую смесь и корректируют ее температуру. Также при наличии жидкости в легких она откачивается.

Общая схема работы аппарата ИВЛ

Вентиляция может выполняться двумя способами: неинвазивным и инвазивным. В первом случае воздух подается через плотно прилегающую маску. Такая вентиляция показана пациентам с более легкими симптомами. При инвазивном способе в трахею через рот или нос вводится интубационная трубка. Это довольно болезненная процедура, поэтому часто она сопровождается анестезией. Кроме того, пациент, подключенный к респиратору, не может ни есть, ни пить, ни разговаривать. Питание при этом подается через специальную трубку.

Несмотря на кажущуюся простоту процесса и возможности современных приборов работать в автоматическом режиме, аппарат ИВЛ может использоваться только квалифицированным медперсоналом. Поэтому покупка аппарата ИВЛ в личное пользование – довольно бессмысленная затея. Его обладателю придется также нанимать соответствующий штат медиков. И нужно понимать, что сам по себе аппарат не лечит. Он лишь дает возможность пройти тяжелый этап болезни, чтобы время и лекарственная терапия восстановили естественное дыхание.

«Искусственные легкие» для российских клиник

Одно из серьезных осложнений от вируса COVID-19, с которым столкнулся весь мир – это быстрое развитие тяжелой пневмонии, при котором возникает острая дыхательная недостаточность. Такого больного нужно как можно быстрее подключить к аппарату искусственной вентиляции легких, иначе существует риск летального исхода. Еще раз повторим: подключение к аппарату ИВЛ требуется только самым тяжелым больным, находящимся на грани жизни и смерти.

Аппараты ИВЛ не являются чем-то уникальным и сегодня достаточно распространены. Ими оснащаются отделения интенсивной терапии, реанимационные, машины и вертолеты скорой помощи. Но в условиях пандемии резкий рост количества больных с острыми формами пневмонии привел к тому, что во всем мире возникла нехватка и аппаратов ИВЛ, и специалистов по работе с ними.

Глава Минпромторга Денис Мантуров отметил, что Россия уже сейчас является одной из самых обеспеченных стран в мире с точки зрения количества аппаратов ИВЛ на душу населения, и призвал еще увеличить производство. В стране есть несколько производителей ИВЛ, в числе которых − холдинги Госкорпорации Ростех КРЭТ и «Швабе». В линейке продукции Корпорации есть универсальные приборы, которые подходят как для взрослых, так и для детей, а также мобильные транспортные варианты для машин скорой помощи и бортов санитарной авиации.

Ростех, как крупнейший производитель аппаратов ИВЛ в России, также наращивает их производство. В соответствии с распоряжением правительства, основным поставщиком аппаратов искусственной вентиляции легких в региональные медучреждения назначен КРЭТ, а в качестве производственной площадки выступает Уральский приборостроительный завод.

С начала 2010-х годов завод успешно производит аппараты ИВЛ под маркой «Авента». Это новое поколение «искусственных легких» – некоторые специалисты в области ИВЛ называют их «интеллектуальными». В частности, эти аппараты обладают активным клапаном выдоха – не препятствуют попыткам выдоха пациента в случае, если он начинает дышать самостоятельно. Кроме того, работа врача облегчается интуитивно понятным интерфейсом, а также возможностью передачи данных по Wi-Fi.

В апреле УПЗ получил заказ от государства на изготовление партии примерно в 6,7 тысячи аппаратов искусственной вентиляции легких для российских клиник. Предприятие работает над увеличением выпуска приборов до 3 тысяч единиц в месяц.

Аппарат искусственной вентиляции легких

Слыша такое словосочетание как аппарат искусственной вентиляции легких (аппарат ИВЛ), обычные люди представляют себе большую шумную машину для поддержки дыхания, на деле же размеры различаются: это может быть как портативный аппарат, так и стационарный. Отличается мобильный аппарат от стационарного весом и размером. Вес портативного аппарата составляет около полутора килограммов.

Беспокойство пациентов по поводу работы ИВЛ-аппарата вполне обоснованно, поскольку наиболее эффективно и безопасно оборудование функционирует при его правильном выборе и качественной настройке. Пациенты, имеющие возможность поддерживать респираторные функции в домашних условиях, приобретают портативные устройства и настраивают по назначению специалиста, ведь основной функцией ИВЛ-оборудования является выполнение дыхательного процесса. Аппарат нужен при возникновении одышки или остановке дыхания для его поддержки. Второе название оборудования ИВЛ – респиратор.

Когда для пациента выбирают устройство вентиляции, нужно в первую очередь обратить внимание на саму возможность насыщения воздуха кислородом. Одни аппараты вводят кислород только под высоким давлением, другие подключаются к концентраторам кислорода, но процесс их настройки сложнее.

Согласно данным об аппаратах искусственной вентиляции легких, представленным несколькими фирмами, возможность домашнего использования этих аппаратов возрастает с каждым годом. Помимо качественных функций производители предоставляют гарантийный срок от нескольких месяцев до нескольких лет. Однако перед покупкой подобного оборудования следует проконсультироваться с врачом.

Как работает ИВЛ-оборудование?

Аппарат искусственной вентиляции легких способствует поступлению в легкие под давлением смеси с допустимой концентрацией кислорода. При этом должна соблюдаться цикличность воздуха, переключение инспирации и экспирации (вдох-выдох) должно совершаться при соблюдении времени, потока и объема воздуха, давления. При инспирации проводится необходимая контролируемая вентиляция, в остальных случаях аппарат служит поддержкой инстинктивного дыхания. Составные части аппарата:

компрессор;
система клапанов;
датчики;
электронные схемы.

Подключение аппарата ИВЛ осуществляется инвазивным или неинвазивным методом. При инвазивном смесь воздуха с кислородом поступает по интубационной трубке, которую вводят в трахеостому или дыхательные пути. При неинвазивном методе воздух поступает по трубке и выводится через маску.

Существует 2 вида респираторного ИВЛ-устройства: ручной и механический. Вентиляция легких посредством аппарата осуществляется смесью воздуха с кислородом, подогретой до нужной температуры и с достаточным содержанием влажности. Механический вид устройства более совершенный, чем ручной.

Вернуться к оглавлению

Высокотехнологичные аппараты ИВЛ и их классификация

Современная медицина имеет в своем арсенале высокотехнологичные ИВЛ-аппараты, позволяющие больным поддерживать дыхание по давлению, составу и объему поступающего кислорода.

Также современные высокотехнологичные устройства искусственной вентиляции легких способны максимально синхронизировать поступление воздуха и состояние больного. Электронный блок аппарата способствует фиксации управляющих сигналов. Они направляются по диафрагмальному нерву в диафрагму, после чего датчики ИВЛ-аппарата регистрируют эти сигналы. Все респираторные аппараты оснащены сигнализацией, которая срабатывает при возникновении неконтролируемых ситуаций и поломках оборудования.

Классифицируются аппараты по возрасту пациента, способу действия, типу привода и предназначению согласно ГОСТу (18856-81). Возрастная классификация делится на 5 групп: с первой по третью – для взрослых и детей в возрасте старше 6 лет, четвертая группа – для малышей до 6 лет, и пятая – для грудничков и младенцев до 1 года. Действие аппарата бывает внутренним, наружным и с использованием электростимуляторов дыхания.

Устройство бывает двух видов: портативное (переносное) и стационарное. Управление устройством может быть немикропроцессорным и интеллектуальным. Применяются ИВЛ-аппараты как специального медицинского назначения, так и общего. Последние необходимы для медицинских учреждений, осуществляющих процедуры реанимации, анестезии, терапии; для проведения постоперационных действий, а также амбулаторной терапии кислородной недостаточности.

Аппараты специального назначения применяют в блоках для поддержания жизни младенцев, проведения бронхоскопии, процедуры наркоза и оказания неотложной помощи.

Вернуться к оглавлению

Оборудование ИВЛ высокочастотного струйного типа

Высокочастотное струйное оборудование искусственной вентиляции легких является одним из самых важных медицинских аппаратов.

Оно позволяет качественно обеспечить как высокочастотную струйную вентиляцию, в которой циклическая частота в минуту превышает 60 раз, так и сочетанную искусственную вентиляцию легких.

Возможность возникновения легочной баротравмы оборудование позволяет предупредить посредством контроля давления. При этом осложнения по причине осушения или переохлаждения исключены, поскольку все новейшие высокочастотные устройства струйной искусственной вентиляции легких имеют замонтированные системы, способствующие насыщению влагой и подогреву поступающего воздуха.

Аппараты ИВЛ необходимы для всех служб скорой помощи, чтобы у них была возможность провести процедуру экстренной помощи пациенту. В свою очередь, немаловажно наличие аппаратов в отделениях охраны материнства и детства и в стационарных отделениях.

АППАРАТ А-ИВЛ/ВВЛ-ТМТ — www.tmt-medtech.com

Аппарат для управляемой искусственной вентиляции легких (ИВЛ) и вспомогательной искусственной вентиляции легких (ВВЛ) кислородно-воздушной смесью в
условиях выездной службы интенсивной терапии и реанимации, на дому, в медицинском транспорте при спасательных мероприятиях, а также в палатах интенсивной терапии в

медицинских лечебных учреждениях.

Аппарат предназначен для взрослых и детей от одного года

Описание органов управления

Светодиод (индикатор включенного состояния аппарата)
Кнопка «Старт/Стоп»
Переключатель («Взрослые/Дети», «ИВЛ/ВВЛ») и величины запускающего напряжения в режиме ВВЛ
Переключатель времени ожидания («Пауза») дыхательного усилия пациента в режиме ВВЛ
Переключатель частоты вентиляции в режиме ИВЛ или времени вдоха в режиме ВВЛ
Вентиль регулировки величины минутной вентиляции
Переключатель состава смеси (100% кислород или 50% смесь кислорода с воздухом)
Выходной штуцер по ISO F 15 «Пациент»
Штуцер питания «Кислород»
Манометр остаточного давления в баллоне
Шланг питания кислородный
Редуктор газовый
Откидной кронштейн
Вентиль подачи кислорода
Баллон кислородный
Шланг дыхательный
Маска лицевая
Нереверсивный клапан
Предохранительный клапан
Ремень крепления баллона
Замок
Пружина крепления откидного кронштейна
Розетка электропитания аппарата 12В
Гнездо подключения адаптера при питании 220В
Замок крепления аппарата
Кронштейн крепления аппарата у стены
Индикатор рабочего давления на выходе «Пациент». При кратковременном нажатии на кнопку «Старт/Стоп» — индикатор заряда аккумуляторной
батареи

Аппарат обеспечивает:

Управляемую ИВЛ с переключением дыхательного цикла по времени с активным вдохом и пассивным выдохом
Вспомогательную ИВЛ в режимах откликания на дыхательные усилия пациента («по требованию») и принудительной подачи дыхательного газа при отсутствии дыхательного
усилия пациента («автоматический»)

Аппарат работает от любого источника сжатого кислорода с давлением на выходе от 0,2 до 0,5 МПа, а также от автономного источника кислорода (баллон с кислородом
емкостью 2л), давлением 15 МПа.

Электропитание аппарата осуществляется или от бортовой сети транспортного средства напряжением 9,5 … 30В постоянного тока, потребляемой силой тока не более 1,0А,
или от промышленной сети переменного тока напряжением 220В и частотой 50 Гц через адаптер, входящий в комплект аппарата, или от встроенного источника электропитания – аккумулятор емкостью 2,2А-ч
с автоматическим зарядным устройством. По электробезопасности аппарат соответствует ГОСТ Р50267, 12-93 для аппаратов с внутренним источником питания типа «В»

Как выбрать аппарат для неинвазивной вентиляции легких (НИВЛ

Зачастую, когда вы читаете материал с подобным содержанием, все советуют покупать аппараты для неинвазивной вентиляции легких у официальных дилеров, которые готовы предоставить гарантии и весь пакет документов, дать грамотные консультации и решить внештатные ситуации, в случае поломки прибора. Однако все мы понимаем, что приобретение подобных приборов — не импульсивная покупка, а хорошо продуманный шаг.

Мы хотим рассказать, на что стоит обратить внимание с точки зрения функционала. Но для начала расскажем о том, для чего нужны аппараты неинвазивной вентиляции легких (НВЛ).

Любая респираторная терапия необходима прежде всего для улучшения газообмена и разрешения респираторного дистресса, иными словами для нормализации газового состава крови и разгрузку дыхательной мускулатуры. Показания к применению приборов НВЛ: синдром обструктивного апноэ сна, гипоксия, гиперкапния, ХОБЛ, БАС, болезнь Пиквика и т.д.

При выборе аппарата для НВЛ следует обратить внимание прежде всего на такие технические характеристики. На первом месте стоит безопасность, поэтому важно, чтобы аппарат был высокочувствительным для мгновенной синхронизации с пациентом, автоматически корректировал давление на выдохе, компенсировал утечку воздуха. Встроенный климатический контроль также необходим для поддержания комфортной влажности и температуры. Немаловажно, чтобы аппарат для неинвазивное вентиляции лёгких отличался низким уровнем шума для удобства пользователя. Большим удобством будет опция отсрочки старта — на время засыпания и функция автовыключения при снятии маски.

