Войти
| Вентилятор | |
|---|---|
 Вентилятор Bird VIP Infant | |
| Специальность | Пульмонология |
| [редактировать в Викиданных ] | |
A вентилятор - это аппарат, который обеспечивает механическую вентиляцию, перемещая пригодный для дыхания воздух в легкие и из них, чтобы обеспечить дыхание пациенту, который физически не может дышать или дышит недостаточно. Современные аппараты ИВЛ - это компьютеризированные аппараты с микропроцессорным управлением, но пациентов также можно вентилировать с помощью простой ручной маски клапана мешка. Вентиляторы в основном используются в интенсивной терапии, уходе на дому и неотложной медицине (как отдельные устройства) и в анестезиологии (как компонент наркозного аппарата ).
Вентиляторы иногда называют «респираторами», этот термин обычно использовался для них в 1950-х (особенно «респиратор для птиц» ). Однако в современной больничной и медицинской терминологии слово «респиратор » используется для обозначения защитной маски для лица.
Стандартная установка для вентилятор в больничной палате. Аппарат ИВЛ нагнетает к пациенту теплый влажный воздух (или воздух с повышенным содержанием кислорода). Выдыхаемый воздух уходит от пациента. В своей простейшей форме современный вентилятор с положительным давлением состоит из сжимаемого воздушного резервуара или турбины, воздуха и кислорода расходные материалы, набор клапанов и трубок, а также одноразовый или многоразовый «контур пациента». Воздушный резервуар пневматически сжимается несколько раз в минуту для подачи пациенту воздуха из помещения или, в большинстве случаев, смеси воздуха и кислорода. Если используется турбина, турбина проталкивает воздух через вентилятор с помощью клапана потока, регулирующего давление в соответствии с параметрами пациента. Когда избыточное давление сбрасывается, пациент будет пассивно выдыхать из-за эластичности легких ', выдыхаемый воздух обычно выходит через односторонний клапан в контуре пациента, называемом коллектором пациента..
Вентиляторы также могут быть оснащены системами мониторинга и сигнализации для параметров, связанных с пациентом (например, давление, объем и поток) и функций вентилятора (например, утечка воздуха, сбой питания, механический сбой), резервными батареями, кислородными баллонами., и дистанционное управление. Пневматическая система в настоящее время часто заменяется управляемым компьютером турбонасосом.
. Современные аппараты ИВЛ имеют электронное управление с помощью небольшой встроенной системы, позволяющей точно адаптировать характеристики давления и потока к индивидуальным потребностям пациента. Точно настроенные настройки аппарата ИВЛ также помогают сделать вентиляцию более переносимой и комфортной для пациента. В Канаде и США респираторные терапевты несут ответственность за настройку этих параметров, а биомедицинские технологи несут ответственность за обслуживание. В Соединенном Королевстве и Европе управление взаимодействием пациента с аппаратом ИВЛ осуществляется медсестрами, оказывающими интенсивную терапию,.
Контур пациента обычно состоит из трех прочных, но легких пластиковых трубок, разделенных по функциям (например, вдыхаемый воздух, давление пациента, выдыхаемый воздух). В зависимости от типа необходимой вентиляции сторона контура на стороне пациента может быть либо неинвазивной, либо инвазивной.
Неинвазивные методы, такие как непрерывное положительное давление в дыхательных путях (CPAP) и неинвазивная вентиляция, которые подходят для пациентов, которым требуется вентилятор только во время сна и отдыха, в основном используют носовую маску. Инвазивные методы требуют интубации, которой при длительной зависимости от аппарата ИВЛ обычно будет трахеотомия канюля, так как это гораздо удобнее и практичнее для длительного лечения, чем интубация гортани или носа..
