Принцип работы ивл кратко

Обновлено: 04.07.2024

К искусственной вентиляции легких (ИВЛ) прибегают для оказания помощи пациентам с острой или хронической дыхательной недостаточностью, когда больной не может самостоятельно вдыхать необходимый для полноценного функционирования организма объем кислорода и выдыхать углекислый газ. Необходимость в ИВЛ возникает при отсутствии естественного дыхания или при его серьезных нарушениях, а также во время хирургических операций под общим наркозом.

Что такое ИВЛ?

Искусственная вентиляция в общем виде представляет собой вдувание газовой смеси в легкие пациента. Процедуру можно проводить вручную, обеспечивая пассивный вдох и выдох путем ритмичных сжиманий и разжиманий легких или с помощью реанимационного мешка типа Амбу. Более распространенной формой респираторной поддержки является аппаратная ИВЛ, при которой доставка кислорода в легкие осуществляется с помощью специального медицинского оборудования.

Показания к искусственной вентиляции легких

Искусственная вентиляция легких проводится при острой или хронической дыхательной недостаточности, вызванной следующими заболеваниями или состояниями:

хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ);
муковисцидоз;
пневмония;
кардиогенный отек легких;
рестриктивные патологии легких;
боковой амиотрофический синдром;
синдром ожирения-гиповентиляции;
кифосколиоз;
травмы грудной клетки;
дыхательная недостаточность в послеоперационный период;
дыхательные расстройства во время сна и т. д.

Инвазивная вентиляция легких

Эндотрахеальная трубка вводится в трахею через рот или через нос и подсоединяется к аппарату ИВЛ

При инвазивной респираторной поддержке аппарат ИВЛ обеспечивает принудительную прокачку легких кислородом и полностью берет на себя функцию дыхания. Газовая смесь подается через эндотрахеальную трубку, помещенную в трахею через рот или нос. В особо критических случаях проводится трахеостомия – хирургическая операция по рассечению передней стенки трахеи для введения трахеостомической трубки непосредственно в ее просвет.

Инвазивная вентиляция обладает высокой эффективностью, но применяется лишь случае невозможности помочь больному более щадящим способом, т.е. без инвазивного вмешательства.

Кому и когда необходима инвазивная ИВЛ?

Подключенный к аппарату ИВЛ человек не может ни говорить, ни принимать пищу. Интубация доставляет не только неудобства, но и болезненные ощущения. Ввиду этого пациента, как правило, вводят в медикаментозную кому. Процедура проводится только в условиях стационара под наблюдением специалистов.

Инвазивная вентиляция легких отличается высокой эффективностью, однако интубация предполагает введение пациента в медикаментозную кому. Кроме того, процедура сопряжена с рисками.

Традиционно инвазивную респираторную поддержку применяют в следующих случаях:

отсутствие эффекта или непереносимость НИВЛ у пациента;
повышенное слюнотечение или образование чрезмерного количества мокроты;
экстренная госпитализация и необходимость немедленной интубации;
состояние комы или нарушение сознания;
вероятность остановки дыхания;
наличие травмы и/или ожогов лица.

Как работает аппарат инвазивной ИВЛ?

Принцип работы приборов для инвазивной ИВЛ можно описать следующим образом.

Для краткосрочной ИВЛ эндотрахеальная трубка вводится в трахею больного через рот или нос. Для долгосрочной ИВЛ на шее пациента делается разрез, рассекается передняя стенка трахеи и непосредственно в ее просвет помещается трахеостомическая трубка.
Через трубку в легкие подается дыхательная смесь. Риск утечки воздуха сведен к минимуму, поэтому больной гарантированно получает нужное количество кислорода.
Состояние больного можно контролировать с помощью мониторов, на которых отображаются параметры дыхания, объем подаваемой воздушной смеси, сатурация, сердечная деятельность и др. данные.

Особенности оборудования для инвазивной вентиляции

Оборудование для инвазивной вентиляции легких имеет ряд характерных особенностей.

Полностью берет на себя функцию дыхания, т.е. фактически дышит вместо пациента.
Нуждается в регулярной проверке исправности всех клапанов, т.к. от работоспособности системы зависит жизнь больного.
Процедура должна контролироваться врачом. Отлучение пациента от аппарата ИВЛ также предполагает участие специалиста.
Используется с дополнительными аксессуарами – увлажнителями, откашливателями, запасными контурами, отсосами и т. д.

Неинвазивная вентиляция легких

За последние два десятилетия заметно возросло использование оборудования неинвазивной искусственной вентиляции легких. НИВЛ стала общепризнанным и широко распространенным инструментом терапии острой и хронической дыхательной недостаточности как в лечебном учреждении, так и в домашних условиях.

