Pandémia koronavírusu priniesla do bežnej komunikácie mnoho odborných medicínskych termínov. Jedným z nich je aj umelá pľúcna ventilácia, ktorá sa stala existenčne dôležitou pri záchrane pacientov s ťažkým priebehom ochorenia COVID-19. No čo si pod týmto pojmom môžeme ako laici predstaviť a kedy lekári siahnu po tejto forme podpory dýchania?
Čo je umelá pľúcna ventilácia?
Umelá pľúcna ventilácia je prístrojová podpora dýchania určená pre pacientov, ktorí sú ohrození zlyhaním dýchania alebo už dýchajú zlyhávajú. Toto zlyhanie môže mať primárne pľúcne príčiny, ako sú ťažké zápaly pľúc (napr. syndróm akútnej dychovej tiesne pri COVID-19) alebo akútne zhoršenie chronickej obštrukčnej pľúcnej choroby (CHOCHP). Sekundárne môže byť príčinou aj strata svalovej sily, poškodenie mozgu, multiorgánové zlyhanie pri inej infekcii, pľúcny opuch pri zlyhaní srdca či alergická reakcia.
Pľúcny ventilátor v podstate preberá na seba celú pacientovu dychovú prácu. Cieľom je zabezpečiť dostatočné dodávanie kyslíka do organizmu, kým sa poškodené pľúca nezahoja. Umelá pľúcna ventilácia nie je liečbou samotného ochorenia, ale skôr podpornou metódou, ktorá dáva telu čas na regeneráciu.
Ako funguje pľúcny ventilátor?
Fungovanie pľúcneho ventilátora je komplexný proces, ktorý si vyžaduje individuálny prístup ku každému pacientovi. Vlastnosti pľúcneho tkaniva sa líšia nielen medzi jednotlivcami, ale aj v rámci jedného pacienta. Preto je nevyhnutné individualizovať ventilačný vzorec a zvoliť správny ventilačný režim, ktorý zodpovedá aktuálnemu stavu pľúc.
Primár Oddelenia anestéziológie a intenzívnej medicíny MUDr. Rastislav Sabanoš zdôrazňuje, že vlastnosti pľúc sa menia a je nutné priebežne prispôsobovať parametre ventilátora, aby sa predišlo ich poškodeniu. "Vlastnosti pľúc sa každú chvíľu menia, preto je nutné podľa aktuálneho stavu meniť parametre ventilátora tak, aby sa zamedzilo poškodeniu pľúc ventilátorom," uvádza.
Kedy lekár rozhodne o pripojení na ventilátor?
Rozhodnutie o pripojení pacienta na umelú pľúcnu ventiláciu je náročné a vyžaduje si nielen praktické zručnosti, ako je rýchla a bezchybná intubácia, ale aj široké multidisciplinárne vedomosti. Lekár musí poznať:
- Príčinu zlyhania dýchania a chorobu, ktorá k nemu viedla.
- Fyziológiu a patofyziológiu pľúcnych chorôb.
- Liečbu chorôb vedúcich k zlyhávaniu dýchania.
- Interakcie umelej pľúcnej ventilácie s kardiovaskulárnym systémom.
Kľúčovú úlohu zohrávajú aj získané skúsenosti lekára. Nesprávne načasovanie pripojenia na ventilátor môže mať vážne následky na prognózu pacienta. „Niekedy už len hodinové omeškanie má výrazný vplyv na ďalšiu prognózu pacienta,“ vysvetľuje primár Sabanoš.
Lekári oddelenia anestéziológie a intenzívnej medicíny sú celosvetovo považovaní za najkvalifikovanejších a najskúsenejších v obsluhe pľúcnych ventilátorov. Je to dané ich častým stretávaním sa s kriticky chorými pacientmi a zároveň ich praxou v celkovej anestézii pri operáciách, kde je ventilácia taktiež nevyhnutná.
Typy ventilácie
Existujú dva základné typy ventilácie:
- Invazívna ventilácia: Vyžaduje si intubáciu, teda zavedenie trubice do priedušnice. Pacient je v tomto prípade zvyčajne v umelom spánku.
- Neinvazívna ventilácia: Používa sa maska, ktorá pokrýva nos a ústa. Tento spôsob je menej invazívny a pacient pri ňom nie je uspávaný.