Из бонусов следует обратить внимание на простоту и удобство управления, возможность управления со смартфона, наличие SD-карты для записи параметров терапии, наличие внешнего аккумулятора для автономной работы. И, конечно, важны габариты аппарата НИВЛ и его вес.

Обратите внимание на аппарат PHILIPS RESPIRONICS BIPAP A30. Инновационный, но в то же время простой в использовании прибор. Оснащен встроенным нагреваемым увлажнителем и технологией Auto-Trak, отвечающей за своевременное обнаружение и полноценную компенсацию утечки. Имеет возможность подключения опции Oximetry (управляющий модуль) и системы управления данными больного (Encore, DirectView). Поддерживает давление в диапазоне 4–30 см h3O, разгон составляет от 0 до 40 минут.

PHILIPS RESPIRONICS BIPAP A30 — https://bravokislorod.ru/catalog/bpap-apparaty/philips-respironics-bipap-a30/

Еще один эффективный аппарат для НВЛ — Weinmann Prisma 30 ST. Может функционировать в 7 режимах. Включается и выключается автоматически, реагируя на дыхание пациента. Диапазон давления воздушного потока – от 4 до 30 см водяного столба на вдохе (и до 25 см – на выдохе). Легкий прибор с низким уровнем шума и тремя степенями настроек чувствительности триггеров. Оснащен системой увлажнения с подогревом. Ключевым преимуществом является наличие дополнительной функции достижения целевого объема вентиляции (аPCV).

Аппарат НВЛ Prisma 30ST — https://bravokislorod.ru/catalog/bpap-apparaty/weinmann-prisma-30-st-bipap/

Перед приобретением аппарата неинвазивной вентиляции легких рекомендуем изучить отзывы других пользователей или проконсультироваться со специалистом магазина. Перед применением обязательно ознакомьтесь с инструкцией.

В нашем интернет-магазине большой выбор аппаратов ИВЛ и НВЛ, мы подберём эффективную модель в зависимости от клинических показаний и поможем с комплектацией необходимых расходных материалов.

Аппарат НВЛ Prisma 25ST — https://bravokislorod.ru/catalog/bpap-apparaty/weinmann-prisma-25-st/

Аппарат НВЛ Prisma 25S — https://bravokislorod.ru/catalog/bpap-apparaty/weinmann-prisma-25s-bipap/

Аппарат НВЛ BMC RеSmart BPAP G2 25T — https://bravokislorod.ru/catalog/bpap-apparaty/bmc_resmart_bpap_g2_25t/

Аппарат НВЛ Prisma LAB — https://bravokislorod.ru/catalog/bpap-apparaty/weinmann_prismalab/

Аппарат НВЛ BMC RеSmart BPAP G2 25S — https://bravokislorod.ru/catalog/apparaty-ventilyacii-legkih/nvl/bmc_resmart_bpap_g2_25s/

Аппарат НВЛ BMC ReSmart G2 Lab — https://bravokislorod.ru/catalog/bpap-apparaty/bmc_resmart_g2_lab/

Рассказать друзьям:

Искусственная вентиляция легких при коронавирусе ~ DEF4ONKI

[Всего: 0 Средний: 0/5]

Искусственная вентиляция легких – это выражение, которое с приходом в нашу жизнь новой коронавирусной инфекции, мы стали слышать почти ежедневно. На ИВЛ подключают больных с тяжелой формой ковида. Но, многие не понимают сути этой процедуры и сложностей, связанных с ней.

О чем идет речь, когда мы слышим термин «искусственная вентиляция легких»?

Искусственная вентиляция легких – это, по сути, принудительное дыхание. Применяется процедура в тех случаях, когда ввиду наличия той или иной патологии человек не способен дышать самостоятельно или у него наблюдается недостаточный оборот воздуха через легкие.

ИВЛ – это целый комплекс мероприятий по поддержанию дыхания. Она может проводиться с помощью специальных медицинских аппаратов или здоровым человеком изо рта в рот (нос) больному. Такое реанимационное мероприятие применяется при тяжелых травмах в комплексе с массажем сердца. Это помогает спасти жизнь человеку до оказания ему профессиональной медицинской помощи. Также это способ поддержания жизнедеятельности организма при тяжелых состояниях.

Аппаратная принудительная вентиляция легких применяется исключительно в медицинских учреждениях.

Что является показанием к ИВЛ?

В последнее время о процедуре ИВЛ часто упоминают в связи с коронавирусом. На самом деле принудительное дыхание используется при самых разных патологиях и заболеваниях. К ИВЛ подключают больного:

Во время и после операций.
При кардиогенном шоке.
При астматических приступах.
При остановке кровообращения или резком снижении давления.
При тяжелых формах пневмофиброза, пневмонии.
При травмах, механических асфиксиях и т. д.

Искусственная вентиляция легких при коронавирусе – это мера, применяемая к больным с тяжелым течением инфекции. Обычно пациента подсоединяют к аппарату ИВЛ когда у него поражена значительная часть легких и в формуле крови явно выражен недостаток кислорода.

Как определяют, что в крови недостаточно кислорода?

Нехватку кислорода в крови можно легко определить с помощью специального датчика – пульсоксимера. Это устройство напоминает прищепку. Его прикрепляют к пальцу человека или мочке уха. Прибор с помощью светодиодов излучает свет с различной длиной волны. Принцип определения нехватки кислорода основан на способности гемоглобина улавливать световые волны определенной длины.

Измерить количество кислорода в крови может врач или фельдшер скорой помощи (если конечно у них есть при себе пульсоксимер).

Но, как определить обычному человеку, например, заболевшему коронавирусом, что его дыхательная система работает плохо? О недостатке кислорода могут свидетельствовать следующие признаки:

вялость, сонливость;
головокружение, головная боль;
бледность кожи;
частое глубокое дыхание;
астения (нервно-психологическая слабость).

Важно знать, что гипоксия (недостаток кислорода в крови) может быть хронической – длиться годами или острой (наблюдаться в течение нескольких часов). Но, особо опасная форма гипоксии – молниеносная. Развивается очень быстро, буквально за несколько минут.

Аппарат ИВЛ

Аппарат ИВЛ – это сложное оборудование медицинского назначения, которое принудительно подает в легкие смесь кислорода с воздухом и удаляет из них углекислый газ.

Искусственная вентиляция легких реанимационным аппаратом ИВЛ может осуществляться двумя способами:

Неинвазивным – через дыхательную маску.
Инвазивным – через интубационную трубку, которую доктор вводит непосредственно в дыхательные пути.

Современные аппараты ИВЛ – это высокотехнологичные устройства. Они способны поддерживать дыхание больного в нужном объеме и с определенным давлением.

Как подключают больного к аппарату ИВЛ неинвазивным способом

Неинвазивная ИВЛ – это своего рода поддержка дыхания пациента. При этом он дышит самостоятельно, находится в сознании.

Подача дыхательной смеси осуществляется через специальную маску, шлем или мундштук. Оборудование подает воздушно-кислородную смесь через дыхательный контур пациенту, помогая ему на вдохе.

Инвазивная вентиляция легких

При инвазивной принудительной вентиляции легких медицинское оборудование полностью перенимает на себя механическую функцию дыхания человека. Поэтому очень важно, чтобы процесс проходил под непосредственным наблюдением врача, а также постоянном техническом контроле за работой оборудования. Ведь малейшая поломка или неисправность одного из клапанов приведет к остановке процесса дыхания и последующей смерти.

Подключение пациента к устройству инвазивной вентиляции легких процесс весьма ответственный. Обычно его проводят врачи-реаниматологи.

Через нос или ротовую полость больного вводится эндотрахеальная трубка непосредственно в трахею. Так делается для краткосрочного подключения человека на ИВЛ. Если же предполагается длительная искусственная вентиляция легких, то на шее больного скальпелем делается разрез. Через рассеченную переднюю стенку трахеи вводится трахеостомическая трубка.

В легкие подается дыхательная смесь, путем включения аппарата ИВЛ. Контроль за состоянием пациента производится на основании жизненных показателей, отражающихся на экране монитора. Больной при этом чаще всего находится в искусственной коме.

Особенности искусственной вентиляции легких при коронавирусе

В период эпидемии COVID-19 необходимость в использовании аппаратов ИВЛ резко возросла. Ведь чаще всего осложнения эта инфекция дает именно на органы дыхания.

Искусственная вентиляция легких при коронавирусе проводится больным как неинвазивным (НИВЛ) так и инвазивным методом. Все зависит от степени тяжести больного.

Согласно медицинским протоколам неинвазивная респираторная поддержка проводится пациентам:

С дыхательной недостаточностью, которая еще не переросла в гипоксию.
При проведении экстубации и в период реабилитации после отключения от инвазивной ИВЛ.

Искусственная вентиляция легких при коронавирусе в тяжелой форме проводится инвазивным методом. Необходимость в проведении такого способа поддержки дыхания больного определяет исключительно врач.

Вентилятор. Аппарат искусственной вентиляции легких. Медицинское оборудование

Искусственная вентиляция легких сэкономила миллионы — это одна из основных медицинских процедур. В каждом отделении интенсивной терапии или реанимации не используется ни один аппарат ИВЛ, помогающий человеку преодолеть критические моменты болезни.

Дыхание — это жизнь

Постарайтесь задержать дыхание, глядя на секундомер. Нетренированный человек не может дышать более 1 минуты, затем следует глубокий вдох.Рекордсмены выдерживают больше 15 минут, но это результат десяти лет тренировок.

Мы не можем задерживать дыхание, потому что окислительные процессы в нашем организме не прекращаются никогда — конечно, пока мы живы. Постоянно накапливается углекислый газ, и его необходимо выводить. Кислород нужен постоянно, без него невозможна сама жизнь.

Какие были первые дыхательные аппараты?

Первый аппарат ИВЛ имитировал движения грудных клеток, подъем ребер и расширение грудной клетки.Его называли «кирасой» и носили на груди. Создавалось отрицательное давление воздуха, то есть воздух непроизвольно засасывался в дыхательные пути. Статистических данных о том, насколько это было эффективно, не сохранилось.

Потом веками похожи на кузнечные меха. Воздух вдували, давление регулировали «на глаз». Частые случаи разрыва легких из-за чрезмерного давления приточного воздуха.

Современные медицинские приборы работают иначе.

В легких смесь кислорода и атмосферного воздуха.Давление смеси немного выше, чем давление в легких. Этот метод несколько противоречит физиологии, но эффективность его очень высока: все подключенные к аппарату люди дышат — значит, живут.

Как устроены современные устройства?

Каждый вентилятор имеет блоки управления и производительность. Блок управления — это клавиатура и экран, на котором видны все индикаторы. Аппараты более ранних моделей более просты, есть простая прозрачная трубка, внутри которой движется канюля.Движения канюли представляют частоту дыхательных движений. Также есть манометр, показывающий давление нагнетаемой смеси.

Исполнительный блок — это комплект устройств. Прежде всего, это камера высокого давления для смешивания чистого кислорода с другими газами. В камеру кислород можно подавать из центральной газовой трубы или баллона. Централизованная подача кислорода налажена в крупных клиниках, где есть кислородные станции. Все остальные довольствуются баллонами, но качество искусственного дыхания от этого не меняется.

Наличие регулятора расхода газовой смеси обязательно. Это винт, изменяющий диаметр трубки, по которой подается кислород.

В хороших автомобилях есть еще камера смешивания и подогрева газов. Также есть бактериальный фильтр и увлажнитель.

Для пациента предусмотрен дыхательный контур с газовой смесью, обогащенной кислородом, и выпускным отверстием для углекислого газа.

Как устройство прикрепляется к пациенту?

Это зависит от состояния человека.Пациенты, сохранившие глотание и речь, могут получать живительный кислород через маску. Устройство может временно «дышать» вместо человека с сердечным приступом, травмой или злокачественной опухолью.

Людям в бессознательном состоянии вставляют трубку в трахею — интубируют или выполняют трахеостомию. То же самое делают люди в сознании, но у которых бульбарный паралич, такие пациенты не могут глотать и говорить самостоятельно. Во всех этих случаях вентилятор — единственный способ выжить.

Дополнительные медицинские устройства

Для проведения интубации используются различные медицинские устройства: ларингоскоп с автономным освещением и эндотрахеальная трубка. Манипуляцию проводит только врач, имеющий достаточный опыт. Первоначально вводится ларингоскоп — устройство, которое выталкивает надгортанник и раздвигает голосовые связки. Когда врач четко видит, что находится в трахее, через ларингоскоп вводится сама трубка. Для фиксации трубки манжета на ее конце продувается воздухом.

