Mekaaninen ilmanvaihto lääketieteessä

Mekaaninen ilmanvaihto Avaintiedot

Synonyymit	Keinotekoinen ilmanvaihto
Urut	Keuhkot
Katso ensin	Hengitystiet
Käyttöaiheet	Riittämättömäksi tulleen spontaanin ilmanvaihdon täydentämiseksi tai elintoimintojen välittömän romahduksen estämiseksi.
CIM-9-CM, osa 3	" 96,7 "
MeSH	" D012121 "

Koneellinen ilmanvaihto (MV) on lääketieteessä on keinotekoinen ilmanvaihto (toisin kuin spontaani hengitys ), joka on korvata tai avustaa spontaanin hengityksen kanssa hengityssuojaimen , kutsutaan yleisesti "fan" terveydenhuollon ammattilaiset. Sitä käytetään useimmiten kriittisen hoidon ( hätälääketiede tai elvytys ) ja anestesian yhteydessä , mutta se voidaan antaa myös kotona potilaille, joilla on krooninen hengitysvajaus . VM: ää kutsutaan "invasiiviseksi", jos se tapahtuu rajapinnan kautta, joka tulee hengitysteihin suun kautta ( endotrakeaalinen intubaatioputki ) tai ihon läpi ( trakeostomiaputki ). ” Ei-invasiivinen ilmanvaihto ” (NIV) sisältää suljetun naamion (kasvojen tai nenän).

Mekaanista ilmanvaihtoa on kahta päätyyppiä: positiivisen paineen ilmanvaihto, jossa ilma (tai kaasuseos) "työnnetään" henkitorveen, ja alipaineinen ilmanvaihto, jossa ilma "vedetään" tuuletusputken kautta. Jos toinen tyyppi oli VM: n alku ja sitä käytetään edelleen, vaikkakin harvoin, nykyään suurin osa faneista on positiivisessa paineessa. On olemassa monia ventilaatiotiloja , joiden nimikkeistö ja ominaisuudet muuttuvat nopeasti lääketieteellisen tekniikan kehittyessä, jopa viime vuosina pyrkien kohti automaattisia (ennalta asetettujen) algoritmeja, jotka sopeutuvat jatkuvasti potilaan tarpeisiin. potilas.

Sovellus

Käyttöaiheet

Mekaaninen ilmanvaihto on tarkoitettu potilaille, joiden spontaani ilmanvaihto ei riitä pitämään heitä hengissä. Sitä käytetään myös ennaltaehkäisyyn ennen muiden fysiologisten toimintojen välitöntä romahtamista (ennen anestesiaa) tai siinä tapauksessa, että kaasunvaihto muuttuu tehottomaksi. Teoriassa, koska mekaaninen tuuletus on väliaikainen elinten korvaus eikä tarkkaan ottaen hoideta tautia, potilaan tilanteen on oltava palautuva, jotta se voidaan perustella.

Tärkeimmät merkinnät ovat:

Akuutti hengitysvajaus ( ARDS , rintakehän trauma jne.);
Hengityksen pysähtyminen , myös päihtämisen yhteydessä ;
Vaikea astmakohtaus ;
Dekompensaatio on krooninen hengitysvajaus ( COPD , Pickwick-oireyhtymä , jne);
Akuutti hengitysteiden asidoosi ja osittainen hiilidioksidin paine (PCO 2)> 50 mmHg ja pH <7,25;
Halvaus , että kalvon vuoksi Guillain - Barre-oireyhtymä , selkäydinvaurio , tai vaikutus anestesia ja lihasrelaksantti lääkkeet ;
Pysyvät ja vaikeuttavat hengitysvaikeudet , kuten lisääntynyt hengitystyö, takypnea jne. ;
Hypoksemia osittaisessa valtimohappipaineessa (PaO 2) <55 mmHg sisäänhengitetyllä happifraktiolla (FiO2) = 1,0;
Hypotensio, mukaan lukien sepsis , sokki , kongestiivinen sydämen vajaatoiminta jne. ;
Neurologiset sairaudet , kuten myasthenia gravis , amyotrofinen lateraaliskleroosi jne.

