Высокочастотные респираторы

Интенсивное развитие ВЧ ИВЛ как самостоятельного пер­спективного направления в анестезиологии, реаниматологии и

интенсивной терапии привело к необходимости разработки и серийного освоения высокочастотных респираторов.

Первая серийно разработанная модель «Bronchovent» (Шве-?ция) была предназначена только для обеспечения вентиляции лёгких при проведении бронхо- и ларингоскопии в варианте ВЧ ИВЛ под положительным давлением. Это предопределило огра­ниченные параметры управления: частота вентиляции 60 циклов в минуту и отношение вдох : выдох 1 : 3,5 были фиксированны­ми. Это исключало возможность формирования «внутреннего» ПДКВ и позволяло проводить ИВЛ при низком уровне макси­мального и среднего давления в дыхательных путях. Регулирова­лась только величина МОД за счет изменения рабочего давления.

В дальнейшем совершенствование технического обеспечения ВЧ ИВЛ шло по пути создания респираторов для наиболее пер­спективной методики — струйной ВЧ ИВЛ. Структура относи­тельно простых ВЧ-респираторов включает в себя электронный блок управления, электромагнитный клапан, редуктор, элемен­ты подсоединения к пациенту (инжектор, катетер, маска).

Ряд ВЧ-респираторов выпускает отечественная промыш­ленность.

ВЧ-респиратор «Спирон-601»(разработан ВНИИМП, Мос­ква). Аппарат (рис. 26.14) с пневматическим приводом и элек­тронным управлением предназначен для инжекционной ВЧ ИВЛ. Обеспечивает широкий диапазон параметров вентиляции и возможность работы в двух режимах: непрерывной и преры­вистой ВЧ ИВЛ. Частоту вентиляции можно ступенчато изме-; нять от 10 до 400 циклов в минуту, отношение вдох : выдох — от 1 : 4 до 3 : 1. Максимальная минутная вентиляция при рабо­чем давлении 3 кгс/см², частоте вентиляции 100 циклов в ми­нуту и отношении вдох : выдох 1 : 2 составляет 50 л/мин. Длительность активной и пассивной фазы при реализации пре­рывистой ВЧ ИВЛ регулируется в интервалах от 1 до 8 с и от 1 до 60 с соответственно. Предусмотрена возможность использо­вания серийно выпускаемых увлажнителей (например, УДС-1П) для увлажнения подсасываемого из атмосферы воздуха. Контроль давления в дыхательных путях осуществляется с по­мощью стрелочного манометра.

ВЧ-респиратор «Ассистент»(разработан и выпускается опытно-экспериментальным заводом производственного объеди­нения «Неотложная педиатрия», Екатеринбург). Аппарат мал по габаритам, имеет электронное управление, обеспечивает частоту вентиляции от 30 до 400 циклов в минуту, рабочее давление регу­лируется от 0,2 до 4,0 кгс/см², отношение вдох: выдох — ступен­чато от 1 : 4 до 2 : 1. Имеется сигнализатор падения давления в кислородной сети и в дыхательных путях. Обогревание инсуф-флируемого кислорода обеспечивается электрическим нагревате­лем, помещенным внутри шланга высокого давления, идущим от

аппарата до инжектора. Датчик измерения температуры распо­ложен в камере инжектора. Температура регулируется от 32 до 38 °С и поддерживается автоматически. Увлажнение обеспечи­вается введением в шланг высокого давления воды или изото­нического раствора хлорида натрия при помощи дозатора. Благодаря этим конструктивным особенностям аппарат исклю­чительно удобен при чрескатетерной ВЧ ИВЛ.

Высокочастотный респиратор РВЧ-01М(рис.26.15) раз­работан предприятием «Компьютер сервис» (Екатеринбург). По сравнению с другими отечественными моделями в нем рас­ширены диапазон регулируемых параметров и объем монито-рирования. Обеспечивает струйную нормо- и высокочастотную ИВЛ (инжекционную и чрескатетерную) с частотой от 10 до 600 циклов в минуту, при этом длительность вдоха можно регу­лировать от 10 до 90 % дыхательного цикла, т.е. устанавливать отношение времени вдох : выдох от 1 : 9 до 9 : 1. Подобное рас­ширение диапазона регулирования при использовании совре­менного микропроцессорного управления не представляет особой сложности, однако следует задуматься и ответить на во­просы: с какой целью вводится столь широкий диапазон регу­лирования, в каких случаях целесообразно использовать подобные инверсированные отношения фаз дыхательного цикла и не является ли это просто демонстрацией технических возможностей разработчиков? Тем более, что в тех клиничес­ких ситуациях, в которых наиболее показано применение ВЧ ИВЛ, практически все исследователи используют режимы вен­тиляции с частотой до 300 (очень редко до 400) циклов в минуту при отношении вдох : выдох обычно не более 1:1.