Na Oddelení anestéziológie a intenzívnej medicíny Fakultnej nemocnice s poliklinikou Skalica majú k dispozícii celkovo 11 pľúcnych ventilátorov na invazívnu ventiláciu a 2 ventilátory na neinvazívnu ventiláciu.
Slovenský projekt Q-vent
V reakcii na globálnu pandémiu koronavírusu vyvinul tím mladých slovenských vedcov alternatívny objemovo regulovaný prenosný pľúcny ventilátor s názvom Q-vent. Tento projekt vznikol vďaka financovaniu zo súkromných zdrojov a podpore Univerzity Komenského. Spoločnosti Koval systems a.s. a EMBASYS s.r.o. prispeli k sériovej výrobe poskytnutím profesionálnych riadiacich počítačov, softvéru a sterilizovateľných mechanických komponentov.
Q-vent prešiel náročnou validáciou podľa britského Regulačného úradu pre lieky a zdravotníctvo. Je schopný zabezpečiť dýchanie pacienta počas 24 hodín (6 hodín v prenosnom móde) s možnosťou regulácie dychového objemu, pomerov vdychov/výdychov a počtu dychov za minútu. Prístroj disponuje aj senzorom upozorňujúcim na prebúdzanie pacienta a spontánne dýchanie.
Taliansko poďakovalo za humanitárnu pomoc, ktorej súčasťou bola aj ponuka na poskytnutie ventilátora Q-vent. Tím rokoval aj s ďalšími krajinami v Európe, Južnej Amerike, Afrike a Ázii. Autori projektu poukazujú na potrebu finančnej podpory od štátnych inštitúcií pre pokračovanie masovej výroby a zabezpečenie rýchlej certifikácie prístroja.
Výhodou Q-ventu je jeho nezávislosť od tlaku kyslíka, čo umožňuje jeho využitie v odľahlých oblastiach alebo pri transporte pacienta. Konštruktéri majú pripravené aj ďalšie využitie prístroja, napríklad pri kratších operačných zákrokoch.
Technické aspekty a validácia Q-ventu
Systém Q-ventu využíva nastaviteľné 3D-tlačené ventily na oddelenie nadychovanej a vydychovanej zmesi a udržanie tlaku v pľúcach po výdychu. Tieto ventily sú vyrobené zo špeciálneho materiálu zabraňujúceho tvorbe biofilmov. Filter obsahuje UV sterilizátor a špeciálnu filtračnú keramickú vložku, ktorá ničí patogény.
Validačné testy preukázali spoľahlivosť zariadenia v kľúčových oblastiach ako:
- Pripojenie: Elektrické pripojenie, pripojenie kyslíka, výmena batérií, pripojenie endotracheálnej trubice.
- Podpora (Support): Informovanosť obsluhy o stave napájania, automatické spustenie v základnom režime, správne nastavenie objemu dýchania, dychovej frekvencie a pomeru nádychu/výdychu.
- Inšpirácia (Inspiration): Funkčnosť limitu tlaku, nastaviteľnosť tlaku, bezpečnostné mechanizmy.
- PEEP (Pozitívny tlak na konci výdychu): Pochopenie nastavenia PEEP, funkčnosť nízkeho a postupného zvyšovania PEEP.
- Frekvencia (Rate): Presné meranie dychovej frekvencie, nastavenie rôznych rýchlostí dýchania.
- Tidálny objem (Tidal Volume - Vt): Funkčnosť nastavenia tidálneho objemu v rôznych rozsahoch.
- Infekčná kontrola (Infection Control): Funkčnosť pri použití ochranných prostriedkov, možnosť čistenia povrchov, výmena filtrov.
- Monitoring (MON): Overenie a zaznamenanie tidálneho objemu, PEEP, FiO2, dychovej frekvencie, tlaku v dýchacích cestách, CO2 (voliteľné), reálneho dychu pacienta, pomeru I:E, zostávajúcej kapacity batérie.
- Alarmy (ALA): Reakcia na výpadok napájania, prekročenie tlaku, výpadok dodávky kyslíka, príliš nízky dych, hyperkapnia/hypokapnia, výpadok PEEP, výpadok tlaku v dýchacích cestách, nedosiahnutie tidálneho objemu, výpadok batérie.
- Riadenie pomeru nádychu a výdychu (IER): Funkčnosť a možnosť zmeny pomeru I:E.
- FiO2 (Frakcia kyslíka vo vnútri dychu): Funkčnosť a možnosť zmeny FiO2.