% PDF-1.4
%
5 0 obj
>
endobj
8 0 объект
(Список рисунков)
endobj
9 0 объект
>
endobj
12 0 объект
(Список таблиц)
endobj
13 0 объект
>
endobj
16 0 объект
(Глоссарий)
endobj
17 0 объект
>
endobj
20 0 объект
(Введение)
endobj
21 0 объект
>
endobj
24 0 объект
(Мотивация)
endobj
25 0 объект
>
endobj
28 0 объект
(Цели и подход)
endobj
29 0 объект
>
endobj
32 0 объект
(Физиологический фон)
endobj
33 0 объект
>
endobj
36 0 объект
(Элементарная гемодинамика)
endobj
37 0 объект
>
endobj
40 0 obj
(Давление, поток и сопротивление)
endobj
41 0 объект
>
endobj
44 0 объект
(Давление, объем и соответствие)
endobj
45 0 объект
>
endobj
48 0 объект
(Циркуляция крови)
endobj
49 0 объект
>
endobj
52 0 объект
(Система кровообращения: структура и функции)
endobj
53 0 объект
>
endobj
56 0 объект
(Сердце)
endobj
57 0 объект
>
endobj
60 0 объект
(Кровеносный сосуд)
endobj
61 0 объект
>
endobj
64 0 объект
(Сердечный выброс и венозный возврат)
endobj
65 0 объект
>
endobj
68 0 объект
(Артериальное давление)
endobj
69 0 объект
>
endobj
72 0 объект
(Регуляция системы кровообращения)
endobj
73 0 объект
>
endobj
76 0 объект
(Дыхание)
endobj
77 0 объект
>
endobj
80 0 объект
(Анатомия дыхательной системы)
endobj
81 0 объект
>
endobj
84 0 объект
(Механика дыхания)
endobj
85 0 объект
>
endobj
88 0 объект
(Объемы легких)
endobj
89 0 объект
>
endobj
92 0 объект
(Искусственная вентиляция)
endobj
93 0 объект
>
endobj
96 0 объект
(Принцип вентиляции с положительным давлением)
endobj
97 0 объект
>
endobj
100 0 объект
(Модели и режимы искусственной вентиляции)
endobj
101 0 объект
>
endobj
104 0 объект
(Острый респираторный дистресс-синдром)
endobj
105 0 объект
>
endobj
108 0 объект
(Риски искусственной вентиляции)
endobj
109 0 объект
>
endobj
112 0 объект
(Сердечно-легочные взаимодействия)
endobj
113 0 объект
>
endobj
116 0 объект
(Торакальный насос)
endobj
117 0 объект
>
endobj
120 0 объект
(Легочное кровообращение и дыхание)
endobj
121 0 объект
>
endobj
124 0 объект
(Сборка базовой модели)
endobj
125 0 объект
>
endobj
128 0 объект
(Доступные модели)
endobj
129 0 объект
>
endobj
132 0 объект
(Выбор модели)
endobj
133 0 объект
>
endobj
136 0 объект
(Концепция RLC с сосредоточенными параметрами)
endobj
137 0 объект
>
endobj
140 0 объект
(Электрическая аналогия)
endobj
141 0 объект
>
endobj
144 0 объект
(Принятое описание модели)
endobj
145 0 объект
>
endobj
148 0 объект
(Части сердца)
endobj
149 0 объект
>
endobj
152 0 объект
(Сечения кровеносных сосудов)
endobj
153 0 объект
>
endobj
156 0 объект
(Внешнее давление)
endobj
157 0 объект
>
endobj
160 0 объект
(Реализация модели 1)
endobj
161 0 объект
>
endobj
164 0 объект
(Роль желудочкового давления)
endobj
165 0 объект
>
endobj
168 0 объект
(Тест модели 1)
endobj
169 0 объект
>
endobj
172 0 объект
(Улучшение модели)
endobj
173 0 объект
>
endobj
176 0 объект
(Этап 1: Корректировка характеристик модели)
endobj
177 0 объект
>
endobj
180 0 объект
(Упрощение системного раздела)
endobj
181 0 объект
>
endobj
184 0 объект
(Настройка параметров)
endobj
185 0 объект
>
endobj
188 0 объект
(Производительность обновленной модели)
endobj
189 0 объект
>
endobj
192 0 объект
(Этап 2: Моделирование влияния легких)
endobj
193 0 объект
>
endobj
196 0 объект
(Альвеолярное давление)
endobj
197 0 объект
>
endobj
200 0 объект
(Легочный шунт)
endobj
201 0 объект
>
endobj
204 0 объект
(Объем легких и ЛСС)
endobj
205 0 объект
>
endobj
208 0 объект
(Тест Этапа 2)
endobj
209 0 объект
>
endobj
212 0 объект
(Модельный тест и оценка)
endobj
213 0 объект
>
endobj
216 0 объект
(Цели и методы тестирования)
endobj
217 0 объект
>
endobj
220 0 объект
(Самопроизвольное дыхание)
endobj
221 0 объект
>
endobj
224 0 объект
(Вентилятор)
endobj
225 0 объект
>
endobj
228 0 объект
(Полученные результаты)
endobj
229 0 объект
>
endobj
232 0 объект
(Обсуждение)
endobj
233 0 объект
>
endobj
236 0 объект
(Выводы)
endobj
237 0 объект
>
endobj
240 0 объект
(Рекомендации по дальнейшей работе)
endobj
241 0 объект
>
endobj
243 0 объект
(Библиография)
endobj
244 0 объект
>
endobj
247 0 объект
(Преобразование единиц давления)
endobj
248 0 объект
>
endobj
251 0 объект
(Уравнения модели 1)
endobj
252 0 объект
>
endobj
255 0 объект
(Сечения кровеносных сосудов)
endobj
256 0 объект
>
endobj
259 0 объект
(Легочный отдел)
endobj
260 0 объект
>
endobj
263 0 объект
(Системный раздел)
endobj
264 0 объект
>
endobj
267 0 объект
(Системный разрез грудных вен)
endobj
268 0 объект
>
endobj
271 0 объект
(Части сердца)
endobj
272 0 объект
>
endobj
275 0 объект
(Активация желудочка)
endobj
276 0 объект
>
endobj
279 0 объект
(Правый отдел сердца)
endobj
280 0 объект
>
endobj
283 0 объект
(Левая часть сердца)
endobj
284 0 объект
>
endobj
287 0 объект
(Уравнения модели 2)
endobj
288 0 объект
>
endobj
291 0 объект
(Сечения кровеносных сосудов)
endobj
292 0 объект
>
endobj
295 0 объект
(Легочный отдел)
endobj
296 0 объект
>
endobj
299 0 объект
(Системный раздел)
endobj
300 0 объект
>
endobj
303 0 объект
(Системный разрез грудных вен)
endobj
304 0 объект
>
endobj
307 0 объект
(Части сердца)
endobj
308 0 объект
>
endobj
311 0 объект
(Значения параметров модели)
endobj
312 0 объект
>
endobj
315 0 объект
(Оценка функции капиллярного сопротивления)
endobj
316 0 объект
>
endobj
319 0 объект
(Окончательная конструкция модели 2)
endobj
320 0 объект
>
endobj
324 0 объект>
ручей
x} SMo0Who ۽ M: CmIwiwPLq
~% w> P&G
% «؋ utvsZo #! P6> | 5S2IuZ [ڻ Z0 $ Tm ~ z`_DIǜrO ~ 5ty ‘\ vYw Ymq

, d0; ƴh \ kz [l \ G $» & R «9 * wD } 0 캡 hEBĚо’8 + y9㋰kt4`9 + M
гр.1S ~ v} vgB m {ۅ lsf6ɨ3

Дыхательные контуры для ручной и механической вентиляции

Существуют многочисленные модификации контуров вентиляции, и, конечно, не ожидается, что стажеры интенсивной терапии будут знакомы со всеми из них. Подавляющее большинство вариантов больше подходят для анестезиологической среды, так как их конструкция характеризуется различными попытками сохранить анестезиологический газ при удалении просроченного CO ₂. Дыхательные контуры, используемые в отделениях интенсивной терапии, обычно намного проще.

Во-первых, в этой главе будет обсуждаться обычная схема аппарата ИВЛ, чтобы сохранить некоторую сосредоточенность на ICU. Это важный элемент, так как это часть оборудования, к которой может быть подключена значительная часть ваших пациентов. Поэтому достаточно важно знать об этом немного и уметь обсуждать характеристики, которые отличают хорошие схемы от плохих. После того, как с этим разобрались, глава погружается в глубокое болото таксономии контуров анестезиологического дыхания, где читатель вряд ли найдет что-либо, имеющее отношение к экзамену.Он включен в основном потому, что позволяет автору бессмысленно отвлекаться от исторических мелочей, и потому что ни одно обсуждение систем дыхания не будет полным без упоминания имени «Мэйплсон».

Схема типичного аппарата ИВЛ

Схематично эту штуку можно представить в виде единой трубки, вдоль которой смонтированы увлажняющий аппарат и вентилируемый пациент.

Цепь можно охарактеризовать как «разомкнутую», потому что здесь нет резервуара для скопления газа и нет обратного дыхания.Инспираторная ветвь контура в значительной степени изолирует легкие пациента от внешней среды (т.е. весь вдыхаемый газ — это свежий газ из аппарата ИВЛ). Клапан выдоха в конце открыт в комнату и выпускает газ прямо в атмосферу (к счастью, обычно нет ничего опасного, что потребовало бы очистки). Это контур без обратного дыхания , потому что он допускает поток только в одном направлении, и у пациента нет возможности повторно использовать какой-либо из выдыхаемых газов.Если бы нужно было описать это формально, используя какую-то одноименную систему, то пришлось бы назвать это параллельной модификацией Lack системы Mapleson A.

Конструктивные характеристики контура вентилятора интенсивной терапии

Существует несколько критериев, которым должен удовлетворять долгосрочный дыхательный контур, чтобы люди могли описать его как пригодный для использования.

Простой
Легкий
Биологически инертный
Одноразовые, одноразовые
Газонепроницаемая
Дешево в производстве
Низкое сопротивление и низкая податливость

Существует множество производителей, и это очень прибыльный рынок, потому что практически любому человеку, подвергающемуся какой-либо общей анестезии, потребуется дыхательный контур того или иного типа.

Схема — это схема, и, как правило, ожидается, что все они делают одно и то же, и между ними практически нет различий. Изображенная модель представляет собой систему Fisher & Paykel Evaqua (RT380), которая является представительной в своем роде. Производитель описывает его как «Комплект для двойного дыхательного контура для взрослых». Устройство поставляется предварительно подключенным к своего рода чайнику, который является частью фирменного увлажнителя воздуха. У компании есть отличная пропагандистская литература, в которой описано использование этой схемы в схемах, которые приведены ниже.

В общем, такой дыхательный контур можно описать как отрезок гофрированной гибкой устойчивой к перегибам трубки, которая образует замкнутую систему с увлажнителем и вентилятором. Инспираторная конечность имеет немного больший объем из-за насадки увлажнителя. Все соединения стандартизированы, как и должно быть для всех таких контуров (согласно международному стандарту ISO, все компоненты дыхательного контура и оборудование для дыхательных путей будут иметь разъемы стандартных размеров).

Физические характеристики контура механического вентилятора

Диаметр трубки 22 мм. Это дает ему внутренний объем примерно 380 мл на метр. Каждая часть контура обычно имеет длину 1,5–1,8 м, что дает общий объем примерно 1100–1400 мл. Другими словами, в инспираторной конечности в любой момент времени находится хорошая пара дыхательных объемов.

Контур обычно изготавливается из какого-либо инертного пластика, который не предназначен для поглощения чего-либо из потока дыхательного газа (например,вода), а также выделять в воздушный поток какие-либо токсичные растворители. Они поставляются в стерильной упаковке, несмотря на то, что никто никогда не мог продемонстрировать какой-либо защитный эффект от этой практики. Цепи одноразовые, что предотвращает перекрестное заражение между пациентами, среди некоторых других неприятных сюрпризов. Обзор Parmley и др. (1972) дает прекрасное представление об ушедшей эре многоразовых резиновых трубок, чтобы проиллюстрировать проблемы, которые могли возникнуть в те дни.Вы должны стерилизовать свой резиновый контур между пациентами, и этот контур будет возвращаться из кабинета для уборки с возможностью скрытых карманов с отбеливателем, который вы затем разделите с дыхательными путями пациента. Во время операции трубка впитывала «каучукорастворимые вещества». Тяжелая резина будет тянуть за эндотрахеальную трубку и создавать участки давления на лице пациента. Собственная эластичность резины позволила бы пациенту со спонтанным дыханием повторно вдохнуть выдыхаемый газ из выдыхательной конечности, которая разрушилась бы под чрезвычайно отрицательным давлением.

Трубка не является неразрушимой, и специалист по интенсивной терапии может столкнуться с ее физическими ограничениями в определенных выбранных сценариях вентиляции. Спиральное армирование обеспечивает сопротивление изгибу и некоторую степень жесткости, но чтобы трубка оставалась гибкой, она должна оставаться достаточно мягкой. Это ограничивает его устойчивость к давлению. Например, вышеупомянутая модель Fisher & Paykel имеет максимальное рабочее давление в камере 8 кПа (81 м см вод. Пределы давления в дыхательных путях для таких пациентов могут быть установлены на максимальное значение аппарата, обычно 90–100 см вод. ст. (₂ O).

