Искусственное легкое (стр. 1 из 6). Искусственное легкое

Искусственные легкие - обзор на LiveMD

2014. Появился аппарат для тестирования и модификации легких перед трансплантацией

Одна из главных проблем с трансплантацией - в том, что у врачей есть всего лишь пара часов с момента появления донорского органа до его пересадки реципиенту. Причем орган все это время должен храниться в замороженном состоянии. Естественно, что ни о каких особых исследованиях органа (подойдет он или нет) - речи быть не может. Поэтому пересаженные органы часто отторгаются организмом. Но, возможно, скоро эту проблему удастся решить. Шведская компания XVIVO Perfusion получила американскую сертификацию на свой аппарат для поддержания жизни легких перед их трансплантацией, который не только позволяет на 4 часа продлить срок их жизни вне организма, но и дает врачам возможность провести тестирование и даже терапию органа до его пересадки. Фактически, этот аппарат работает, как искусственный организм, снабжающий легкие кровью и кислородом.

2014. Американские врачи вырастили искусственные легкие

Недавно мы рассказывали о том, что американские ученые из Колумбийского университета смогли воссоздать легочную ткань из стволовых клеток. А вот их коллегам из Техасского университета уже удалось вырастить в лаборатории целые ЖИВЫЕ легкие. Правда, для этого им потребовались два (трупных) донора. Из первых донорских легких были удалены все клетки – от них остался только каркас из эластина и коллагена. В этот каркас были помещены здоровые клетки, взятые из вторых легких. В течение четырех недель каркас с клетками находился в стеклянном резервуаре с питательным раствором. За это время клетки заполнили весь каркас, образовав в результате новые живые легкие. Пока врачи не собираются имплантировать эти легкие человеку. Сначала попробуют на свиньях. Говорят, что выращивание искусственных легких для трансплантации станет возможным через 10 лет.

2010. Органы на чипе ускорят разработку лекарств

Как известно, прежде чем начать клинические испытания новых лекарств, фармацевтические компании проводят их тестирование на животных. Это довольно дорого, долго, вызывает протесты "зеленых", а главное, только приблизительно дает понять, какая будет реакция человеческого организма (который отличается от организма животных). Но, возможно, скоро испытывать новые лекарства будут на искусственных (или даже виртуальных) моделях человеческого организма. Первый шаг в этом направлении - создание "органов на чипе" в американском институте Wyss Institute при Гарварде. Они уже создали "легкое на чипе" - миниатюрный прибор, в который помещаются клетки человеческого легкого, которые омываются с одной стороны каналом крови, а с другой стороны каналом воздуха. Добавьте к этому еще два вакуумных канала, имитирующих дыхание, и получается модель поверхности легкого, на котором можно тестировать лекарства.

2010. Hemolung RAS - исскуственное легкое вместо аппарата искусственного дыхания

Аппарат искусственного дыхания - является основным оборудованием бригад скорой помощи и реанимаций. Тем не менее, его использование не только неудобно для пациента (который должен все время находиться под наркозом), но и может вызвать опасные последствия (пневмонию, механические повреждения и занесение инфекций в дыхательные пути). Американская компания ALung Technologies предлагает другой подход к обеспечению дыхания пострадавших в критических ситуациях. Вместо того, чтобы подавать кислород в организм естественным путем (через легкие) - можно подавать его непосредственно в кровь (без участия дыхательной системы). Аппарат Hemolung RAS умеет забирать из крови углекислый газ и насыщать ее кислородом. Он подключается к человеку через специальный двухтрубочный катетер, который вставляют в бедерную или яремную вену. Через катетер кровь забирается и потом возвращается в вену. Т.е. фактически, аппарат работает как внешнее искусственное легкое. ***

www.livemd.ru

В будущем искусственные лёгкие можно будет носить в рюкзаке

Искусственные лёгкие, достаточно компактные для того, чтобы их можно было переносить в обычном рюкзаке, уже были успешно протестированы на животных. Подобные устройства способны сделать гораздо комфортнее жизни тех людей, чьи собственные лёгкие по какой-либо причине не функционируют должным образом. До сих пор для этих целей использовалось весьма громоздкое оборудование, но новое устройство, разрабатываемое учёными в данный момент, способно изменить это раз и навсегда.