Liittyvät riskit ja komplikaatiot

Kuten kaikki elinten korvausmekanismit, mekaaninen tuuletus aiheuttaa riskejä. Nämä voidaan luokitella kahteen luokkaan: keinotekoisen ilmanvaihdon fyysisiin ominaisuuksiin liittyvät riskit ja rajapintoihin liittyvät riskit.

Mekaaniseen ilmanvaihtoon liittyvät riskit

Baro-trauma: ilmarinta tai alveolaarinen vamma liittyy ylimääräisen rintakehänsisäisen paine;
Volu-trauma tai volo-trauma: alveolaarinen trauma, joka liittyy liian suureen alveolaariseen tilavuuteen, joskus vastuussa toissijaisesta cicatricial fibroosista.
Luontainen PEP (PEPi): johtuu puutteellisesta vanhentumisesta. Se voi johtua liian lyhyestä vanhentumisajasta tai lisääntyneestä vastuksesta. Mekaanisessa tuuletuksessa uloshengitys on passiivista ja nopeus, jolla ilma lähtee keuhkosta, riippuu yksinomaan jälkimmäisen mekaanisista ominaisuuksista. Kohonneen PEEP: n seurauksena on laskimoiden paluun väheneminen, joka voi johtaa oikean kammion vajaatoiminnasta johtuvaan hypotensioon , dynaamisen hyperinflaation aiheuttamaan lisääntyneeseen barotrauman riskiin. Tämä komplikaatio esiintyy pääasiassa astma- ja / tai keuhkoahtaumataudin kohdissa.
Kalvon atrofia: Hallittu ilmanvaihto voi aiheuttaa hengityselinten nopean hajoamisen käytön puutteen vuoksi.

Liitäntöihin liittyvät riskit

Jatrogeeninen hypoksemia ja muut invasiivisiin proteeseihin liittyvät komplikaatiot (intubaation koettimen ekstuboituminen, tukkeutuminen ja taipuminen , selektiivinen intubaatio, hypoksisen kaasun antaminen, vieras kappale, henkitorven repeämä, henkitorven ahtauma jne.) Tai kasvonaamarit ( hengitys hengitettynä oksentamisen tai verenvuoto, glossoptoosi (jää kielen taakse);
Mekaanisen ilmanvaihdon kautta hankittu keuhkokuume: ilmanvaihdossa hankittu sairaalallinen keuhkoinfektio . Siellä olevat bakteerit voivat olla potilaan tavallinen kasvisto tai antibiooteille ( stafylokokit , pseudomonas jne.) Vastustuskykyisempi kasvisto .

Keinotekoinen hengityssuojain

Keinotekoinen hengityssuojain , yleisesti kutsutaan "tuuletin" terveydenhuollon ammattilaisten, on lääketieteellinen laite avustamiseksi hengitys . Sen tarkoituksena on tarjota potilaan keuhkojen keinotekoinen tuuletus kirurgisen toimenpiteen tai akuutin hengitysvajauksen aikana.

Esimerkkejä tuulettimista: Malli (valmistaja)
Evita4 ( Dräger ), elvytys tuuletin .
Galileo Gold (Hamilton Medical), elvytyshengityslaite.
Bird2 (VIP), lasten hengityslaite .
Elisha 350 (ResMed), tuuletin NAV ja kuljetus.
Oxylog 3000+ (Dräger), sairaalaa edeltävä ja hengityslaite .
Vision α (Novalung), korkeataajuinen oskilloiva tuuletin .
Anestesian tuuletin .

Liitännät

On useita tapoja estää hengitysteiden tukkeutuminen , hengittäminen tai ilmavuoto:

Kasvonaamio : Käytetään laajalti ensiapu , kasvonaamiota käytetään myös MV: n tehohoidossa, etenkin tajuissaan olevien potilaiden ei-invasiivisessa ilmanvaihdossa (NIV) tai ennen nukutusta edeltävässä hapetuksessa . Toisaalta kasvonaamio ei suojaa sisäänhengitykseltä.
Henkitorven intubaatio : Putki työnnetään nenän kautta (nasotrakeaalinen intubaatio) tai suun kautta (orotrakeaali) henkitorveen . Tähän kuuluu hengitysteiden suojaaminen muutaman tunnin ajaksi (esimerkiksi kirurgista toimenpidettä varten) tai määräämättömäksi ajaksi, joka kestää useita päiviä tai viikkoja. Useimmissa intubaatioputkissa on ilmapallo järjestelmän tiiviyden tarkistamiseksi ja hengityksen estämiseksi mekaanisen ilmanvaihdon aikana. Intubaatioputket ovat epämiellyttäviä laitteita, koska ne sijaitsevat syvällä kurkussa aiheuttaen kipua ja yskää. Siksi he tarvitsevat rauhoittavia ja kipulääkkeitä, jotta varmistetaan potilaan sietokyky putkessa, lääkkeillä, joilla on myös riskejä. Intubaatio voi myös vahingoittaa nielun limakalvoa, suun traumaa, subglottista ahtaumaa jne.
Kurkunpään naamio : henkitorven yläpuolelle sijoitettu laite henkitorven intubaation vaihtoehtona. Useimmat ovat naamioita tai ilmapalloja, jotka on täytetty henkitorven eristämiseksi ja hapettumisen mahdollistamiseksi. Moderneilla naamioilla on erilliset portit, jotka mahdollistavat mahalaukun imemisen tai helpottavat orotrakeaalisen intubaation. Ne eivät kuitenkaan estä pyrkimyksiä.
Kricotyroidotomia : Putki työnnetään henkitorveen kirurgisen aukon kautta, joka on tehty krikotireoidisessa nivelsiteessä. Samoin kuin periaatteessa trakeostomia, krikotyrotomia on varattu hätätilanteisiin, joissa intubaatioyritykset ovat epäonnistuneet.
Trakeostomia : Putki asetetaan henkitorveen kurkunpään ja krikotyroidisen nivelsiteenalapuolelle tehdyn kirurgisen aukon kautta. Trakeostomiaputket ovat hyvin siedettyjä eivätkä yleensä vaadi sedaatiota toisin kuin endotrakeaaliset intubaatioputket. Ne voidaan asettaa varhaisessa vaiheessa potilaille, joilla on krooninen hengitysvajaus, tai potilaille, joiden hengityksen vieroitus on osoittautumassa ja / tai lupaavan monimutkaiseksi.

Fysiologia

Kun hengitys spontaanisti, aleneminen kalvon ja laajennus rintakehän luoda väheneminen paineen hunajakenno (negatiivinen paine verrattuna ilmakehän paine ). Juuri tämä alipaine aiheuttaa ilman pääsyn keuhkoihin.

Lääketieteessä käytetty mekaaninen ilmanvaihto on antifysiologista; se on niin kutsuttu "positiivisen paineen" ilmanvaihto (PPV). Tämä tarkoittaa, että ilman pääsy keuhkoihin ei enää johdu paine-erosta keuhkojen ulko- ja sisäosien välillä, vaan paineen lisääntymisestä keuhkojen sisällä.

Kun spontaani hengitys, intratorakaaliset paine pyörii noin nolla plus tai miinus muutama hectopascalit (1 hPa = 1 cm H 2 O), PPV luo intratorakaaliset paineita, jotka voivat ylittää 40 hPa (tai 40 cm: n H 2 O). Tämän rintakehän paineistuksen sivuvaikutukset ovat:

Barotrauman riski (alveolaarinen trauma, pneumotorax jne.) Korreloi ns. Tasangon paineen kanssa
Vähenevän tuoton laskimoiden suhteessa keskimääräiseen rintaonteloon paine ( P av ).

Mekaanisen ilmanvaihdon aikana FiO 2: n kasvutai positiivinen uloshengityspaine tekee mahdolliseksi lisätä hapetusta tai tarkemmin korjata hapetusvajaus (hypoksemia). Pienen alveolaarisen ilmanvaihdon säätäminen muuttaa suoraan PCO 2: ta.