Поскольку отказ может привести к смерти, системы механической вентиляции классифицируются как жизненно важные системы, и необходимо принять меры предосторожности, чтобы убедиться, что они высоконадежные, в том числе их источники питания. Поэтому механические вентиляторы тщательно спроектированы таким образом, чтобы никакая единичная точка отказа не создавала опасности для пациента. Они могут иметь ручные резервные механизмы для обеспечения дыхания с ручным управлением при отсутствии питания (например, механический вентилятор, встроенный в наркозный аппарат ). Они также могут иметь предохранительные клапаны, которые открываются в атмосферу при отсутствии питания, чтобы действовать как предохранительный клапан для спонтанного дыхания пациента. Некоторые системы также оснащены резервуарами для сжатого газа, воздушными компрессорами или резервными батареями для обеспечения вентиляции в случае сбоя питания или неисправности подачи газа, а также методами работы или обращения за помощью в случае отказа их механизмов или программного обеспечения.
История ИВЛ начинается с различных версий того, что в конечном итоге было названо железным легким, формой неинвазивного аппарата ИВЛ с отрицательным давлением, широко использовавшимся во время полиомиелита эпидемии двадцатого века после появления «респиратора поилки» в 1928 г., усовершенствований, внесенных Джоном Хейвеном Эмерсоном в 1931 г. и респиратором «Оба» в 1937 г. Другие формы неинвазивных аппаратов ИВЛ, также широко используемые для пациентов с полиомиелитом, включают двухфазную вентиляцию Cuirass, кресло-качалку и довольно примитивные аппараты с положительным давлением.
В 1949 году Джон Хейвен Эмерсон разработал механический ассистент для наркоза с сотрудничество анестезиологического отделения в Гарвардском университете. В 1950-х годах аппараты ИВЛ стали все шире использоваться в анестезии и интенсивной терапии. Их развитие стимулировалось как необходимостью лечения пациентов с полиомиелитом, так и увеличением использования миорелаксантов во время анестезии. Расслабляющие препараты парализуют пациента и улучшают условия работы хирурга, но также парализуют дыхательные мышцы.
Модель респиратора East-Radcliffe середины двадцатого века В Соединенном Королевстве ранними примерами были модели East-Radcliffe и Beaver. В первом использовалась велосипедная передача ступицы Sturmey-Archer для обеспечения диапазона скоростей, а во втором - автомобильный двигатель стеклоочистителя для привода сильфонов, используемых для надувания воздуха. легкие. Однако электрические двигатели были проблемой в операционных в то время, поскольку их использование приводило к опасности взрыва в присутствии легковоспламеняющихся анестетиков, таких как эфир и циклопропан. В 1952 году Роджер Мэнли из Вестминстерской больницы в Лондоне разработал аппарат ИВЛ, работающий полностью на газе, и стал самой популярной моделью, используемой в Европе. Это был элегантный дизайн, который пользовался большим успехом у европейских анестезиологов в течение четырех десятилетий, до появления моделей, управляемых электроникой. Он не зависел от электроэнергии и не создавал опасности взрыва. Первоначальный блок Mark I был разработан, чтобы стать Manley Mark II в сотрудничестве с компанией Blease, которая произвела многие тысячи таких устройств. Принцип его работы был очень прост: входящий поток газа использовался для подъема утяжеленного сильфона, который периодически падал под действием силы тяжести, нагнетая вдыхаемые газы в легкие пациента. Давление накачки можно было изменять, перемещая подвижный груз поверх сильфона. Объем подаваемого газа регулировался с помощью изогнутого ползунка, ограничивающего ход сильфона. Остаточное давление после завершения выдоха также можно было настроить с помощью небольшой утяжеленной руки, видимой в правом нижнем углу передней панели. Это было надежное устройство, и его доступность стимулировала внедрение методов вентиляции с положительным давлением в основную европейскую анестезиологическую практику.
Выпуск 1955 года «Универсального медицинского респиратора Bird» Форреста Берда в США изменил способ проведения механической вентиляции легких, при этом небольшая зеленая коробка стала привычным элементом медицинского оборудования.. Аппарат продавался как респиратор Bird Mark 7 и неофициально назывался Bird. Это было пневматическое устройство, и поэтому для работы не требовалось источника электроэнергии.