Человек, чьи лёгкие не способны выполнять свою основную функцию, как правило, присоединяются к машинам, насосом прогоняющими их кровь через газообменник, обогащая её кислородом и удаляя из неё углекислый газ. Разумеется, во время этого процесса человек вынужден лежать на кровати или кушетке. И чем дольше они пребывают в лежачем состоянии, тем слабее становятся их мышцы, делая выздоровление маловероятным. Именно для того, чтобы сделать пациентов мобильными, и были разработаны компактные искусственные лёгкие. Проблема стала особенно актуальной в 2009 году, когда произошла вспышка свиного гриппа, в результате которой у многих заболевших отказали лёгкие.

Искусственные лёгкие могут не только помочь больным реабилитироваться от некоторых лёгочных инфекций, но и позволят пациентам дождаться подходящих донорских лёгких для трансплантации. Как вы знаете, очередь на донорские органы порой может растянуться на долгие годы. Ситуацию осложняет тот факт, что у людей с отказавшими лёгкими, как правило, сильно ослаблено и сердце, которому предстоит прокачивать кровь через внешний прибор.

«Создание искусственных лёгких гораздо более сложная задача, нежели проектирование искусственного сердца. Сердце просто перекачивает кровь, тогда как лёгкие представляют собой сложную сеть альвиол, внутри которых происходит процесс газообмена. На сегодняшний день не существует технологии, способной даже приблизиться к эффективности настоящих лёгких», — рассказывает сотрудник Университета Питтсбурга Уильям Федершпиль.

Команда Уильяма Федершпиля разработала искусственные лёгкие, которые включают в себя насос (поддерживающий сердце) и газообменник, но при этом устройство настолько компактно, что легко поместится в небольшую сумку или рюкзак. Устройство подсоединяется к трубкам, соединённым с кровеносной системой человека, эффективно обогащая кровь кислородом и удаляя из неё избытки углекислого газа. В текущем месяце завершились успешные испытания прибора на четырёх подопытных овцах, в ходе которых кровь животных насыщалась кислородом на протяжении разных периодов времени. Таким образом учёные постепенно довели время непрерывной работы прибора до пяти суток.

Альтернативную модель искусственных лёгких разрабатывают исследователи Университета Карнеги — Меллон всё в том же Питтсбурге. Этот прибор предназначен в первую очередь для тех пациентов, чьё сердце достаточно здоровое, чтобы самостоятельно прокачивать кровь через внешний искусственный орган. Устройство точно так же подсоединяется к трубкам, напрямую соединяемым с сердцем человека, после чего ремнями прикрепляется к его телу. Пока оба прибора нуждаются в источнике кислорода, другими словами – в дополнительном переносном баллоне. С другой же стороны, в данный момент учёные стараются решить эту проблему, и у них вполне успешно получается.

Прямо сейчас исследователи тестируют прототип искусственных лёгких, которому баллон с кислородом больше не нужен. Согласно официальному заявлению, новое поколение устройства будет ещё более компактным, а кислород будет выделяться из окружающего воздуха. Прототип сейчас тестируется на лабораторных крысах и демонстрирует по-настоящему впечатляющие результаты. Секрет новой модели искусственных лёгких заключается в использовании ультратонких (всего 20 микрометров) трубочек из полимерных мембран, значительно увеличивающих поверхность газообмена.

hi-news.ru

Искусственное легкое

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: Материалы медицинского применения

Тема: Искусственное легкое

Санкт-Петербург

2008

Содержание.