Одним из ведущих производителей медицинских респираторных устройств является австралийская компания ResMed

НИВЛ — что это?

Неинвазивная вентиляция легких относится к искусственной респираторной поддержке без инвазивного доступа (т.е. без эндотрахеальной или трахеостомической трубки) с использованием различных известных вспомогательных режимов вентиляции.

Оборудование подает воздух в интерфейс пациента через дыхательный контур. Для обеспечения НИВЛ используются различные интерфейсы – носовая или рото-носовая маска, шлем, мундштук. В отличие от инвазивного метода, человек продолжает дышать самостоятельно, но получает аппаратную поддержку на вдохе.

Когда применяется неинвазивная вентиляция легких?

Ключом к успешному использованию неинвазивной вентиляции легких является признание ее возможностей и ограничений, а также тщательный отбор пациентов (уточнение диагноза и оценка состояния больного). Показаниями для НИВЛ являются следующие критерии:

одышка в состоянии покоя;
частота дыхания ЧД>25, участие в респираторном процессе вспомогательной дыхательной мускулатуры;
гиперкапния (PaC02>45 и его стремительное нарастание);
уровень Ph

Рис. 1. Применение аппарата ИВЛ

Многие пациенты испытывают беспокойство по поводу работы аппарата ИВЛ, и это достаточно обосновано в связи с тем, что безопасность и наибольшая эффективность функционирования аппарата достигается благодаря правильному выбору и настройке прибора. Группа пациентов, которая может поддерживать дыхательные функции организма в домашних условиях, как правило, останавливает свой выбор на портативных устройствах и производят их настройку исходя из назначений медицинских специалистов. Необходимость аппарата ИВЛ возникает при остановке дыхания (для респираторной поддержки) или при возникновении одышки.

При выборе аппарата ИВЛ пациентам необходимо обратить внимание на несколько основополагающих моментов, среди которых — возможность насыщения воздуха кислородом, поскольку одна группа приборов производит введение кислорода только под высоким давлением, а другая часть устройств подключается к кислородным концентраторам, однако процесс их настройки несколько более сложный.

В связи с технологическим прогрессом, доступность аппаратов ИВЛ для домашнего применения увеличивается с каждым днем, но перед осуществлением покупки такого рода оборудования необходима консультация врача.

Аппарат ИВЛ: принцип работы

Рис. 2 Принцип работы аппарата ИВЛ

Аппарат ИВЛ состоит из нескольких основных частей таких как компрессор, электронные схемы, датчики, система клапанов.

Прибор способствует поступлению газовой смеси с необходимой и допустимой концентрацией кислорода в легкие пациента под давлением. В процессе его функционирования должна быть соблюдена цикличность воздуха, переключение инспирации и экспирации должно производиться с соблюдением потока, объема и давления воздуха при определенных временных параметрах. На этапе инспирации производится контролируемая вентиляция, в остальных случаях прибор осуществляет поддержку инстинктивному дыханию пациента.

Подключаться аппарат ИВЛ может двумя способами: инвазивным и неинвазивным. При неинвазивном способе подключения подача воздуха осуществляется по трубке и выводится через маску, при инвазивном же способе подключения воздушная смесь подается по интубационной трубке, введенной в трахеостому или дыхательные пути.

Клинические показания к ИВЛ

В тяжелых случаях, когда состояние больного невозможно детально обследовать или отсутствует необходимое оснащение медицинского учреждения, основными показаниями к искусственной вентиляции являются:

остро развившееся нарушение ритма дыхания, патологические ритмы;
отсутствие самостоятельного дыхания (апноэ);

Данные пункты являются абсолютными показаниями к ИВЛ. Остро возникшие нарушения дыхательного ритма свидетельствуют о глубоких нарушениях центральной регуляции дыхания. Исключением являются больные с сердечной недостаточностью и диффузным атеросклеротическим поражением головного мозга. В данном случае достаточно часто возникает дыхание типа Чейна — Стокса, которое получается устранить фармакологическими препаратами.

учащение дыхания более 40/мин., в случае, не связанном с гипертермией (t тела более 38,5°С) или выраженной не устраненной гиповолемией;

Данное показание является относительным. Значение 40 — условное, однако его принимают за рубеж, при наступлении которого с легкостью может наступить декомпенсация самостоятельного дыхания.

клинические проявления нарастающей гипоксемии и/или гиперкапнии.

В случае их сохранения после использования консервативных методов (кислородная терапия, обезболивание, восстановление дыхательных путей).

