وبلاگ در باره اصول کلیدی، کاربردها و ایمنی دستگاه‌های تنفس مصنوعی (ونتیلاتور) بیهوشی توضیح داده شده است.

تصور کنید بیماری روی میز عمل است، زندگی او توسط یک دستگاه پیچیده - دستگاه تنفس بیهوشی - حفظ می شود. هر نفسی که داده می شود، هر تنظیم فشاری، برای ایمنی بیمار و بهبودی پس از عمل حیاتی است. اما چگونه می توان یک دستگاه تنفس بیهوشی با عملکرد بالا و قابل اعتماد را برای محافظت از زندگی انتخاب کرد؟ این مقاله به بررسی تمام جنبه های دستگاه های تنفس بیهوشی، از توسعه تاریخی آنها تا فناوری های پیشرفته، اصول کار و کاربردهای بالینی می پردازد تا به شما در تصمیم گیری آگاهانه کمک کند.

در سال 1846، اولین اشکال بیهوشی به تبخیر کننده های ساده متکی بود و از بیماران می خواست تا به طور خود به خود نفس بکشند تا گازهای بیهوشی را استنشاق کنند. امروزه، دستگاه های تنفس بیهوشی به دستگاه های بسیار پیشرفته و خودکار تبدیل شده اند. از دستگاه بیهوشی HEG Boyle که توسط Coxeters در سال 1917 توسعه یافت تا دستگاه تنفس فشار مثبت خودکار Pulmoflator که توسط Blease در سال 1945 اختراع شد، و اکنون به ایستگاه های کاری بیهوشی یکپارچه با قابلیت های تهویه در سطح ICU که توسط شرکت هایی مانند Dräger و Datex-Ohmeda تولید می شود، دستگاه های تنفس بیهوشی متحول شده اند.

دستگاه های تنفس بیهوشی مدرن دارای سیستم های کنترل کامپیوتری پیچیده و پیشرفت های متعددی در مدارهای تنفسی هستند که امکان پشتیبانی پیشرفته از تهویه را برای بیماران در شرایط پیچیده فراهم می کنند. در زیر، ما طبقه بندی، اصول کار، حالت های تهویه دستگاه های تنفس جدیدتر و پیشرفت ها در مدارهای تنفسی را به همراه خطرات احتمالی مرتبط با استفاده از دستگاه تنفس بررسی می کنیم.

دستگاه های تنفس بیهوشی را می توان به روش های مختلفی طبقه بندی کرد، از جمله بر اساس مکانیسم عمل:

1. دستگاه های تنفس شست دستی: اینها بر اساس اصل T-piece عمل می کنند و با مسدود کردن ریتمیک T-piece، تهویه فشار مثبت متناوب ایجاد می کنند. به عنوان مثال، دستگاه تنفس Sechrist از یک شیر پنوماتیکی به جای انگشت بیهوشی استفاده می کند، که چرخه شیر توسط تنظیمات روی صفحه کنترل دستگاه تنفس تعیین می شود.
2. دستگاه های تنفس تقسیم کننده حجم دقیقه ای: اینها گاز تحت فشار را به سیستم تنفسی تحویل می دهند که در یک کیسه ذخیره جمع آوری می شود که به طور مداوم توسط یک فنر، وزن یا برگشت الاستیک تحت فشار قرار می گیرد. آنها دارای دریچه های استنشاقی و بازدمی هستند که توسط یک مکانیسم "دو حالته" کنترل می شوند. تمام گاز محرک تامین شده به بیمار تحویل داده می شود. به عنوان مثال، اگر جریان گاز تازه به بیمار 10 لیتر در دقیقه باشد، این حجم به عنوان تهویه دقیقه ای تحویل داده می شود اما بر اساس تنظیمات دستگاه تنفس (به عنوان مثال، 10 نفس 1 لیتری یا 20 نفس 0.5 لیتری) به حجم های جزر و مدی تقسیم می شود. نمونه ها عبارتند از دستگاه های تنفس East-Freeman، Flomasta و Manley MP3.
3. دستگاه های تنفس فشرده کننده کیسه: اینها معمولاً با سیستم های دایره ای یا Mapleson D استفاده می شوند. کیسه را می توان به صورت پنوماتیکی (قرار داده شده در یک محفظه پر از گاز محرک) یا مکانیکی (از طریق موتور، چرخ دنده، اهرم، فنر یا وزن) فشرده کرد. نمونه ها عبارتند از Manley Servovent، سری Penlon Nuffield 400، Ohmeda 7800 و سری Servo 900.
4. دستگاه های تنفس دمنده متناوب: اینها توسط یک منبع گاز یا هوای فشرده با فشار 45-60 psi هدایت می شوند. گاز محرک معمولاً بدون رقیق شدن به بیمار تحویل داده می شود اما می تواند با هوا، اکسیژن یا گازهای بیهوشی از طریق یک دستگاه Venturi مخلوط شود. نمونه ها عبارتند از سری Pneupac و Penlon Nuffield 200.

