RU2667821C1 - Method for preventing, posttracheostomic stenosis of trachea, aspiration complications due to long-term artificial ventilation of lungs and device for implementation thereof - Google Patents
Method for preventing, posttracheostomic stenosis of trachea, aspiration complications due to long-term artificial ventilation of lungs and device for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667821C1 RU2667821C1 RU2017123495A RU2017123495A RU2667821C1 RU 2667821 C1 RU2667821 C1 RU 2667821C1 RU 2017123495 A RU2017123495 A RU 2017123495A RU 2017123495 A RU2017123495 A RU 2017123495A RU 2667821 C1 RU2667821 C1 RU 2667821C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- cuffs
- cuff
- receiver
- endotracheal tube
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 206010003504 Aspiration Diseases 0.000 title claims abstract description 20
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 title claims abstract 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract 3
- 208000006601 tracheal stenosis Diseases 0.000 title description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 title 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 claims abstract description 31
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 claims abstract description 11
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 claims abstract description 11
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 claims description 9
- 238000002627 tracheal intubation Methods 0.000 claims description 5
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 101100222276 Drosophila melanogaster cuff gene Proteins 0.000 description 79
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 3
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 description 3
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 206010011985 Decubitus ulcer Diseases 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 241000134253 Lanka Species 0.000 description 1
- 206010054949 Metaplasia Diseases 0.000 description 1
- 208000004210 Pressure Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 206010051867 Tracheal injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002253 anti-ischaemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000008822 capillary blood flow Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000015689 metaplastic ossification Effects 0.000 description 1
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000011155 quantitative monitoring Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/04—Tracheal tubes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и применяется для профилактики стенозов трахеи, вызванных давлением на ее слизистую оболочку манжет эндотрахеальных (трахеотомических или интубационных) трубок и аспирационных осложнений при проведении длительной искусственной вентиляции легких (ИВЛ).The invention relates to medicine and is used to prevent tracheal stenosis caused by pressure on its mucous membrane of the cuffs of the endotracheal (tracheotomy or endotracheal) tubes and aspiration complications during prolonged mechanical ventilation (IVL).
Известно, что основной причиной рубцового стеноза трахеи является длительная ИВЛ. По мнению ряда авторов, частота осложнений длительной ИВЛ через трахеостомическую или интубационную трубку достигает 80%. Из всех осложнений на долю рубцового стеноза трахеи приходится до 25% случаев. Доля постинтубационных стенозов трахеи в структуре заболеваемости составляет от 14 до 45%, посттрахеостомических - от 51 до 73%. Среди известных факторов, приводящих к возникновению рубцового стеноза трахеи, основным является воздействие манжеты интубационной трубки на стенку трахеи. Несмотря на использование в современной реанимационной практике манжеты пониженного давления, эта проблема остается актуальной. Главным травмирующим фактором считается превышение давления в манжете интубационной трубки по отношению к капиллярному давлению слизистой трахеи. Соблюдение режимов рекомендованного давления в манжете интубационной трубки в пределах 25-30 мм рт.ст. (3333,05-3999,66 Па) не всегда позволяет избежать повреждений слизистой оболочки трахеи. При массивной кровопотере, снижении артериального давления центрального генеза наблюдается уменьшение капиллярного давления в слизистой оболочке. В результате возникшей разницы между давлением в манжете интубационной трубки и капиллярным давлением возникает ишемия слизистой оболочки с последующим некрозом, метаплазией эпителия и развитием продуктивного воспаления в месте прилегания манжеты к слизистой трахеи. Одной из причин развития рубцового стеноза трахеи является присоединение инфекции в месте ишемии слизистой оболочки («Способы лечения и профилактики Рубцовых стенозов трахеи». Обзор. И.С. Курганский, В.Н. Махутов, С.А. Лепехова. Ж. «Вестник оториноларингологии», 2016, №1 стр. 66-71).It is known that the main cause of cicatricial stenosis of the trachea is prolonged mechanical ventilation. According to some authors, the complication rate of prolonged mechanical ventilation through a tracheostomy or endotracheal tube reaches 80%. Of all the complications, cicatricial stenosis of the trachea accounts for up to 25% of cases. The proportion of post-intubation tracheal stenosis in the morbidity structure is from 14 to 45%, post-tracheostomy - from 51 to 73%. Among the known factors leading to the appearance of cicatricial stenosis of the trachea, the main effect is the cuff of the endotracheal tube on the tracheal wall. Despite the use of a low-pressure cuff in modern resuscitation practice, this problem remains relevant. The main traumatic factor is the excess pressure in the cuff of the endotracheal tube relative to the capillary pressure of the mucous membrane of the trachea. Compliance with the recommended pressure regimen in the cuff of the endotracheal tube within 25-30 mm Hg (3333.05-3999.66 Pa) does not always avoid damage to the mucous membrane of the trachea. With massive blood loss, a decrease in blood pressure of central origin, a decrease in capillary pressure in the mucous membrane is observed. As a result of the difference between the pressure in the cuff of the endotracheal tube and capillary pressure, ischemia of the mucous membrane occurs, followed by necrosis, metaplasia of the epithelium and the development of productive inflammation at the place where the cuff adjoins the tracheal mucosa. One of the reasons for the development of cicatricial stenosis of the trachea is the infection at the site of ischemia of the mucous membrane ("Methods of treatment and prevention of Cicatricial stenosis of the trachea." Overview. I. S. Kurgan, V. N. Makhutov, S. A. Lepekhova. J. "Herald otorhinolaryngology ”, 2016, No. 1 p. 66-71).
Известен способ профилактики стенозов трахеи с помощью контроля давления в манжете большого объема и низкого давления эндотрахеальной трубки. Однако при соблюдении рекомендованного безопасного давления до 30 мм вод.ст. не удается достигнуть герметичного разграничения верхних и нижних дыхательных путей из-за образования складок в стенке манжеты, а большее давление приводит к ишемическим изменениям в слизистой оболочке трахеи (Crit. Care Med 2006; 34:632-639 A low-volume, low-pressure tracheal tube cuff reduces pulmonary aspiration, http://www.critical.ru/actual/anest/tracheal tube.htm).A known method for the prevention of tracheal stenosis by controlling the pressure in the cuff of a large volume and low pressure of the endotracheal tube. However, subject to the recommended safe pressure of up to 30 mm water column. it is not possible to achieve a tight separation between the upper and lower respiratory tract due to the formation of folds in the cuff wall, and greater pressure leads to ischemic changes in the mucous membrane of the trachea (Crit. Care Med 2006; 34: 632-639 A low-volume, low-pressure tracheal tube cuff reduces pulmonary aspiration, http://www.critical.ru/actual/anest/tracheal tube.htm).
Предпринималась попытка решить проблему не герметичности манжеты за счет образования складок путем создания двуслойной стенки манжеты из разных и материалов, но она не получила достаточного распространения на практике (Jessica Clayton. United States Paten. Patent Nо.: US 8307830 B2, Date of Patent: Nov. 13, 20).An attempt has been made to solve the problem of cuff leakage due to creasing by creating a two-layer cuff wall of different materials and materials, but it has not been widely used in practice (Jessica Clayton. United States Paten. Patent No .: US 8307830 B2, Date of Patent: Nov . 13, 20).
Известен способ профилактики стенозов трахеи с помощью контроля давления в манжете маленького объема и низкого давления эндотрахеальной трубки. При этом в манжете используется давление 55-58 мм рт.ст., которое из-за особенностей стенки манжеты по данным авторов создает давление на стенки трахеи 18-22 мм рт.ст. (25 - 30 см вод.ст.). Несмотря на эти преимущества эндотрахеальные трубки с манжетой маленького объема и низкого давления не получили распространения, по-видимому в результате отсутствия уверенности о соблюдении рекомендованных параметров давления на стенку трахеи, сложностей с индивидуальным подбором диаметра трубки и необходимостью использования специального прибора для контроля давления в манжете из-за проницаемости стенок ее для газов (Crit. Care Med 2006; 34:632-639 A low-volume, low-pressure tracheal tube cuff reduces pulmonary aspiration, http://www.critical.ru/actual/anest/tracheal_tube.htm).A known method for the prevention of tracheal stenosis by controlling the pressure in the cuff of a small volume and low pressure of the endotracheal tube. In this case, the pressure of 55-58 mm Hg is used in the cuff, which, due to the characteristics of the cuff wall, creates a pressure on the tracheal wall of 18-22 mm Hg according to the authors. (25 - 30 cm water column). Despite these advantages, endotracheal tubes with a small-volume and low-pressure cuff are not widespread, apparently due to a lack of confidence in observing the recommended pressure parameters on the tracheal wall, difficulties with individual selection of the tube diameter and the need to use a special device to control the pressure in the cuff from due to its wall permeability to gases (Crit. Care Med 2006; 34: 632-639 A low-volume, low-pressure tracheal tube cuff reduces pulmonary aspiration, http://www.critical.ru/actual/anest/tracheal_tube. htm).
Известен способ профилактики стенозов трахеи вызываемых длительно находящейся в ее просвете трахеотомической трубкой с использованием трахеотомических трубок с двумя манжетами низкого давления, в которых давление воздуха снижается и повышается попеременно (http://maromax.ru/groups/g-743-Traheostomicheskaya-trubka-PORTEX-s-dvumva-manzhetami.php - аналог).A known method for the prevention of tracheal stenosis caused by a tracheotomy tube located in its lumen for a long time using tracheotomy tubes with two low-pressure cuffs in which air pressure decreases and rises alternately (http://maromax.ru/groups/g-743-Traheostomicheskaya-trubka- PORTEX-s-dvumva-manzhetami.php - analogue).
Известно устройство для контроля давления в манжете трахетостомической и интубационной трубки «Pressure Easy» предназначено для полуколичественного мониторинга давления в манжете большого объема низкого давления в процессе использования на безопасном уровне 20-30 см вод.ст. или 1961-2942 Па (что определяется по наличию зеленой метки в индикаторном окне устройства. Согласно инструкции производителя, при поддержании давления в указанном диапазоне данное устройство должно защищать как от аспирации, так и от повреждения трахеи. Изделие оснащено функцией обратной связи - дополнительной магистралью, соединяемой с коннектором эндотрахеальной трубки и позволяющей кратковременно автоматически повышать давление в манжете для обеспечения герметичности в момент достижения пиковых значений давления в дыхательном контуре, с последующим возвращением к исходному уровню давления в манжете (http://n-world.ru/medexp/portex/enclotrahealnye-trubki/292004.htm; В.В. Лазарев, Е.М. Коптева, Л.Е. Цыпин, И.Г. Хамин, Д.В. Дорохов, в. ж. «ОБЩАЯ РЕАНИМАТОЛОГИЯ», 2012, VIII; №2 стр. 43-46, «МОНИТОРИНГ ДАВЛЕНИЯ В МАНЖЕТЕ ЭНДОТРАХЕАЛЬНОЙ ТРУБКИ У ДЕТЕЙ» http://www.portexland.ru/pdf/pea.pdf - аналог).A known device for monitoring the pressure in the cuff of the tracheostomy and endotracheal tube “Pressure Easy” is intended for semi-quantitative monitoring of the pressure in the cuff of a large volume of low pressure during use at a safe level of 20-30 cm water column or 1961-2942 Pa (which is determined by the presence of a green mark in the indicator window of the device. According to the manufacturer’s instructions, while maintaining pressure in the specified range, this device should protect both from aspiration and tracheal damage. The product is equipped with a feedback function - an additional line, connected to the connector of the endotracheal tube and allowing for a short time to automatically increase the pressure in the cuff to ensure tightness at the moment of reaching peak pressure values in the respiratory circuit re, with a subsequent return to the initial level of pressure in the cuff (http://n-world.ru/medexp/portex/enclotrahealnye-trubki/292004.htm; V.V. Lazarev, E.M. Kopteva, L.E. Tsypin, I.G. Khamin, D.V. Dorokhov, V. “GENERAL REANIMATOLOGY”, 2012, VIII; No. 2 pp. 43-46, “MONITORING THE PRESSURE IN THE ENDOTRACHEAL TUBE CUFF IN CHILDREN” http: // www .portexland.ru / pdf / pea.pdf - analogue).
Известен аппарат ИВЛ экспертного класса MythoVent (http://mswestfalia.com/ru/products/anaesthesiology-and-icu/mythovent).Known ventilator expert class MythoVent (http://mswestfalia.com/en/products/anaesthesiology-and-icu/mythovent).
В зависимости от фазы дыхательного цикла аппарат позволяет поддерживать в манжете эндотрахеальной трубки давление 25 см вод.ст. на вдохе и 7 см вод.ст. на выдохе, что позволяет значительно уменьшить риск возникновения ишемии слизистой оболочки и пролежней слизистой оболочки трахеи (http://trade-med.ru/cataloq/medicina/mediczinskoe-oborudovanie/apparatyi-ivl/mythovent-(mitovent)-proizvoditel-ms-westfalia-qmbh.html; https://www.youtube.com/watch?v=2SRqRGi8apo; http://medprom.ru/medprom/1457763; Ranaweera, J.P. (2013) 'Measurement of endotracheal tube cuff pressure in ICU patients', Sri Lanka Journals Online, Vol. 21 No. 1; Chadha, N.K., Gordin, A., Lugin-buehl, I., Patterson, G., Campisi, P., Taylor, G., Forte, V. (2011) 'Automated Cuff Pressure Modulation', Arch Otolaryngol Head Neck Surg, Vol. 137, No. 1, pp. 30-34, - прототип).Depending on the phase of the respiratory cycle, the apparatus allows you to maintain a pressure of 25 cm water column in the cuff of the endotracheal tube. on inspiration and 7 cm of water on exhalation, which can significantly reduce the risk of ischemia of the mucous membrane and pressure sores of the mucous membrane of the trachea (http://trade-med.ru/cataloq/medicina/mediczinskoe-oborudovanie/apparatyi-ivl/mythovent-(mitovent)-proizvoditel-ms- westfalia-qmbh.html; https://www.youtube.com/watch?v=2SRqRGi8apo; http://medprom.ru/medprom/1457763; Ranaweera, JP (2013) 'Measurement of endotracheal tube cuff pressure in ICU patients ', Sri Lanka Journals Online, Vol. 21 No. 1; Chadha, NK, Gordin, A., Lugin-buehl, I., Patterson, G., Campisi, P., Taylor, G., Forte, V. ( 2011) 'Automated Cuff Pressure Modulation', Arch Otolaryngol Head Neck Surg, Vol. 137, No. 1, pp. 30-34, prototype).
Однако исследование, проведенное в Великобритании на базе университетской клиники с целью определения оптимального уровня давления в манжете эндотрахеальной трубки, выявило, что только в 62.5% случаев давление соответствовало норме. Из всех записей отделения интенсивной терапии только 72% были введены в соответствии с протоколом (file:///D:/наука%2017/давление/Измерение%20давления%20в%20манжете%20эндотрахеальной %20трубки%20у%20пациентов%20отделения%20интенсивной%20терапии%20на%20базе%20 университетской%20клиники.html).However, a study conducted in the UK at a university clinic to determine the optimal level of pressure in the cuff of the endotracheal tube revealed that only in 62.5% of cases the pressure was normal. Of all the records of the intensive care unit, only 72% were entered in accordance with the protocol (file: /// D: / science% 2017 / pressure / Measurement% 20 pressure% 20 in% 20 cuff% 20 endotracheal% 20 tube% 20y% 20 patients% 20 department% 20 intensive% 20 therapies% 20on% 20base% 20 university% 20clinic.html).
В клинических рекомендациях по хирургическому лечению больных приобретенным Рубцовым стенозом трахеи (2015 г.) с целью профилактики травмы трахеи при проведении ИВЛ в первую очередь предлагают проводить противоишемические мероприятия: контроль давления в манжетке трубки с интервалом 1,5-2 часа, снижением его, перемещение трубки по оси трахеи с чередованием уровня расположения манжетки, адекватный подбор размера канюли, использование современных трубок (http://thoracic.ru/wp-content/uploads/HKP-по-лечению-приобретенных-рубцовых-стенозов-трахеи-_редакция-от-15.09.2015_.pdf).In clinical recommendations for the surgical treatment of patients with acquired cicatricial stenosis of the trachea (2015) with the aim of preventing tracheal injury during mechanical ventilation, it is primarily proposed to conduct anti-ischemic measures: monitoring the pressure in the cuff of the tube with an interval of 1.5-2 hours, reducing it, moving it tubes along the trachea axis with alternating levels of cuff location, adequate selection of the size of the cannula, the use of modern tubes (http://thoracic.ru/wp-content/uploads/HKP- treatment- of acquired- scarring-stenosis-trachea-edition-from -one 09/05/2015_.pdf).
Таким образом, основным фактором развития осложнений при длительном нахождении эндотрахеальной трубки в трахее является давление, оказываемое на ее стенки изолирующей манжетой. Уровень давления, по мнению различных авторов, колеблется от 3333 до 4000 Па, который рекомендуется для обычной эндотрахеальной трубки до 1961.33-2941.9 Па при использовании устройства «Pressure Easy». При использовании устройства ИВЛ MythoVent рекомендуется давление в манжете на вдохе 2451 Па, а на выдохе=686 Па. Важнейшим фактором развития аспирационных осложнений является стремление к использованию минимального уровня давления в манжетах, для предупреждения ишемических расстройств в слизистой оболочке трахеи. Использование эндотрахеальных трубок с двумя манжетами и их попеременным раздуванием в известной степени позволяет примирить эти два положения, но создает повышенную нагрузку на врача, которая на практике не всегда может быть выполнена.Thus, the main factor in the development of complications with prolonged exposure of the endotracheal tube in the trachea is the pressure exerted on its walls by an insulating cuff. The pressure level, according to various authors, ranges from 3333 to 4000 Pa, which is recommended for a conventional endotracheal tube up to 1961.33-2941.9 Pa when using the Pressure Easy device. When using the MythoVent ventilator, the cuff pressure on inspiration is 2451 Pa, and on exhalation = 686 Pa. The most important factor in the development of aspiration complications is the desire to use a minimum level of pressure in the cuffs to prevent ischemic disorders in the mucous membrane of the trachea. The use of endotracheal tubes with two cuffs and their alternately inflating to a certain extent allows reconciling these two positions, but creates an increased burden on the doctor, which in practice cannot always be performed.
Давление в манжете не должно надолго превышать капиллярное давление, которое на артериальных отрезках капилляров большого круга кровообращения оно составляет 30-50 мм рт.ст.(4000-6666 Па), а на венозных отрезках в связи с расходом энергии на преодоление сопротивления по длине капилляра и фильтрацию оно снижается до 25-15 мм рт.ст. (3333-2000 Па). Существенное влияние на капиллярное кровообращение оказывает величина венозного давления которое возрастает при раздувании манжеты эндотрахеальной трубки и в норме редко превышает 120 мм вод.ст. (1177 Па) (Медицинская энциклопедия. https://znaiu.ru/art/400137200.php).The pressure in the cuff should not exceed the capillary pressure for a long time, which is 30-50 mm Hg (4000-6666 Pa) on the arterial segments of the capillaries of the large circle of blood circulation, and on the venous segments due to the energy consumption for overcoming the resistance along the length of the capillary and filtering it is reduced to 25-15 mm RT.article (3333-2000 Pa). A significant effect on capillary blood circulation is exerted by the value of venous pressure, which increases when the cuff of the endotracheal tube is inflated and normally rarely exceeds 120 mm of water. (1177 Pa) (Medical Encyclopedia. Https://znaiu.ru/art/400137200.php).
Вместе с тем значительное изменение давления в манжете эндотрахеальной трубки во время фаз ИВЛ (вдоха и выдоха) ведет к значительным изменениям объема манжеты и, как следствие, трению между ее стенкой и стенкой трахеи, что может привести к повреждению слизистой оболочки трахеи.At the same time, a significant change in the pressure in the cuff of the endotracheal tube during the phases of mechanical ventilation (inhalation and exhalation) leads to significant changes in the volume of the cuff and, as a result, friction between its wall and the wall of the trachea, which can lead to damage to the mucous membrane of the trachea.
Кроме того при малом диаметре приводящей к манжете трубки требуется определенное время и давление для преодоления сопротивления этой трубки чтобы изменять давление в манжете во время вдоха и выдоха, а измерение давления в манжете через эту трубку имеет определенные сложности с ориентировкой на пиковые показатели. До некоторой степени эта проблема была решена Gary Levinson (1993) за счет подведения к манжете 2 трубок, одна из которых большего диаметра служила для заполнения манжеты воздухом, а другая для контроля давления в манжете. Для синхронизации с фазами ИВЛ предложена устройство для инфляции и дефляции позволяющее в некоторой степени преодолевать проблему сопротивления приводящей трубки и точнее контролировать текущее давление в манжете (Gary Levinson United States Patent, Patent Number: 5,235,973 Date of Patent: Aug. 17, 1993).In addition, with a small diameter of the tube leading to the cuff, a certain time and pressure is required to overcome the resistance of this tube in order to change the pressure in the cuff during inhalation and exhalation, and measuring the pressure in the cuff through this tube has certain difficulties with orientation to peak values. To some extent, this problem was solved by Gary Levinson (1993) by bringing 2 tubes to the cuff, one of which had a larger diameter to fill the cuff with air, and the other to control the pressure in the cuff. To synchronize with the phases of mechanical ventilation, a device for inflation and deflation has been proposed that allows to somewhat overcome the problem of resistance of the lead tube and more precisely control the current pressure in the cuff (Gary Levinson United States Patent, Patent Number: 5,235,973 Date of Patent: Aug. 17, 1993).
В дальнейшем интервал значений между давлением в манжете эндотрахеальной трубки, который может обеспечить профилактику аспирационных осложнений во время акта вдоха (по мнению различный авторов 2000-4000 Па над атмосферным давлением) предлагаем обозначить как рабочее давление (P1). Минимальное давление в манжете эндотрахеальной трубки, не оказывающее существенного влияния на кровообращение в капиллярах слизистой оболочки трахеи 300-500 Па над атмосферным давлением - обозначить как минимальное давление готовности (Р2). Поддержание такого давления одной манжете необходимо для уменьшения трения манжеты о стенку трахеи при последующем повышении давления в ней.In the future, the range of values between the pressure in the cuff of the endotracheal tube, which can prevent the aspiration complications during the act of inspiration (according to various authors 2000-4000 Pa above atmospheric pressure), we propose to designate as the working pressure (P 1 ). The minimum pressure in the cuff of the endotracheal tube, which does not have a significant effect on blood circulation in the capillaries of the mucous membrane of the trachea 300-500 Pa above atmospheric pressure, is designated as the minimum pressure of readiness (P 2 ). Maintaining such pressure in one cuff is necessary to reduce the friction of the cuff against the tracheal wall with a subsequent increase in pressure in it.
Конкретное рабочее давление в манжетах устанавливаться врачом индивидуально с учетом соответствия диаметра эндотрахеальной трубки размеру трахеи, состояния гемодинамики пациента, предполагаемого срока интубации, состояния верхних дыхательных путей, присоединения инфекционного процесса и др.The specific working pressure in the cuffs is set by the doctor individually, taking into account the correspondence of the diameter of the endotracheal tube to the size of the trachea, the patient’s hemodynamic state, the estimated period of intubation, the state of the upper respiratory tract, the attachment of the infection process, etc.
Недостатком известного способа является:The disadvantage of this method is:
- повреждение слизистой оболочки трахеи в результате трения стенкой манжеты, изменяющей свой объем при каждой фазе ИВЛ (вдохе и выдохе);- damage to the mucous membrane of the trachea as a result of friction by the wall of the cuff, which changes its volume during each phase of mechanical ventilation (inhalation and exhalation);
- постепенная инфляция и дефляция манжеты в течение фаз ИВЛ может не точно совпадать с изменение давления в нижних дыхательных путях и не обеспечивать герметичности манжеты;- gradual inflation and deflation of the cuff during the phases of the ventilator may not coincide exactly with the change in pressure in the lower respiratory tract and may not ensure the tightness of the cuff;
- использование низкого уровня давления в манжете эндотрахеальной трубки не предотвращающего аспирационные осложнения;- the use of a low level of pressure in the cuff of the endotracheal tube that does not prevent aspiration complications;
- возможность контроля давления только в одной манжете;- the ability to control pressure in only one cuff;
- при использовании эндотрахеальной трубки с двумя манжетами необходимость участия врача при каждой смене рабочей манжеты, даже при использовании двух аппаратов.- when using an endotracheal tube with two cuffs, the need for the participation of a doctor at each change of the working cuff, even when using two devices.
Задачей заявляемого способа лечения является:The objective of the proposed method of treatment is:
- оптимизировать и автоматизировать режим воздействия давления на стенки трахеи с целью восстановления кровообращения на участке трахеи, который подвергался воздействию рабочего давления без повреждения слизистой оболочки трахеи;- to optimize and automate the mode of influence of pressure on the walls of the trachea in order to restore blood circulation in the area of the trachea, which was exposed to working pressure without damaging the mucous membrane of the trachea;
- минимизировать травму слизистой оболочки стенкой манжеты в результате трения возникающего при изменении ее объема;- minimize trauma to the mucous membrane of the cuff wall as a result of friction that occurs when its volume changes;
- обеспечить возможность использования верхних пределов рекомендуемого давления (до 4000 Па) для предупреждения аспирационных осложнений без повреждения слизистой оболочки трахеи за счет оптимизации воздействия давления по времени;- to provide the possibility of using the upper limits of the recommended pressure (up to 4000 Pa) to prevent aspiration complications without damaging the mucous membrane of the trachea by optimizing the effect of pressure over time;
- минимизировать участие врача в управлении процессом смены манжет с рабочим давлением и контроле давления в манжетах путем автоматизации процесса с сигнализаций о предаварийном давлении;- minimize the participation of the doctor in managing the process of changing cuffs with working pressure and controlling the pressure in the cuffs by automating the process with pre-emergency pressure alarms;
- минимизировать проблему сопротивления приводящих к манжете трубок при ее заполнении и контроля давления в манжете за счет постепенной инфляции и дефляции манжет.- minimize the problem of resistance of the tubes leading to the cuff when filling it and controlling the pressure in the cuff due to gradual inflation and deflation of the cuffs.
Это достигается использованием ресиверов и регуляторов созданного компрессорами давления для поддержания заданных параметров давления в манжетах и ресиверах, автоматизированной системой управления пневмораспределителями и процессом повышения и снижения давления в манжетах, которая также обеспечивает заданные временные параметры работ манжет и сигнализацию о предаварийной ситуации благодаря связям с манометрами, которые измеряют давление в ресиверах и манжетах.This is achieved by using the receivers and regulators of the pressure created by the compressors to maintain the specified pressure parameters in the cuffs and receivers, the automated control system of the pneumatic valves and the process of increasing and decreasing the pressure in the cuffs, which also provides the specified temporary parameters of the cuffs and the alarm about the emergency situation due to the connections with manometers, which measure pressure in receivers and cuffs.
Общие признаки заявляемого способа с прототипом:General features of the proposed method with the prototype:
- поддержание заданного давления в манжетах эндотрахеальной трубки.- maintaining a given pressure in the cuffs of the endotracheal tube.
Новые признаки заявляемого способа с прототипом:New features of the proposed method with the prototype:
- попеременное постепенное раздувание манжет эндотрахеальной трубки по установленному алгоритму;- alternating gradual inflation of the cuffs of the endotracheal tube according to the established algorithm;
- уменьшение количества циклов инфляции и дефляции, в результате чего уменьшается воздействия силы трения на слизистую оболочку трахеи;- a decrease in the number of inflation and deflation cycles, as a result of which the effects of friction on the mucous membrane of the trachea are reduced;
- использование минимального давления готовности в одной из манжет эндотрахеальной трубки с целью минимизации трения о стенки трахеи, возникающего при ее последующем раздувании;- the use of the minimum readiness pressure in one of the cuffs of the endotracheal tube in order to minimize friction against the tracheal wall arising from its subsequent inflation;
- возможность использования верхних пределов рекомендуемого давления (до 4000 Па) для предупреждения аспирационных осложнений без повреждения слизистой оболочки трахеи за счет оптимизации воздействия давления по времени;- the possibility of using the upper limits of the recommended pressure (up to 4000 Pa) to prevent aspiration complications without damaging the mucous membrane of the trachea by optimizing the effect of pressure over time;
- минимизация участия врача в управлении процессом смены манжет с рабочим давлением и контроле давления в манжетах путем автоматизации процесса с сигнализаций об аварийном давлении.- minimization of the doctor’s participation in controlling the process of changing cuffs with working pressure and monitoring the pressure in the cuffs by automating the process with emergency pressure alarms.
Общие признаки заявляемого устройства с прототипом:Common features of the claimed device with a prototype:
- регулятор давления;- pressure regulator;
- манометр для контроля давления в манжете;- pressure gauge to control the pressure in the cuff;
- компрессор.- compressor.
- блок управления;- Control block;
Новые признаки заявляемого устройства с прототипом:New features of the claimed device with a prototype:
- ресивер для поддержания уровня рабочего давления в манжете;- receiver to maintain the level of working pressure in the cuff;
- ресивер для поддержания уровня рабочего минимального давления готовности в манжете;- receiver to maintain the level of the working minimum pressure readiness in the cuff;
- распределительные клапаны;- distribution valves;
- алгоритм распределения давления и работы распределительных клапанов;- pressure distribution algorithm and operation of control valves;
- возможность индивидуальной настройки уровней давления в манжетах и времени работы манжет при заданном уровне давления;- the ability to individually adjust the pressure levels in the cuffs and the operating time of the cuffs at a given pressure level;
- манометры для контроля давления в ресиверах, связанные с блоком управления;- pressure gauges for monitoring pressure in the receivers associated with the control unit;
- устройство сигнализации о предаварийной ситуации (изменение давления в манжетах или ресиверах выше или ниже заданного);- a pre-emergency alarm device (pressure change in cuffs or receivers above or below a predetermined one);
- использование двух манжет на эндотрахеальных трубках связанных отдельными трубками с внешней средой для повышения и снижения в них давления.- the use of two cuffs on endotracheal tubes connected by separate tubes with the external environment to increase and decrease pressure in them.
По предлагаемому способу верхняя манжета 2 начинает работать с рабочим давлением для предупреждения аспирационных осложнений (P1) индивидуально установленным для данного случая, в нижней манжете 3 поддерживается минимальное давление готовности (Р2). Через заданный промежуток времени t давление в нижней 3 манжете автоматически повышается до уровня давления Р1, после чего в верхней манжете 2 снижается до Р2. Через заданный промежуток времени t параметры давления в манжетах вновь меняются на противоположные (фиг 1).According to the proposed method, the
Блок схема устройства для профилактики постинтубационных посттрахеотомических стенозов трахеи и аспирационных осложнений при длительной ИВЛ, представленная на фиг. 1, состоит из блока управления 6, блока сигнализации об аварийной ситуации 8, блока регуляции давления воздуха в манжетах 7, отводов к трубкам для изменения давления воздуха в манжетах 15 и 23, которые соединяются с трубками изменения давления воздуха в манжетах 4 и 5 и через них с верхней манжетой 2 и нижней манжетой 3 эндотрахеальной трубки 1.The block diagram of the device for the prevention of post-intubation post-tracheotomy stenosis of the trachea and aspiration complications during prolonged mechanical ventilation, shown in FIG. 1, consists of a control unit 6, an
Схема блока регуляции давления в манжетах эндотрахеальной трубки, представленная на фиг 2, состоит из двух линий. Первая линия, предназначенная для создания давления Р1, содержит компрессор 9, регулятор давления 10, манометр для измерения давления в ресивере 11, ресивер 12, пневмораспределители 13, 16, манометр для измерения давления в манжете 14, отвод к трубке для изменения давления воздуха в манжете 15.The block diagram of the pressure regulation in the cuffs of the endotracheal tube shown in Fig 2, consists of two lines. The first line, designed to create pressure Pone, contains a
Вторая линия, предназначенная для создания давления Р2 содержит компрессор 17, регулятор давления 18, манометр для измерения давления в ресивере 19, ресивер 20, пневмораспределители 21 и 24, манометр для измерения давления в манжете 22, отвод к трубке для изменения давления воздуха в манжете 23 и клапан сброса избыточного давления 25 в ресивере 20.The second line, designed to create pressure Р 2, contains a
В качестве регулятора давления 10 и регулятора давления 18 могут быть применены известные регулирующие элементы пневмосистем, содержащие дроссель с регулятором давления и предохранительными клапанами, которые предназначены для повышения давления воздуха, создаваемого источником давления и автоматического поддержания на заданном уровне.As a
В качестве пневмораспределителей 12, 16, 21, 24 могут быть применены известные двухпозиционные пневмораспределители. В качестве компрессоров 12 и 21 могут быть применены известные маломощные компрессоры низкого давления.As
Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:
После установки эндотрахеальной трубки 1 в трахею пациента, и установке на пульте управления 6 параметров давления P1 и Р2 и времени смены давления в манжетах, трубки 4, 5 для изменения давления воздуха в манжетах 2, 3 соединяются соответственно с отводами к трубкам для изменения давления воздуха в манжетах 15 и 23, блока контроля давления воздуха в манжетах 7. По команде с пульта управления 6 включается компрессор 9 и регулятор давления 10 настроенный на заданную величину давления P1. Пневмораспределители 13, 16, 24, 21 находятся в закрытом положении. После достижения давления в ресивере 12, которая дополнительно контролируется манометром 11, компрессор 12 отключается, открываются пневмораспределитель 13 и сжатый воздух из ресивера 12 через пневмораспределитель 13 поступает через отвод к трубке для изменения давления воздуха в манжетах 15 в трубку для изменения давления воздуха в манжетах 4 и в манжету 2, в которой создается давление уровня Р1. Давление в манжете 2 контролируется по манометру 14. При снижении давления в ресивере 12 ниже заданного промежутка P1 предается сигнал на пульт управления 6 и по команде с пульта управления 6 автоматически включается компрессор 9 до достижения в ресивере 12 давления P1. В случае изменения давления в ресивере 12 и в манжете 2 больше или меньше P1 подается авариный сигнал через блок сигнализации об аварийной ситуации 8.After installing the
После достижения давления P1 в манжете 2 передается сигнал на пульт управления 6 и по команде с пульта управления 6 включается компрессор 17 и регулятор давления 18 настроенный на заданную величину давления Р2. Пневмораспределители 16, 21, 24 находятся в закрытом положении. После достижения давления р2 в ресивере 20, которая дополнительно контролируется манометром 19, компрессор 17 отключается и открывается пневмораспределитель 21. Сжатый воздух из ресивера 20 через открывшиеся пневмораспределитель 21 поступает через отвод к трубке для изменения давления воздуха в манжетах 23 в трубку для изменения давления воздуха в манжетах 5 и в манжету 3, в которой создается давление уровня Р2. При этом пневмораспределители 24,16 находится в закрытом положении. Давление в манжете контролируется по манометру 22. При снижении давления в ресивере 20 ниже заданного значения Р2 автоматически включается компрессор 17 до достижения давления Р2. В случае изменения давления в ресивере 20 и в манжете 3 больше или меньше Р2 подается авариный сигнал через блок сигнализации об аварийной ситуации 8.After reaching the pressure P 1 in the
Через заданный на пульте управления 6 промежуток времени пневмораспределители 13 и 21 закрываются, пневмораспределитель 24 открывается и воздух из ресивера 12 поступает через пневмораспределитель 24 и через отвод к трубке для изменения давления воздуха в манжетах 23 в трубку для изменения давления воздуха в манжете 5 и в манжету 3, в которой создается давление уровня P1.After a specified period of time on the control panel 6, the
После чего открывается пневмораспределитель 16 и давление воздуха в манжете 2 через трубку для изменения давления воздуха 4, отвод к трубке для изменения давления воздуха в манжете 15, пневмораспределитель 16 выравнивается с давлением в ресивере 20 на уровне Р2. При повышении давления в ресивере 20 выше Р2 избыточный воздух сбрасывается через клапан сброса избыточного давления 25 в ресивере 20.Then opens the
При смене давления в манжетах направление движения воздуха по линиям 1 и 2 изменяется, см. фиг 3. После установления давления уровня Р2 в манжете 2 и ресивере 20 направление движения воздуха по линии 2 изменяется вновь, см. фиг. 4.When the pressure in the cuffs changes, the direction of air movement along
Через заданный промежуток времени давление в манжетах вновь меняется и возвращается к исходному.After a specified period of time, the pressure in the cuffs changes again and returns to the original.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017123495A RU2667821C1 (en) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | Method for preventing, posttracheostomic stenosis of trachea, aspiration complications due to long-term artificial ventilation of lungs and device for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017123495A RU2667821C1 (en) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | Method for preventing, posttracheostomic stenosis of trachea, aspiration complications due to long-term artificial ventilation of lungs and device for implementation thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2667821C1 true RU2667821C1 (en) | 2018-09-24 |
Family