Перечень условных обозначений, терминов и сокращений 3

1. Введение. 4

2. Анатомия дыхательной системы человека. 4

2.1. Воздухоносные пути. 4

2.2. Легкие. 5

2.3. Легочная вентиляция. 5

2.4. Изменения объема легких. 6

3. Искусственная вентиляция легких. 6

3.1. Основные методы искусственной вентиляции легких. 7

3.2. Показания к применению искусственной вентиляции легких. 8

3.3. Контроль адекватности искусственной вентиляции легких. 9

3.4. Осложнения при искусственной вентиляции легких. 9

3.5. Количественные характеристики режимов искусственной вентиляции легких. 10

4. Аппарат искусственной вентиляции легких. 10

4.1. Принцип работы аппарата искусственной вентиляции легких. 10

4.2. Медико-технические требования к аппарату ИВЛ. 11

4.3. Схемы для подачи газовой смеси пациенту. 13

5. Аппарат искусственного кровообращения. 13

5.1. Мембранные оксигенаторы. 14

5.2. Показания к экстракорпоральной мембранной оксигенации. 17

5.3. Каннюляция для экстракорпоральной мембранной оксигенации. 17

6. Заключение. 18

Список использованной литературы. 19

Перечень условных обозначений, терминов и сокращений

ИВЛ – искусственная вентиляция легких.

АД – артериальное давление.

ПДКВ - положительное давление в конце выдоха.

АИК – аппарат искусственного кровообращения.

ЭКМО - экстракорпоральная мембранная оксигенация.

ВВЭКМО - веновенозная экстракорпоральная мембранная оксигенация.

ВАЭКМО – веноартериальная экстракорпоральная мембранная оксигенация.

Гиповолемия - уменьшение объёма циркулирующей крови. Обычно под этим более конкретно подразумевается снижение объёма плазмы крови.

Гипоксемия - понижение содержания кислорода в крови в результате нарушения кровообращения, повышенной потребности тканей в кислороде, уменьшения газообмена в лёгких при их заболеваниях, уменьшения содержания гемоглобина в крови и др.

Гиперкапния - повышенное парциальное давление (и содержание) CO2 в артериальной крови (и в организме).

Интубация - введение в гортань через рот специальной трубки с целью устранения нарушения дыхания при ожогах, некоторых травмах, тяжёлых спазмах гортани, дифтерии гортани и её острых, быстро разрешающихся отёках, например аллергических.

Трахеостома - это искусственно сформированный свищ трахеи, выведенный в наружную область шеи, для дыхания, минуя носоглотку. В трахеостому вставляется трахеостомическая канюля.

Пневмоторакс - состояние, характеризующееся скоплением воздуха или газа в полости плевры.

1. Введение.

Дыхательная система человека обеспечивает по­сту­п­ле­ние в ор­га­низм ки­сло­ро­да и уда­ле­ние уг­ле­ки­сло­го га­за. Транс­порт га­зов и дру­гих не­об­хо­ди­мых ор­га­низ­му ве­ществ осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с по­мо­щью кро­ве­нос­ной сис­те­мы. Функ­ция ды­ха­тель­ной сис­те­мы сво­дит­ся лишь к то­му, что­бы снаб­жать кровь дос­та­точ­ным ко­ли­че­ст­вом ки­сло­ро­да и уда­лять из нее уг­ле­кис­лый газ. Хи­ми­че­ское вос­ста­нов­ле­ние мо­ле­ку­ляр­но­го ки­сло­ро­да с об­ра­зо­ва­ни­ем во­ды слу­жит для мле­ко­пи­таю­щих ос­нов­ным ис­точ­ни­ком энер­гии. Без нее жизнь не мо­жет про­дол­жать­ся доль­ше не­сколь­ких се­кунд.

Вос­ста­нов­ле­нию ки­сло­ро­да со­пут­ст­ву­ет об­ра­зо­ва­ние CO2 . Ки­сло­род, входящий в CO2 , не про­ис­хо­дит не­по­сред­ст­вен­но из мо­ле­ку­ляр­но­го ки­сло­рода. Ис­поль­зо­ва­ние O2 и об­ра­зо­ва­ние CO2 свя­за­ны ме­ж­ду со­бой про­ме­жу­точ­ны­ми ме­та­бо­ли­че­ски­ми ре­ак­ция­ми; тео­ре­ти­че­ски ка­ж­дая из них длят­ся некоторое вре­мя. Об­мен O2 и CO2 ме­ж­ду ор­га­низ­мом и сре­дой на­зы­ва­ет­ся ды­ха­ни­ем. У выс­ших жи­вот­ных про­цесс ды­ха­ния осу­ще­ст­в­ля­ет­ся бла­го­да­ря ря­ду по­сле­до­ва­тель­ных про­цес­сов.