Практическое значение респиратора заключается в том, что он обеспечивает автоматическое увлажнение и обогрев дыхательной смеси в заданных пределах (в том числе и при чрескатетерной ВЧ ИВЛ); отображение на встроенном дисплее управляемых пара­метров вентиляции, показателей давления в дыхательных путях, температуры, влажности и содержание кислорода в дыхательной смеси; звуковую и визуальную сигнализацию при падении давле­ния кислорода на входе в аппарат ниже 0,2 кгс/см², превышении установленных пределов Рщпс^и ЦЦКВ, отключении системы ув­лажнения и согревания дыхательной смеси.

ВЧ-респиратор «Биоарт-1ТП»(рис. 26.16) выпускается серийно с конца 1995 г. (ООО «Биоарт», Москва). Предназна­чен для струйной ВЧ ИВЛ на догоспитальном этапе, но может быть также использован в стационаре при лечении больных с ОДН, в анестезиологии — при операциях на лёгких, трахее и бронхах, в эндоларингеальной хирургии. Респиратор может работать от сети переменного тока (220 В), бортовой сети авто­мобиля (12 В) и самолета (27 В). Предусмотрена также воз­можность ручного управления с помощью кнопки, находя-

Рис. 26.1. Респиратор РО-9. К стр. 280

Рис. 26.2. Респиратор «Спирон-201». К стр. 280

Рис. 26.3. Респиратор «Фаза-5». К стр. 280

he

Рис. 26.4. Респиратор «Servo Ventilator 900C». Kemp. 281

Рис. 26.5. Респиратор «Servo Ventilator 900C» с многоканальным

Рис. 26.6. Респиратор «Engstrom Elvira». К сто. 281

монитором. К cm р. 281

Рис. 26.7. Метаболический монитор. К стр. 282

Рис. 26.8. Респиратор «Evita-2». К стр. 282

Рис. 26.9. Респиратор «Ьеаг-33». К стр. 282

Рис. 26.10. Респиратор

«Веаг-5».

К стр. 283

Рис. 26.11. Респиратор «Puritan-Bennett 7200». К стр. 283

Рис. 26.12. Респиратор «BIPAP ST». К стр. 285

Рис. 26.13. Респиратор «Crossvent-4». К стр. 286

Рис. 26.15. ВЧ-респиратор «РВЧ-ЩМ». К стр. 288

Рис. 26.14. ВЧ-респиратор «Спирон-601». К стр. 287

Рис. 26.16. ВЧ-респиратор «Биоарт-1ТП». К стр. 289

Рис. 26.17. ВЧ-респиратор «Bear». К стр. 290

Рис. 26.19. ВЧ-респиратор «AMS-3000». К стр. 290

Рис. 26.18. ВЧ-респиратор «Clini-iet». Kemp. 290

Рис. 26.20. ВЧ-респиратор «AMS-1000». Kemp. 291

Рис. 26.21. ВЧ-респиратор IPV. К стр. 291

Рис. 26.22. Электростимулятор дыхания ЭСД-2П. К стр. 292

Рис. 26.23. Респиратор «Спирон-305». К стр. 294

щейся на передней панели. В качестве газораспределительно­го механизма использован пропорциональный электропневма­тический регулятор, выполняющий также функции регуля­тора рабочего давления, что позволило отказаться от механи­ческого редуктора. Аппарат обеспечивает возможность прове­дения струйной ИВЛ в инжекционном и катетерном варианте с частотой от 10 до 300 циклов в минуту при фиксированном отношении вдох : выдох 1 : 2. В аппарате предусмотрена воз­можность проведения аспирации из дыхательных путей без прерывания вентиляции (путем введения катетера для аспира­ции через боковой патрубок инжектора). Респиратор имеет не­большие габариты: 32 х 16 х 15 см, его масса — 7 кг.

