- •Предисловие
- •Глава 1
- •Легочная вентиляция
- •Распределение газов и крови в легких
- •Диффузия
- •Механика дыхания
- •Недостаточность спонтанного дыхания и показания к искусственной вентиляции легких
- •Вентиляционная недостаточность
- •Чрезмерно высокая работа дыхания
- •Функциональные критерии перехода на искусственную вентиляцию легких [по Noehren, 1976]
- •Глава 2 принципиальные основы искусственной вентиляции легких биомеханика и способы искусственной вентиляции легких
- •Нежелательные эффекты искусственной вентиляции легких
- •Рациональные параметры искусственной вентиляции легких
- •Величины функциональных параметров для исследуемых моделей «легочной патологии»
- •Глава 3
- •Струйный (инжекционный) метод искусственной вентиляции легких
- •Высокочастотная искусственная вентиляция легких
- •Вспомогательная искусственная вентиляция легких
- •Глава 4 принципы построения аппаратов ивл: классификация, структурная схема, генераторы вдоха и выдоха, разделительная емкость
- •Классификация аппаратов ивл
- •Структурная схема аппарата ивл
- •Генераторы вдоха
- •Генераторы выдоха
- •Разделительная емкость
- •Глава 5 принципы построения аппаратов ивл: распределительное устройство, переключающий механизм, различные способы переключения фаз дыхательного цикла распределительное устройство
- •Переключение со вдоха на выдох
- •Переключение с выдоха на вдох
- •Глава 6
- •Привод, управление, измерение, сигнализация, привод
- •Пневматический привод
- •Электропривод
- •Комбинированный привод
- •Затраты мощности в аппарате ивл
- •Организация управления аппаратом
- •Организация управления основными параметрами ивл
- •Измерения режима работы
- •Глава 7 автоматизация искусственной вентиляции легких
- •Моделирование процесса искусственной вентиляции легких
- •Моделирование системы дыхания
- •Автоматизация аппаратов ивл без использования биологической информации
- •Глава 8 кондиционирование вдыхаемой газовой смеси
- •Увлажнение и обогрев вдыхаемой смеси газов
- •Внутреннее (реверсивное) увлажнение и обогрев; влаго- и теплообменники
- •Внешнее увлажнение и обогрев
- •Аэрозольное увлажнение. Аэрозольные распылители-увлажнители дыхательных газовых смесей
- •Ультразвуковые распылители
- •Пневматические распылители
- •Увлажнение водяным паром. Увлажнители-испарители дыхательных газовых смесей
- •Испарители с подогревом
- •Испарители с нестабилизированным подогревом
- •Испарители с термостабилизированным подогревом
- •Глава 9 обзор аппаратов ивл
- •Выпускаемые в ссср аппараты с электроприводом
- •Наиболее распространенные в ссср зарубежные аппараты
- •Глава 10 обеззараживание аппаратов ивл
- •Глава 11
- •Некоторые типичные ошибки при использовании аппаратов ивл
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Роберт Иванович Бурлаков,
- •Юрий Шмулевич Гальперин,
- •Владимир Маркович Юревич
- •Искусственная вентиляция легких
Глава 6
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АППАРАТОВ ИВЛ:
Привод, управление, измерение, сигнализация, привод
Поскольку способ подведения энергии к аппарату ИВЛ оказывает глубокое влияние на потребительские свойства и конструкцию, целесообразно детально рассмотреть эти способы и проанализировать их особенности.
В аппаратах с ручным приводом источником энергии является мускульная сила оператора. Непосредственное сжатие мешка или меха рукой полностью выявляет преимущества этого привода: простоту устройства, минимальные потери мощности и получение оператором ощущения непосредственного контакта с легкими пациента. Эти аппараты не являются, конечно, альтернативой всем другим и находят применение в скорой помощи и как аварийное средство.