Данные проявления можно считать одними из самых важных критериев. Благодаря динамическому наблюдению можно выявить и определить степень выраженности основных симптомов, особенное значение, как правило, придают нарушениям сознания и психики, которые являются свидетельством гипоксической энцефалопатии. В отдельных случаях настоящие симптомы регрессируют после восстановления дыхательных путей, обезболивания и кислородных ингаляций. В случае же быстрого нарастания гипоксической клиники, не следует ожидать положительных эффектов от консервативных мероприятий, и необходима ИВЛ.

Классификация высокотехнологичных аппаратов ИВЛ

Современные высокотехнологичные аппараты ИВЛ позволяют осуществлять поддержку дыхания больным по составу, давлению и объему поступающего кислорода. Кроме того, современные устройства могут синхронизировать состояние больного и поступление воздуха: управляющие сигналы направляются в диафрагму по диафрагмальному нерву после чего датчики прибора их фиксируют.

Еще одним важным критерием является наличие во всех современных аппаратах сигнализации, срабатывающей в случае поломки или возникновении неконтролируемых ситуаций.

Классификация приборов производится по следующим группам:

возраст пациента,
разделяется на пять групп: с 1 по 3 — для детей старше 6 лет и взрослых; 4 группа — дети до 6 лет; 5 группа — новорожденные до 1 года.

Способ действия:

внутренний;
наружный;
с использованием дыхательных электростимуляторов;

Тип привода:

электрический;
ручной;
пневматический;
комбинированный.

Предназначение:

стационарные;
портативные (переносные).

Сфера применения:

Специального медицинского назначения.
Применяются для поддержания жизни новорожденных, оказания неотложной помощи, проведения бронхоскопии и т. д.
Общего медицинского назначения.
Необходимы для лечебных учреждений, осуществляющих терапию, анестезию, реанимацию и т. д.

Тип управляющего устройства:

микропроцессорные (интеллектуальные);
мемикропроцессорные.

Аппараты ИВЛ высокочастотного струйного типа

Рис. 3 Высокочастотный аппарат ИВЛ

Одним из наиболее важных медицинских приборов является высокочастотный струйный аппарат ИВЛ, который позволяет производить обеспечение как высокочастотной струйной вентиляцией (циклическая частота более 50 ), так и нормочастотной, и сочетанной ИВЛ. Благодаря контролю давления, аппарат позволяет предотвратить возможность возникновения легочной баротравмы, а новейшие специальные системы способствуют насыщению поступающего воздуха влагой, что позволяет исключить риск осушения или переохлаждения организма пациента.

На сегодняшний день, наличие аппаратов ИВЛ необходимо как в службах скорой и неотложной помощи, так и в стационарных отделениях.

Перед изучением принципа работы аппаратов ИВЛ, попробуем разобраться в механизме дыхания человека.

Самые первые аппараты ИВЛ повторяли принцип дыхания человека. Такой принцип работы называется вентиляцией с отрицательным давлением. Аппараты ИВЛ были очень большими и тяжелыми. Сейчас таких аппаратов уже не найдешь.

В настоящее время принцип вентиляции, по которому работают аппараты ИВЛ, называется вентиляцией с положительным давлением. Воздух поступает в легкие пациента под давлением и наполняет легкие. Аппарат ИВЛ не копирует принцип дыхания человека, но такая работа - эффективная.

Существует две возможности доставки воздуха в дыхательные пути пациента:

Принцип проведения ИВЛ

Для того, чтобы провести инвазивную вентиляцию легких специалист ставит в трахею трубку. Интубационная трубка вводится через рот или нос. Этот способ быстрый и простой. Но если нужна длительная ИВЛ, то выполняется операция и вводится трахестомическая трубка через отверстие в трахее. И затем подключается аппарат ИВЛ. Инвазивную ИВЛ считают очень эффективной, потому что воздушная смесь поставляется непосредственно в легкие без потерь.

При бульбарных нарушениях у пациента теряется разобщение пищеварительных и дыхательных путей, и это также берется в расчет при определении показаний к трахеостомии. Через трахеостому удаляют мокроту.

Принцип проведения НИВЛ

Неинвазивная вентиляция легких показана пациентам без бульбарных нарушений. На лицо пациента надевается маска, которая должна плотно прилегать и через которую подается воздушно-кислородная смесь с помощью аппарата ИВЛ. НИВЛ имеет свои преимущества. Они заключаются в том, что сохраняются все функции естественных дыхательных путей и она безоперационная.

Аппараты различают по принципу работы:

те, которые просто подают воздух под постоянным давлением (СРАР);
те, которые повышают давление при вдохе (BiPAP).

Аппараты искусственной вентиляции легких сегодня есть во всех реанимационных отделениях стационаров, ведь при необходимости этот прибор заменить ничем нельзя, равно как и переоценить его значение.

Что представляет собой аппарат ИВЛ?