Вторая модель струйного ВЧ-респиратора, разработанного ООО «Биоарт», в функциональном отношении является анало­гом модели «Биоарт-1ТП» и имеет пневматическое управле­ние. Это дало возможность значительно уменьшить его габариты и массу (3 кг). В отличие от других пневматических респираторов, потребляющих от 30 до 50 % кислорода на уп­равление, в данной модели удалось снизить потери кислорода до 5 %. Респиратор питается от любого источника сжатого кислорода, предусмотрена возможность его стыковки с мало­габаритным облегченным двухлитровым баллоном, что позво­ляет использовать аппарат на любом этапе лечения больных с ОДН, в том числе вне транспортных средств.

Аппараты для ВЧ ИВЛ производит и ряд зарубежных фирм.

ВЧ-респиратор «Impulse ventilator» фирмы «Health Dyne» (США). Это относительно простая модель с электрон­ным управлением. Рабочее давление можно устанавливать до 4 кгс/см². Максимальная частота вентиляции 150 циклов в минуту. Продолжительность вдоха регулируется в единицах времени от 0,01 до 3 с (что представляет определенные неудоб­ства), максимальная минутная вентиляция — 30 л/мин. Ап­парат имеет встроенный монитор давления в дыхательных путях, сигнализирующий о превышении задаваемых величин.

ВЧ-респиратор «Bear» (рис. 26.17) обеспечивает струй­ную ИВЛ с частотой от 40 до 150 циклов в минуту, отношение вдох : выдох устанавливается дискретно (6 позиций) от 1 : 9 до 1,5 : 1. Запатентованная инжекционная канюля позволяет увлажнять и обогревать сжатый газ. В респираторе предусмот­рен контроль за величиной среднего давления в дыхательных путях с включением звуковой и световой сигнализации трево­ги при выходе минимального, максимального или среднего давления за установленные границы.

ВЧ-респиратор «Clint-jet» (рис.26.18) фирмы «Logic Air Med.Techn.» (Австрия) так же, как описанные выше модели, имеет электронное управление. В качестве сжатого газа исполь­зуется кислород или воздух. Основное назначение аппарата —

проведение сеансов вспомогательной вентиляции для облегче­ния эвакуации бронхиального секрета, улучшения артериаль­ной оксигенации, профилактики ателектазирования в раннем периоде после операций и травм. Аппарат генерирует короткие пневматические импульсы с частотой 10 Гц (600 циклов в ми­нуту), за каждый цикл в дыхательные пути подается 17 или 27 мл газа. Респиратор присоединяется к дыхательным путям пациента с помощью мундштука с встроенным дозатором — распылителем, что позволяет одновременно осуществлять аэрозольную терапию. Аппарат прост в обращении, для его применения не требуется квалифицированный персонал, им может управлять сам пациент. Масса 2,1 кг.

ВЧ-респираторы «AMS-3000», VS-150S и «AMS-1000» фирмы «Acutronic Med.System» (Швейцария). Аппарат AMS-3000 (рис. 26.19) может работать в течение 4 ч от встроенного аккумулятора. Обеспечивает проведение струйной вентиляции с частотой от 10 до 150 циклов в минуту. Отношение вдох : выдох 1 : 3 или 1 : 1 (длительность фазы вдувания 30 или 50 % дыхательного цикла). Расход сжатого газа (до 50 л/мин) устанавливается специальной ручкой. Возможна установка до­пустимых уровней рпик ^и ПДКВ, при превышении которых за­горается лампочка «тревога» и респиратор перестает работать. Аппарат предназначен преимущественно для обеспечения рес­пираторной поддержки при транспортировании больных. Раз­мер 13,5 х 15,5 х 23,5 см, масса — 2,8 кг.

В модели VS-150S диапазон регулирования частоты расши­рен до 500 циклов в минуту, длительность фазы вдувания плавно регулируется от 20 до 50 % длительности дыхательно­го цикла, расход газа увеличен до 60 л/мин. Увлажнение сжа­того газа реализуется с помощью перистальтического насоса с регулируемой производительностью. Большой набор присо­единительных элементов позволяет проводить вентиляцию в различных вариантах: через эндотрахеальную трубку, маску, загубник, катетер, вводимый в трахею через естественные ды­хательные пути или чрескожно.

