ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АППАРАТОВ ИВЛ: РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

  Главная      Учебники - Медицина     Искусственная вентиляция легких (принципы, методы, аппаратура) Бурлаков Р.И. - 1986 год

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6   ..

 

 

 

Глава 5

 

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АППАРАТОВ ИВЛ: РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ, РАЗЛИЧНЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ФАЗ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦИКЛА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

 

Для обеспечения движения газа в требуемых направле­ниях в аппаратах ИВЛ используют разнообразные по кон­структивному исполнению устройства, назначение кото­рых — пропускать газ только в предписанном направле­нии. Распределительное устройство может быть выполнено с применением механического, пневматического или электрического привода и без специального привода. Устройства последнего типа самодействующие клапаны  имеют самую простую конструкцию (рис. 18, а, б) и пропу­скают газ только в одном направлении. Действие их ясно без особого разъяснения. Отметим только, что пластинча­тые клапаны надежно работают независимо от своего положения, если пластина прижимается к седлу пружиной. Отличительной особенностью мембранного клапана (рис. 18, в) является его необратимость. Если остальные клапаны пропускают газ под действием создаваемого под пластиной давления или же под действием создаваемого над пластиной разрежения, то мембранный клапан пропу­скает газ при создании давления на его входе или выходе и не пропускает газ, когда в любом из этих патрубков соз­дается разрежение.

18. Простейшие конструкции самодснствующнх клапанов (схема):

а — пластинчатый клапан; б — резиновый грибковым клапан; в — мембраннный клапан; г - предохранительный пружинный клапан; д – предохранительный гравитационный клапан; е - характеристики предохранительных клапанов: 1 - «идеального»; 2 - гравитационного; 3 - пружинного: ж – мембранный нереверсивный клапан - положение вдоха; з- мембранный нереверсивный клапан - положение выдоха; ж и з: 1 - патрубок пациента; 2 — патрубок выдоха; 3 — патрубок аппарата.

 

Разновидностью самодействующих клапанов являются предохранительные клапаны, назначением которых явля­ется выпуск части газа под действием давления или раз­режения, превысившего заданный уровень. Чаще всего та­кие клапаны (рис. 18,г,д) ограничивают давление (разре­жение) газа в дыхательном контуре или в какой-то другой части пневмосистемы аппарата. Различают регулируе­мые и нерегулируемые предохранительные клапаны. Ха­рактеристики пружинных и гравитационных предохрани­тельных клапанов несколько отличаются друг от друга, к «идеальному» виду ближе характеристика гравитационно­го клапана (рис. 18, е).

К самодействующим клапанам можно отнести также не­реверсивные клапаны, предназначенные для распределе­ния потоков газа во время ИВЛ и при самостоятельном дыхании. Конструкции этих клапанов весьма разнообраз­ны, но в выпускаемых в СССР аппаратах преимуществен­но используется нереверсивный клапан с резиновой мем­браной (рис. 18, ж, з).

Когда во время вдоха газ поступает пациенту от генера­тора вдоха, то центральный грибковый клапан открывает отверстия в центральной части эластичной мембраны. В ре­зультате возникающего перепада давления мембрана пере­крывает седло, предотвращая выход газа наружу через патрубок выдоха. Условием перехода иеревсрсивного клапа­на в состояние выдоха служит прекращение подачи газа и снижение его давления на входе в клапан до нуля. В этот момент давление газа на стороне пациента закрывает центральные отверстия мембраны. Последняя, прогибаясь, от­ходит от седла, позволяя газу из легких пациента выхо­дить наружу через патрубок выдоха.

Управляемые клапаны приводятся в действие механиче­ским, пневматическим или электрическим сигналом и мо­гут одновременно коммутировать потоки газа в нескольких линиях (рис. 19). С помощью золотниковых распредели­тельных устройств легче осуществить одновременную ком­мутацию нескольких пневматических линий. Их другое преимущество — независимость работы от разности дав­ления на входе и выходе. Вместе с тем в конструкции зо­лотникового распределительного устройства трудно соче­тать требования: снизить утечку и иметь небольшое управ­ляющее воздействие. Типичный пример использования пневматически управляемого клапана — блокировка линии выдоха аппарата во время вдоха. Надежное прижатие эластичной мембраны к седлу достигается за счет того, что давление под мембраной, т.е. в линии вдоха, больше давления в линии выдоха. В связи с распространением электронных схем управления в аппаратах ИВЛ все чаще используются клапаны с электромагнитным управлением.