ID=63669003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017123495A RU2667821C1 (en) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | Method for preventing, posttracheostomic stenosis of trachea, aspiration complications due to long-term artificial ventilation of lungs and device for implementation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2667821C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792742C1 (en) * | 2022-01-20 | 2023-03-23 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) | Method for correcting hypoxemia during one-lung ventilation using high-flow oxygen insufflation in patients with lung cancer |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US931822A (en) * | 1908-08-24 | 1909-08-24 | Henry C Ward | Separable stud. |
| CA1109750A (en) * | 1977-01-28 | 1981-09-29 | James O. Elam | Double cuffed endotracheal tube |
| US5235973A (en) * | 1991-05-15 | 1993-08-17 | Gary Levinson | Tracheal tube cuff inflation control and monitoring system |
| RU2111736C1 (en) * | 1995-08-16 | 1998-05-27 | Научно-производственная фирма "Эндо-Медиум" | Method of mechanical ventilation of lung and intubation tube intended for its realization |
| US20110253145A1 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-20 | Anthony Calderoni | Pressurized tracheal cuff control arrangement |
| CN202682505U (en) * | 2012-07-20 | 2013-01-23 | 赵治涛 | Disposable self-destruction-type pressure display cuffed tracheal tube |
| US20140081164A1 (en) * | 2009-06-03 | 2014-03-20 | Covidien Lp | Trachea pressure determination method and device |
| WO2016190148A1 (en) * | 2015-05-27 | 2016-12-01 | 株式会社村田製作所 | Cuff pressure control device, cuffed tracheal tube, and artificial respirator |
-
2017
- 2017-07-03 RU RU2017123495A patent/RU2667821C1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US931822A (en) * | 1908-08-24 | 1909-08-24 | Henry C Ward | Separable stud. |
| CA1109750A (en) * | 1977-01-28 | 1981-09-29 | James O. Elam | Double cuffed endotracheal tube |
| US5235973A (en) * | 1991-05-15 | 1993-08-17 | Gary Levinson | Tracheal tube cuff inflation control and monitoring system |
| RU2111736C1 (en) * | 1995-08-16 | 1998-05-27 | Научно-производственная фирма "Эндо-Медиум" | Method of mechanical ventilation of lung and intubation tube intended for its realization |
| US20140081164A1 (en) * | 2009-06-03 | 2014-03-20 | Covidien Lp | Trachea pressure determination method and device |
| US20110253145A1 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-20 | Anthony Calderoni | Pressurized tracheal cuff control arrangement |
| CN202682505U (en) * | 2012-07-20 | 2013-01-23 | 赵治涛 | Disposable self-destruction-type pressure display cuffed tracheal tube |
| WO2016190148A1 (en) * | 2015-05-27 | 2016-12-01 | 株式会社村田製作所 | Cuff pressure control device, cuffed tracheal tube, and artificial respirator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛАЗАРЕВ В.В. и др. Мониторинг давления в манжете эндотрахеальной трубки у детей. Общая реаниматология. 2012, 8(2), р.43. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792742C1 (en) * | 2022-01-20 | 2023-03-23 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) | Method for correcting hypoxemia during one-lung ventilation using high-flow oxygen insufflation in patients with lung cancer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11666716B2 (en) | System for automated adjustment of a pressure set by a ventilation device | |
| JP3569335B2 (en) | Ventilator / respirator that regulates airflow into the lungs and air pressure in the lungs | |
| NL2002225C2 (en) | Apparatus and system for monitoring breathing or ventilation, defibrillator device, apparatus and system for monitoring chest compressions, valve apparatus. | |
| US3794026A (en) | Ventilating apparatus embodying selective volume or pressure operation and catheter means for use therewith | |
| CN107041987B (en) | Respiratory gas supply and sharing system and method thereof | |
| US11123514B2 (en) | Apparatus and method to provide breathing support | |
| RU2745966C2 (en) | Method and device for artificial lung ventilation of a patient | |
| US20120204884A1 (en) | Endotracheal tube cuff pressure regulator | |
| US20230043873A1 (en) | Devices and Methods for Ventilating a Patient | |
| US10625038B2 (en) | Medico-surgical apparatus and methods | |
| US11623057B2 (en) | Cuff pressure management device, a ventilator system and method of cuff pressure management | |
| CN108578863A (en) | A kind of cuff pressure intelligence control system | |
| JP2018514284A (en) | Artificial ventilation device that can perform special ventilation and monitoring for patients undergoing cardiac massage | |
| RU2667821C1 (en) | Method for preventing, posttracheostomic stenosis of trachea, aspiration complications due to long-term artificial ventilation of lungs and device for implementation thereof | |
| US20240050675A1 (en) | Intelligent distribution module for ventilators | |
| RU2668693C1 (en) | Method for prevention of post-intubation, posttrachotomic stenosis of the trachea and a device for its implementation | |
| CN115212359A (en) | Pressure stabilizer and drainage device | |
| RU2733970C1 (en) | System for complex prevention of complications of artificial pulmonary ventilation | |
| US20240001050A1 (en) | Insufflation Device with Protection Mode | |
| CN213609124U (en) | Novel pneumatic device for automatically correcting pressure of air bag | |
| US20240001061A1 (en) | Flow regulation mechanism for compartmentalized lung ventilation | |
| RU2734567C1 (en) | Endotracheal tube for artificial pulmonary ventilation with vocal cords protection | |
| RU2664592C1 (en) | Method of infection prophylaxis for lower respiratory tract and post-traumatic tracheal stenosis with long-term artificial lung ventilation | |
| WO2009035366A1 (en) | Device for adjusting and controlling pressure in an airway cuff | |
| BR102020014113A2 (en) | SYSTEM FOR ACQUISITION, STORAGE AND TRANSMISSION OF Endotracheal PROSTHESIS CUBET PRESSURE |