Наиболее сложной является модель AMS-1000 (рис. 26.20). Аппарат позволяет устанавливать частоту вентиляции в диапа­зоне от 10 до 600 циклов в минуту. Длительность фазы вдува­ния регулируется ступенчато от 20 до 60 % длительности дыхательного цикла с шагом 10 %, минутная вентиляция — от 5 до 60 л/мин. Встроенный дисплей позволяет отобразить как устанавливаемые, так и реальные параметры вентиляции. Сис­тема обеспечения безопасности подает световые и звуковые сиг­налы в случае превышения установленного уровня давления газа как в выходной магистрали, так и в дыхательных путях. Блок кондиционирования обеспечивает увлажнение вдуваемо­го газа регулируемым расходом дистиллированной воды с обо-

гревом газа до 37 °С. Объем подачи воды регулируется в зависи­мости от изменения минутной вентиляции. Аппарат рекомен-Дован для применения главным образом в хирургической практике (торакальная хирургия, операции на гортани) и при выполнении эндоскопических исследований. При использова­нии лазера применяют специальные металлические инсуффля-Ционные катетеры. Специальный модуль позволяет осуществ­лять струйную ИВЛ в кардиосинхронизированном режиме.

ВЧ-респираторы IPV и VDR фирмы «Percussionaire Cor-рог.» (ФРГ) с пневматическим управлением. Аппараты типа IPV (Intrapulmonary percussive ventilation; рис. 26.21) обеспе­чивают подачу газа в дыхательные'пути с частотой до 250 цик­лов в минуту, но возможно её увеличение до 400 циклов в минуту. Вспомогательная вентиляция осуществляется на фоне самостоятельного дыхания, в том числе в режиме СДППД (IPV-2). Одновременно обеспечивается подача аэрозоля. Продолжи­тельность периода перкуссии можно устанавливать автомати­чески (от 5 до 10 с) или она включается вручную самим пациентом. Подача пульсирующего потока газа осуществляет­ся через фазитрон, представляющий собой вариант инжектора, имеющего два патрубка для сообщения с атмосферой. Во время подачи сжатого газа открывается первый патрубок и происхо­дит подсос аэрозольной смеси. В фазе выдоха первый патрубок перекрывается и выдыхаемый газ свободно выходит в атмосфе­ру. Фазитрон — очень надежное устройство,"в принципе его можно использовать с любым ВЧ-респиратором [Зильбер А.П., ШурыгинИ.А.,1993].

Респиратор VDR (Volumetric diffusive respirator) состоит из двух основных блоков: для объемной ИВЛ и «внутрилегочной перкуссии». Подобное сочетание позволяет использовать раз­личные режимы: «перкуссионную вентиляцию», периоды объемной ИВЛ с ВЧ модуляцией в течение всего дыхательного цикла (вариант комбинированной ИВЛ) или же с наложением осцилляции на различные фазы цикла, а также чередование циклов объемной вентиляции с периодами внутрилегочной перкуссии. К достоинствам этой серии ВЧ-респираторов можно отнести также малые габариты и массу, что дает воз­можность применять их в различных условиях.

В настоящее время отечественной и зарубежной промыш­ленностью выпускается достаточно много ВЧ-респираторов, отличающихся друг от друга в основном уровнем контроля за ' параметрами вентиляции и возможностями кондиционирова­ния сжатого газа. В функциональном же плане (реализуемые режимы и диапазон регулирования управляемых параметров вентиляции) практически все описанные выше ВЧ-респирато­ры являются аппаратами одного уровня.

Обеспечение кондиционирования вдуваемого газа при ВЧ

и*

ИВЛ (в первую очередь при катетерном способе) и необходимо­го мониторинга является важной задачей. Роль этих факторов существенно возрастает при проведении длительной струйной ВЧ ИВЛ. При инжекционной ВЧ ИВЛ проблемы кондициони­рования могут быть достаточно успешно решены за счет эжек-ции аэрозоля, горячего пара (при коммутации аэрозольного ингалятора или увлажнителя-обогревателя с инжектором) или гипербарического кондиционирования, при чрескатетерной струйной ВЧ ИВЛ — путем использования гипербарического кондиционирования, а при проведении ВЧ ВВЛ — за счет инга­ляции теплого аэрозоля пациентами, находящимися в созна­нии. (Эти аспекты подробно освещены в работе Зильбера А.П. и ШурыгинаИ.А., 1993.)