Пневматический привод
Поскольку выходной энергией аппарата ИВЛ является энергия пневматическая, то и привод его от заранее сжатого газа кажется наиболее простым и удобным. О внедрении в практику такого привода свидетельствует развивающееся оснащение лечебных учреждений системами централизованной подачи кислорода. В СССР и во многих зарубежных странах организовано серийное производство элементов пневмоавтоматики, выполняющих роль силовой части аппаратов и системы их управления. Преимуществом аппарата с пневмоприводом является возможность выполнения его автономным, т.е. независящим от внешнего источника энергии, что имеет первостепенное значение для экстренной помощи пациенту в службе скорой помощи, горноспасательной службе, службе спасения утопающих и т.п. Даже в условиях стационарного лечебного учреждения может возникнуть необходимость проведения ИВЛ в ситуации экстренной реанимации в приемном и других неспециализированных отделениях, в оснащение которых аппаратура ИВЛ не входит. В таких случаях компактный аппарат, обеспечивающий ИВЛ в течение хотя бы 20 мин без подключения к внешнему источнику энергии, крайне необходим. В аппарате с пневмоприводом сравнительно просто обеспечить изоляцию дыхательных путей пациента от атмосферы, непригодной для дыхания. Если дыхательный газ или окружающая атмосфера взрывоопасны, то пневматический привод аппарата потенциально менее опасен, чем электрический.
Это способствовало широкому распространению аппаратов ИВЛ с пневмопрнводом. Особенно много подобных моделей (среди них отечественные модели ДП-9, «Кокчетав», аппараты типа «Горноспасатель») предназначено для экстренной реанимации. Они могут обеспечить ИВЛ от придаваемых им одного-двух баллонов со сжатым кислородом, при давлении до 15 МПа (150 кг/см2) в течение примерно 20 мин без подсоса окружающего воздуха и в течение почти часа непрерывной работы с подсосом воздуха. Для сохранения возможно большего ресурса автономной работы в транспортном средстве скорой помощи (автомашине, самолете, судне, поезде) целесообразно размещать баллон со сжатым кислородом емкостью 20 — 40 л, который является источником питания не только аппаратуры ИВЛ, но и ингаляционных и наркозных аппаратов. В момент извлечения аппарата ИВЛ из транспортных средств он должен автоматически переключаться на питание от встроенного источника малой емкости.
Развитие одного из направлений пневмоавтоматики — струйной техники (пневмоники) позволило выполнить аппарат ИВЛ с относительно простыми функциями без движущихся частей [Трушин А.И., Тракслер А.Г., 1970]. Аппараты с пневмоприводом, выполненные на выпускаемых промышленностью элементах мембранной пневмоавтоматики (УСЭППА в СССР, «Дрелоба» в ГДР и др.), могут быть весьма компактными («Пневмат-1» — СССР, «Ньюпэк» — Великобритания и др.).
Обоснованной областью применения аппаратов ИВЛ с пневмоприводом являются приставки к универсальным аппаратам ингаляционного наркоза. Наряду с компактностью следует отметить и сравнительно простое обеспечение безопасного использования не только воспламеняющихся анестетиков, таких как эфир и циклопропап, но и других газопаровых смесей. Из отечественных аппаратов таким примером является модель РД-4, из зарубежных — «Циклатор CAB» и «Вентилог». Для обеспечения реверсивного циркуляционного дыхательного контура в состав такого аппарата должна входить разделительная емкость.
В случаях применения пневмопривода требуется обеспечение надежного пневмопитания при длительной ИВЛ. Например, при весьма скромном расходе сжатого кислорода 6 л/мин баллон емкостью 40 л обеспечит непрерывную вентиляцию только на 16 ч, и чем сложнее модель, тем больше расход кислорода и меньше длительность непрерывной ИВЛ.
Централизованное снабжение сжатым газом снимает ряд трудностей, возникающих перед оператором конкретного аппарата. Однако системы газоснабжения являются сложным инженерным сооружением, требующим непрерывного обслуживания, соблюдения строгих правил техники безопасности, периодических освидетельствований. Все возрастающее число потребителей кислорода в современной многопрофильной больнице или другом медицинском учреждении осложняет поддержание постоянного стандартного давления кислорода во всех возможных точках подключения аппаратов. Колебания давления в сети ставят создателей аппаратов перед нелегким выбором — обеспечить экономичное расходование кислорода при более высоком давлении питания или же сделать аппарат менее экономичным, но и менее требовательным к давлению питающего газа.
Компромиссом является установка в аппарате стабилизатора, который при изменении входного давления от 0,2 до 1 МПа (от 2 до 10 кг/см2) питает все цепи аппарата газом с постоянным давлением порядка 0,15 МПа (1,5 кг/см2). «Платой» за нечувствительность к колебаниям давления питания является некоторое снижение экономичности, поскольку чем ниже давление на входе в инжектор (а этот узел в аппаратах с пневмоприводом применяется практически всегда), тем меньше воздуха он подсасывает.