Соответствие контура механической вентиляции

Под давлением, приложенным к контуру на вдохе, трубка может расшириться на несколько кубических сантиметров, что можно наблюдать как движение (трубка имеет тенденцию выпрямляться). Чем больше давление прикладывается, тем больше будет движение трубки, и это часто наблюдается у пациентов с астматическим статусом, когда пиковое давление в дыхательных путях может быть довольно высоким.

Изменение объема в ответ на давление расширения описывается как соответствие контура.Это нежелательная особенность; схемы предназначены для минимизации соответствия. При высокой податливости контура подаваемый дыхательный объем уменьшается при принудительной вентиляции, поскольку часть потока и давления «тратится» на растяжение трубки. При спонтанной вентиляции с высоким респираторным усилием пациент может также вдохнуть газ из трубки выдоха, если она недостаточно жесткая. Цепи, разработанные для специализированных приложений высокого давления (например, HFOV), имеют наименьшую податливость и обычно не имеют гофрирования.

Международные стандарты рекомендуют соответствие контура, в идеале, не более 1 мл на каждый 1 см Н. ₂ O Давление растяжения на каждый 1 м трубки. Таким образом, при вентиляции с рабочим давлением 10 см вод. Ст. Типичный контур вентилятора 3,6 м должен изменить объем только на 30-40 мл. Если мы продолжим выбирать продукт Fisher & Paykel, изображенный выше, производитель заявляет о соответствии требованиям 2,0 мл / см вод. Ст. ₂ O для всего контура 3,0 м или соответствию 0,66 мл / м / см вод. Ст. ₂ О.

Помимо изменений соответствия, необходимо учитывать сжимаемость газа. Используя резиновые трубки старого типа, Бушман и др. (1967) определили, что при рабочем давлении 20 см вод. Ст. ₂ O до 150 мл газа сжимается в трубке.

Сопротивление контура механического вентилятора

Трубки, используемые в обычных вентиляторах для взрослых, имеют достаточно широкий диаметр, чтобы минимизировать сопротивление. Сопротивление потоку через типичный контур вентилятора создает давление менее 0.5 см вод. Ст. При расходе 30 л / мин. Изображенная модель Fisher & Paykel создает давление 0,2 кПа (2 см H ₂ O) при расходе 40 л / мин.

Увеличение длины трубки увеличивает сопротивление потоку. Это имеет значение для транспортировки пациентов в критическом состоянии, когда необходимо присоединить дополнительные отрезки трубок по причинам логистики (например, транспортировка на МРТ или КТ и обратно). Дополнительные трубки увеличивают сопротивление и податливость контура.

Дополнительной точкой сопротивления является фильтр выдоха.Это мелкоячеистый фильтр, предназначенный для осушения газа, поступающего в кассету выдоха, уменьшения его бактериальной колонизации и увеличения срока службы электронных компонентов. При высокой влажности контура (например, в контексте непрерывного распыления лекарств) этот фильтр может быстро заболачиваться, что приводит к высокому сопротивлению контура. Это будет проявляться в виде высокого пикового давления на вдохе.

Таксономия дыхательных контуров

Можно сойти с ума, пытаясь классифицировать многочисленные разновидности дыхательных контуров, но наиболее широко распространенная система разделяет их на открытые, закрытые, полуоткрытые и полузакрытые.«Открытый» в этом контексте относится к тому, что происходит с истекшим газом; открытая система выбрасывает CO ₂ в атмосферу, тогда как закрытая система пытается удержать CO ₂ и управлять им локально. Под резервуаром в данном контексте понимается гибкий резиновый мешок, используемый анестезиологами; мешок существует потому, что скорость потока вдоха, создаваемая основным контуром наркозного аппарата, всегда будет ниже, чем скорость потока, необходимая даже для спокойно дышащего пациента (10-20 л / мин).

Таким образом:

Открытая система: без резервуара и без обратного дыхания
Полуоткрытая система : имеет резервуар, но без обратного дыхания
Полузакрытая система: с резервуаром и частичным обратным дыханием
Закрытая система: имеет резервуар и полное обратное дыхание.

Функционально классификацию можно улучшить, добавив некоторый элемент, который описывает, как CO ₂ обрабатывается в системе.Таблица здесь взята из Макинтайра (1986). В этой системе «контуры вымывания» позволяют выпускать выдыхаемый CO ₂ в атмосферу, а контуры «абсорбции» включают в себя какой-то механизм абсорбции. Согласно любому из этих определений, контур вентилятора ICU является «открытым» контуром, потому что резервуара нет (достаточно давления в стене или турбине), а CO2 выбрасывается прямо в воздух помещения.

К сожалению, номенклатура схем анестезии кишит бессмысленными одноименными обозначениями, которые используются в основном во время экзаменов, чтобы сбить с толку кандидатов.К сожалению, необходимость в однозначной описательной системе именования принесена в жертву традиции. Этот фольклор анестезии имеет глубокие корни, уходящие корнями в древнюю эпоху, когда слово «анестезия» начиналось с буквы «», и поэтому искоренить его было довольно сложно. Седовласые старейшины возвращаются к испытаниям собственного образования младшего персонала, полагая, что они делятся с ними чем-то запутанным и действительно трудным, очевидно не подозревая, что большая часть сложности создана руками человека. Преднамеренные попытки создать лучшую классификацию потерпели неудачу из-за массового распространения немного разных систем, которые имеют достаточные функциональные различия, чтобы их можно было запатентовать по отдельности и, следовательно, носить имена разных авторов.Короче, бардак.

В соответствии с формой, автор этих заметок вместо того, чтобы пытаться разработать разумный набор категорий для классификации или систематизации этой информации, вместо этого предлагает обсуждать дыхание в совершенно неорганизованном порядке. Они расплывчато упорядочены от самых простых и старых систем к более сложным и новейшим. К сожалению, это оставляет классификацию Mapleson в полном алфавитном беспорядке (первая из обсуждаемых схем — Mapleson E). Это, конечно, прекрасно, поскольку в исходной статье Мейплсона нет ничего, что позволяло бы предположить, что упорядочение от A до E соответствовало каким-либо внутренним правилам.

Тройник Ayre

Впервые описанная Т. Филипом Эйром (правильно, Т. П. Эйром) в 1937 году, тройник представляет собой довольно скромную вещь. Он буквально имеет Т-образную форму и был описан первоначальным автором следующим образом:

«… тройник (рис. 1) состоит из трубки из легкого металла диаметром 1 см, в которую закись азота оксид — кислород с добавлением минимального количества эфира« впрыскивается »через небольшую впускную трубку под прямым углом. к основной конечности.Один конец тройника подсоединяется к эндотрахеальной трубке, а другой конец остается открытым для воздуха: отрезок резиновой трубки, прикрепленный к открытому концу, представляет собой небольшой резервуар для анестезирующих газов, большая часть которых в противном случае могла бы выйти. в наружный воздух ».

Описание взято из несколько более старой статьи Ayre (1956), в которой этот метод обсуждается довольно подробно. Короче говоря, эта штука представляет собой жесткий Т-образный соединитель с присоединенными трубками переменной длины, которые представляют собой либо резервуар для свежего газа, либо бесполезный объем мертвого пространства, в зависимости от того, какой поток свежего газа есть.Далее автор описал точные размеры, которые были очень тщательно продуманы. Например, по словам Эйра, резиновая трубка для взрослых должна иметь внутренний диаметр 12,5 мм для подачи 3 мл на каждый дюйм длины.

Примечательные особенности этой схемы и ее функции:

При отключенном потоке свежего газа этот контур позволяет самопроизвольно дышать воздухом помещения. Выдыхаемый воздух остается в трубке, то есть трубка резервуара образует продолжение анатомического мертвого пространства.Чтобы уменьшить количество возвратного дыхания CO2, Эйр рекомендовал ограничить объем трубопровода резервуара до не более 1/3 дыхательного объема. Для резиновой трубки с пропускной способностью 3 мл / дюйм этому критерию будет соответствовать 138 см трубки.
При достаточном потоке свежего газа трубка полностью промывается свежим газом, удаляя как выдыхаемый CO2, так и воздух из мертвого пространства. Позволяя скопиться небольшому количеству газа, трубка позволила сформировать резервуар для вдоха.При достаточном потоке свежего газа контур будет полностью лишен вдыхаемого воздуха, а дыхательный объем будет состоять только из свежего газа (то есть не будет разбавления воздухом помещения). Эйр писал, что для этого достаточно потока свежего газа, примерно в 1,5–2,5 раза превышающего минутный объем.
Оказывая некоторое сопротивление потоку газа из контура, трубопровод резервуара также оказывал небольшое влияние на ПДКВ.

Существует также версия тройника Эйра без трубки резервуара.Путем окклюзии открытого конца анестезиолог мог вентилировать пациента (т.е. газ прямо из баллона с азотом и кислородом направлялся в легкие). Таким образом, Айер мог вентилировать своих пациентов. Положительное давление, создаваемое этой практикой, значительно уменьшало степень послеоперационного ателектаза. Можно представить, как этим методом можно нанести большой вред, например. если трубка случайно перегибается и создает безумно высокое внутригрудное давление.

Система тройников используется и сегодня. Он, безусловно, бесполезен для автоматической механической вентиляции (вентилятор тратит энергию на продувку газа через открытую трубку). Однако в педиатрии, для кратковременной анестезии и в условиях ограниченных ресурсов его невозможно превзойти по простоте и надежности.

Mapleson E (модификация тройника Ayre)

Зоркий стажер отделения интенсивной терапии сразу поймет, что контур Mapleson E по существу является той же схемой, что и оригинальный тройник Ayre.Единственная реальная разница в том, что длина трубки увеличена на больше, чем на дыхательного объема пациента.

Смысл этой длинной трубки — ожидание того, что после выдоха поток свежего газа вытолкнет выдыхаемый газ по трубке достаточно далеко, чтобы пациент — в следующий раз, когда он сделает вдох — не будет повторно вдыхать выдыхаемый газ. , ни вдыхать атмосферный воздух. Это работает до тех пор, пока скорость потока свежего газа во время паузы выдоха, по крайней мере, равна дыхательному объему.Для стереотипного дыхания пациента со скоростью 12 вдохов в минуту с дыхательными объемами 500 мл и соотношением I: E 1: 2 пауза на выдохе может составлять 2 секунды, что означает, что скорость потока свежего газа должна быть не менее 15 Л / мин, чтобы этот контур работал должным образом, т.е. в 2,5 раза превышал минутный объем.

Преимущества и недостатки данной схемы:

Преимущества:

Минимальное мертвое пространство (при достаточно высоком расходе)
Нет клапанов: следовательно, нет сопротивления потоку воздуха и нет точек возможного механического повреждения
Подходит для детей

Недостатки:

Отсутствие клапанов означает отсутствие PEEP.Положительное давление может быть применено путем перекрытия трубки со всеми возможными осложнениями.
Расточительно (требуется большой поток газа), и очистка невозможна. По сути, вы продуваете анестезирующий газ по всей комнате.

Mapleson F (также известная как модификация Jackson Rees)

В ответ на некоторые из своих недостатков схема Mapleson E была изменена Гордоном Джексоном Рисом в дважды одноименный Mapleson F или Jackson Rees (или Jackson-Rees, поскольку второе имя автора иногда неправильно переносится через дефис вместе с его фамилией).Он назвал эту штуку в его честь, и ему приписывают ее создание исключительно из-за нескольких строк в его статье 1950 года об анестезии для новорожденных:

«Искусственная вентиляция может осуществляться путем присоединения двустороннего мешка (типа B.L.B.) к вытяжной трубе, открытый конец которой снабжен вулканитовым краном. Этот кран можно отрегулировать так, чтобы периодически возникающее давление, прикладываемое к мешку, вытесняло количество газа, необходимое для поддержания равновесия в системе ».

Это модернизированная версия Mapleson E, и вообще «последнее слово» в T-образных элементах всех видов.Когда кто-то запрашивает тройник, вместо этого можно получить систему Джексона Риса, которая, вероятно, немного похожа на изображенный продукт от Armstrong Medical.

Эта вещь снабжена гибкой сумкой по двум причинам:

Можно перекрыть хвост, тем самым направив поток газа в легкие пациента
Возможно (в некоторых моделях) установить клапан PEEP на конце мешка, тем самым создавая PEEP (то есть превратив известную бесклапанную систему в клапанную, если это так).
Эластичность мешка снижает нагрузку на легкие, снижая риск баротравмы.
По мере того, как мешок надувается, можно «мешать» дыхание пациенту.

