ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΝΑΠΝΟΗΣ. Κωστάντη Ελεονώρα, MD, PhD

Transcript

1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΝΑΠΝΟΗΣ Κωστάντη Ελεονώρα, MD, PhD

2 ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ Είναι οποιοδήποτε μέσο το οποίο χρησιμοποιεί συσκευές ή μηχανήματα με στόχο να βοηθήσει ή να αντικαταστήσει την αυτόματη αναπνοή

3 Ενδείξεις Μηχανικού Αερισμού 1. Ανάγκη για υψηλά μείγματα εισπνεόμενου οξυγόνου (υποξαιμική αναπνευστική ανεπάρκεια) 2. Ανάγκη για υποβοήθηση της αναπνοής (υπερκαπνική αναπνευστική ανεπάρκεια, γενική αναισθησία) 3. Προστασία αεραγωγού από εισρόφηση (νευρολογικά νοσήματα, υπερδοσολογία φαρμάκων) 4. Εξασφάλιση αεραγωγού σε περίπτωση απόφραξης (αναφυλακτικό shock, ΚΕΚ, τραύμα ΑΜΣΣ)

4 Αναπνευστήρες αρνητικής ή θετικής πίεσης 1. Αναπνευστήρες αρνητικής πίεσης: Κατά την εισπνοή εφαρμόζεται στην εξωτερική επιφάνεια του θώρακα πίεση μικρότερη από την ατμοσφαιρική 2. Αναπνευστήρες θετικής πίεσης: Κατά την εισπνοή εφαρμόζεται στον ενδοκυψελιδικό χώρο πίεση μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική

5 Αναπνευστήρες αρνητικής πίεσης Μιμούνται τη φυσιολογική αναπνοή Τύποι: - Σιδηρούς πνεύμων - Θωρακισμένος πνεύμων Όχι ανάγκη τραχειοσωλήνα, ικανότητα ομιλίας και σίτισης διατηρείται Δύσκολη πρόσβαση στον ασθενή και στην παρακολούθηση καρδιαγγειακού

6 ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΗΡΕΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ

7 Lots of Monitors and Knobs to Turn

8 ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΗΡΕΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ Απαιτείται τραχειοσωλήνας Εφαρμόζεται πίεση ώστε να δημιουργηθεί κλίση πίεσης μεταξύ τραχειοσωλήνα και πνεύμονα

9 ΠΝΕΥΜΟΝΙΚΟΙ ΟΓΚΟΙ ΝΕΚΡΟΣ ΧΩΡΟΣ V D = V T x PaCO 2 P E CO 2 PaCO 2 Εξίσωση του Bohr V D = φυσιολογικός νεκρός χώρος V T = αναπνεόμενος όγκος P a CO 2 = μερική πίεση του Ο2 στο αρτηριακό αίμα P E CO 2 = μερική πίεση του Ο2 στον εκπνεόμενο αέρα V D = Ανατομικός νεκρός χώρος + το τμήμα των κυψελίδων που έχουν αερισμό, αλλά όχι αιμάτωση

10 ΑΕΡΙΣΜΟΣ (ventilation rates) V = V T x RR V = Minute ventilation V T = Tidal volume RR = Respiratory rate V A = (V T V D ) x RR V A = Alveolar ventilation V D = Physiological dead space

11 ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ 1. ΕΝΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ (Compliance) Compliance = ΔVolume ΔPressure Σχέση ανάμεσα στον όγκο και τη στατική πίεση που απαιτείται για να διατηρηθεί ένα σύστημα διατεταμένο πάνω από το επίπεδο ισορροπίας (FRC)

12 1. ΕΝΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ (Compliance) Στη μηχανική αναπνοή: η πίεση που διατείνει τους πνεύμονες, η διαπνευμονική πίεση (transpulmonary pressure), είναι P TP = P alv P pl Palv (Pplat) Ppl (Peso)

13 Volume Upper Inflection Point: pressure resulting in overdistension Lower Inflection Point: minimal pressure for adequate alveolar recruitment Hysteresis FRC Tranpulmonary Pressure

14

15 ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ 2. ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ (Resistance) Q = ΔP R Q = ροή ΔP = κλίση πίεσης R = αντίσταση R = 8nl πr 4 n = γλοιότητα του υγρού (αέρας) που ρέει μέσα στους σωλήνες (αεραγωγοί), l = μήκος Νόμος του Poiseuille r = ακτίνα

16 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ MONITORING

17 Μοντέλο σωλήνων + ελατηρίων

18 ΠΙΕΣΕΙΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Ventilation Pressure = Resistive Pressure + Elastic Pressure (Προωθεί τον αέρα διαμέσου των αεραγωγών) (Διατείνει τον πνεύμονα και το θωρακικό τοίχωμα)