- Odolnosť (Durability): Odolnosť voči pádom, funkčnosť pri transporte, možnosť dlhodobej prevádzky, robustnosť pripojení.
- Označenie (Label): Jasná identifikácia štítkov s informáciami o obmedzenom použití počas pandémie COVID-19 a ľahko rozpoznateľné funkcie a ovládacie prvky.
Tabuľka validačných testov Q-ventu:
| Kód | Popis | Metóda overenia | Požiadavka |
|---|---|---|---|
| Pripojenie (CON) | |||
| CON1 | Elektrické pripojenie | Pripojte systém k ventilátoru | Povinné |
| CON2 | Pripojenie kyslíka | Pripojte prívod O2 k ventilátoru | Povinné |
| CON3 | Výmena batérií | Vymeňte batérie | Povinné |
| CON4 | Pripojenie endotracheálnej trubice | Pripojte endotracheálnu trubicu (in-situ) k ventilátoru | Povinné |
| CON5 | Pripojenie zvlhčovača | Poučte obsluhu, aby pripojila zvlhčovač k ventilátoru | Voliteľné |
| CON6 | Oddelenie vstupu a výstupu o 10 cm | Zmerajte vzdialenosť | Voliteľné |
| CON7 | Vstupný a výstupný port s priestorom | Skontrolujte, či vstup a výstup majú 5 cm kruhový priestor od stredu | Povinné |
| Podpora (SUP) | |||
| SUP1 | Obsluha vie rozlíšiť, či je napájaný | Zapojte, opýtajte sa obsluhy, či je napájaný, opakujte s neodpojeným predlžovacím káblom. | Povinné |
| SUP2 | Režim pri zapnutí | Pri prvom zapnutí systém prejde do povinného režimu a začne pracovať | Povinné |
| SUP3 | Správny štart riadenia objemu | Pri zapnutí sa opýtajte, aký objem sa produkuje, a či sa produkuje. | Povinné |
| SUP4 | Štandardná dychová frekvencia | Pri zapnutí skontrolujte dychovú frekvenciu, zmerajte celkový počet dychov za minútu | Povinné |
| SUP5 | Správny pomer I:E | Pri zapnutí odhadnite absolútne časy nádychu a výdychu v desatinách sekundy | Povinné |
| SUP6 | Režim pri zapnutí | V trvalom režime, ak je táto funkcia k dispozícii | Povinné |
| SUP7 | Inštrukčný štítok | Poučte obsluhu, aby našla a skontrolovala inštrukčný štítok | Povinné |
| Inšpirácia (INSP) | |||
| INSP1 | Funkcia limitu tlaku IA | Požiadajte obsluhu, aby nastavila tlak IA na 40 cm H2O | Povinné |
| INSP2 | Nastaviteľný tlak IA | Požiadajte obsluhu, aby nastavila tlak IA na 15, 20, 25, 30, 35 cm H2O | Povinné |
| INSP3 | Bezpečnostný mechanizmus IA | Kašľajte, fúkajte alebo zvyšujte tlak udieraním do vaku | Povinné |
| INSP4 | Bezpečnostný mechanizmus IA, cyklus stroja | Opakujte INSP3 na minimálnej, nominálnej a maximálnej rýchlosti a objeme stroja | Povinné |
| PEEP | |||
| PEEP1 | PEEP je zrozumiteľný | Požiadajte obsluhu, aby vysvetlila, ako nastaviť PEEP | Povinné |
| PEEP2 | Nízky PEEP | Požiadajte obsluhu, aby nastavila PEEP na 5 cm H2O | Povinné |
| PEEP3 | Postupné zvyšovanie PEEP | Požiadajte obsluhu, aby nastavila PEEP na 10, 15 a 20 cm H2O | Povinné |
| Frekvencia (RAT) | |||
| RAT1 | Frekvencia | Zmerajte počet dychov za minútu | Povinné |
| RAT2 | Až do 30 dychov/min | Požiadajte obsluhu, aby nakonfigurovala stroj na 30 dychov/min. Po dokončení zmerajte rýchlosť. | Povinné |
| RAT3 | Do 10 dychov/min | Požiadajte obsluhu, aby nakonfigurovala stroj na 10 dychov/min. Po dokončení zmerajte rýchlosť. | Povinné |
| RAT4 | Postupné kroky | Požiadajte obsluhu, aby nakonfigurovala stroj na 22 dychov/min. Po dokončení zmerajte rýchlosť. | Povinné |
| Tidálny objem (TID) | |||
