فیزیولوژی
جایگزینی اكسيژن و خارج شدن دی اكسيد كربن توسط ریه ها صورت ميگيرد. اكسيژن موجود در هوای فرو برده شده به درون ریه ها به خون منتقل شده و دی اكسيد كربن از طریق سيستم گردش خون به ریه ها باز گردانده ميشود تا از آنجا دفع شود.
ریه دارای ساختاری ارتجاعی است كه هرگاه نيرویی برای پر باد نگاه داشتن آن وجود نداشته باشد، دیواره های آن مانند یک بادكنک روی هم خوابيده و تمام هوای خود را از طریق نای خارج خواهد نمود. ریه هيچ اتصالی با دیواره های قفسه سينه نداشته و فقط در قسمت ناف خود از ميان سينه آویزان ميشود. این عضو تنفسی در حفره سينه شناور است و توسط لایه بسيار نازكی از مایع جنبی كه با عمل لغزنده سازی خود حركات آن درون سينه تسهيل ميكند احاطه شده است.
نحوه عملکرد دستگاه ونتیلاتور
ونتيلاتور دستگاهی است كه كار تنفس مصنوعی را برای بيمارانی كه به طور موقت یا دائم دچار مشكلات تنفسی هستند، انجام ميدهد. به طور كلی هر بيماری كه سيستم تنفسی وی نتواند پاسخگوی نيازهای تنفسی اش باشد، نيازمند سيستم كمک تنفسی است. چنين سيستمی عمدتاً در بيماريهای قلبی- ریوی مورد نياز واقع ميشود و این دستگاه معمولا در بخشهای ICU, CCU ,NICU و اورژانس وجود دارد.
ورودی دستگاه ونتيلاتور دو گاز هوا و اكسيژن تحت فشار است. هوای فشرده یا از طریق كمپرسور دستگاه و یا از طریق سانترال (هوای فشرده مركزی بيمارستان) تأمين شده و اكسيژن نيز به صورت فشرده یا توسط كپسول اكسيژن و یا از طریق اكسيژن مركزی بيمارستان تأمين ميشود. دستگاه ونتيلاتور اكسيژن و هوا را به ميزان مورد نياز بدن با هم تركيب نموده و سپس توسط تيوب های مخصوصی تحت عنوان “مدار تنفسی” به بيمار تحویل ميدهد. گاز (هوا و اكسيژن) موجود در ونتيلاتور قبل از تحویل به بيمار تبدیل با بخار آب مرطوب شده و سپس از طریق مدار تنفسی منتقل ميشود. بخار آب توسط بخشی دستگاهی به نام مرطوب كننده (Hemudifier) توليد شده و وارد مدار تنفسی یا همان “ست ونتيلاتور” ميشود.
ونتيلاتور به منظور وارد كردن هوا به درون ریه ها جهت انجام عمل دم، فشار موجود در مدار تنفسی را افزایش ميدهد. همچنين با كم كردن فشار باعث ميشود هوای بازگردانده شده از ریه ها یا هوای بازدم، به بيرون از بدن (هوای بيرون) منتقل گردد.
انواع ونتیلاتور
انواع ونتيلاتورهای مكانيكی شامل:
- ونتیلاتورهای قابل حمل (پرتابل): این ونتيلاتور كوچک و در عين حال بسيار قوی است و ميتواند به صورت پنوماتيكی (با پمپ هوا) یا از طریق برق AC یا منبع برق DC نيرو بگيرد.
- ونتیلاتور ICU: این ونتيلاتورها بزرگتر بوده و معمولا به طور پيوسته به برق AC متصل هستند و همچنين دارای باتری جهت سهولت حمل و نقل های داخلی ميباشد. این مدل از ونتيلاتورها اغلب دارای تنوع مد زیادی هستند به طوری كه برای هر نوع شرایط بيمار در ICU قابل استفاده هستند. همچنين این نوع ونتيلاتورها قابليت نمایش پارامترهای مختلف تنفسی بيمار را دارند از جمله نرخ تنفس بيمار، حجم بازدمی بيمار، ميزان حجم دقيقه ای و در بعضی مدلها ميزان دی اكسيد كربن بازدمی بيمار (مشابه دستگاه كاپنوگراف) نيز نمایش داده ميشود. البته در بعضی ونتيلاتورهای قابل حمل (پرتابل) پيشرفته نيز این قابليت ها تا حد زیادی دیده ميشوند.
- ونتیلاتور NICU: ونتيلاتورهای مخصوص نوزادان زودرس زیرمجموعه های مخصوصی از ونتيلاتورهای ICU هستند كه به منظور تحویل حجم و فشارهای بسيار دقيق و كوچک هوای مورد نياز برای تنفس دهی به این بيماران كوچک طراحی شده اند. این ونتيلاتورها همانند ونتيلاتورهای ICU بوده با این تفاوت كه دقت آنها در حجم های پایين بيشتر بوده و قادرند حجم های كم تنفسی را برای نوزادان فراهم كنند. در این نوع ونتیلاتورها از مدهایی استفاده ميشود كه تخصصی برای نوزادان بوده و لازم است دستگاه های ونتيلاتور این بخش به این نوع مدها مجهز باشند. (مدهایی نظير) PCV,TCPL,SIMV(PCV),PRVC , …
- ونتیلاتورهای فشار مثبت: این ونتيلاتورها مخصوص تنفس غيرتهاجمی (NIV) طراحی شده اند و شامل ونتيلاتورهای قابل استفاده در منزل، به منظور درمان وقفه های تنفسی در خواب هستند. در این ونتيلاتورها یک فشار مثبت پيوسته از طریق ماسک به ریه اعمال شده و برای بيمارانی كه دچار وقفه های تنفسی در حين خواب هستند باعث باز نگه داشته شدن مسير تنفسی ميشوند تا از توقف های تنفسی جلوگيری نماید. همچنين از این دستگاه ميشود در آی سی یو ها هم جهت جداسازی بيمار از دستگاه (weaning) استفاده كرد.
