способ искусственной вентиляции легких и устройство для его осуществления

Формула изобретения

Способ искусственной вентиляции легких, включающий измерение параметров механики дыхания и состава газовой смеси, оценку результатов измерений в соответствии с физиологическими нормами и осуществление респираторной поддержки, отличающийся тем, что выполняют паузу длительностью 3-6 с, начало которой выбирают в произвольном дыхательном цикле одновременно с моментом окончания фазы вдоха и началом фазы выдоха, причем за 0,1-0,2 с до окончания паузы осуществляют измерение альвеолярного давления и альвеолярного содержания углекислоты и кислорода, при этом вентиляцию осуществляют при частотах 60-300 циклов в минуту и турбулентном потоке скоростью свыше 5 м/с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может найти применение в анестезиологии и реаниматологии, в частности при обеспечении мониторинга биомеханики дыхания и состава газовой смеси при струйной вентиляции легких.

Известен способ искусственной вентиляции легких, при котором к магистрали пациента подключают устройство, при помощи которого измеряют параметры респираторной механики дыхания и состава газовой смеси, оценивают результаты измерений в соответствии с физиологическими нормами и по результатам оценки осуществляют респираторную поддержку [1, 2].

Известно также устройство для искусственной вентиляции легких, содержащее блок управления, блок струйной искусственной вентиляции легких, магистраль пациента и блок индикации параметров [3].

Описанные в [3] способ искусственной вентиляции легких и устройство для его осуществления характеризуются ограниченными функциональными возможностями, обусловленными невозможностью мониторинга таких важных параметров респираторной функции как скорость потока и объем газа во время дыхательного цикла, а также концентрации кислорода и двуокиси углерода в альвеолярном газе. Известные принципы регистрации этих параметров не применимы в условиях струйной вентиляции с частотой 60-300 циклов в минуту при турбулентном газовом потоке со скоростью, превышающей 5 м/с.

Изобретением решается задача создания способа искусственной вентиляции легких и устройства для его реализации, характеризующихся широкими функциональными возможностями, обусловленными возможностью мониторинга таких важных параметров респираторной функции как скорость потока и объем газа во время дыхательного цикла, а также концентрации кислорода и двуокиси углерода в дыхательной газовой смеси с частотой 60-300 циклов в минуту при турбулентном газовом потоке со скоростью, превышающей 5 м/с.

Для решения поставленной задачи в способе искусственной вентиляции легких при измерении параметров респираторной механики дыхания и состава газовой смеси в магистрали пациента предложено согласно настоящему изобретению выполнить паузу длительностью 3-6 с, начало которой выбирать в произвольном дыхательном цикле одновременно с моментом окончания фазы вдоха и началом фазы выдоха, во время которой осуществлять измерение альвеолярного давления и альвеолярного содержания углекислоты и кислорода, при этом процесс осуществлять при частотах 60-300 циклов в минуту и турбулентном потоке скоростью свыше 5 м/с, затем оценивают результаты измерений в соответствии с физиологическими нормами и по результатам оценки осуществляют респираторную поддержку блоком респиратора.

Для решения поставленной задачи в устройство для искусственной вентиляции легких, содержащее блок управления, блок струйной искусственной вентиляции легких, блок респираторной механики и блок индикации параметров, связанные с магистралью пациента, предложено согласно настоящему изобретению ввести блок капнометрии и блок измерения концентрации кислорода в газовой смеси, соединенные с блоком управления и магистралью пациента, обеспечивающие измерение параметров механики дыхания и состава газовой смеси при частотах 60-300 циклов в минуту и турбулентном потоке скоростью свыше 5 м/с.

Заявляемые способ искусственной вентиляции легких и устройство для его осуществления поясняются на примере выполнения чертежей.

На фиг.1 представлена блок-схема заявляемого устройства; на фиг.2 - зависимость режима работы устройства во времени; на фиг.3 - зависимость давления в дыхательных путях от времени; на фиг.4 - зависимость концентрации кислорода в дыхательных путях от времени; на фиг.5 - зависимость концентрации углекислоты в дыхательных путях от времени.

Устройство для искусственной вентиляции легких содержит соединенные электрически и пневматически между собой блок управления 1, блок струйной искусственной вентиляции легких 2, магистраль пациента 3, блок индикации параметров 4, блок респираторной механики 5, блок капнометрии 6 и блок измерения кислорода в газовой смеси 7.

Результаты мониторинга скорости потоков, величины объемов газовой смеси и содержания кислорода и углекислоты в альвеолярном газе соответственно от блока капнометрии 6 и блока измерения кислорода в газовой смеси 7, измеряемые при частотах 60-300 циклов в минуту и турбулентном потоке скоростью свыше 5 м/с, передаются на блок управления 1 и отображаются на блоке индикации параметров 4, соединенном с блоком управления 1.

Способ искусственной вентиляции легких состоит в следующем. К пациенту подключают устройство для струйной искусственной вентиляции легких. При помощи этого устройства осуществляют струйную искусственную вентиляцию легких, в процессе осуществления которой регистрируют давление в дыхательных путях и измеряют пиковое давление (PIP), давление в конце выдоха PEEP. В заданный момент времени блок управления 1 дает команду для выполнения блоком струйной искусственной вентиляции легких 2 паузы, в конце которой в момент времени T ₁, при достижении выдыхаемым воздухом альвеолярной концентрации, измеряют концентрацию углекислоты и кислорода, при необходимости реаниматолог на время паузы может изолировать магистраль пациента от атмосферы и в этом случае дополнительно к пиковому давлению (PIP), давлению в конце выдоха PEEP измеряют альвеолярное давление Pp1 (Auto PEEP) (см. фиг.3).

Отображенные на блоке индикации 4 результаты измерений сравнивают с соответствующими им значениями физиологической нормы, и по результатам измерений осуществляют коррекцию параметров респираторной поддержки пациента, в частности минутного объема дыхания и скорости потока дыхательной смеси.

Временную паузу выполняют длительностью 3-6 сек, во время которой в момент времени T₁ осуществляют измерение альвеолярного давления и альвеолярного содержания кислорода и углекислоты, как показано на фиг.4 и 5, при этом момент измерения времени T₁ выбирают за 0,1-0,2 с до конца паузы. Значения измеряемых параметров кислорода и углекислоты в момент времени T₁ соответствуют концентрации кислорода и углекислоты в альвеолярном газе.

Момент начала паузы выбирается в произвольном дыхательном цикле по окончании вдоха. Величина временного интервала между паузами может устанавливаться реаниматологом по своему усмотрению, от 30 с до 10 минут.

Реализация заявляемого способа искусственной вентиляции легких и устройства для его реализации позволит зафиксировать параметры биомеханики искусственной вентиляции легких и параметры газообмена при высоких частотах дыхания, 60-300 циклов в минуту, и турбулентном потоке, скорость которого превышает 5 м/с.

Заявляемый способ искусственной вентиляции легких и устройство для его осуществления прошли апробацию в клинике легочной хирургии г. Екатеринбурга. Его применение позволило фиксировать более точное управление параметрами респираторной поддержки и более раннее отлучение пациента от аппарата искусственной вентиляции легких по сравнению с известными аналогичными способами и устройствами.

Литература

1. В.Л.Кассиль, М.А.Выжигина, Г.С.Лескин. Искусственная и вспомогательная вентиляция легких. М.: Медицина, 2004, с.64.

2. Б.Д.Зислин, А.В. Чистяков. Мониторинг дыхания и гемодинамики при критических состояниях. Екатеринбург. Издательство «Сократ», 2006 г., с.136.

3. Зислин Б.Д. Высокочастотная вентиляция легких. Екатеринбург, Издательство «Сократ», 2001, с.32.