| TID1 | Funkcia 400ml Vt | Nakonfigurujte 400ml tidálny objem a zmerajte pomocou profesionálneho testovacieho pľúcneho modelu. | Povinné |
| TID2 | Voliteľné nastavenie 350 a 450ml | Nakonfigurujte 350ml a 450ml tidálny objem. Po nastavení zmerajte pomocou profesionálneho testovacieho pľúcneho modelu. | Voliteľné |
| TID3 | Voliteľný rozsah 250 a 600ml | Nakonfigurujte extrémy rozsahu 250ml a 600ml tidálneho objemu. Po nastavení zmerajte pomocou profesionálneho testovacieho pľúcneho modelu. | Voliteľné |
| TID4 | Vysoko voliteľné 800ml | Nakonfigurujte extrémy rozsahu 800ml tidálneho objemu (ak je to jediný parameter pre stroj, požiadajte o jeho uvedenie). Po nastavení zmerajte pomocou profesionálneho testovacieho pľúcneho modelu. | Voliteľné |
| Infekčná kontrola (INFC) | |||
| INFC1 | Implementované pri nosení OOPP | Pripojte systém a overte funkciu | Povinné |
| INFC2 | Povrchy je možné čistiť | Dezinfikujte vonkajšie povrchy | Povinné |
| INFC3 | HMEF-BV je možné vymeniť | Vymeňte a zlikvidujte HMEF | Povinné |
| INFC4 | Filter prívodu/výstupu vzduchu do miestnosti je možné vymeniť | Vymeňte filtre prívodu/výstupu vzduchu do miestnosti | Povinné |
| Monitoring (MON) | |||
| MON1 | Vt overený | Overte a zaznamenajte Vt | Povinné |
| MON2 | PEEP overený | Overte a zaznamenajte PEEP | Povinné |
| MON3 | DFiO2 overený | Overte a zaznamenajte DFiO2 | Povinné |
| MON4 | Dychová frekvencia overená | Overte a zaznamenajte dychovú frekvenciu | Povinné |
| MON5 | Tlak v dýchacích cestách | Overte a zaznamenajte tlak v dýchacích cestách | Povinné |
| MON6 | CO2 overený | Overte a zaznamenajte CO2 | Voliteľné |
| MON7 | Skutočný dych pacienta v reálnom čase overený | Overte a zaznamenajte posledný dych pacienta | Povinné |
| MON8 | Pomer I:E overený | Overte a zaznamenajte pomer I:E | Voliteľné |
| MON9 | Zostávajúca životnosť batérie overená | Overte zostávajúcu životnosť batérie | Voliteľné |
| Alarmy (ALA) | |||
| ALA1 | Zlyhanie napájania zariadenia | Napájanie zariadenia bez riadneho protokolu vypnutia | Povinné |
| ALA2 | Prekročený limit tlaku | Pridajte tlak presahujúci 80 cm H2O pri blokovaní poistného ventilu | Povinné |
| ALA3 | Zlyhanie prívodu kyslíka | Odpojte prívod kyslíka | Povinné |
| ALA4 | Dych pod prijatelnou úrovňou | Poučte obsluhu, aby zablokovala ETT | Povinné |
| ALA5 | Hyperkapnia | Zadržte dych na 10 sekúnd a potom hyperventilujte do zariadenia | Voliteľné |
| ALA6 | Hypokapnia | Hyperventilujte na 10 sekúnd a potom dýchajte do zariadenia | Voliteľné |
| ALA7 | Zlyhanie PEEP | Nastavte PEEP a odpojte ETT na konci výdychového cyklu | Povinné |
| ALA8 | Zlyhanie tlaku IA | Nastavte tlak IA a odpojte ETT počas inspiračného cyklu | Povinné |
| ALA9 | Nedosiahnutý Vt | Nedosiahnutý tidálny objem | Povinné |
| ALA10 | Zlyhanie napájania batérie | Poučte obsluhu, aby odpojila napájanie zariadenia, čím sa prepne na napájanie z batérie, a počkajte, kým sa napájanie z batérie nevyčerpá. | Povinné |
| Riadenie pomeru nádychu a výdychu (IER) | |||
| IER1 | Funkcia pomeru nádychu:výdychu 1:2 | Nakonfigurujte pomer I:E 1:2. Po nastavení pripojte k testovaciemu pľúcnemu modelu a overte. | Voliteľné |
| IER2 | Pomer nádychu a výdychu je možné zmeniť | Zmeňte pomer I:E inkrementovaním a dekrementovaním výdychového času (zmeny o 0,1) od 1:1 do 1:4 | Povinné |