Аппарат искусственной вентиляции легких — это медицинский прибор, который требуется для принудительного проведения дыхательного процесса при его недостаточности или невозможности естественным путем. Эти приборы также называют респираторами.

Такой аппарат подает в легкие воздушную смесь с требуемой концентрацией кислорода в нужном объеме под давлением. Обязательно учитывается в его работе и необходимая цикличность данного процесса.

Сам по себе прибор состоит из компрессора, приспособлений для подачи и вывода газовой смеси с системой клапанов. Также в нем есть датчики, управляется он электронно. Устанавливаются параметры между фазами вдоха и выдоха, для чего учитываются время, давление, объем и поток.

Инвазивно, т. е. через специальную трубку, называемую интубационной, которую вводят в дыхательные пути или через трахеостому.
Неинвазивно, когда используют маску.

Воздушную смесь аппарат берет из разных источников в зависимости от модели. Так, воздух может подаваться из центральной системы газоснабжения больницы, из баллона, с помощью мини-компрессора, из кислородного генератора. При этом смесь должна быть подогрета до определенной температуры и насыщена до необходимого уровня влажности.

Есть и ручные варианты. Ручные аппараты ИВЛ — это так называемые мешки Амбу. Такой вариант является частью стандартного реанимационного набора машин скорой помощи. С его помощью насыщают легкие комнатным воздухом или воздухом с дополнительной примесью кислорода.

Классификация

Аппараты ИВЛ обычно классифицируют в зависимости от ряда параметров:

По возрасту пациента: есть разные варианты для детей старше 6 лет и взрослых, для малышей до 6 лет, для младенцев и новорожденных;
По способу действия: наружные, внутренние, электростимуляторы;
По типу привода: ручные, электрические, пневматические;
По предназначению: стационарные или транспортные (их еще иначе называют мобильными).

Когда используют

Разумеется, аппарат искусственной вентиляции легких — прибор серьезный, используется он не по каждому чиху. Его можно применять при определенных состояниях человека.

Обычно аппарат используют при остро развившемся нарушении ритма дыхания либо при наличии патологических ритмов, а также при отсутствии самостоятельного дыхания у человека. В первом случае речь идет про глубокие нарушения центральной регуляции дыхания.

К числу относительных показаний для использования аппарата относят учащение дыхания свыше 40 ударов в минуту, не связанное с гипертермией или выраженной гиповолемией (уменьшением объема циркулирующей крови).

Риски использования

Стоит понимать, что применение аппарата ИВЛ — это вариант экстренной помощи, когда по-другому спасти жизнь человека нельзя. При этом есть определенные риски в процессе использования такого прибора. И про них стоит знать, чтобы не возникло неприятных сюрпризов.

Все осложнения, которые могут быть связаны с использованием аппарата, условно делятся на две группы: ранние и поздние. Первые развиваются сразу же, в течение нескольких часов с момента подключения. Другие будут отложенными, могут проявиться даже через несколько недель.

Так, например, могут возникнуть проблемы с гемодинамикой. Обычно это бывает у тех, у кого снижается объем крови, т. к. при работе прибора начинаются изменения в давлении и ее оттоке-притоке. Как правило, такое состояние особой серьезной коррекции не требует.

При наличии у человека легочных патологий, например, буллезной эмфиземы, пневмосклероза, деструктивной пневмонии, могут проявляться баротравмы.

Стеноз трахеи после интубации из числа поздних осложнений. Обычно проявляется затруднением дыхания. Из числа отложенных эффектов также можно выделить синуситы, которые могут развиваться на фоне длительной интубации. Обычно врачи видят общую воспалительную реакцию. Диагностику их проводят посредством рентгена. Лечат такой вариант осложнения антибиотиками, подобранными исключительно врачом в зависимости от тяжести ситуации и выраженности симптомов.

Еще один вариант — трахеобронхит. Он чаще всего проявляет себя на второй-третий день, реже на третий-пятый. При легкой форме появляются жалобы на ощущение инородного тела, ощущение распирания, боли. Растет и количество мокроты.

Снятие с аппарата

Конечно же, аппарат в большинстве случаев не отключают сразу одной кнопкой. Снимать пациента с ИВЛ надо правильно. Поддержка легких постепенно прекращается, пациент начинает самостоятельно дышать лучше. Процесс этот сложный, врачам надо определить, все ли под контролем. Обычно отключают от ИВЛ, если податливость близка к норме, нет признаков сердечной недостаточности, отсутствует или идет на убыль (если был) сепсис.

При кратковременном использовании аппарата длительное отключение не требуется, его выдерживают до конца действия анестетика. В остальных случаях, когда ИВЛ была длительной, начинают снижать параметры, в первую очередь те, что способны приводить к серьезным побочным эффектам.

Читайте также: