PL179784B1 - Układ do selektywnej wentylacji płuc - Google Patents

Abstract

1. Układ do selektywnej wentylacji płuc, zawierający respiratorstałoprzepływowy połączony z płucami dwuprzewodową rurkądotchawicznąza pośrednictwem sterownika, dwóch gałęzi wdechowych i dwóch wydechowych połączonych w dwie pary wdechowo-wydechowe, przy czym każda para zakończonajest wspólnym punktem gałęzi wdechowej i wydechowej i połączona z jednym z dwóch przewodów dwuprzewodowej rurki dotchawicznej, a sterownik zawiera dwie równoległe linie wdechowe oraz dwie równoległe linie wydechowe, z których każda połączonajestszeregowo z odpowiadającąmu gałęziąwdechowąlub wydechowąi zawierajednokierunkowy zawórpneumatyczny, znamienny tym, że w co najmniejjednej z dwóch linii wdechowych (1,2)sterownika (SSWP) selektywnej wentylacji płuc umieszczony jest regulator przepływu (9, 10), każdy połączony szeregowo z odpowiadającą mu gałęzią wdechową (5, 6), przy czym obie linie wdechowe (1,2) połączone sąz portem wdechowym (IP) respiratora (R), a obie linie wydechowe (3, 4) sterownika (SSWP) stanowiące przedłużenie gałęzi wydechowych (7, 8) połączone sąz portem wydechowym (EP) respiratora (R).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do selektywnej · wentylacji płuc.

Selektywna wentylacja polega na takim doborze objętości oddechowych i dodatnich ciśnień wydechowych dla każdego z płuc, aby wentylacja ich była dostosowana do ich perfuzji. Ten sposób sztucznej wentylacji umożliwia uzyskanie lepszej, efektywniejszej wymiany gazowej w płucach, niż w przypadku niekontrolowanego podziału objętości wdechowej między płucami i zastosowania równych wartości dodatnich ciśnień wydechowych dla obu płuc.

Zazwyczaj stosowane rozwiązanie selektywnej wentylacji dwóch płuc zawiera dwa zsynchronizowane respiratory połączone dwuprzewodową rurką dotchawiczną z każdym z płuc, za pośrednictwem gałęzi wdechowych i wydechowych. Gałęzie te połączone są w dwie pary wdechowo-wydechowe, z których każda zawiera gałęzie wdechową i wydechową, zakończone wspólnym punktem połączonym z rurką dotchawiczną

Jedna para wdechowo-wydechowa połączona jest jednym z dwóch przewodów tej rurki, a druga para z pozostałym przewodem rurki dotchawicznej.

Z polskiego opisu patentowego nr 141 963 znane jest urządzenie do wentylacji dwóch płuc wykorzystujące jeden tylko respirator połączony z dwuprzewodową rurką dotchawiczną za pośrednictwem urządzenia kontrolno-sterującego zawierającego dwie równoległe linie wdechowe oraz dwie równoległe linie wydechowe. Każda linia połączona jest z dwuprzewodową rurką do179 784 tchawicznąza pośrednictwem gałęzi odpowiednio wdechowych i wydechowych. W jednej linii wdechowej mającej wspólny punkt z linią wydechową, nie zawierającą zaworu dodatniego ciśnienia wydechowego, umieszczony jest progowy zawór wdechowy połączony szeregowo z jednokierunkowym zaworem pneumatycznym.

Jednokierunkowy zawór pneumatyczny znajduje się również w linii wdechowej mającej wspólny punkt z linią wydechową zawierającą zawór dodatniego ciśnienia wydechowego.

W obu liniach wdechowych umieszczone są wzajemnie równolegle połączone, sprzężone rezystory pneumatyczne.

W innym rozwiązaniu progowe zawory wdechowe umieszczone sąwco najmniejjednej linii wdechowej, odpowiednio w jednej linii wdechowej jeden progowy zawór wdechowy.

W każdej linii wdechowej progowy zawór wdechowy połączony jest szeregowo z jednokierunkowym zaworem pneumatycznym. W obu liniach wydechowych umieszczone są zawory dodatniego ciśnienia wydechowego. Ponadto w obu liniach wdechowych umieszczone są ewentualnie, połączone wzajemnie równolegle, sprzężone rezystory pneumatyczne.

Główną wadą powyższego rozwiązania jest niestabilność objętości powietrza dostarczanego do każdego płuca w przypadku zmian wartości parametrów mechanicznych płuc, co często ma miejsce w praktyce klinicznej. Ponadto progowe zawory lub rezystory pneumatyczne wykorzystywane w omówionym wyżej rozwiązaniu nie stabilizują przepływu w liniach wdechowych, co jest warunkiem koniecznym przy pomiarze parametrów mechanicznych każdego płuca.

Pomiar parametrów mechanicznych płuc, to jest podatności każdego płuca i oporności dróg oddechowych jest niezbędny do prowadzenia bieżącej oceny stosowanej terapii oddechowej . Selektywna wentylacja płuc stosowanajest bowiem tylko wówczas, gdy występująduże różnice w wartościach wyżej wymienionych parametrów mechanicznych płuc i wentylacja konwencjonalna za pomocą respiratora i jednoprzewodowej rurki dotchawicznej jest nieefektywna - wentylowanejest wtedy głównie płuco o dużej podatności.

Pomiar mechanicznych parametrów obu płuc jest możliwy także w przypadku stosowania dwóch zsynchronizowanych respiratorów podczas ich selektywnej wentylacji. Jednak w tym przypadku nie ma możliwości oceny dystrybucji wentylacji między płucami innego ważnego wskaźnika różnic w funkcjonowaniu dwóch płuc. Dystrybucja wentylacji między płucami może być oceniona tylko w przypadku podłączenia ich do jednego źródła gazu wdechowego, a więc tylko w przypadku użycia jednego respiratora do prowadzenia selektywnej wentylacji płuc.

Układ do selektywnej wentylacji płuc według wynalazku zawierający respirator stałoprzepływowy połączony z płucami dwuprzewodowąrurką dotchawiczną za pośrednictwem ' sterownika, dwóch gałęzi wdechowych i dwóch wydechowych połączonych w dwie pary wdechowo-wydechowe, zktórych każda para zakończonajest wspólnym punktem gałęzi wdechowej i wydechowej i połączona zjednym z dwóch przewodów dwuprzewodowej rurki dotchawicznej, a sterownik zawiera dwie równoległe linie wdechowe oraz dwie równoległe linie wydechowe, z których każda połączona jest szeregowo z odpowiadającąmu gałęziąwdechową lub wydechową i zawiera jednokierunkowy zawór pneumatyczny, charakteryzuje się tym, że w co najmniej jednej z dwóch linii wdechowych sterownika selektywnej wentylacji płuc umieszczony jest regulator przepływu, każdy połączony szeregowo z odpowiadającąmu gałęzią wdechową, przy czym obie linie wdechowe połączone są z portem wdechowym respiratora. Obie linie wydechowe sterownika stanowiące przedłużenie gałęzi wydechowych, połączone są z portem wydechowym respiratora.

W innym rozwiązaniu układ do selektywnej wentylacji płuc zawierający respirator stałoprzepływowy połączony z płucami dwuprzewodową rurką dotchawiczną za pośrednictwem sterownika, dwóch gałęzi wdechowych i dwóch wydechowych połączonych w dwie pary wdechowo-wydechowe, przy czym każda para zakończona jest wspólnym punktem gałęzi wdechowej i wydechowej i połączona z jednym z dwóch przewodów dwuprzewodowej rurki dotchawicznej, a sterownik zawiera dwie równoległe linie wdechowe oraz dwie równoległe linie wydechowe, z których każda połączona jest szeregowo z odpowiada jącąmu gałęzią, wdechową lub wydechową i zawiera jednokierunkowy zawór pneumatyczny, charakteryzuje się tym, że w liniach wdechowych

179 784 sterownika umieszczony jest regulator stosunku natężeń przepływów gazu przez linie wdechowe, których wspólny punkt połączony jest z portem wdechowym respiratora stałoprzepływowego, a wspólny punkt linii wydechowych sterownika stanowiących przedłużenie gałęzi wydechowych, połączony jest z portem wydechowym respiratora.

Układ będący przedmiotem wynalazku eliminuje konieczność użycia dwóch respiratorów dla realizacji niezależnej wentylacji dwóch płuc. Wentylację taką realizuje ten układ za pomocą jednego tylko respiratora typu stałoprzepływowego. Jednakże w odróżnieniu od urządzenia znanego ze stanu techniki układ według wynalazku umożliwia prowadzenie pomiarów mechanicznych parametrów każdego płuca. Możliwość tę stwarza wykorzystanie regulatorów przepływu lub regulatora stosunku natężeń przepływów wdechowych, dzięki którym istnieje gwarancja stałości przepływu gazu do obu płuc w fazie wdechu.

Układ według wynalazku pozwala zatem określić jednocześnie - a jest to najistotniejsze z punktu widzenia klinicysty anestezjologa - dwa najlepsze obiektywne wskaźniki różnic w funkcjonowaniu dwóch płuc, a mianowicie wartość parametrów mechanicznych każdego z nich i dystrybucje wentylacji między nimi. Anestezjolog uzyskuje wówczas informację, czy różnice w dystrybucji wentylacji są spowodowane różnicami w wartościach parametrów mechanicznych każdego płuca, czy też innymi przyczynami.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu do selektywnej wentylacji dwóch płuc, fig. 2 - schemat takiego układu w innym wykonaniu, a fig. 3 i fig. 4 przedstawiają wykresy ciśnienia wdechowego i przepływu dla każdego z płuc zmierzone za pomocąmierników ciśnienia i przepływu układu.

Układ według wynalazku składa się ze stałoprzepływowego respiratora R połączonego z płucami dwuprzewodową rurką dotchawiczną RD za pośrednictwem sterownika SSWP. Sterownik SSWP zawiera dwie równoległe linie wdechowe 1 i 2 oraz dwie równoległe linie wydechowe 3 i 4. Zakończenie linii wdechowych i wydechowych stanowią gałęzie odpowiednio wdechowe 5 i 6 oraz wydechowe 7 i 8, połączone w pary wdechowo-wydechowe. W każdej parze gałąź wdechowa 5 z gałęziąwydechową 7 oraz gałąź wdechowa 6 z gałęziąwydechową 8 sąwzajemnie połączone. Wspólny punkt gałęzi wdechowej 5 i wydechowej 7 połączony jest z jednym przewodem dwuprzewodowej rurki dotchawicznej RD, a wspólny punkt gałęzi wdechowej 6 i wydechowej 8 połączony jest z drugim przewodem rurki RD.

W połączonych równolegle liniach wdechowych 12 umieszczone są regulatory przepływu 9 i 10. Regulator przepływu w linii wdechowej 1 połączony jest szeregowo z pneumatycznym zaworem jednokierunkowym 11 i z gałęzią wdechową 5, natomiast regulator przepływu w linii wdechowej 2 połączony jest szeregowo z jednokierunkowym zaworem pneumatycznym 12 i z gałęzią wdechową6. W liniach wdechowych 1 i 2 znajdująsię wskaźniki ciśnienia 13 i 14. W połączonych równolegle liniach wydechowych 3 i 4 umieszczone są mierniki objętości 15 i 16. Miernik objętości 15 połączony jest szeregowo z zaworem dodatniego ciśnienia wydechowego 17, jednokierunkowym zaworem pneumatycznym 19 i gałęzią wydechową 3, a miernik objętości 14 połączony jest szeregowo z zaworem dodatniego ciśnienia wydechowego 18, z jednokierunkowym zaworem pneumatycznym 20 i z gałęzią wydechową 4. Wspólne wejście regulatorów przepływu 9 i 10 połączone jest portem wdechowym IP respiratora, wspólne wyjście mierników objętości 15 i 16 połączone jest z portem wydechowym EP respiratora.

Układ według wynalazku działa następująco: w fazie wdechu gaz wypływający z portu wdechowego IP respiratora dzielony jest między dwie linie wdechowe 12 i przepływa przez regulatory przepływu 9,10. Gaz płynący linią wdechową 1 kierowanyjest za pośrednictwem gałęzi wdechowej 5 i jednego z przewodów rurki dotchawicznej do jednego płuca, ponieważ port wydechowy EP respiratoraj est zamknięty podczas fazy wdechu. Gaz płynący linią wdechową 2 kierowany jest za pośrednictwem gałęzi wdechowej 6 i drugiego przewodu rurki dotchawicznej RD do drugiego płuca.

Wzrost ciśnienia w gałęziach wdechowych 5 i 6 w fazie wdechu mierzonyjest i wskazywany odpowiednio przez wskaźniki ciśnienia 13 i 14. W fazie wydechu port wdechowy IP respira179 784 torajest zamknięty, a port wydechowy EP respiratora jest otwarty, co powoduje wypływ gazów z płuc. I tak z jednego płuca gaz przepływa jednym z przewodów rurki dotchawicznej RD przez gałąź wydechową 7, zawór dodatniego ciśnienia wydechowego PEEP 17, miernik objętości 15 do portu wydechowego EP respiratora. Z drugiego płuca natomiast gaz przepływa drugim przewodem rurki dotchawicznej rD przez gałąź wydechową 8, miernik objętości 16 do portu wydechowego EP respiratora.

Opisany układ połączeń poszczególnych podzespołów i elementów sterownika umożliwia prowadzenie efektywnej wentylacji płuc jak i uzyskiwanie różnego dodatniego ciśnienia wydechowego (za pomocą zaworów PEEP 17 i 18). Przy dynamicznych zmianach wartości parametrów mechanicznych układu oddechowego pacjenta, za pomocą regulatorów przepływu 9 i 10 jednocześnie zmniejsza się przepływ gazu w jednej linii wdechowej, a zwiększa w drugiej linii wdechowej.

W innym rozwiązaniu (fig. 2) układ według wynalaaku posiada regulator stosiudm przepływów 21, który kompensuje zmiany natężenia przepływu gazu podczas wdechu w linii wdechowej 1 lub 2 spowodowane zmianą własności mechanicznych płuc.

Rozwiązanie powyższe umożliwia poza niezależną wentylacją każdego płuca także uzyskiwanie dodatnich ciśnień wydechowych niezależnie w obu płucach, a stosunek przepływów jest dobrze kontrolowany.

W układzie według wynalazku prowadzić można pomiar parametrów mechanicznych płuc według następujących zależności:

Podatność układu oddechowego

C - VTi/(Pp - PEEP) gdzie:

V - przepływ

Tj - czas wdechu

Pp - ciśnienie pauzy końcowo-wdechowej

PEEP - ciśnienie końcowo-wydechowe.

Oporność dróg oddechowych

R = (P_max-Pp)/V gdzie:

P_milx - ciśnienie maksymalne.

Przebieg wartości ciśnienia wdechowego w funkcji czasu zmierzonych za pomocą wskaźników ciśnienia 13, 14 pokazany jest na fig. 3, a przebieg wartości przepływu w funkcji czasu zmierzonych za pomocą mierników przepływu 15, 16 - na fig. 4.

Na wykresach fig. 3 i fig. 4 Tj oznacza czas wdechu, Tp oznacza czas pauzy końcowo-wydechowej, a T_e - czas wydechu.