Есть и недостатки:

У вас все равно будет высокий поток свежего газа. Чтобы избежать повторного дыхания, длина трубки между тройником и мешком должна быть больше дыхательного объема и должна быть полностью продумана свежим газом.
Очистка по-прежнему невозможна; комната по-прежнему наполняется галогенированным парниковым газом, который вы используете.
Акт неполной закупорки «соска» при одновременном сжатии мешка — это что-то вроде искусства, особенно когда предполагается, что это нужно делать одной рукой (другая рука используется для работы с анестезирующей маской). Возникает вопрос: неужели создание положительного давления в этом контуре можно было бы передать на аутсорсинг какой-нибудь тупой вентиляции? Таким образом, анестезиолог мог сосредоточиться на более важных вещах.Этот последний пункт предлагает хороший переход к обсуждению схемы Mapleson D.

Схема Mapleson D

Во многом это похоже на эволюцию системы Джексона Риса. Вместо частично закрытого резинового хвоста мешка положительное давление в контуре поддерживается клапаном выдоха.

Схема работает аналогично схеме Джексона Риса:

Когда пациент вдыхает, вдыхаемый газ поступает как из длины трубки, так и из потока свежего газа.
По истечении срока пациент наполняет часть трубки выдыханным газом.
Поток свежего газа толкает этот выдыхаемый газ вверх по трубке и в мешок, надувая эластичный мешок
Когда мешок расширяется в достаточной степени, давление в контуре поднимается достаточно высоко, чтобы открыть клапан выдоха.
Клапан выдоха затем выпускает газ, который — при условии, что пауза выдоха не слишком продолжительна — будет в основном выдыхаемым газом.

Следовательно, клапан периодически (или, возможно, постоянно) выпускает газ из контура в атмосферу, что не идеально с точки зрения продувки и защиты окружающей среды.Однако клапан можно настроить таким образом, чтобы газ мог выходить в какую-то систему продувки.

Опять же, поскольку свежий газ требуется для вытеснения выдыхаемого газа, скорость потока свежего газа в конечном итоге должна быть в 2-3 раза больше минутного объема. Кроме того, когда вы сжимаете мешок, вы увеличиваете давление в контуре, и, таким образом, часть газа, который вы выталкиваете из мешка, в конечном итоге выходит из клапана.

По ряду практических причин схема Mapleson D была модифицирована Дж.A Bain и W.E Spoerel в 1972 году для создания «более оптимизированной системы».

Водяной контур

Какие проблемы были у Bain и Spoerel с цепью Mapleson D? Ну, они жаловались, что повсюду валяется слишком много тяжелых труб. Модификация Bain помещает трубку в трубку, чтобы минимизировать количество трубок и соединений. Свежий газовый поток подается через тонкую (6 мм) трубку, которая открывается рядом с дыхательными путями пациента.

Функции этой системы практически идентичны функциям системы Mapleson D.

Во время вдоха пациент вдыхает содержимое обеих трубок, которое должно содержать в основном свежий газ
Во время выдоха пациент наполняет внешнюю трубку выдыхаемым газом
Во время паузы на выдохе поток свежего газа проталкивает выдыхаемый газ вверх по трубке
Если поток свежего газа достаточно велик, газ в трубке следующего дыхательного объема будет полностью состоять из свежего газа (то есть так же, как и Mapleson D, для работы этой штуке требуется примерно в 2-3 раза больше минутного объема потока свежего газа. правильно, хотя в некоторых учебниках сообщается, что не обязательно полностью исключать обратное дыхание и при потоках свежего газа около 1.5-2 кратное повторное дыхание минутного объема находится на приемлемом низком уровне)

Mapleson A, иначе известная как система Magill

Эта схема, по сути, является разворотом системы Mapleson D. Положение клапана и подачи газа меняется на обратное. Поток свежего газа поступает в длинную трубку на конце машины, а клапан выдоха устанавливается на конце пациента.

Система имеет односторонний клапан, который закрывается, когда пациент производит какое-либо спонтанное вдоховое усилие.Таким образом:

Свежий газ проходит через машинный конец трубки; свежий газ течет от источника к пациенту
Пациент при вдохе может вдохнуть только свежий газ из трубки
Если трубка достаточно длинная, пациент должен получать только свежий газ. Обычно в этих контурах используется около 1,6 м труб.
При выдохе выдыхаемый газ проходит через трубку резервуара до тех пор, пока мешок не заполнится и давление не откроет клапан выдоха.На этом этапе выдыхаемый газ пациента сбрасывается в атмосферу через клапан выдоха.
Затем, во время паузы на выдохе поток свежего газа выталкивает больше выдыхаемого газа из клапана выдоха, сводя к минимуму повторное дыхание.

Эта система имеет ряд существенных экономических преимуществ по сравнению с ранее обсужденными системами. Поскольку нет необходимости в потоке свежего газа для выталкивания выдыхаемого газа из контура или поддержания дыхательного объема, поток свежего газа может быть равен минутному объему.Фактически, поток газа может быть уменьшен еще больше из-за выдыхаемого газа, часть которого является содержимым анатомического мертвого пространства и поэтому неотличима от свежего газа (то есть, поскольку газообмен не произошел, в нем нет CO ₂ ). Содержимое анатомического мертвого пространства выдыхается первым и продвигается по трубке резервуара. Часть выдыхаемого газа, которая в конечном итоге выпускается, является последней позицией, только в самом конце выдоха, когда давление повышается достаточно, чтобы открыть клапан выдоха.Таким образом, в схеме Mapleson A первые 150 мл каждого последующего вдоха являются анатомическим содержимым мертвого пространства от предыдущего вдоха. Это увеличивает эффективность системы, так что нужно подавать только около 0,7 от общего минутного объема в потоке свежего газа, и повторного дыхания по-прежнему не будет.

Для J.A. Lack (1976), основным недостатком этой системы было то, что клапан выдоха располагался очень близко к пациенту, был недоступен во время многих операций и постоянно выбрасывал выдыхаемые анестезирующие газы в окружающую среду театра.Модификация автора для решения этих проблем — дыхательный контур отсутствия.

Lack circuit: коаксиальная модификация системы Mapleson A

Контур Lack — это коаксиальная модификация, в которой клапан выдоха размещается на машинном конце системы. Трубка должна быть несколько увеличена по сравнению с коаксиальной трубкой 6 мм контура Бейна, потому что поток выдыхаемого газа является пассивным, а слишком узкая трубка будет обеспечивать недопустимо высокий уровень сопротивления потоку выдоха.Таким образом, коаксиальная трубка Лака должна была быть 30 мм в диаметре, чтобы в ней можно было разместить более широкую 14-миллиметровую трубку для выдыхательной конечности. Основным достоинством этой системы была возможность размещать устройство клапана выдоха и оборудование для очистки от пациента так, чтобы его вес не давил на дыхательные пути.

Схема Lack разделяет преимущества и недостатки схемы Magill / Mapleson A. Оба они обеспечивают высокий уровень эффективности для пациента со спонтанным дыханием, требуя скорости потока около 1.0-0,7 минутного объема и с минимальным повторным дыханием (объем мертвого пространства контура, указанный в статье Лака, составлял 4 мл). Однако контуры Магилла и Лака неэффективны, когда требуется вентиляция с положительным давлением. Кроме того, есть еще один недостаток. Представьте, что трубка выдоха разорвется или отсоединится. 30-миллиметровая трубка по всей длине становится мертвым пространством, заполненным возвратным газом. Чтобы предотвратить такой результат, необходимо отказаться от уникальной коаксиальной конструкции системы.

Параллельное отсутствие

Вынимая внутреннюю трубку выдоха и помещая ее параллельно трубке вдоха, можно избежать возможности полного заполнения выдыхаемого газа. Газовый поток теперь является однонаправленным, что предотвращает повторное дыхание. Трубка может быть разумного диаметра. И клапана возле лица нет. Это самая простая форма контура вентилятора интенсивной терапии. Это было описано Ooi et al (1993).

Система Mapleson B

Нет удобного способа плавно перейти от обсуждения относительно популярных схем Magill / Lack к разговору о Mapleson B, неэффективной системе, которая вышла из употребления.

Во время работы этой цепи:

Поток свежего газа заполняет НКТ коллектора
Пациент вдыхает газовую смесь из трубки и мешка
По истечении срока смесь свежего и выдыхаемого газа в насосно-компрессорных трубах.
Во время паузы на выдохе продолжающийся поток свежего газа обеспечивает достаточный объем эластичного мешка, чтобы давление внутри контура повышалось и клапан выдоха открывался.
Отвод смеси свежего и выдыхаемого газа через клапан выдоха
Когда пациент делает следующий вдох, это газовая смесь, состоящая из свежего и выдыхаемого газа

Следовательно, «свежесть» газовой смеси непосредственно перед следующим вдохом зависит от потока свежего газа и всегда будет содержать некоторую примесь CO ₂.Тот факт, что требуются большие потоки свежего газа, часть которого расходуется впустую, является серьезным недостатком. Кроме того, и клапан выдоха, и трубка свежего газа прикрепляются близко к лицу пациента, таща за эндотрахеальную трубку. В сочетании с этими недостатками неизбежное повторное дыхание CO ₂ делает этот контур полностью проигравшим.

Чтобы преодолеть ограничение на повторное дыхание, одно из решений — гарантировать, что выдыхаемому газу некуда идти. Если резервуар выдоха минимален (т.е.е. равный примерно 1 дыхательному объему), тогда свежий газ даже при слабом потоке должен быть в состоянии вымыть большую часть выдыхаемого газа, обогащенного CO ₂, так что дыхание состоит в основном из свежего газа. Эта теория лежит в основе схемы Mapleson C.

Схема Mapleson C

Да, это по сути сильно сокращенная система Mapleson B. Из-за того, что объем резервуара меньше, смешивание выдыхаемого газа и свежего газа более эффективно

Однако в этом нет большого преимущества.Если пауза на выдохе составляет 2 секунды, поток газа все равно должен обеспечить примерно 1 дыхательный объем в течение этого времени, чтобы разбавить выдыхаемый газ. Неизбежный выпуск газов из клапана делает его не менее эффективным, чем контур Mapleson B. Его единственным преимуществом является то, что он легкий и компактный, что делает его жизнеспособной альтернативой самонадувающемуся мешку для реанимации.

Замкнутый круговой контур

Обсуждение этих устаревших устаревших дыхательных систем подводит нас к моменту, когда мы можем рассмотреть замкнутый дыхательный контур современного наркозного аппарата.Хотя это звучит как что-то относительно недавнее, на самом деле Брайан Меч впервые описал систему в 1930 году, поэтому по всем правилам эту штуку следует называть схемой Мечей.

Технически эту вещь можно описать как закрытую дыхательную систему, только если скорость потока свободного газа точно такая же, как и поглощение газа пациентом, но в действительности поток свежего газа немного выше. Во-первых, необходимость накачать мешок или сильфон требует дополнительного газа.

Главное достоинство схемы — экономия газа. Неиспользованный анестезирующий газ и неметаболизированный кислород будут продолжать циркулировать до тех пор, пока они не будут использованы или метаболизированы. CO2, выдыхаемый пациентом, не возвращается, потому что канистра с содовой известью в абсорбере CO2 постоянно удаляет его из выдыхаемого газа. Система тратит впустую газ только тогда, когда он выпускается через клапан APL или откидной клапан давления выдоха вентилятора, то есть когда давление в дыхательных путях достигает неприемлемого максимума.

Другие преимущества включают:

Снижение загрязнения операционной
Сохранение тепла и влаги
Пониженный риск вдыхания натронной извести (баллон находится далеко от дыхательных путей)
Минимальное мертвое пространство (на самом деле это просто Y-образный переходник в месте соединения с эндотрахеальной трубкой)

Увлажнение во время искусственной вентиляции у взрослого пациента

Увлажнение вдыхаемых газов было стандартом ухода за механической вентиляцией легких в течение длительного периода времени.Более века назад во множестве отчетов описывалось серьезное повреждение дыхательных путей из-за подачи сухих газов во время искусственной вентиляции. Следовательно, специалисты по лечению органов дыхания используют внешние увлажнители, чтобы компенсировать отсутствие естественных механизмов увлажнения при обходе верхних дыхательных путей. В частности, быстро развивались устройства активного и пассивного увлажнения. Сложные системы, состоящие из резервуаров, проводов, нагревательных устройств и других элементов, стали частью нашего обычного вооружения в отделении интенсивной терапии.Следовательно, базовые знания о механизмах действия каждого из этих устройств, а также об их преимуществах и недостатках становятся необходимостью для практикующих специалистов по респираторной терапии и интенсивной терапии. В этой статье мы рассмотрим современные методы увлажнения дыхательных путей при инвазивной ИВЛ взрослых пациентов. Мы описываем различные устройства и возможные варианты применения в зависимости от конкретных клинических условий.