پارامترهای تنظیمی در دستگاه ونتیلاتور
- حجم جاری يا Tidal Volume) TV): حجمی كـه در یک دم و بازدم عادی وارد ریه ميشود و بر روی دستگاه قابل تنظيم است.
- تعداد تنفس (Frequency) يا (RR) (Respiratory Rate): تعداد تنفس در دقيقه را گویند.
- Fractional Inspired Oxygen) Fio2): درصد اكسيژن دمی كه در دستگاه ونتيلاتور از ۳۱ تا ۱۱۱ درصد قابل تنظيم است.
- Time Inspiration) Ti): زمان دم
- Inspiratory:Expiratory Ratio) I:E): نسـبت دم به بازدم توسـط این دكمه در دسـتگاه تنظيم ميشـود. به عنوان مثال چنانچه زمان دم ۳ ثانيه و نسبت دم به بازدم نيز ۱:۳ باشـد، زمان بازدم ۲ ثانيه خواهد شد.
- Positive End of Expiratory Pressure) PEEP): فشـار مثبت انتهای بازدمی را گویند كه جهت جلوگيری از كلاپس ریه بر روی دستگاه تنظيم ميشود.
مدهای ونتیلاتور
به روشهای مختلف ميتوان با استفاده از ونتيلاتور به تنفس بيمار كمک نمود. حالت و نوع تنفس مورد استفاده برای بيمار، مُد تنفسی ناميده شده و شامل موارد زیر است:
- مد تهویه كنترل شده حجمی (CMV: Control Mechanical Ventilation)
- مد تهویه كنترل شده فشاری (PCV: Pressure Control Ventilation)
- مد کنترل کمکی (ACMV: Assist Control Ventilation)
- مد تهویه متناوب اجباری (IMV: Intermittent Mandatory Ventilation)
- مد تهویه متناوب اجباری هماهنگ شده (SIMV: Synchronized IMV)
- مد تهویه دقیقه ای اجباری (MMV:Mandatory Minute Ventilation)
- مد تهویه ارادی (Spontaneous Ventilation)
- مد تهویه حمایتی فشاری خودبخودی (PSV: Pressure Support Ventilation)
- فشار مثبت مداوم راه هوایی (CPAP: Continues Positive Airway Pressure)
آلارم های دستگاه ونتیلاتور
آلارم ها از نظر نقش حفاظتی و ایمنی برای بيمارانی كه با دستگاه ونتيلاتور تنفس ميكنند دارای اهميت هستند. مجموعه آلارمهایی كه در یک دستگاه ونتيلاتور وجود دارند را ميتوان به صورت زیر خلاصه نمود:
- آلارم مربوط به كاهش فشار: این آلارم هنگام جدا شــدن بيمار از دســتگاه، جدا شــدن لوله ها و نشــت هوا از لوله ها فعال ميشود.
- آلارم مربوط به افزايش فشار: این آلارم جهت آگاهی از افزایش فشـــار راه های هوایی به مقادیری بيشـــتر از حد مورد نظر تنظيم ميگردد. برخی علل فعال شـدن این آلارم افزایش ترشــحات، خم شـدن لوله ها، گاز گرفته شــدن لوله تراشه به وسيله بيمار، افزایش مقاومت راه هوایی و جنگ با ونتيلاتور ميباشد.
- آلارم مربوط به تهويه جاری و دقیقه ای: در صورتی كه به دليل نشت دستگاه ميزان تهویه جاری یا دقيق های از حدی كمتر شود ویا به دليل افزایش تعداد تنفس یا حجم جاري از حد مجاز بيشــتر شــود، آلارم این بخش به صــدا درميآید.
- آلارم مربوط به كاهش فشار اكسیژن: به علت قطع یا كاهش فشـار اكسـيژن در سـيسـتم ميباشـد و لازم اسـت ارتباطات با اكسيژن مركزی كنترل شود.
- آلارم مربوط به وقفه تنفسی (آپنه): در صورت وقفه تنفسی (معمولا حدود ۳۱ ثانيه) این آلارم فعال ميشود. دستگاه های جدید مجهز به سيستم Backup هستند كه در زمان ایجاد وقفه تنفسی به صورت اتوماتيک بر روی یک مد اجباری مانند CMV یا PCV تنظيم ميشوند.
- آلارم مربوط به مشکلات دستگاه: در صــورتی كه به دلایل خارجی یا داخلی دســتگاه قادر به ایجاد تنفس در ســيكل تنفســی نباشد، سيستم اعلام خطر فعال شده و در اكثر ونتيلاتورها دریچه ایمنی ونتيلاتور بازميگردد تا بيمار از هوای اتاق برای تنفس استفاده كند.