Układ według wynalazku w rozwiązaniu pokazanym na fig. 1 może także służyć do sztucznej wentylacji płuc dwóch pacjentów za pomocąjednego respiratora. Będzie to także selektywna wentylacja płuc, bo dotyczyć będzie tylko takich płuc, które można wentylować z tąsar^^częstością i tym samym składem gazu wdechowego (% O₂). Objętości oddechowe i ciśnienia końcowo-wydechowe będą mogły być dowolnie dobierane dla tych pacjentów w sposób wzajemnie niezależny.

W przypadku użycia rozwiązania według wynalazku do wentylacji dwóch pacjentów, każdy z nich będzie intubowany rurkądotchawicznąjednoprzewodowąi do każdej z tych rurek będzie dołączona jedna para gałęzi wdechowych 5, 6 i wydechowych 7, 8. Takie zastosowanie układu według wynalazku ma duże znaczenie praktyczne w przypadkach epidemii, masowych zatruć, czy kataklizmów, gdy sprzęt reanimacyjny dostępny w danym rejonie jest ilościowo niewystarczający, a transport chorych utrudniony.

179 784

fig .4.

179 784

PŁUCA fig. 2.

179 784

SSWP

PŁUCA fig. 1.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ do selektywnej wentylacji płuc, zawierający respirator stałoprzepływowy połączony z płucami dwuprzewodową rurką dotchawiczną za pośrednictwem sterownika, dwóch gałęzi wdechowych i dwóch wydechowych połączonych w dwie pary wdechowo-wydechowe, przy czym każda para zakończonajest wspólnym punktem gałęzi wdechowej i wydechowej i połączona z jednym z dwóch przewodów dwuprzewodowej rurki dotchawicznej, a sterownik zawiera dwie równoległe linie wdechowe oraz dwie równoległe linie wydechowe, z których każda połączonajest szeregowo z odpowiadającąmu gałęziąwdechowąlub wydechowąi zawiera jednokierunkowy zawór pneumatyczny, znamienny tym, że w co najmniej jednej z dwóch linii wdechowych (1, 2) sterownika (SSWP) selektywnej wentylacji płuc umieszczony jest regulator przepływu (9,10), każdy połączony szeregowo z odpowiadającąmu gałęzią wdechową (5,6), przy czym obie linie wdechowe (12) połączone są z portem wdechowym (IP) respiratora (R), a obie linie wydechowe (3,4) sterownika (SSWP) stanowiące przedłużenie gałęzi wydechowych (7,8) połączone sąz portem wydechowym (EP) respiratora (R).

2. Układ do selektywnej wentylacji płuc, zawierający respirator stałoprzepływowy połączony z płucami dwuprzewodową rurką dotchawiczną za pośrednictwem sterownika, dwóch gałęzi wdechowych i dwóch wydechowych połączonych w dwie pary wdechowo-wydechowe, przy czym każda para zakończonajest wspólnym punktem gałęzi wdechowej i wydechowej i połączona z jednym z dwóch przewodów dwuprzewodowej rurki dotchawicznej, a sterownik zawiera dwie równoległe linie wdechowe oraz dwie równoległe linie wydechowe, z których każda połączona jest szeregowo z odpowiadającąmu gałęzią, wdechową lub wydechowąi zawiera jednokierunkowy zawór pneumatyczny, znamienny tym, że w liniach wdechowych (1, 2) sterownika (SSWP) umieszczony jest regulator (21) stosunku natężeń przepływów gazu przez linie wdechowe (1, 2), których wspólny punkt połączony jest z portem wdechowym (IP) respiratora stałoprzepływowego (R), a wspólny punkt linii wydechowych (3,4) sterownika (SSWP) stanowiących przedłużenie gałęzi wydechowych (7, 8), połączony jest z portem wydechowym (EP) respiratora (R).