دستگاه های تنفس بیهوشی مدرن را می توان بر اساس منبع تغذیه، مکانیسم محرک، نوع مدار، مکانیسم چرخه و نوع دم نیز طبقه بندی کرد.

منابع تغذیه شامل گاز فشرده، برق یا ترکیبی از هر دو است. دستگاه های تنفس پنوماتیکی قدیمی فقط به یک منبع تغذیه پنوماتیکی نیاز داشتند، در حالی که دستگاه های تنفس الکترونیکی مدرن به برق یا ترکیبی از برق و گاز فشرده نیاز دارند.

• مدار دوگانه: دستگاه های تنفس دم.
• مدار تک: دستگاه های تنفس پیستونی.

دستگاه های تنفس مدار دوگانه رایج ترین دستگاه ها در ایستگاه های کاری بیهوشی مدرن هستند. اینها دارای طراحی دم به سبک کاست هستند، جایی که گاز محرک تحت فشار، دم را فشرده می کند و تهویه را به بیمار تحویل می دهد. نمونه ها عبارتند از Datex-Ohmeda 7810، 7100، 7900 و 7000، و همچنین North American Dräger AV-E و AV-2+.

دستگاه های تنفس پیستونی (به عنوان مثال، Apollo، Narkomed 6000، Fabius GS) از یک موتور کنترل شده توسط کامپیوتر به جای گاز فشرده برای تحویل گاز تنفسی استفاده می کنند. این سیستم ها دارای یک مدار گاز بیمار واحد هستند تا مدارهای جداگانه برای گازهای بیمار و محرک.

اکثر دستگاه های تنفس بیهوشی زمان چرخه ای هستند و تهویه مکانیکی کنترل شده را ارائه می دهند. فاز استنشاقی توسط یک دستگاه زمان بندی آغاز می شود. دستگاه های تنفس پنوماتیکی قدیمی از زمان بندی سیالی استفاده می کردند، در حالی که دستگاه های تنفس الکترونیکی مدرن از زمان بندی حالت جامد استفاده می کنند و به عنوان زمان چرخه ای و الکترونیکی کنترل می شوند.

جهت حرکت دم در طول بازدم، طبقه بندی آنها را تعیین می کند. دم های صعودی (ایستاده) در طول بازدم بالا می آیند، در حالی که دم های نزولی (آویزان) پایین می آیند. اکثر دستگاه های تنفس بیهوشی مدرن از دم های صعودی استفاده می کنند که ایمن تر هستند. در صورت قطع اتصال، دم های صعودی جمع می شوند و دوباره پر نمی شوند، در حالی که دم های نزولی به حرکت خود ادامه می دهند و به طور بالقوه هوای اتاق را به داخل سیستم تنفسی می کشند. برخی از سیستم های جدیدتر (به عنوان مثال، Dräger Julian، Datascope Anestar) از دم های نزولی با هشدارهای آپنه CO2 یکپارچه برای ایمنی استفاده می کنند.