19. Различные конструкции управляемых клапанов (схема):

а, б - с механическим приводом: 1 - вращающийся кулачок; в – пневматически управляемый клапан, предназначенный для перекрытия линии выдоха во время вдоха: 1- пациент; 2 - линия вдоха; 3 - мембрана; 4 - патрубок выдоха, г — клапан с электромагнитным приводом: 1 — неподвижный упор; 2 — эластичная трубка; 3 - магнитопровод; 4 - катушка; 5 – сердечник.

 

ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ

 

Распределительное устройство, переводящее аппарат ИВЛ из состояния вдоха в состояние выдоха и обратно, является важнейшим из устройств. Нереверсивный и пневматически управляемый клапаны осуществляют эту функцию под действием генератора вдоха переменного потока, который в этом случае совмещает свою работу с функциями переключающего механизма. В некоторых схемах переключающий механизм является самостоятельным блоком аппарата ИВЛ.

 Так как во время дыхательного цикла изменяются зна­чения ряда его характеристик — объемов, давлений, скорости потока газа, длительности вдоха и выдоха, то усло­вием переключения фаз дыхательного цикла в принципе может быть выбрано достижение заданного значения любой из этих характеристик. Как будет показано ниже, метод переключения, особенно переключения со вдоха на выдох, сильно влияет на свойства аппарата ИВЛ. Поэто­му определение метода переключения аппарата на выдох имеет важное значение при его анализе или синтезе.

Структура переключающего механизма должна вклю­чать измеритель текущего значения выбранной для пере­ключения характеристики, задатчик требуемой величины, сравнивающее устройство и исполнительный механизм. Поскольку задатчик позволяет независимо устанавливать один из параметров ИВЛ, то необходимо, чтобы регули­руемая им характеристика была бы как можно теснее свя­зана с основными параметрами работы — минутной венти­ляцией, дыхательным объемом или частотой дыхания. Поэтому метод переключения тесно связан с важным по­требительским свойством аппарата — управляемостью (этим термином условимся называть степень удобства на­стройки аппарата на требуемый режим ИВЛ).

Если выбранная для осуществления переключения на выдох характеристика изменится из-за уменьшения прохо­димости дыхательных путей, изменения растяжимости лег­ких или степени герметичности дыхательного контура, то режим вентиляции отклонится от первоначально установ­ленного, вследствие чего метод переключения будет вли­ять и на другое важное качество аппарата — стабильность сохранения заданного режима работы при изменениях ха­рактеристик системы аппарат — пациент.

 

Переключение со вдоха на выдох

 

Рассмотрим перечисленные в главе 4 методы переклю­чения аппарата ИВЛ со вдоха на выдох более подробно.

Переключение по давлению происходит вслед­ствие того, что давление газа в определенной точке аппарата достигает заданного значения. Давление переключе­ния, которое в этом случае независимо можно регулиро­вать по шкале или показаниям манометра, с основными параметрами режима ИВЛ связано слабо. Даже опытно­му врачу, установившему на основании антропометриче­ских данных пациента, его состояния и с помощью специальных номограмм требуемый режим ИВЛ, трудно оце­нить давление конца вдоха, на которое надо настроить переключающий механизм для подачи требуемого дыха­тельного объема. При неизменной настройке аппарат с пе­реключением по давлению будет стремиться сохранить по­стоянным давление переключения, и так как между ним и основными параметрами ИВЛ нет однозначной связи, то дыхательный объем, частота дыхания и минутная венти­ляция будут заметно изменяться в тех случаях, когда растяжимость, сопротивление и степень герметичности системы аппарат — пациент будут отклоняться от началь­ных значений.