1. Введение

В 1871 году Фридрих Тренделенбург описал первую эндотрахеальную интубацию для проведения общей анестезии [1].С тех пор появляется все больше литературы, посвященной влиянию сухих газов на дыхательные пути интубированных пациентов. Фактически, исследование восемнадцати пациентов, подвергшихся общей анестезии, показало, что после трех часов воздействия сухого анестезирующего газа клетки респираторного эпителия имели 39% цилиарных повреждений, 39% цитоплазматических изменений и 48% ядерных изменений [2]. Позже другие авторы исследовали влияние сухого газа на слизистую оболочку у собак, которым была проведена анестезия при операциях искусственного кровообращения.В группе, подвергавшейся воздействию сухого газа, слизистая жидкость имела меньшую скорость клиренса по сравнению с группой, которая вдыхала полностью увлажненный газ [3]. За прошедшие годы в большом количестве литературы было обнаружено неблагоприятное воздействие недостаточного увлажнения на дыхательные пути [4–10]. Следовательно, увлажнение во время инвазивной механической вентиляции в настоящее время является общепринятым стандартом лечения [11].

В этом обзоре мы стремимся описать основные принципы увлажнения дыхательных путей у пациентов с механической вентиляцией, наиболее часто используемые устройства увлажнения и правильный выбор увлажнителей в соответствии с клиническим состоянием.

2. Физиологический контроль тепла и влажности в дыхательных путях

Влажность — это количество воды в парообразном состоянии, содержащейся в газе. Влажность обычно характеризуется абсолютной или относительной влажностью. Абсолютная влажность (AH) — это вес воды, присутствующей в данном объеме газа, обычно выражается в мг / л. Относительная влажность (RH) — это отношение фактического веса водяного пара (AH) к способности газа поддерживать определенную температуру воды. Когда количество газа, содержащегося в образце, равно его паропроизводительности, относительная влажность составляет 100%, и газ полностью насыщен.Важно понимать, что пароемкость образца будет экспоненциально увеличиваться с увеличением температуры [3]. Следовательно, если абсолютная влажность остается постоянной, относительная влажность будет уменьшаться при увеличении температуры (поскольку знаменатель увеличивается), а относительная влажность будет увеличиваться при понижении температуры (поскольку способность удерживать водяной пар уменьшается). В более поздней ситуации, когда содержание воды в газе превышает его удерживающую способность, вода будет конденсироваться в жидкие капли.Эта ситуация становится особенно актуальной для пациентов с механической вентиляцией легких, поскольку жидкая вода имеет тенденцию накапливаться в нижней части трубки, увеличивая сопротивление доставке газа. На уровне моря способность газа удерживать воду при температуре тела и давлении насыщения (BTPS) составляет 43,9 мг воды на литр газа. В таблице 1 приведены требования к влажности для доставки газа в различные анатомические участки дыхательных путей [12].

9045%

9045% влажность при относительной влажности 9045 22 ° C


Анатомическое место	Нос или рот	Гипофаринкс	Средняя трахея

95% относительной влажности с AH от 28 до 34 мг / л при 29 до 32 ° C	100% RH с AH от 36 до 40 мг / л при 31 до 35 ° C

По материалам Каира [12].

Тепловлагообмен — одна из важнейших функций дыхательной системы. Соединительная ткань носа характеризуется богатой сосудистой системой с многочисленными тонкостенными венами. Эта система отвечает за нагрев вдыхаемого воздуха для увеличения его способности переносить влагу. Когда вдыхаемый воздух спускается по дыхательным путям, он достигает точки, при которой его температура составляет 37 ° C, а его относительная влажность составляет 100%. Эта точка известна как граница изотермического насыщения (ISB) и обычно расположена на 5 см ниже киля [13].Слизистая оболочка дыхательных путей выстлана псевдостратифицированным столбчатым мерцательным эпителием и множеством бокаловидных клеток. Эти клетки, а также подслизистые железы под эпителием несут ответственность за поддержание слизистого слоя, который служит ловушкой для патогенов и интерфейсом для обмена влаги. На уровне терминальных бронхиол эпителий превращается в простой кубовидный тип с минимальным количеством бокаловидных клеток и скудными подслизистыми железами. Следовательно, способность этих дыхательных путей поддерживать тот же уровень увлажнения, который поддерживается верхними дыхательными путями, ограничена [14].После эндотрахеальной интубации, когда верхние дыхательные пути теряют свою способность к теплу и влаге вдыхаемого газа, ISB смещается вниз по дыхательным путям. Это создает нагрузку на нижние дыхательные пути, так как они плохо подготовлены к процессу увлажнения. Следовательно, подача частично холодных и сухих медицинских газов вызывает потенциальное повреждение респираторного эпителия, проявляющееся в усилении дыхательной работы, ателектазах, густых и обезвоженных выделениях, кашле и / или бронхоспазме [15].Примечательно, что есть и другие факторы, которые могут смещать ISB в дистальном направлении, вызывая те же эффекты, такие как дыхание ртом, дыхание холодным и сухим воздухом и / или высокая минутная вентиляция. Фактически, вдыхание больших объемов холодного воздуха во время физических упражнений считается провоцирующим событием астмы, вызванной физической нагрузкой [16].

Во время выдоха выдыхаемый газ передает тепло обратно слизистой оболочке верхних дыхательных путей. По мере снижения температуры дыхательных путей способность удерживать воду также уменьшается. Таким образом, конденсированная вода реабсорбируется слизистой оболочкой, восстанавливая ее гидратацию.Важно отметить, что в периоды холодной погоды количество конденсата может превышать способность слизистой оболочки принимать воду. Следовательно, оставшаяся вода скапливается в верхних дыхательных путях, что приводит к ринореи.

Во избежание вышеупомянутых последствий, связанных с недостаточным увлажнением у пациентов с механической вентиляцией, в клиническую практику были внедрены различные устройства (увлажнители). В следующих параграфах мы описываем современные типы увлажнителей, используемых в механической вентиляции.

3. Типы увлажнителей

Увлажнители — это устройства, которые добавляют молекулы воды в газ. Они классифицируются как активные или пассивные в зависимости от наличия внешних источников тепла и воды (активные увлажнители) или использования собственной температуры и гидратации пациента для достижения увлажнения при последовательных вдохах (пассивные увлажнители).

3.1. Активные увлажнители

Активные увлажнители действуют, пропуская воздух внутрь подогреваемого резервуара для воды. Эти устройства размещаются в инспираторной части контура вентилятора, проксимальнее вентилятора.После того, как воздух наполнен водяным паром в резервуаре, он движется по инспираторной конечности к дыхательным путям пациента. Поскольку конденсация водяного пара может накапливаться при снижении окружающей температуры инспираторной конечности, эти системы используются с добавлением водяных ловушек, которые требуют частого вакуумирования, чтобы избежать риска загрязнения контура. На рисунке 1 показана схема увлажнителя с подогревом, который работает при 50 ° C для достижения AH 84 мг / л на стороне увлажнителя, но достигает только AH 44 мг / л из-за значительного конденсата в трубке [17] .Из-за вышеупомянутого недостатка увлажнители с подогревом обычно поставляются с нагретыми проводами (HWH) вдоль инспираторной конечности, чтобы минимизировать эту проблему. У этих увлажнителей есть датчики на выходе из увлажнителя и на тройнике рядом с пациентом. Эти датчики работают по замкнутому циклу, обеспечивая непрерывную обратную связь с центральным регулятором для поддержания желаемой температуры на дистальном уровне (Y-образный переходник). Когда фактическая температура превышает или опускается ниже определенного предельного уровня, срабатывает сигнализация.Несмотря на то, что идеальная система должна допускать автокоррекцию на основе уровней влажности, коммерчески доступные датчики обеспечивают обратную связь на основе изменений температуры [18]. На рис. 2 показан активный увлажнитель с нагретой проволокой на вдохе; показаны оба датчика температуры, один сбоку от пациента, а другой на выходе из подогреваемого резервуара [17]. Обычная настройка температуры для нынешних увлажнителей с подогревом составляет 37 ° C. На работу увлажнителей может влиять комнатная температура, а также минутная вентиляция пациента.В последней ситуации увеличение минутной вентиляции с сохранением той же температуры нагретого резервуара может оказаться недостаточным для доставки пациенту соответствующей АГ. Поэтому некоторые увлажнители дополняются системами автоматической компенсации, которые вычисляют количество тепловой энергии, необходимой для увлажнения определенного объема газа, и соответственно изменяют температуру резервуара с водой. Lellouche et al. изучали работу двух HWH и HH без нагретых проводов при различных комнатных температурах (высокая 28–30 ° C; нормальная 22–24 ° C).Авторы также исследовали производительность устройства, изменяя температуру газа внутри вентиляторов и при двух различных уровнях минутной вентиляции (Ve) (низкий 10 л / мин и высокий 21 л / мин). Наличие высокой минутной вентиляции и комнатной температуры привело к снижению эффективности увлажнения при абсолютной влажности менее 20 мг ч3O / л. Один из протестированных увлажнителей имел систему автоматической компенсации изменений минутной вентиляции. Эта модель обеспечивает более высокие уровни AH, чем модели, в которых используются только датчики температуры [19].Более того, другие исследования также подтвердили влияние комнатной температуры, различий в минутной вентиляции и температуры вентиляционного газа на уровни абсолютной влажности, подаваемой пациентам [20–22]. Примечательно, что некоторые исследования показывают, что увлажнители с подогревом без нагретых проводов обеспечивают более высокий уровень увлажнения, чем HWH. Тем не менее ясно, что они связаны с большей конденсацией и респираторной секрецией [23]. Следовательно, эти типы увлажнителей становятся все более непопулярными среди респираторов.Как упоминалось ранее, провода с инспирационным подогревом могут минимизировать конденсацию. Однако выдыхаемый воздух может образовывать дождь в конечности выдоха. Это привело к использованию контуров с двойным нагревателем (ГВС). Эта практика заменила в некоторых странах использование цепей с одиночным обогревом (SHW) [24]. Другой описанный метод ограничения конденсата в конечности выдоха — использование пористых контуров выдоха [25].

Увлажнители с подогревом имеют разную конструкцию и разные методы увлажнения.Соответственно, эти устройства классифицируются как (1) пузырьковые; (2) пасха; (3) противоток; и (4) встроенный испаритель.

( 1 ) Пузырь . В пузырьковых увлажнителях газ подается по трубке на дно емкости для воды (рис. 3). Газ выходит из дистального конца трубки под поверхностью воды, образуя пузырьки, которые приобретают влажность по мере подъема на поверхность воды. Некоторые из этих увлажнителей имеют диффузор на дальнем конце трубки, который разбивает газ на более мелкие пузырьки.Чем меньше пузырьки, тем больше граница раздела газ-вода, что обеспечивает более высокое содержание водяного пара. Другими факторами, влияющими на содержание водяного пара в добываемом газе, являются количество воды в емкости и скорость потока. Просто, чем выше столбец воды в контейнере, тем больше будет граница раздела газа и воды, поэтому уровни воды следует проверять на регулярной основе. Что касается скорости потока, при подаче медленных потоков остается больше времени для увлажнения газа. Пузырьковые увлажнители воздуха могут быть без подогрева или подогрева.Обычно пузырьковые увлажнители без подогрева используются с низкопоточными орально-назальными системами доставки кислорода. Пузырьковые увлажнители с подогревом обеспечивают более высокую абсолютную влажность. Они предназначены для работы с расходом до 100 л / мин. В этих увлажнителях обычно используются диффузоры для увеличения границы раздела жидкость-воздух. Проблема с пузырьковыми увлажнителями с подогревом заключается в том, что они демонстрируют высокое сопротивление воздушному потоку, вызывая более высокую работу дыхания, чем пасхальные [26, 27]. Кроме того, они могут генерировать микроаэрозоль [28, 29].Тем не менее, в рекомендациях CDC по профилактике пневмонии, связанной с оказанием медицинской помощи, сообщается, что количество аэрозоля, производимого этими типами увлажнителей, может быть не клинически значимым [30]. Несмотря на это заявление, использование пузырьковых увлажнителей при механической вентиляции уступило место пасхальным.

( 2 ) Песах . В пасхальных увлажнителях (рис. 3) газ проходит над нагретым резервуаром с водой, перенося водяной пар к пациенту.Обычно они используются для инвазивной и неинвазивной механической вентиляции. Еще один вариант пасхальных увлажнителей — фитильный (рис. 3). В устройстве этого типа газ поступает в резервуар и проходит через фитиль, который действует как губка, дальний конец которой погружен в воду. Поры фитиля обеспечивают большую границу раздела газа и воды, что обеспечивает большее увлажнение по сравнению с простыми пасхальными увлажнителями. Подача воды в резервуар осуществляется по замкнутой системе. В эту систему можно подавать воду вручную через порт или систему поплавковой подачи, что обеспечивает постоянный постоянный уровень воды.Когда сухой газ входит в камеру и проходит через фитиль, температура и влажность увеличиваются. Благодаря тому, что газ не выходит из-под поверхности воды, пузырьки не образуются. Третий тип увлажнителя для пасхи включает гидрофобную мембрану (рис. 3). Как и в случае фитильного устройства, сухой газ проходит через мембрану. Тем не менее, его гидрофобные свойства позволяют проходить только водяному пару, не позволяя жидкой воде проходить через него. Как и в фитильном увлажнителе, пузырьки и аэрозоли не образуются.Как упоминалось ранее, эти увлажнители чаще используются при механической вентиляции, чем пузырьковые, из-за их более низкого сопротивления потоку и отсутствия микроаэрозолей. Во всех случаях датчик температуры помещается рядом с Y-образным концом контура вентилятора, чтобы обеспечить подачу газа с оптимальной температурой. Как было указано выше, наличие конденсата в трубке может увеличить сопротивление, что может уменьшить объем, подаваемый при контролируемом давлении, или увеличить пиковое давление в режимах регулирования объема.Несмотря на необходимость использования вышеупомянутых нагретых проводов для предотвращения нежелательной конденсации, стоит также отметить, что использование этих проводов сопряжено с тепловыми рисками [31]. Следовательно, рекомендации по клинической практике Американской ассоциации респираторных заболеваний (AARC) рекомендуют подачу газа с максимальной температурой 37 ° C и относительной влажностью 100% (44 мг ч3O / л) [11].