این دستگاه های تنفس شامل یک دم است که در یک محفظه پلاستیکی شفاف و سفت و سخت قرار دارد. دم به عنوان یک رابط بین گاز تنفسی و گاز محرک عمل می کند. در طول استنشاق، گاز محرک (اکسیژن یا هوای تحت فشار با فشار 45-50 psi) به فضای بین دیواره محفظه و دم تحویل داده می شود، دم را فشرده می کند و گاز بیهوشی را به بیمار تحویل می دهد. در طول بازدم، دم با جریان گاز تنفسی دوباره منبسط می شود و گاز اضافی به سیستم جمع آوری تخلیه می شود. طرح های دم صعودی ذاتاً 2-4 سانتی متر H2O فشار انتهای بازدم مثبت (PEEP) ایجاد می کنند.

دستگاه های تنفس پیستونی (به عنوان مثال، Apollo، Narkomed 6000، Fabius GS) از یک موتور الکتریکی برای فشرده سازی گاز در مدار تنفسی استفاده می کنند و استنشاق مکانیکی ایجاد می کنند. طراحی پیستون سفت و سخت امکان تحویل دقیق حجم جزر و مدی را فراهم می کند، در حالی که کنترل کامپیوتر حالت های تهویه پیشرفته مانند تهویه اجباری متناوب همزمان (SIMV)، تهویه کنترل فشار (PCV) و تهویه پشتیبانی فشار (PSV) را فعال می کند.

• عملکرد آرام.
• بدون PEEP ذاتی (برخلاف دستگاه های تنفس دم صعودی).
• دقت بالاتر در حجم جزر و مدی تحویل شده به دلیل انطباق و جبران نشت، جداسازی گاز تازه و طراحی پیستون سفت و سخت.
• برق پیستون را تغذیه می کند و نیاز به گاز محرک را از بین می برد.
• سنسورهای فشار امکان تحویل دقیق حجم را فراهم می کنند.

• از دست دادن بازخورد بصری آشنای دم صعودی در هنگام قطع اتصال.
• عملکرد آرام ممکن است چرخه منظم را کمتر قابل شنیدن کند.

هنگام استفاده از دستگاه تنفس، دریچه محدود کننده فشار قابل تنظیم (APL) باید از نظر عملکردی از مدار حذف یا جدا شود. سوئیچ کیسه/دستگاه تنفس این کار را انجام می دهد. در حالت "کیسه"، دستگاه تنفس حذف می شود و امکان تهویه خود به خودی/دستی را فراهم می کند. در حالت "دستگاه تنفس"، کیسه تنفسی و دریچه APL از مدار حذف می شوند. برخی از دستگاه های جدیدتر به طور خودکار دریچه APL را هنگام روشن شدن دستگاه تنفس حذف می کنند.

جداسازی گاز تازه یک ویژگی در برخی از ایستگاه های کاری بیهوشی جدیدتر با دستگاه های تنفس پیستونی یا دم نزولی است. در سیستم های دایره ای سنتی، جریان گاز تازه مستقیماً به مدار متصل می شود و حجم جزر و مدی تحویل شده را افزایش می دهد. با جداسازی، گاز تازه در طول استنشاق به یک کیسه ذخیره منحرف می شود که گاز را تا زمان بازدم جمع می کند. این خطر آسیب حجمی یا باروتروما ناشی از جریان گاز تازه بیش از حد را کاهش می دهد. نمونه ها عبارتند از Dräger Narkomed 6000 و Fabius GS.

دستگاه های تنفس بیهوشی اولیه ساده تر از دستگاه های تنفس ICU بودند و حالت های تهویه کمتری داشتند. با این حال، با افزایش تعداد بیمارانی که به شدت بیمار هستند و تحت عمل جراحی قرار می گیرند، تقاضا برای حالت های پیشرفته افزایش یافته است. دستگاه های بیهوشی مدرن اکنون بسیاری از حالت های تهویه به سبک ICU را در خود جای داده اند.