Большая зависимость режима работы аппарата с пере­ключением по давлению от характеристик системы аппа­рат — пациент может иметь и определенный положитель­ный эффект. Хорошо различимое на слух изменение ча­стоты дыхания позволяет обратить внимание на нарушение проходимости дыхательных путей, нарушение герметично­сти присоединения пациента, восстановление его само­стоятельного дыхания. Более весомы преимущества переключения со вдоха на выдох подавлению вовремя проведения вспомогательной вентиляции, поскольку тогда пациент в известной степени может сам определить величи­ну дыхательного объема. Для переключения по давлению до недавнего времени обычно использовался простой ры­чажный механизм с настройкой на заданную величину давления путем изменения натяжения пружины или по­ложения постоянного магнита. В новых аппаратах ИВЛ с электронным управлением для контроля давления дыха­тельного цикла вырабатывается электрический сигнал, пропорциональный текущему значению давления. Если предусмотреть возможность коммутации потоков газа, ког­да электрическое отображение давления станет равным за­данной величине, то будет обеспечено ограничение макси­мального давления вдоха, что эквивалентно действию предохранительного клапана, и переключение со вдоха на вы­дох по давлению.

Сопоставление преимуществ и недостатков переключения со вдоха на выдох по давлению хорошо обосновывает тот факт, что в настоящее время такой способ используется редко, главным образом для осуществления вспомогатель­ной вентиляции (РД-1, «Практивент-320», ряд моделей ап­парата «Бирд», «Ингалог» и «Ассистор» фирмы «Дрегер» и др.), как дополнительный метод переключения в аппара­тах с электрическим управлением «Спирон-101», «Спирон-201», «Спирон-401» (СССР), «Сервовентилятор-900», «Универсальный вентилятор UV-1» и др. и в некоторых простейших и малогабаритных моделях (ДП-9, «Минивент», «Циклатор»).

Переключение по объему происходит вслед­ствие подачи аппаратом заданного дыхательного объема; необходимую величину этого параметра ИВЛ обычно мож­но независимо от установки других параметров устано­вить по шкале. Типичным примером задания дыхательного объема является управление амплитудой движения крыш­ки меха. Этот способ применяется в отечественных аппа­ратах РО-2, РО-5, РО-6, РД-4; в зарубежных — РПР, «Унивент-100», «Беннет» и др.

Для создания управляющего воздействия на распреде­лительное устройство применяют рычажные механизмы; пневматические реле, вырабатывающие сигналы по про­хождении крышкой меха заданного хода; электроконтакт­ные или бесконтактные концевые выключатели и т.п. Аппараты с переключением по объему более легко управля­ются по сравнению с аппаратами с переключением по дав­лению. Однако по ряду причин, главной из которых явля­ется негерметичность присоединения пациента, выходящий из аппарата объем газа отличается от действительного. Попытки реализовать переключение по объему, вентили­рующему легкие пациента, пока не реализованы.

Аппарат «Пневмотрон-80» [Сох L., Chapman E.А., 1974] рекламируется как модель с принципиально новым спосо­бом переключения по объему. В нем дыхательный объем измеряется в линии вдоха и в линии выдоха, но для пе­реключения на выдох используется информация с линии вдоха, т.е. переключение по действительному объему не осуществлено.

Переключение по времени в настоящее время применяется наиболее часто, поскольку современными средствами пневмоавтоматики и особенно электроники сравнительно просто решается проблема задания требуе­мых интервалов времени. При этом установленная дли­тельность определенной части дыхательного цикла или цикла в целом определяется только самим механизмом, и никакие изменения характеристик системы пациент — ап­парат повлиять на него не могут. То же устройство пере­ключения можно использовать для управления длитель­ностью задержки на вдохе, длительностью ожидания по­пытки пациента во время вспомогательной вентиляции и т.п.

Сравнительно легко организовать более сложное, ком­бинированное управление временными характеристика­ми; например, обеспечить регулировку не длительностей вдоха и выдоха, а частоты дыхания, регулировать отно­шение продолжительностей вдоха и выдоха или длительность задержки на вдохе без влияния на установленную частоту дыхания.