19 Lung + Chest wall (Ers) Paw Mouth Airway (Rrs) Equation of motion Applied pressure = Pres + Pel = V x Rrs + ΔV x Ers

20 ΠΙΕΣΕΙΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Η μέτρηση των Ppeak και Pplateau είναι ο μοναδικός ΑΜΕΣΟΣ τρόπος συνεχούς παρακολούθησης των μηχανικών ιδιοτήτων του πνεύμονα

21 ΠΙΕΣΕΙΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Ppeak = Η μέγιστη πίεση στους εγγύς αεραγωγούς στο τέλος της εισπνοής Pplateau = Η πίεση εξισορρόπησης που επιτυγχάνεται με την απόφραξη του εκπνευστικού σκέλους στο τέλος της εισπνοής Συνώνυμο: τελο-εισπνευστική κυψελιδική πίεση

22 ΠΙΕΣΕΙΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Ppeak ~ Airway Resistance Compliance

23 ΠΙΕΣΕΙΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Ppeak ~ Airway Resistance Compliance Pplateau ~ 1 Compliance

24 MONITORING ΤΩΝ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Q = ΔP R R = ΔP Q Rinsp = Ppeak - Pplateau Flow end-insp

25 MONITORING ΤΩΝ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Σημείο κλειδί: Ppeak χωρίς Pplateau = Rairway

26 ΑΙΤΙΑ ΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΑΕΡΑΓΩΓΩΝ Βρογχόσπασμος Απόφραξη τραχειοσωλήνα από βύσμα βλέννης Απόφραξη αεραγωγού από εκκρίσεις Εξωτερική πίεση αεραγωγού Εισρόφηση ξένου σώματος

27 MONITORING ΤΗΣ ΕΝΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Compliance = ΔVolume ΔPressure C RS = V end-insp V end-exp P end-insp P end-exp P plateau C RS = V T P plateau PEEP

28 MONITORING ΤΗΣ ΕΝΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Σημείο κλειδί: Pplateau = Compliance

29 ΑΙΤΙΑ ΜΕΙΩΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (Compliance) Πνευμοθώρακας Πλευριτική συλλογή Πνευμονικό οίδημα Διασωλήνωση δεξιού κύριου βρόγχου ARDS Αυξημένη ενδοκοιλιακή πίεση COPD με ταχύπνοια και αuto-peep

30 P(t) = V T /C R + Flow x R R + PEEP tot Transpulmonary pressure is a key determinant of alveolar distension P tp = Palv - Ppl _ + + _ Palveolar _ Ppleural Peak Airway Pressure B + C Alveolar Pressure Plateau pressure (max Palv) Α C meanpaw Β Intrinsic PEEP D External PEEP c Α = εισπνευστικές αντιστάσεις ροής B+C+D = ελαστικές αντιστάσεις Β = ελαστικές R κατά τη διάρκεια της εισπνοής C = ελαστικές R λόγω της εισπνευστικής παύσης D = ελαστικές R λόγω της PEEP

31 Μέθοδοι Μηχανικού Αερισμού 1. Υποχρεωτικού όγκου, υποβοηθούμενος ή ελεγχόμενος αερισμός (volume preset assist-control ventilation) 2. Υποχρεωτικής πίεσης αερισμός (pressure preset assistcontrol ventilation) 3. Υποβοήθησης πίεσης αερισμός(pressure support ventilation) 4. Διαλείπων υποχρεωτικός αερισμός (intermittent mandatory ventilation)

32 Μέθοδοι Μηχανικού Αερισμού Aνεξάρτητη μεταβλητή: συγκεκριμένος αναπνεόμενος όγκος (volume preset) ή συγκεκριμένη πίεση (pressure preset) Το πρώτο συνθετικό στην ονοματολογία του μοντέλου δίνεται από τον τρόπο της έναρξης της εισπνοής: C - control mode / A - assist mode - control mode: η RR ρυθμίζεται από το γιατρό - assist mode: εάν ασθενής ζητήσει μεγαλύτερο αριθμό αναπνοών από τις υποχρεωτικές τότε αυτές ικανοποιούνται όλες Η διακοπή της εισπνευστικής φάσης και η μετατροπή της σε εκπνευστική: όταν η εισπνοή φτάσει σε καθορισμένο όγκο, πίεση ή χρόνο (volume, pressure, time cycled) Έτσι μερικές μεταβλητές ρυθμίζονται από τον κλινικό σαν ανεξάρτητες, με αποτέλεσμα οι άλλες να εξαρτώνται από αυτές

33