| INVIER1 | Funkcia pomeru nádychu:výdychu 2:1 | Nakonfigurujte pomer I:E 2:1. Po nastavení pripojte k testovaciemu pľúcnemu modelu a overte. | Voliteľné |
| FiO2 | |||
| FIO1 | Funkcia FiO2 | Nakonfigurujte 50% FiO2, zmerajte pomocou kyslíkového senzora | Povinné |
| FIO2 | FiO2 je možné zmeniť | Znížte FiO2 na 30% a zvyšujte (v 10% krokoch) až na 100%. | Povinné |
| Odolnosť (DUR) | |||
| DUR1 | Pád a stále funkčný | Päťkrát z výšky postele pri nepoužívaní zariadenia. | Povinné |
| DUR2 | Pád počas nasadenia a stále funkčný | Požiadajte obsluhu, aby nastavila zariadenie a desaťkrát ním z výšky 1,5 m potriasla. | Voliteľné |
| DUR3 | Preprava v prostredí typu sanitka | Požiadajte obsluhu, aby nastavila zariadenie a energicky ním potriasala 30 sekúnd. | Voliteľné |
| DUR4 | Môže bežať nepretržite po dlhšiu dobu | Požiadajte technika, aby nastavil zariadenie a nechal ho bežať 14 dní. Nepretržite overujte stav. | Povinné |
| DUR5 | Spojenia sú robustné | Požiadajte obsluhu, aby pripojila zariadenie a pevne potiahla každé pripojenie. | Povinné |
| Označenie (LABL) | |||
| LABL1 | Obmedzenie COVID-19 na zariadení | Obsluha dokáže identifikovať a nahlas prečítať štítok s nápisom „Obmedzené zariadenie na použitie počas pandémie COVID-19, používať iba na núdzovú ventiláciu“ do 20 sekúnd. | Povinné |
| LABL2 | Funkcie a ovládacie prvky ľahko identifikovateľné | Požiadajte obsluhu, aby identifikovala všetky ovládacie prvky... | Povinné |
Ventilátory pre laikov a odborníkov
Nie všetky ventilátory sú určené pre laickú obsluhu. Napríklad prístroj na výrobu kyslíka Visionair od spoločnosti EGAMED je jednoduchý na obsluhu a je dostupný aj na prenájom domov. Na druhej strane, ventilátor VENTIlogic LS nie je zariadenie pre laikov. Je určený pre prácu s únikovým okruhom a je štandardne dodávaný s dobíjateľnou batériou pre 4,5 hodiny prevádzky, s možnosťou rozšírenia na 9 hodín, čo ho robí vhodným aj na prevoz pacienta.
Režimy a ciele ventilácie
Pri nastavovaní ventilátora je dôležité rozlišovať medzi režimom (Mode) a cieľom (Target) ventilácie.
- Režim popisuje, ako ventilátor interaguje s pacientom.
- Cieľ určuje, ako ventilátor meria a dodáva dychy.
Medzi bežné režimy patria:
- Assist-Control (AC): V tomto režime sú všetky dychy rovnaké. Ak pacient iniciuje dych, ventilátor mu pomôže dosiahnuť nastavený cieľ (objem alebo tlak). Ak pacient nedýchne sám, ventilátor dodá dych automaticky.
- Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV): Pri SIMV má ventilátor nastavený počet povinných dychov s cieľom (tlak alebo objem). Pacientom iniciované dychy však nie sú striktne "kontrolované" a môžu byť s podporou tlaku, ale bez špecifického cieľa ventilátora.
- Pressure Support Ventilation (PSV): V tomto režime ventilátor poskytuje podporu tlaku pri každom nádychu pacienta.
Pri nastavovaní ventilátora je dôležité zodpovedať si otázky:
- Čo spúšťa dych - pacient alebo čas?
- Čo ventilátor cielí - prietok alebo tlak?
- Ako ventilátor vie, kedy ukončiť dych - objemom alebo časom?
Pri porovnaní objemových a tlakových režimov je dôležité sledovať krivky. V tlakovo riadených režimoch je horná časť krivky plochá, čo signalizuje, že ventilátor cielí na určitý tlak.
tags: #plucny #ventilator #i #vent #101