Что касается систем обогрева увлажнителей, то в настоящее время существует 6 типов устройств. Нагревательный элемент, расположенный в нижней части увлажнителя, является одним из наиболее часто используемых.Другие устройства включают охватывающий элемент, который окружает камеру увлажнителя; элемент воротника, который находится между резервуаром и выпускным отверстием; погружной нагреватель, который размещается непосредственно внутри резервуара для воды; и нагретую проволоку, которая помещается в инспираторную часть аппарата ИВЛ.

( 3 ) Противоток . В недавно описанном противоточном увлажнителе вода нагревается за пределами испарителя. После нагрева вода перекачивается в верхнюю часть увлажнителя, попадает внутрь увлажнителя через поры небольшого диаметра, а затем стекает по большой площади поверхности.Газ течет в обратном направлении. Во время прохождения через камеру увлажнителя воздух увлажняется и нагревается до температуры тела. Schumann et al. сравнили противоточный увлажнитель, пасху с подогревом и тепло и влагообменник (HME) на модели искусственного легкого. Авторы показали, что противоточный аппарат требует меньше работы дыхания по сравнению с другими. Кроме того, эффективность увлажнения модели противотока не зависела от потока и частоты дыхания, в отличие от пасхального увлажнителя с подогревом, в котором эффективность увлажнения снижалась с увеличением скорости вентилятора [32].Эта технология многообещающая, но необходимы дополнительные исследования, прежде чем она станет широко адаптированной.

( 4 ) Встроенный испаритель . В новом встроенном испарителе используется небольшая пластиковая капсула, через которую водяной пар впрыскивается в газ во вдохе контура вентилятора, непосредственно проксимально к тройнику пациента. Помимо водяного пара, нагрев газа дополняется небольшим дисковым нагревателем в капсуле. Вода в капсулу подается перистальтическим насосом, размещенным в контроллере.Количество воды, подаваемой в капсулу, устанавливается врачом на основе минутного объема в контуре. И температура, и влажность регулируются и отображаются постоянно. Близость к соединению звездой устраняет необходимость в обогреваемых проводах и внешних датчиках температуры. Производитель сообщает об очень высоком уровне производительности этой системы. Однако эта система была изучена только при высокочастотной перкуссионной вентиляции [33, 34].

3.2. Пассивные увлажнители воздуха

3.2.1. Тепловлагообменники HMEs

Тепловлагообменники также называют искусственными носами, потому что они имитируют действие носовой полости при увлажнении газа. Они работают по тому же физическому принципу, поскольку содержат конденсирующий элемент, который удерживает влагу от каждого выдоха и возвращает ее при следующем вдохе. В отличие от увлажнителей тепла, которые устанавливаются на вдохе контура, эти устройства размещаются между Y-образным переходником и пациентом (рис. 4).Это может увеличить сопротивление потоку воздуха не только во время вдоха, но и во время фазы выдоха. В ситуациях, когда необходимо введение лекарств в аэрозольной форме, HME необходимо удалить из контура, чтобы избежать осаждения аэрозоля в фильтрах HME. В противном случае следует использовать HME с возможностью перехода с «функции HME» на «функцию аэрозоля». В первоначальных конструкциях ГМЭ использовались конденсаторы из металлических элементов, обладающих высокой теплопроводностью. Таким образом, они смогли уловить только 50% выдыхаемой пациентом влаги.Следовательно, они обеспечивали увлажнение 10–14 мг ч3O / л при дыхательных объемах (VT) от 500 до 1000 мл. Эти устройства были известны как простые HME. Они не удалялись и создавали значительное сопротивление при ИВЛ [35, 36]. Новые конструкции HME включают гидрофобные, комбинированные гидрофобно-гигроскопичные и чистые гигроскопические HME. В гидрофобных HME конденсатор выполнен из водоотталкивающего элемента с низкой теплопроводностью, который поддерживает более высокие градиенты температуры, чем в случае простых HME.В комбинированных гидрофобных гигроскопичных HME гигроскопическая соль (хлорид кальция или лития) добавляется внутрь гидрофобного HME. Эти соли обладают химическим сродством к притягиванию частиц воды и, таким образом, увеличивают увлажняющую способность HME. Чистые гигроскопические HME имеют только гигроскопический отсек. Во время выдоха пар конденсируется как в элементе, так и в гигроскопичных солях. Во время вдоха из солей образуется водяной пар, обеспечивая абсолютную влажность от 22 до 34 мг ч3O / л.Рисунок 5 иллюстрирует базовую структуру и принцип работы HME.

Было обнаружено, что гидрофобные HME вызывают большее сужение диаметра ЭТТ по сравнению с гигроскопическими [37]. Следовательно, вышеупомянутые HME используются нечасто. Фильтры могут быть добавлены как к гидрофобным, так и к гигроскопичным HME, в результате чего получается фильтр с тепло- и влагообменом (HMEF). Эти фильтры работают на основе электростатической или механической фильтрации. В частности, на основе преобладающего применяемого механизма эти фильтры можно разделить на гофрированные или электростатические.Гофрированные фильтры имеют более плотные волокна и меньше электростатических зарядов, тогда как электростатические фильтры имеют больше электростатических зарядов и менее плотные волокна. Гофрированные фильтры лучше действуют как барьеры для бактериальных и вирусных патогенов, чем электростатические фильтры. Однако они придают более высокое сопротивление воздушному потоку [38]. Складчатость мембраны вызывает турбулентный поток воздуха, который увеличивает отложение патогенных микроорганизмов внутри фильтра. Электростатические фильтры подвергаются воздействию электрического поля.Поскольку бактерии и вирусы несут электрические заряды, они попадают в электрическое поле этих фильтров. Эти фильтры обычно имеют более крупные поры, чем гофрированные мембраны, и в их основе лежит электростатический механизм. Описанный ранее фильтр мало влияет на процесс увлажнения и увеличивает сопротивление. Поэтому они в основном используются в качестве барьеров для патогенов [15]. Стандарты конструкции и производительности HME определены Международной организацией по стандартизации (ISO).Согласно этим стандартам, соответствующий HME должен иметь КПД не менее 70%, обеспечивая не менее 30 мг / л водяного пара. В недавнем исследовании Леллуш и его коллеги независимо оценили увлажняющую способность 32 HME. Поразительно, что 36% протестированных HME имели AH на 4 мг ч3O / л ниже, чем указано производителем. Фактически, в некоторых из них разница превышала 8 мг ч3O / л [39].

Интуитивно понятно, что HME устраняет проблему конденсации в трубках, и их можно рассматривать как «элемент выбора» для предотвращения пневмонии, связанной с вентилятором (ВАП).Тем не менее, остается спорным вопрос о том, является ли наличие конденсата в трубах важным фактором для развития ВАП в хорошо обслуживаемых контурах. Кроме того, у HME также есть некоторые недостатки. В частности, попадание секрета или крови в устройство может увеличить сопротивление дыхательных путей и работу дыхания. В крайних случаях сообщалось о полной обструкции дыхательных путей [40]. Следовательно, отбор пациентов становится важным компонентом при использовании HME. В таблице 2 показаны противопоказания к применению тяжелых металлов [11].

(i) Пациенты с густыми или обильными выделениями.

(ii) Когда наблюдается потеря выдыхаемого дыхательного объема (например, большие бронхоплевро-кожные свищи или наличие утечки из манжеты эндотрахеальной трубки).

(iii) У пациентов с низким дыхательным объемом, таких как пациенты с ОРДС.

(iv) У пациентов с трудностями отлучения и пациентов с ограниченным дыхательным резервом.

(v) Гипотермные пациенты с температурой тела <32 ° C.

(vi) У пациентов с высокими минутными объемами вентиляции (> 10 л / мин).

В некоторых устройствах активный источник подогретой воды может быть добавлен к HME, переводя их из пассивного в активный, увеличивая их способность увлажнения. Если внешний источник воды закончится, эти устройства все равно будут работать как пассивные HME.Существует несколько моделей, включая Booster, Performer, Humid Heat и Hygrovent Gold.

В модели Booster нагревательный элемент встроен между HME и пациентом. Во время вдоха газ проходит через HME, несущий водяной пар на основе пассивной работы HME, а затем нагревательный блок добавляет влажность газа, прежде чем он достигнет пациента. Когда вода попадает в HME-Booster, она насыщает содержащуюся в нем гидрофобную мембрану. Затем влага в насыщенной мембране нагревается подключенным к ней элементом положительного контроля температуры [41].Считается, что использование этого устройства может увеличить AH на 2–3 мг / л h3O больше, чем пассивные HME [42].

Устройство Performer характеризуется металлической пластиной в середине HME, между двумя гидрофобными и гигроскопическими мембранами (рис. 6). Эта металлическая пластина нагревается от внешнего источника, который имеет три набора температуры: 40 ° C, 50 ° C и 60 ° C. Источник воды подает ее на один конец увлажнителя. Вода достигает двух мембран, и металлическая пластина нагревает ее.Затем вода испаряется, увеличивая содержание пара во вдыхаемом газе. Исполнитель может обеспечить AH от 31,9 до 34,3 в нормотермических условиях [42].

Влажное тепло — это гигроскопичное ТЭО, которое имеет внешний источник тепла, при этом вода добавляется со стороны пациента [15]. В одном лабораторном исследовании было обнаружено, что абсолютная влажность составляет 34,5 мг ч3O / л [43]. В режиме влажного тепла заданы значения температуры и влажности. Единственный параметр, который необходимо установить, — это значение минутного объема вентилятора, что упрощает его использование.

Hygrovent Gold — это активный гидрофобный HME, который имеет адаптер, к которому может быть вставлен нагревательный элемент, и водопровод для подачи воды внутрь HME. Есть термодатчик, чтобы избежать переувлажнения. Сообщалось, что в нормотермических условиях АГ составляла 36,3 мг ч3О / л. У этих активных увлажнителей может быть повышенное сопротивление потоку, что, вероятно, связано с накоплением водяного конденсата в пассивном компоненте [44].

Наконец, еще одна активная модель HME основана на химических реакциях.В этих HME углекислый газ в выдыхаемом воздухе используется для выработки тепла в результате химической реакции, когда он проходит через увлажнитель. Броуч и Дурбин-младший провели рандомизированное контролируемое клиническое испытание с участием пятидесяти пациентов, перенесших коронарное шунтирование, и сравнили между химически нагретым HME и традиционными пассивными. Химически нагретый HME приводил к более быстрому согреванию пациентов с умеренной гипотермией без разницы в клинических исходах [45]. Из-за ограниченного опыта работы с этим устройством химически активные HME в настоящее время не используются в клинической практике.

4. Мониторинг систем увлажнения

При установке уровней увлажнения у пациентов с механической вентиляцией дыхательные терапевты обычно следуют рекомендациям Американского национального института стандартов (ANSI), которые предусматривают уровень водяного пара, превышающий 30 мг / л. Фактически, недавние руководящие принципы, опубликованные Американской ассоциацией респираторной помощи (AARC), рекомендуют температуру ° C с относительной влажностью 100% и уровнем водяного пара 44 мг / л. Несмотря на вышеупомянутые рекомендации, клиницист обычно сталкивается с проблемой использования различных увлажнителей, не будучи уверенным в точности устройства.Независимые оценки вызывают опасения по поводу достоверности данных, представленных производителем [39]. Самый надежный способ измерения влажности — использование системы гигрометр-термометр. Однако эти устройства не всегда есть у постели больного. Следовательно, были предложены различные суррогатные маркеры для мониторинга уровней увлажнения. Самыми популярными суррогатами являются характеристики секрета, визуальное наблюдение за конденсатом в системе трубок и потребность в закапывании физиологического раствора.Как правило, объем выделений прямо пропорционален степени увлажнения. Чрезмерное увлажнение приведет к увеличению объема секрета, а неоптимальное увлажнение приведет к образованию корок, уплотнению секрета и уменьшению их объема [46]. Тем не менее, эта взаимосвязь предполагает, что влажность является единственным фактором, влияющим на объем секрета. Фактически, объем секреции может быть изменен введенными аэрозольными препаратами, частотой отсасывания и инстилляцией физиологического раствора [47].Частота закапывания физиологического раствора была предложена некоторыми как суррогат влажности газа. Однако эта практика может сильно отличаться от одного практикующего к другому [48]. Рикард и его коллеги провели проспективное рандомизированное клиническое испытание с участием 45 пациентов с механической вентиляцией легких, чтобы оценить, коррелирует ли визуальное наблюдение конденсата в системе трубок с гигрометрическими исследованиями HME и HH. Независимый наблюдатель, не знающий результатов гигрометрии, оценил конденсат в системе трубок следующим образом: сухой, только влажность, влажность плюс несколько капель воды, влажность плюс несколько капель воды, влажность плюс множество капель воды и мокрый капель.Интересно, что существует значительная корреляция между методом визуального наблюдения и гигроскопическими измерениями [49]. Несмотря на ранее описанные данные, до сих пор нет четкого консенсуса об универсальном способе оценки адекватности влажности у постели больного.