Аппаратами с переключением со вдоха на выдох явля­ются отечественные модели «Спирон», «Фаза», «Лада», «Пневмат-1» и зарубежные «Спиромат-650», «Универсаль­ный вентилятор UV-1», «Сервовентилятор-900», «Энг-стрсм-2000», «Энгстрем-Эрика» и др. К аппаратам с пере­ключением по времени следует отнести и те, в которых используется генератор вдоха переменного потока, по­скольку переключение на выдох и здесь осуществляется строго по истечении времени, отведенного механическим приводом на сжатие меха, перемещение поршня или мембраны.

Подобной схемой обладают отечественные аппараты ДП-8 и АНД-2, зарубежные аппараты «Энгстрем-150, -200, -300» и др.

Переключение по потоку основано на том, что перевод распределительного устройства из состояния вдо­ха в состояние выдоха происходит тогда, когда скорость вдувания достигает заданного значения. Метод осущест­вляется очень редко. Настройка заданной скорости вдува­ния связана с основными параметрами ИВЛ весьма неяв­но, а на скорость вдувания оказывают влияние все харак­теристики системы аппарат — пациент, и, следовательно, высокой стабильности работы такого аппарата ожидать нельзя.

Переключение со вдоха на выдох вруч­ную осуществляется, естественно, во всех моделях с руч­ным приводом. В аппаратах «Спнрон-501», «Огайо» ввиду кратковременности применения и желания предельно упростить устройство переключение вручную сочетается с пневматическим приводом. В других аппаратах типа «Спирон» переключение вручную используется как вспомога­тельный метод управления.

20. Аппарат со смешанным переключением (схема):

1 — электродвигатель; 2 — редуктор с регулятором частоты вращения; 3 — кула­чок; 4 — рычаг; 5 — подвижная точка опоры рычага; 6 — регулятор дыхатель­ного объема; 7 — мембрана; 8 — клапан ндоха; 0 — впускной клапан.

 

Смешанное переключение — так принято назы­вать переключение, происходящее вследствие достижения пороговых, заданных значений двумя параметрами дыха­тельного цикла одновременно. На рис. 20 приведена типич­ная схема, используемая в выпускаемой в нашей стране модели аппарата «Вита-1», зарубежных аппаратах «Кейп-вентилятор», «Беинет БА-4» и др. Такая схема обеспечи­вает простое управление, поскольку здесь непосредственно и независимо друг от друга устанавливается частота дыхания (с помощью редуктора 2) и ход мембраны 7, т.е. ды­хательный объем, путем перемещения точки опоры 5 рыча­га 4. Стабильность работы аппаратов с данным способом управления сохраняет достоинства переключения по объе­му и переключения по времени. Относительно малое рас­пространение смешанного переключения объясняется слож­ностью производства механических узлов, которые одно­временно препятствуют реализации гибкого управления временными характеристиками дыхательного цикла, вклю­чая вспомогательную вентиляцию, периодическую прину­дительную вентиляцию и т.п.

Комбинированное переключение основано на том, что в аппаратах ИВЛ может быть предусмотрено не­сколько самостоятельно действующих механизмов; при этом в каждом конкретном дыхательном цикле переключение на выдох вызывает один какой-либо механизм по выбору оператора. Такой способ переключения применен в аппарате «Хилмэн-Рисерч», который можно настроить на переключение по времени, по объему или по давлению. Управляемость и стабильность аппаратов с подобным управлением определяется тем видом переключения, кото­рый установлен в нем в данный момент.

 

 

Количественное сравнение стабильности различных способов переключения со вдоха на выдох.

 

Различные модели аппаратов ИВЛ можно и нужно со­поставлять и рассматривать с различных точек зрения, применяя качественные методы оценки. Количественное сравнение ввиду разнообразия конструкций аппаратов бо­лее затруднительно, хотя может дать более объективную информацию.

Нами разработан аналитический метод количественной оценки различных методов переключения со вдоха на вы­дох (по давлению, объему и времени) [Гальперин Ю.С., 1971]. Он основан на следующих предпосылках:

 — характеристики системы отклоняются от начальных четырьмя различными способами (табл. 5).

 

Таблица 5

Характеристики системы аппарат — пациент, принятые для количественной оценки способов переключения со вдоха на выдох

Номер режима

Растяжи­мость легких, С, л/кПа

Сопротивлениe дыхательных путей и присоединительныx элемептов, Rп, кПа*с/л

Сопротивление негерметичности, Rу, кПа*с/л

1

0.8

0,45

30

2

0.8

1,1

30

3

0,4

0,45

30

4

0,4

1,1

30

5

0,8

0,45

7,5

 

Примечание.       Сопротивление псгерметичности системы, равное 30 кПа*с/л эквивалентно утечке  6 л/мнн при давлении 3 кПа (30 см вод.ст.), а значени 7,5 кПа*с/л получено добавлением утечки 18 л/мин при том же давлении.

 

 — характеристики генераторов вдоха всех аппаратов приняты одинаковыми: максимальное давление 10 кПа (100 см вод.ст.), внутреннее сопротивление 10 кПа*с/л;

 — в начальных условиях (см. режим 1 в табл. 5) аппа­раты настроены на осуществление вентиляции с параметрами: дыхательный объем Vт=0,67 л, частота дыхания f=l6,7 мин-1, отношение ТIE=1 : 2;

 — для каждого принципа переключения вдох происхо­дит до тех пор, пока параметр, определяющий переклю­чение, не достигает заданного значения, рассчитанного на основе математического описания системы с указанными выше характеристиками.

Режим 1 — начальный. Режимы 2 и 3 характеризуются соответственно повышением сопротивления и снижением растяжимости. В режиме 4 действуют оба этих фактора. Режим 5 отличается от начального резким увеличением негерметичности.

Для каждого из способов переключения и для каждого режима рассчитывались действительные значения дыха­тельного объема Vt, минутной вентиляции Vмин и частоты дыхания f. В качестве меры оценки способа переключе­ния принималась сумма абсолютных процентных отклоне­ний действительных величин от их начальных значений.

Приведенные в табл. 6 результаты математического мо­делирования «поведения» системы показывают, что в слу­чае объемного способа переключения изменения С и R не влияют на дыхательный объем, а при переключении по времени — на частоту дыхания. Естественно, что появление утечки, не воздействуя на частоту, снижает дыхатель­ный объем и, следовательно, минутную вентиляцию в обо­их способах переключения. Из-за увеличения нагрузки на генератор вдоха по сравнению с начальной в режимах 2, 3 и 4 уменьшается скорость вдувания, что для объемного способа ведет к некоторому снижению частоты и поэтому минутной вентиляции, а для переключения по времени — к снижению дыхательного объема и к уменьшению минутной вентиляции. Возникновение утечки в общем снижает на­грузку на генератор вдоха, однако при принятых в расче­те характеристиках генератора на режиме вентиляции это практически не сказывается.

В случае переключения по давлению при изменении ха­рактеристик системы сохраняется только давление на вы­ходе аппарата. При возрастании нагрузки это давление достигает установленного значения переключения при меньшем дыхательном объеме быстрее, что эквивалентно увеличению частоты. Взаимная компенсация этих изме­нений все же недостаточна для того, чтобы минутная вен­тиляция оставалась неизменной. Возникновение утечки снижает противодавление, действующее на генератор вдо­ха, поэтому, как это ни парадоксально, происходит увели чение дыхательного объема и почти в такой же степени уменьшается частота. Это подтверждает существующее мнение об «автоматической» компенсации аппаратами с переключением по давлению изменений характеристик си­стемы. Однако в целом эта компенсация значительно сла­бее, чем стабильность аппаратов с переключением по объе­му и времени.

Таблица 6

Сравнение стабильности аппаратов ИВЛ с различными способами переключения со вдоха на выдох

 

 

 

 

Способ

переключения

 

 

Характеристика системы

 

 

Суммарная погрешность

Σ [σ, %

С, л/к Па

0,8

0,8

0,4

0,4

0,8

Rп, кПа*с/л

0,45

1,10

0,45

1,10

0,45

Ry, кПа.с /л

30,0

30,0

30,0

30,0

7,5

Параметр ИВЛ

значение

погрешность

значение

погрешность

значение

погрешность

значение

погрешность

значение

погрешность

Параметра

Способа

По объему

 

 

vt, Л

0,67

0

0,67

0

0,67

0

0,67

0

0,60

 — 10,4

10,4

 

 

42,1

f, МИН-1

16,7

0

16,3

 — 2,4

16,2

 — 3,0

15,9

 — 4,8

16,7

0

10,2

Умин, л/мин

11,2

0

10,9

 — 2,7

10,8

 — 3.6

10.7

 — 4,5

10,0

 — 10,7

21,5

vt, Л

0,67

0

0,63

 — 6,0

0,63

 — 6,0

0,59

 — 11,9

0,60

 — 10,4

34,3

 

 

По времени

f, мин-1

16,7

0

16,7

0

16,7

0

16,7

0

16,7

0

0

 

 69,2

Умин, Л/МИН

11,2

0

10,5

 — 6.3

10,5

 — 6,3

9,8

 — 11,6

10,0

 — 10,7

34,9

vt, Л

0,67

0

0,42

 — 37.3

0,42

 — 37,3

0,22

 — 67,2

0,71

+6,0

147,8

По давлению

f, мин"1

16,7

0

18,9

+13,2

19,8

+18,6

21,5

+28,7

15,6

-6,6

67,1

 328,8.

Умин, л/мин

11,2

0

7,94

 — 29,1

8,3

-25,9

4,7

-58,0

11,1

-0,9

113,9

 

Следует отметить, что предлагаемый метод оценки ста­бильности ограничивается принятыми допущениями, но все же достаточно обосновано показывает значительно мень­шую стабильность аппаратов с переключением по давле­нию и некоторое преимущество аппаратов с переключени­ем по объему.

Методика и результаты расчета были подтверждены пу­тем сопоставления с экспериментальными данными о влиянии изменения характеристик системы аппарат — па­циент на отклонение действительных значений парамет­ров ИВЛ от начальных значений.

 

Переключение с выдоха на вдох

 

Переключение с выдоха на вдох имеет существенные от­личия от рассмотренного выше переключения с вдоха на выдох. Прежде всего необходимо выделить переключение, происходящее вследствие дыхательного усилия пациента, которое реализуется для синхронизации работы аппарата ИВЛ с неадекватным самостоятельным дыханием. Условием срабатывания переключающего механизма и здесь служит достижение заданного, порогового значения опре­деленной физической характеристикой, изменяющейся во время попытки пациента вдохнуть.

Для осуществления вспомогательной, т.е. синхронизи­рованной, ИВЛ были предложены различные способы рас­познавания дыхательного усилия пациента — изменение электрической активности дыхательной мускулатуры и диафрагмы, создание пациентом определенной объемной скорости движения газа, вдыхание определенного объема газа. Однако почти исключительное применение в совре­менных аппаратах для осуществления вспомогательной ИВЛ находит распознавание дыхательного усилия по созданному им разрежению в дыхательном контуре. Только в аппарате «Энгстрем-Эрика» применено измерение объем­ной скорости вдыхаемого пациентом газа.

Переключение аппарата на вдох вследствие дыхатель­ного усилия пациента рассмотрим более подробно. Вначале отметим, что дыхательное усилие («попытка») пациен­та, в принципе, может возникнуть, когда в конце выдоха имеется не только нулевое (пассивный выдох), но и отри­цательное (активный выдох) или положительное давле­ние. Поэтому дыхательное усилие пациента правильнее характеризовать создаваемым им перепадом давления, а не разрежением.

В настоящее время разработаны три показателя, коли­чественно характеризующие дыхательное усилие пациента (см. рис. 9): чувствительность системы, задержка време­ни, объем газа. Чувствительностью системы обычно назы­вают разрежение (или перепад давления), необходимое для переключения на вдох, причем меньший перепад дав­ления соответствует большей чувствительности. Эта вели­чина обычно может регулироваться в пределах от 0,02 — 0,05 кПа (2 — 5 мм вод.ст.) до 0,4 — 0,7 кПа (40 — 70 мм вод.ст.). Перепад давления менее 50 Па пациент практически не ощущает. Однако настройка аппарата на столь высокую чувствительность не всегда пригодна, так как при такой настройке аппарат может переключиться на вдох из-за случайного касания дыхательных шлангов, малейшего движения пациента и даже от открывания две­ри помещения.

Задержка времени между достижением заданной вели­чины перепада давления или другого параметра, вызываю­щего переключение, и началом поступления газа в легкие пациента должна быть возможно меньшей; эксперименты показали, что задержка более 0,1 с уже вызывает субъек­тивно неприятные ощущения. Отсюда следует, с одной сто­роны, необходимость быстродействия переключающего ме­ханизма, а с другой — создание всех условий для быст­рейшего достижения порогового значения, что требует надежной герметизации и возможно меньшей растяжимо­сти той части дыхательного контура, в которой перепад давления создается дыхательным усилием пациента.

Объем газа, который пациент должен вдохнуть, прежде чем начнется вдувание газа, должен быть возможно меньшим. В настоящее время в качестве удовлетворитель­ного значения используется величина 2 мл. Этот критерий тесно связан с чувствительностью по давлению, поскольку, чтобы создать в системе определенный перепад давления, из нее нужно забрать соответствующий объем газа. На­пример, если внутренняя растяжимость полностью герме­тичного дыхательного контура равна 0,04 л/кПа, то для получения разрежения 50 на необходим объем дыхательного усилия 2 мл. Может также приниматься в расчет и скорость, с которой создается пороговое значение пере­ключения. Эта характеристика наименее изучена, и коли­чественных рекомендаций по ней еще дать нельзя.

Во время управляемой ИВЛ переключение на вдох по объемному принципу не применяется. Из-за физиоло­гически обусловленного неравенства вдыхаемого и выды­хаемого объемов, различия их физических характеристик и газового состава переключение со вдоха на выдох и с выдоха на вдох по объему приводило бы к недопустимому изменению функциональной остаточной емкости легких.

Поскольку для перевода аппарата из состояния вдоха в состояние выдоха и обратно технически проще приме­нять один и тот же переключающий механизм, то в моде­лях с переключением на выдох по давлению часто исполь­зуют тот же принцип переключения на вдох. Но и здесь возможны определенные трудности, особенно если актив­ная часть вдоха не предусмотрена.

По этим соображениям в настоящее время преимущест­венное распространение получило переключение с выдоха на вдох вследствие истечения заданного промежутка вре­мени. В чистом виде оно реализуется, когда в аппарате имеется устройство, задающее длительность выдоха в секундах или же частоту дыхания и отношение продолжительностей вдоха и выдоха. В аппаратах с переключением на выдох по объему, содержащих разделительную емкость, переключение на вдох часто определяется продолжитель­ностью заполнения мешка, меха или мембранного рабоче­го органа новой порцией газа (РО-2, РО-5, РО-6, РД-4), а иногда непосредственно времязадающим устройством.

Необходимо отметить существенно меньшее влияние на стабильность способа переключения с выдоха на вдох. Во время вспомогательной вентиляции режим работы во­обще полностью определяется частотой дыхательных уси­лий пациента. Во время управляемой ИВЛ по тем же причинам, которые были рассмотрены выше, стабильность будет низкой при переключении на вдох подавлению. По­скольку этот метод используется крайне редко, а пере­ключение по дыхательному объему не используется вооб­ще, то переключение на вдох по времени сопоставлять практически не с чем. Аналогичная ситуация возникает и при оценке управляемости аппаратов ИВЛ с различными способами переключения на вдох.

Переключение по времени позволяет прямо или косвен­но регулировать длительность выдоха, а задание конечного давления (как правило, разрежения) выдоха с уста­новкой основных параметров вентиляции связано очень слабо.

Переключение вследствие дыхательной попытки паци­ента, т.е. осуществление вспомогательной ИВЛ, вызыва­ет необходимость управления, по крайней мере чувстви­тельностью.

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6   ..