Sanasto

Vuoroveden tilavuus (Vc tai Vt): ilmamäärä, joka tulee keuhkoihin ja poistuu jokaisesta hengityksestä ( 0,5 l ).
Sisäänhengitysreservitilavuus (IRV): tämä on kaasumäärä, joka on vielä mahdollista päästä keuhkoihin normaalin sisäänhengityksen jälkeen.
Expiratory reserve volume (ERV): tämä on se ilmamäärä, joka on edelleen mahdollista ajaa ulos pakotetulla uloshengityksellä normaalin uloshengityksen jälkeen.
Hengitystaajuus (f tai Fr): tämä on jaksojen määrä (sisäänhengitys + uloshengitys) minuutissa.
Sisäänhengitysaika (Ti): tämä on aika, jonka aikana ilma pääsee keuhkoihin, toisin sanoen inspiraation kesto.
Hengitettyjen kaasujen happifraktio (FiO 2): se on sisäänhengitetyn kaasuseoksen sisältämän hapen määrä prosentteina
PEEP, positiivinen loppuhengityspaine : paine, joka jatkuu uloshengitysaikana
AI, painetuki: potilaan hengitysteissä käytetyn paineen taso sisäänhengitysajan aikana VS-AI-tilassa
P avg : Keskimääräinen paine: hengitystiet, helppo mitata automaattisesti (erittäin hyödyllinen käytännössä). Erittäin hyödyllinen keinotekoisen ilmanvaihdon moduloimiseksi hemodynaamisten ongelmien mukaan.
P- huippu : suurin paine. Hengitysteissä, helppo mitata automaattisesti. Tähän paineeseen kohdistuu useimmiten ylipainehälytys.
P tasainen : ns. Tasangon paine, vaikea mitata automaattisesti. Silti juuri tämä paine korreloi parhaiten barotrauman riskin kanssa.
Minute alveolaarinen ilmanvaihto: tämä on pCO 2 : n tärkein tekijä. Suuruusluokkaa 5 - 10 l · min -1 . Voimme kirjoittaa VM = f * (Vt - kuollut tila)
V e : kuolleen tilan tilavuus. Kuollut tila edustaa henkitorvea ja keuhkoputkia, jotka on pyyhitty ilmanvaihdolla, mutta jotka eivät osallistu kaasunvaihtoon. Se on luokkaa 150 ml (+ intubaatiokoetin + suodatin).
VS-AI: Spontaani ilmanvaihto hengitysteiden tuella
VC: tilavuusohjattu ilmanvaihto tai ohjattu ilmanvaihto
VAC: ohjattu avustettu ilmanvaihto
PC tai VPC: ohjattu paineilmanvaihto
SIMV: Ajoittainen ohjattu äänenvaihto
BIPAP, kaksivaiheinen ajoittainen positiivinen hengitysteiden paine : se on paineohjattu ilmanvaihtotila (huomaa erilainen kuin nimi, joka sekoittaa ilmanvaihdon kahdella painetasolla, mikä aiheuttaa sekaannusta VSAI: n kanssa) .
VCRP: ohjattu tilavuus paineensäädöllä.

Peruskonseptit

Ilmanvaihtotiloja on useita.

Muista, että mekaaninen ilmanvaihto yrittää täydentää tai auttaa potilaan ilmanvaihtoa kahdella tavoitteella saadaksesi laakerit:

Varmista hapetus. Tätä varten voimme säätää FiO 2: ta tilasta riippumattaja PEP .
Salli hiilidioksidin poistuminen, tätä varten on tarpeen erottaa hallitut tilat, joissa kone toimittaa aina lääkärin valitseman alveolaarisen ilmanvaihdon asetusarvon, spontaaneista tiloista, joissa päinvastoin ei ole mitään takuuta määrä minuutti annettu. Tässä tapauksessa se johtuu oikeasta tasapainosta potilaan kapasiteetin ja koneen asetusten välillä.

Useiden tilojen lisäksi on olemassa useita käyttöliittymiä. Rajapinta potilaan kanssa on joko invasiivinen:

Orotrakeaalinen, nasotrakeaalinen tai trakeostomiaputki
Kurkunpään naamio

joko ei-invasiivinen (ei-invasiivinen ilmanvaihto , NIV):

Suun, nenän tai kasvojen naamio

Tilan ja käyttöliittymän välillä ei ole ehdottomasti pakollista yhteyttä; NIV: ssä on kuitenkin tavallista käyttää vain spontaaneja tiloja.