5. Выбор подходящего увлажнителя

5.1. Характеристики увлажнения

В соответствии с руководящими принципами AARC, HM должны обеспечивать абсолютный уровень влажности от 33 до 44 мг h3O / л, тогда как HME должен обеспечивать минимум 30 мг h3O / л [11].Первоначальные исследования по тестированию HME касались их производительности в условиях анестезии, что предполагало их тестирование в течение коротких периодов времени. В лабораторном исследовании было обнаружено, что шесть различных HME обеспечивают АГ на уровне от 14 до 26 мг ч3O / л [50]. Когда HME начали тестироваться в отделениях интенсивной терапии, возникла обеспокоенность по поводу увеличения частоты окклюзий ETT. В серии случаев Cohen et al. сообщили о 15 случаях окклюзии ЭТТ при использовании гидрофобного HMEF, тогда как был продемонстрирован только один случай с пузырьковыми увлажнителями.Тем не менее, большинству пациентов с окклюзией ЭТТ требовалась минутная вентиляция более 10 л / мин, что снижает возможность обобщения этих результатов [51]. В проспективном рандомизированном контролируемом исследовании HMEF сравнивали с HH. Обмен HMEF производился ежедневно. Данные были проанализированы у 31 пациента в группе HMEF и 42 пациентов в группе HH. Шесть пациентов в группе HMEF имели окклюзию ETT, тогда как окклюзии не было отмечено в группе HH [38]. Исследование было преждевременно прекращено после смерти пациента с полной непроходимостью его трахеальной трубки.Также Roustan et al. обнаружил больше окклюзий ЭТТ с HMEF по сравнению с HH [52]. Однако стоит отметить, что эти исследования проводились с гидрофобными HME, и большинство окклюзий ЭТТ было зарегистрировано при высокой минутной вентиляции. Основываясь на вышеупомянутой информации, комбинированные гидрофобные гигроскопические HME должны быть первым выбором, если выбрано пассивное увлажнение, так как они имеют лучшую увлажняющую способность, чем гидрофобные [53–55]. Фактически, рандомизированное контролируемое испытание, сравнивающее гидрофобный гигроскопический HME с гидрофобным HME и HH и с минутной вентиляцией 10.Показатели 8 л / мин, 11,6 л / мин и 10,2 л / мин показали, что через 72 часа средний диаметр ЭТТ уменьшился на 6,5 мм с гидрофобным HME, на 2,5 мм с гигроскопическим гидрофобным HME и на 1,5 мм с гидрофобным HME. HH [37]. В многоцентровом рандомизированном контролируемом проспективном исследовании пациенты, которым, как ожидается, потребуется искусственная вентиляция легких в течение более 48 часов, были случайным образом распределены либо на комбинированный гидрофобно-гигроскопический HMEF, либо на HWH. Окклюзия эндотрахеальной трубки произошла у пяти пациентов в группе HWH и только у одного пациента в группе HMEF.Однако эта разница не была статистически значимой. Следует отметить, что пациенты с противопоказаниями к HME были исключены из этого исследования, в основном из-за наличия густого секрета [56].

Что касается продолжительности использования HME, были выражены некоторые опасения по поводу снижения производительности при их увеличенной продолжительности. Следовательно, большинство производителей рекомендуют менять HME каждые 24 часа. Этот вопрос является областью постоянно развивающихся исследований. Djedaini et al. продемонстрировали, что не наблюдалось повышения устойчивости гигроскопичных гидрофобных HME, если их менять каждые 48 часов по сравнению с каждыми 24 часами [57].Другое исследование показало, что гигроскопические гидрофобные HME достигают аналогичных уровней абсолютной влажности при использовании в течение 24 или 48 часов без увеличения среднего давления в дыхательных путях через 48 часов [58]. Подобные результаты были продемонстрированы в последующих исследованиях с использованием HME в течение 48 часов вместо 24 часов [59, 60]. Кроме того, исследование показало, что HME можно использовать в течение 96 часов без значительного изменения их абсолютной влажности. Тем не менее, эти данные были получены от группы из 13 пациентов, которым была выполнена искусственная вентиляция легких по неврологическим причинам, без предшествующих хронических респираторных проблем в анамнезе [61].В неслепом проспективном рандомизированном контролируемом исследовании Thomachot et al. протестировали длительное использование гидрофобных HME в течение 7 дней. Примечательно, что не было случаев окклюзии ЭТТ, и сопротивление HME не увеличивалось по сравнению с их заменой каждые 24 часа [62]. Наконец, Кападиа и др. провела исследование по регистрации несчастных случаев на дыхательных путях у более чем 7900 пациентов на ИВЛ в течение 6 лет. В первые 3 года исследования HMEF меняли каждые 24 часа, и в этот период не было эпизодов окклюзии трахеальной трубки.В последние 3 года исследования HMEF меняли каждые 48 часов, что было связано с 13 окклюзиями трахеальной трубки из 2932 пациентов [63]. Эта частота окклюзии трахеальной трубки все еще будет очень низкой по сравнению с исследованиями, проведенными на плохо функционирующих гидрофобных HME [51–53].

Следует отметить, что, поскольку HME являются пассивными устройствами, которые требуют удержания тепла для обеспечения эффективного функционирования, они считаются противопоказанными для гипотермических пациентов с температурой ниже 32 ° C [11].Фактически, Lellouche и его коллеги провели проспективное рандомизированное перекрестное исследование, чтобы изучить эффект HME у девяти пациентов с умеренной гипотермией после остановки сердца. HME приводят к недостаточному увлажнению по сравнению с увлажнителями с подогревом [64]. Чтобы компенсировать этот потенциальный недостаток, в клиническую практику были включены активные HME. Несмотря на возможные преимущества в увлажнении, у них есть недостаток, заключающийся в размещении источника тепла рядом с пациентом, и их использование влечет за собой большее мертвое пространство, чем пассивные HME [65].Кроме того, HME связаны с повышенным риском окклюзии ETT по сравнению с увлажнителями с подогревом. Таким образом, не рекомендуется применять у пациентов с вязкими выделениями [66].

5.2. Влияние на вентиляционную механику

HME неблагоприятно влияют на параметры вентиляции. Они увеличивают мертвое пространство, что, в свою очередь, снижает альвеолярную вентиляцию и приводит к увеличению артериального давления углекислого газа. Следовательно, чтобы сохранить тот же уровень альвеолярной вентиляции, дыхательный объем должен быть увеличен, чтобы пациенты могли получить повреждение легких, вызванное объемом.У пациентов со спонтанным дыханием добавление мертвого пространства, связанного с HME, может увеличить работу дыхания, препятствуя освобождению от механической вентиляции [67]. Прат и его коллеги продемонстрировали снижение уровня PaCO2 у пациентов с ОРДС в среднем на 17 мм рт. Ст. При использовании увлажнителей с подогревом вместо HME. Считалось, что это связано с разницей в мертвом пространстве в 95 мл между устройствами [68]. Оптимизация PaCO2 у пациентов с ОРДС посредством замены HME на HH была также продемонстрирована в других исследованиях [69–71].Le Bourdellès et al. провели рандомизированное перекрестное исследование по сравнению HME и HH во время отлучения от пятнадцати пациентов. Они предположили, что, хотя мертвое пространство, добавляемое HME, может быть незначительным, оно может отрицательно повлиять на процесс отлучения от груди у пациентов с ограниченным дыхательным резервом [72]. Этот вывод был впоследствии подтвержден более поздним проспективным рандомизированным контролируемым исследованием, проведенным Girault и его коллегами на 11 пациентах с хронической дыхательной недостаточностью на ИВЛ [73]. Кроме того, Иотти и его коллеги сравнили эффекты HH, HME без фильтра и HMEF у десяти пациентов, которым вентилировали в режиме PSV.Наибольшее увеличение мертвого пространства и динамическая гиперинфляция наблюдались с HMEF. Это было выявлено увеличением необходимого давления, которое варьировалось от 12,8 см вод. Ст. С HH, 14,8 см вод. Ст. С HME без фильтра и 17,6 см вод. Ст. С HMEF [74]. Помимо эффекта мертвого пространства, HME увеличивают сопротивление на вдохе и выдохе, что способствует развитию внутреннего PEEP [75].

5.3. Ассоциация респираторно-ассоциированной пневмонии VAP

В 1998 г. Cook et al.провели метаанализ, который включал пять рандомизированных контролируемых исследований, проведенных в период с 1990 по 1997 год. Авторы обнаружили более низкие показатели ВАП при использовании HME по сравнению с увлажнителями с подогревом [76]. Однако такие более низкие показатели ВАП чаще всего были обнаружены только в одном из пяти включенных исследований [77]. В последующем метаанализе не было обнаружено различий в частоте ВАП между ДГ и ГМЭ [78]. Последний опубликованный метаанализ включал тринадцать рандомизированных контролируемых исследований. Не было обнаружено различий в частоте ВАП [79].Разница в результатах между этими метаанализами может быть объяснена разнообразием включенных исследований. Более того, эти исследования включали различные типы и конструкции HME и HH. Эта неоднородность нашла отражение в руководящих принципах, предложенных разными обществами. В рекомендациях, опубликованных в 2008 г. Британским обществом антимикробной химиотерапии, рекомендовалось использовать HME вместо HH, чтобы снизить частоту ВАП [80]. Тем не менее, это руководство не включало результаты метаанализа, проведенного Симпосом и его коллегами в 2007 году, который включал наибольшее количество испытаний среди четырех метаанализов, выполненных на сегодняшний день.Этот метаанализ не обнаружил различий в частоте ВАП между HME и HH. Рекомендации CDC не отдают предпочтение HME перед HH [81], а Американское торакальное общество заявило, что HME не могут рассматриваться как инструмент для предотвращения VAP [82]. В 2009 году Европейское респираторное общество (ERS), Европейское общество клинической микробиологии и инфекционных заболеваний (ESCMID) и Европейское общество интенсивной медицины (ESICM) опубликовали совместное заявление, в котором предпочтение отдается HME перед HH для профилактики ВАП.Однако это было основано исключительно на работе Torres et al. без включения последующих исследований и метаанализов [83]. В том же году Комитет по рекомендациям по ВАП и Канадская группа по испытаниям интенсивной терапии заявили, что не было никакой разницы в частоте ВАП между HME и HH [84]. Склонность европейских рекомендаций к HMES совпадает с тенденцией в клинической практике. Поперечное исследование показало, что HMES чаще использовались во Франции, чем в Канаде [85].

Вкратце, основываясь на ранее описанных данных, выбор увлажнителя следует производить в соответствии с конкретным клиническим контекстом.В целом HME просты в использовании и легче увлажнителей с подогревом. Таким образом, они облегчают транспортировку пациентов с механической вентиляцией легких и не несут таких термических опасностей. Теоретически увлажнители с подогревом обеспечивают лучшую влажность, чем HME. Как правило, они предпочтительны у пациентов с вязкими выделениями или когда требуется длительная вентиляция легких. Однако в недавнем Кокрановском систематическом обзоре не было различий в клинических исходах. Тем не менее, в том же обзоре было обнаружено, что Paco2 и минутная вентиляция выше у HME, что позволяет предположить, что увлажнители с подогревом могут быть лучшими вариантами для пациентов с ограниченным дыхательным резервом [86].Характерным недостатком увлажнителей с подогревом является образование конденсата в контуре, что в более ранних исследованиях было связано с повышенным риском внутрибольничных инфекций [77]. Несмотря на ранее описанные данные, не было обнаружено различий в заболеваемости пневмонией между обогреваемыми и пассивными увлажнителями [86].

6. Резюме

Увлажнение дыхательных путей представляет собой ключевое вмешательство у пациентов с механической вентиляцией легких. Неправильные настройки увлажнителя или выбор устройств могут негативно повлиять на клинические исходы, повреждая слизистую дыхательных путей, продлевая механическую вентиляцию или увеличивая работу дыхания.Увлажнители могут работать пассивно или активно, в зависимости от источника тепла и влажности. В зависимости от клинического сценария выбор увлажнителя может со временем измениться. Поэтому знание преимуществ и недостатков каждого из этих устройств важно для практикующих респираторных врачей.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.