В 1965 году армейский аварийный респиратор был разработан в сотрудничестве с Harry Diamond Laboratories (ныне часть Исследовательской лаборатории армии США ) и Армейским исследовательским институтом Уолтера Рида. В его конструкции заложен принцип усиления жидкости для управления пневматическими функциями. Усиление жидкости позволило изготавливать респиратор без движущихся частей, но при этом выполнять сложные реанимационные функции. Отсутствие движущихся частей повысило надежность работы и минимизировало техническое обслуживание. Маска состоит из блока поли (метилметакрилата) (коммерчески известного как Lucite ) размером примерно с пачку карт, с механически обработанными каналами и зацементированным или привинченным крышка. Уменьшение количества движущихся частей снижает производственные затраты и увеличивает долговечность.
Конструкция бистабильного усилителя жидкости позволяет респиратору выполнять функции респираторного помощника и контроллера. Он может автоматически переключаться между помощником и контроллером в зависимости от потребностей пациента. Динамическое давление и турбулентный поток газа от вдоха до выдоха позволили респиратору синхронизироваться с дыханием пациента.
В условиях интенсивной терапии во всем мире произошла революция в 1971 году, когда появился первый аппарат ИВЛ SERVO 900 ( Elema-Schönander), построенный Бьёрном Йонсоном. Это был небольшой, бесшумный и эффективный электронный вентилятор со знаменитой системой обратной связи SERVO, которая контролировала то, что было установлено, и регулировала подачу. Впервые аппарат мог выдавать заданный объем при вентиляции с регулировкой объема.
Вентиляторы, работающие под повышенным давлением (гипербарическим), требуют особых мер предосторожности, и некоторые вентиляторы могут работать в этих условиях. В 1979 году Sechrist Industries представила свой аппарат ИВЛ модели 500A, который был специально разработан для использования с барокамерами.
Микропроцессорное управление привело к появлению третьего поколения отделения интенсивной терапии (ICU), начиная с модели Dräger EV-A в 1982 году в Германии, которая позволяла контролировать кривую дыхания пациента на ЖК-мониторе. Год спустя последовали Puritan Bennett 7200 и Bear 1000, SERVO 300 и Hamilton Veolar в течение следующего десятилетия. Микропроцессоры обеспечивают индивидуальную подачу газа и мониторинг, а также механизмы подачи газа, которые намного лучше реагируют на потребности пациентов, чем механические аппараты ИВЛ предыдущих поколений.
Аппарат ИВЛ с открытым исходным кодом - это аппарат ИВЛ для аварийных ситуаций, созданный с использованием свободно лицензируемой конструкции и, в идеале, свободно доступных компонентов и деталей. Конструкции, компоненты и детали могут быть от полностью реконструированных до совершенно новых, компоненты могут быть адаптациями различных недорогих существующих продуктов, а специальные труднодоступные и / или дорогие детали могут быть трехмерными. напечатаны вместо источников.
Во время пандемии COVID-19 в 2019-2020 гг. рассматривались различные типы аппаратов ИВЛ. Смертельные случаи, вызванные COVID-19, произошли, когда наиболее серьезно инфицированные испытывали острый респираторный дистресс-синдром, широко распространенное воспаление в легких, которое ухудшает способность легких поглощать кислород и выводить углекислый газ.. Этим пациентам для продолжения дыхания требуется аппарат искусственной вентиляции легких.
Среди аппаратов ИВЛ, которые могут быть задействованы в борьбе с COVID-19, было много опасений. К ним относятся текущая доступность, проблема создания большего количества и более дешевых аппаратов ИВЛ, эффективность функциональный дизайн, безопасность, портативность, пригодность для младенцев, назначение для лечения других заболеваний и обучение операторов. Использование оптимального сочетания вентиляторов может спасти большинство жизней.
Хотя формально вентилятор Ventec V + Pro не является открытым, он был разработан в апреле 2020 года совместными усилиями Ventec Life Systems и General Motors, чтобы обеспечить быстрая поставка 30 000 аппаратов ИВЛ, способных лечить пациентов с COVID-19.
Во время пандемии коронавируса 2019-2020 гг. после начала проекта Hackaday началась крупная всемирная разработка проекта в ответ на ожидаемую нехватку вентиляторов, вызывающую более высокую смертность среди тяжелых пациентов.
20 марта 2020 года Ирландская служба здравоохранения начала рассмотрение дизайнов. В Колумбии.