Laukaista

Sisäänhengityksen laukaisu

Sisäänhengityksen liipaisukynnys edustaa herkkyyttä, jolla kone tunnistaa potilaan sisäänhengitysponnistuksen. Jos potilas laukaisee koneen (toisin sanoen tuottaa voiman, joka on suurempi kuin laukaisukynnys), kone käynnistää avustetun syklin, jos potilas on VAC-tilassa tai spontaani, jos potilas on VS-apua). Sen säätö on valinnainen VAC: ssä (potilaan kiihottumistasosta riippuen), toisaalta se on perustavanlaatuista spontaanissa tilassa.

Expiratory trigger (uloshengitysherkkyys)

Hallitussa tuuletuksessa sisäänhengitysventtiilien sulkeutuminen ja / tai uloshengitysventtiilien avautuminen ovat yksinkertaisesti seurausta vuoroveden tilavuudesta ja taajuusparametreista. Spontaanissa tuuletustilassa sisäänhengityksen loppu (uloshengitysventtiilin avautuminen) tapahtuu, kun sisäänhengitysvirta on saavuttanut tietyn prosenttiosuuden sisäänhengityksen huippuvirrasta. Esimerkiksi hengitysherkkyydellä 20% sisäänhengitys, joka on saavuttanut sisäänhengityksen huippunopeuden 70 l / min , loppuu, kun sisäänhengitysvirta laskee 14 l / min: iin . Useat viimeaikaiset hengityssuojaimet sallivat tämän kynnyksen säätämisen.

Hälytykset

Tällä olennaisella tuulettimen toiminnolla on kaksi tarkoitusta:

Ilmoita kliiniselle henkilökunnalle, kun tietyt parametrit saavuttavat kriittiset arvot.
Lopeta inspiraatio joissakin näistä arvoista.

Hälytyksiä on useita. Käytännössä vain jotkut ovat ratkaisevia ratkaisemaan. Nämä ovat: Tilasta riippumatta:

Suurin paine. Kun tämä paine saavutetaan, inspiraatio loppuu aina.
Pienin paine. Tämän paineen saavuttaminen osoittaa potilaan irtoamisen ja / tai ekstuboitumisen

Spontaanissa tilassa:

Suurin taajuus
Minimi tuuletus
Apnea (enimmäisaika)

Perus asetukset

Positiivinen hengityspaine (PEP)
Innoitettu hapen osuus (FiO 2): se säädetään minimiin riittävän hematoosin saamiseksi. Korkea FiO 2 -tasotiedetään aiheuttavan atelektaasia. Sinun on kuitenkin ennakoitava eikä epäröi laittaa FiO 2: ta1: een induktiotapauksessa. Sama kuljetuksen yhteydessä (ajanjakso, joka on vaarassa uuttaa).
Minuuttitilavuus (MV): Vt ja f säädetään kontrolloidussa ilmanvaihdossa normokapnian saamiseksi. Spontaanissa tilassa VM: ään osallistuu eniten avun taso (AI).
Liipaisukynnys: hengitettävä potilas voi "laukaista" hengityksen kahdella tavalla, toisin sanoen hengityslaite voi ymmärtää, että potilas vaatii hengitystä; Suurin osa nykyaikaisista faneista tarjoaa molemmat mahdollisuudet. Huomaa, että teknisistä syistä ei ole mahdollista käyttää molempia samanaikaisesti.
- Paineen liipaisin: Inspiraatio laukaistaan, kun potilas aiheuttaa alipainetta (tai alle PEEP-tason) hengitettäessä. Se on vanhin laukaisutiloista.
- Virtauksen laukaisin: Tuuletin antaa tietyn kaasuvirran virrata piirin läpi hengitystauon aikana. Kun virtausnopeus piirin uloshengityspuolella on pienempi kuin sisäänhengityspuolella, ventilaattori tietää, että potilas on aloittanut hengityksen. Tämän laukaisutilan tarkoituksena on vähentää potilaan työtä inspiraation aikaansaamiseksi.
- Säätö: Vaikka on yleisesti hyväksyttyä, että alin mahdollinen liipaisupiste on toivottava potilaan ponnistuksen minimoimiseksi, on tärkeää olla tietoinen siitä, että liian herkkä liipaisupiste voi olla syy. Puhumme itsensä laukaisemisesta, kun hengityslaite tulkitsee sen, mikä ei ole hengitystoimintaa, hengitystoimeksi ( esim. Sydämenlyönti, ravistettu letku, potilaan muu kuin hengitysliike ...).
Painetuki (AI): Tämä on vakiopaine, jota ventilaattori käyttää sisäänhengityksen aikana potilaan hengityksen helpottamiseksi. Lääkäri säätää sen tasoa halutun vuorovesi- määrän ja potilaan spontaanien hengitysten tehokkuuden perusteella. Jotkut koneet tarjoavat sisäänhengityksen tukitason automaattisen ohjauksen tiettyihin ilmanvaihtoparametreihin: Algoritmin logiikka on sopeutua potilaan tarpeisiin lisäämällä apua, jos hän väsyy, ja päinvastoin. Servo-ohjaus tapahtuu vuoroveden tilavuudesta (Siemens) tai taajuudesta (Taema).

