У сучасній медицині апарати штучної вентиляції легень (ШВЛ) відіграють вирішальну роль у підтримці життєдіяльності пацієнтів із різними типами дихальної недостатності.
Основні принципи роботи таких апаратів ґрунтуються на кількох ключових концепціях і технологіях, що забезпечують ефективну та безпечну вентиляцію:
Принцип створення позитивного тиску
Апарат ШВЛ працює за принципом створення позитивного тиску, який сприяє потраплянню повітря або суміші газів у легені пацієнта. При цьому апарат забезпечує надходження повітря в дихальні шляхи, що дозволяє запобігати колапсу альвеол і підтримувати газообмін на належному рівні.
Вентиляція на основі керованих змінних
Апарати штучної вентиляції легень використовують 3 ключові керовані змінні, що визначають режими вентиляції: вентиляцію на основі тиску, на основі об’єму, та комбіновану вентиляцію, що поєднує обидва підходи.
Вентиляція на основі тиску: У цьому режимі апарат підтримує встановлений рівень тиску в дихальних шляхах пацієнта. Це допомагає забезпечити адекватне розкриття альвеол та належний газообмін, що є критично важливим для пацієнтів із різними респіраторними патологіями. Такий підхід дозволяє уникнути надмірного тиску на легені, що може призвести до пошкодження тканин.
Вентиляція на основі об’єму: Цей режим передбачає подачу визначеного об’єму повітря за кожен вдих, що дозволяє контролювати параметри вентиляції та забезпечити стабільний газообмін. Такий підхід є особливо корисним для пацієнтів, у яких важливо підтримувати стабільний дихальний об’єм.
Комбінована вентиляція на основі тиску та об’єму (відома як «PRVC – Pressure Regulated Volume Control»): Вона поєднує переваги обох попередніх методів, дозволяючи одночасно контролювати як тиск, так і об’єм. Це забезпечує адаптивний підхід до вентиляції, де апарат автоматично регулює параметри залежно від змін у стані пацієнта. Завдяки цьому режиму лікарі можуть застосовувати стратегії захисту легень, орієнтуючись на поточний комплаєнс (опір) легень пацієнта на кожному вдиху, що мінімізує ризик ускладнень.
Датчики потоку
В апаратах ШВЛ використовуються два основних типи датчиків потоку – «Hot Wire» і «Different Pressure» для точного вимірювання потоку та тиску у контурі.
Датчики «Hot Wire», розташовані всередині клапана видиху, працюють на основі нагрівання дроту та вимірювання змін температури, що дозволяє точно відстежувати швидкість потоку газової суміші. Цей тип датчиків забезпечує стабільність і довговічність, що є критично важливим для якісної респіраторної підтримки.
Датчики «Different Pressure» вимірюють різницю тисків між двома точками в дихальному контурі і є найточнішими серед датчиків. Вони можуть бути встановлені дистально або проксимально в контурі пацієнта, залежно від типу пацієнта.
Для забезпечення оптимальних умов респіраторної підтримки апарати штучної вентиляції легень повинні мати можливість вибору відповідних датчиків залежно від типу пацієнта.
Сучасні апарати ШВЛ використовують різний функціонал і режими вентиляції для забезпечення найкращої підтримки дихання:
Режими вентиляції: Системи ШВЛ забезпечують різноманітні режими вентиляції, включаючи примусову («CMV»), синхронізовану («SIMV») і спонтанну вентиляцію («SPONT»). Це дозволяє лікарям вибрати оптимальний режим відповідно до потреб пацієнта, враховуючи його клінічний стан і потрібний рівень дихальної підтримки.
Контроль параметрів вентиляції: Апарат ШВЛ здійснює постійний моніторинг ключових параметрів, зокрема тиск в дихальних шляхах, об'єм дихання, частота дихання, дихальний об’єм тощо. Ці показники дозволяють лікарям налаштовувати режим вентиляції таким чином, щоб забезпечити оптимальну підтримку.
Моніторинг і візуалізація даних: Апарат ШВЛ оснащений можливостями для відображення графіків дихальних циклів, трендів та сигналів при кольоровому кодуванні на екранах. Це дозволяє лікарям легко відстежувати динаміку дихання і коригувати параметри вентиляції в реальному часі. Наприклад, графічне відображення спонтанного і механічного дихання забезпечує точний аналіз функції легень.
Автоматичний контроль: Сучасні апарати штучної вентиляції легень оснащені функціями автоматичного контролю, які дозволяють апарату самостійно адаптуватися до змінюваних умов дихання пацієнта.
Безпека та точність: Важливими аспектами безпеки є моніторинг сатурації (SpO2), об’ємна капнографія (VCO2) та капнографія у боковому потоці (etCO2) та інші сучасні методи. Ці функції дозволяють лікарям контролювати належну оксигенацію, і запобігати можливим ускладненням, слідкувати за змінами у газообміні.
Кожна система штучної вентиляції легень пропонує ряд унікальних функцій, спрямованих на підвищення ефективності вентиляції та комфорту для пацієнтів і медичного персоналу, окремої уваги заслуговують апарати ШВЛ від компанії Event Medical створені для забезпечення високого рівня підтримки пацієнтів вагою від 200 грамів.
Важливою особливістю є можливість роботи апаратів як від вбудованої турбіни, так і від централізованої системи подачі стиснутого повітря або компресора, що робить їх універсальними для різних медичних умов.
Інноваційні підходи до моніторингу пацієнтів також стали важливою частиною даних систем штучної вентиляції легень. На основі моніторингу різних важливих показників головним завданням є забезпечення стратегії захисної вентиляції.
Моніторинг «Driving Pressure» або тиску вентиляції у реальному часі, стрес-індексу (SI), та потужності впливу апарату ШВЛ на пацієнта найкраще розподіляє ризик травми легень пацієнта, спричиненої механічною вентиляцією (синдром «VILI»), наприклад волютравми (пошкодження легень через надмірний об'єм повітря) та баротравми (пошкодження через надмірний тиск).
Важливий аспект — моніторинг езофагеального тиску (тиску у стравоході), що дозволяє оцінити транспульмональний тиск і еластичність легень, що є ключовим для забезпечення безпеки вентиляції.
Однією з ключових переваг є функція адаптивного (інтелектуального) режиму автоматичного переходу від повної вентиляційної підтримки до спонтанної (допоміжної) вентиляції з поступовим зниженням механічної допомоги з боку апарату, що особливо важливо для процесу відлучення від апарату ШВЛ.
Шляхом технологічного прогресу, апарати штучної вентиляції легень стають все доступнішими та безпечнішими. На сьогодні існує широкий спектр систем ШВЛ, але головна особливість полягає в універсальності та всебічності респіраторної підтримки, включаючи як інвазивну, так і неінвазивну вентиляцію для пацієнтів всіх вікових груп.