همه دستگاه های تنفس VCV را ارائه می دهند و یک حجم از پیش تعیین شده را با جریان ثابت تحویل می دهند. فشار استنشاقی اوج با انطباق بیمار و مقاومت راه هوایی متفاوت است. تنظیمات معمولی:

• حجم جزر و مدی: 6-10 میلی لیتر/کیلوگرم.
• سرعت تنفس: 8-12 نفس در دقیقه.
• PEEP: از 0-5 سانتی متر H2O شروع کنید و تیتراژ کنید.

در PCV، فشار استنشاقی ثابت است و حجم جزر و مدی متفاوت است. جریان در ابتدا زیاد است تا فشار تنظیم شده در اوایل استنشاق به دست آید، سپس برای حفظ فشار کاهش می یابد (الگوی جریان کاهش می یابد). PCV اکسیژن رسانی را در جراحی چاقی لاپاراسکوپی بهبود می بخشد و برای نوزادان، بیماران باردار و افراد مبتلا به سندرم زجر تنفسی حاد ایده آل است.

این حالت جدیدتر PCV را با یک هدف حجم جزر و مدی ترکیب می کند. دستگاه تنفس حجم های جزر و مدی یکنواخت را با فشار کم با استفاده از جریان کاهش یافته تحویل می دهد. اولین نفس کنترل حجم است تا انطباق بیمار تعیین شود و نفس های بعدی فشار استنشاقی را بر این اساس تنظیم می کنند.

SIMV نفس های تضمین شده را همزمان با تلاش بیمار تحویل می دهد و امکان نفس های خود به خودی را بین نفس های اجباری فراهم می کند. در بیهوشی عمومی که در آن داروها (به عنوان مثال، بیهوشی، مسدود کننده های عصبی عضلانی) بر سرعت تنفس و حجم جزر و مدی تأثیر می گذارند، مفید است. SIMV می تواند کنترل حجم (SIMV-VC) یا کنترل فشار باشد.

PSV برای حفظ تنفس خود به خودی تحت بیهوشی عمومی، به ویژه با راه های هوایی فوق گلوتی (به عنوان مثال، راه هوایی ماسک حنجره) مفید است. کار تنفسی را کاهش می دهد و کمبود ظرفیت باقیمانده عملکردی ناشی از بیهوشی استنشاقی را جبران می کند. برخی از دستگاه های تنفس در صورت توقف تلاش های خود به خودی، پشتیبان آپنه (PSV-Pro) را ارائه می دهند.

نمونه ها عبارتند از Datex-Ohmeda S/5 ADU، که از یک دم صعودی مدار دوگانه پنوماتیکی کنترل شده توسط ریزپردازنده با سنسور جریان/فشار "D-Lite" در Y-piece استفاده می کند، و ایستگاه های کاری Dräger Narkomed 6000، Fabius GS و Apollo، که از دستگاه های تنفس مدار تک پیستونی با جداسازی گاز تازه استفاده می کنند.

هشدارهای قطع اتصال حیاتی هستند و باید در حین استفاده به طور غیرفعال فعال شوند. ایستگاه های کاری باید حداقل سه هشدار قطع اتصال داشته باشند: فشار استنشاقی اوج کم، حجم جزر و مدی بازدمی کم و CO2 بازدمی کم. هشدارهای دیگر عبارتند از فشار اوج بالا، PEEP بالا، فشار کم اکسیژن و فشار منفی.

مشکلات رایج عبارتند از قطع مدار تنفسی، اتصال جریان گاز تازه دستگاه تنفس (افزایش حجم جزر و مدی و فشار اوج با جریان گاز تازه بالا)، فشار راه هوایی بالا (خطر باروتروما یا سازش همودینامیکی)، مشکلات مونتاژ دم (نشت یا نقص عملکرد)، ناهماهنگی حجم جزر و مدی (به دلیل انطباق مدار یا نشت)، قطع برق و خاموش شدن تصادفی دستگاه تنفس.