Lisäasetukset

I / E-suhde: uloshengitysaikaa pidennetään, jos itsepEPEP on merkittävä.
Suihkutusvirtaus: se liittyy I / E-suhteeseen ja tasangon aikaan.

Hengitysvirtauskäyrän muoto: tätä parametria sovelletaan vain tilavuuden tuuletuksessa:
- Jatkuva virtaus
- Lisääntyvä virtaus
- Virtausnopeuden pieneneminen (ventilaattoriohjelmiston algoritmin mukaan); on suunnitellut Puritan-Bennett -yhtiö jäljittelemään spontaanin hengityksen virtauskäyrää ja välttämään painehuipun inspiraation lopussa
- Sinimuotoinen virtaus (ventilaattoriohjelmiston algoritmin mukaan)
Taukot: Sisäänhengityksen tauko on aika sisäänhengityksen ja uloshengityksen välillä, kun sisäänhengitys- ja uloshengitysventtiilit ovat kiinni. Sitä käytetään vain tasangon paineen mittaamiseen ja keuhkojen noudattamisen johtamiseen siitä . Uloshengityksen tauko on ajanjakso uloshengityksen ja sisäänhengityksen välillä, kun sisäänhengitys- ja uloshengitysventtiilit ovat kiinni. Sitä käytetään vain automaattisen PEP-tason mittaamiseen.
Huokaukset: asetus vanhemmille hengityssuojaimille (vanhentunut). Mekaanisessa ilmanvaihdossa huokaus on suuremman tilavuuden hengitys, jossa korkeampi huippupaine on siedetty (tuuletin muuttaa väliaikaisesti huippupainevaroituksen tasoa .

Ilmanvaihtotilat

Ilmanvaihtotila on joukko ominaisuuksia. On kolme pääluokkaa: tilavuusohjattu ilmanvaihto, paineohjattu ilmanvaihto ja spontaani ilmanvaihto. Koska nimikkeistöjä ei ole standardoitu, nimet ja lyhenteet vaihtelevat valmistajittain tai maittain.

Hengityssuojaimen valinta

Tehohoidossa / tehohoidossa. Tehokkaan hengityssuojaimen valinta on välttämätöntä, erityisesti akuutin hengitysvaikeusoireyhtymän yhteydessä.
Leikkaussalissa vaatimukset ovat suhteellisen pienemmät. Spontaaneja tiloja ei aina tarvita. Toisaalta hengityssuojainten on sallittava haihtuvien halogenoitujen anestesia-aineiden kuljettaminen.
Esi sairaalassa ja liikenteessä energian autonomian ja hapenkulutuksen ominaisuudet ovat tärkeimmät tekijät hengityssuojaimen valinnassa.

Valinnasta riippumatta on tarpeen lisätä minkä tahansa hengityssuojaimen rinnalle jotain energia- tai happivajeen käsittelemiseksi.

Huomautuksia ja viitteitä

" Keinotekoinen ilmanvaihto " , osoitteessa Infirmiers.com
Esteban A, Anzueto A, Alía I et ai. Kuinka mekaanista ilmanvaihtoa käytetään tehohoidossa? Kansainvälinen käyttöarviointi. Olen J Respir Crit Care Med 2000; 161: 1450.