разрабатывается и тестируется прототип. Польская компания Urbicum сообщает об успешном тестировании прототипа устройства с открытым исходным кодом, напечатанного на 3D-принтере, под названием VentilAid. Производители описывают это как последнее средство, когда отсутствует профессиональное оборудование. Дизайн находится в открытом доступе. Первый прототип Ventilaid требует для работы сжатого воздуха.
21 марта 2020 года Институт сложных систем Новой Англии (NECSI) начал вести стратегический список проектов с открытым исходным кодом, над которыми ведется работа. Проект NECSI учитывает производственные возможности, медицинскую безопасность и необходимость лечения пациентов в различных условиях, скорость решения юридических и политических вопросов, логистику и снабжение. В NECSI работают ученые из Гарварда и Массачусетского технологического института, а также другие специалисты, разбирающиеся в пандемиях, медицине, системах, рисках и сборе данных.
Центр медицинских устройств Баккена при Университете Миннесоты инициировал сотрудничество с различными компаниями, чтобы вывести на рынок альтернативу вентилятору, которая работает как однорукий робот и устраняет необходимость в ручной вентиляции в чрезвычайных ситуациях. Устройство Ковентор было разработано в очень короткие сроки и одобрено 15 апреля 2020 г. FDA, всего через 30 дней после зачатия. Механический вентилятор разработан для использования обученными медицинскими специалистами в отделениях интенсивной терапии и прост в эксплуатации. Он имеет компактную конструкцию и относительно недороги в производстве и распространении. Стоимость составляет всего около 4% от обычного вентилятора. Кроме того, это устройство не требует подачи кислорода или воздуха под давлением, как это обычно бывает. Первая серия произведена Boston Scientific. Планы должны быть доступны в Интернете для широкой публики без лицензионных отчислений.
пандемия COVID-19 привела к нехватке товары и услуги первой необходимости - от дезинфицирующих средств для рук до масок и кроватей до вентиляторов. Некоторые страны уже испытывают нехватку аппаратов ИВЛ. 54 правительства, в том числе многие страны Европы и Азии, ввели ограничения на экспорт медицинских товаров в ответ на пандемию коронавируса.
Количество аппаратов ИВЛ зависит от страны. Когда данные по аппаратам ИВЛ часто недоступны, оценки иногда делаются на основе количества доступных коек отделения интенсивной терапии, которые часто содержат аппараты ИВЛ.
В 2006 году президент Джордж У. Буш подписал Закон о готовности к пандемии и всем опасностям, в соответствии с которым было создано Управление перспективных биомедицинских исследований и разработок в рамках Министерство здравоохранения и социальных служб США. В рамках подготовки к возможной эпидемии респираторных заболеваний недавно созданный офис заключил контракт на 6 миллионов долларов с Newport Medical Instruments, небольшой компанией в Калифорнии, на производство 40 000 аппаратов ИВЛ по цене менее 3 000 долларов за штуку. В 2011 году Ньюпорт отправил три прототипа в Центры по контролю за заболеваниями. В 2012 году Covidien, производитель медицинского оборудования с оборотом 12 миллиардов долларов в год, который производил более дорогие конкурирующие аппараты ИВЛ, купил Newport за 100 миллионов долларов. Covidien затянула и в 2014 году расторгла контракт.
BARDA снова начала с новой компании, Philips, и в июле 2019 года FDA одобрило вентилятор Philips, и правительство заказало 10 000 аппаратов ИВЛ для поставки в середина 2020 года.
23 апреля 2020 года НАСА сообщило о создании за 37 дней успешного аппарата ИВЛ для COVID-19 под названием VITAL («Технология вмешательства с использованием ИВЛ, доступная локально»). 30 апреля НАСА сообщило о получении разрешения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов на использование в экстренных случаях нового аппарата ИВЛ в ускоренном порядке. 29 мая НАСА сообщило, что для производства нового вентилятора были выбраны восемь производителей.
NASA VITAL Ventilator
Команда инженеров 
Вид спереди 
Вид сбоку 
Стопки прототипов вентиляторов  | На Викискладе есть материалы, связанные с Вентиляторами. |
 | Найдите вентилятор в Викисловаре, бесплатном словаре. |