1. Об­мен га­зов ме­ж­ду сре­дой и лег­ки­ми, что обыч­но обо­зна­ча­ют как "ле­гоч­ную вен­ти­ля­цию".

2. Об­мен га­зов ме­ж­ду аль­ве­о­ла­ми лег­ких и кро­вью (ле­гоч­ное ды­ха­ние).

3. Об­мен га­зов ме­ж­ду кро­вью и тка­ня­ми. Га­зы пе­ре­хо­дят внут­ри тка­ни к мес­там по­треб­ле­ния (для O2 ) и от мест об­ра­зо­ва­ния (для CO2 ) (кле­точ­ное ды­ха­ние).

Вы­па­де­ние лю­бо­го из этих про­цес­сов при­во­дит к на­ру­ше­ни­ям ды­ха­ния и соз­да­ет опас­ность для жиз­ни человека.

2. Ана­то­мия дыхательной системы человека.

Ды­ха­тель­ная сис­те­ма че­ло­ве­ка со­сто­ит из тка­ней и ор­га­нов, обес­пе­чи­ваю­щих ле­гоч­ную вен­ти­ля­цию и ле­гоч­ное ды­ха­ние. К воз­ду­хо­нос­ным пу­тям от­но­сят­ся: нос, по­лость но­са, но­со­глот­ка, гор­тань, тра­хея, брон­хи и брон­хио­лы. Лег­кие со­сто­ят из брон­хи­ол и аль­ве­о­ляр­ных ме­шоч­ков, а так­же из ар­те­рий, ка­пил­ля­ров и вен ле­гоч­но­го кру­га кро­во­об­ра­ще­ния. К эле­мен­там ко­ст­но-мы­шеч­ной сис­те­мы, свя­зан­ным с ды­ха­ни­ем, от­но­сят­ся реб­ра, меж­ре­бер­ные мыш­цы, диа­фраг­ма и вспо­мо­га­тель­ные ды­ха­тель­ные мыш­цы.

2.1. Воз­ду­хо­нос­ные пу­ти.

Нос и по­лость но­са слу­жат про­во­дя­щи­ми ка­на­ла­ми для воз­ду­ха, в ко­то­рых он на­гре­ва­ет­ся, ув­лаж­ня­ет­ся и фильт­ру­ет­ся. По­лость но­са вы­стла­на бо­га­то вас­ку­ля­ри­зо­ван­ной сли­зи­стой обо­лоч­кой. Мно­го­чис­лен­ные же­ст­кие во­лос­ки, а так­же снаб­жен­ные рес­нич­ка­ми эпи­те­ли­аль­ные и бо­ка­ло­вид­ные клет­ки слу­жат для очи­ст­ки вды­хае­мо­го воз­ду­ха от твер­дых час­тиц. В верх­ней час­ти по­лос­ти ле­жат обо­ня­тель­ные клет­ки.

Гор­тань ле­жит ме­ж­ду тра­хе­ей и кор­нем язы­ка. По­лость гор­та­ни раз­де­ле­на дву­мя склад­ка­ми сли­зи­стой обо­лоч­ки, не пол­но­стью схо­дя­щи­ми­ся по сред­ней ли­нии. Про­стран­ст­во ме­ж­ду эти­ми склад­ка­ми - го­ло­со­вая щель за­щи­ще­но пла­стин­кой во­лок­ни­сто­го хря­ща - над­гор­тан­ни­ком.

Тра­хея на­чи­на­ет­ся у ниж­не­го кон­ца гор­та­ни и спус­ка­ет­ся в груд­ную по­лость, где де­лит­ся на пра­вый и ле­вый брон­хи; стен­ка ее об­ра­зо­ва­на со­еди­ни­тель­ной тка­нью и хря­щом. Час­ти, при­мы­каю­щие к пи­ще­во­ду, за­ме­ще­ны фиб­роз­ной связ­кой. Пра­вый бронх обыч­но ко­ро­че и ши­ре ле­во­го. Вой­дя в лег­кие, глав­ные брон­хи по­сте­пен­но де­лят­ся на все бо­лее мел­кие труб­ки (брон­хио­лы), са­мые мел­кие из ко­то­рых - ко­неч­ные брон­хио­лы яв­ля­ют­ся по­след­ним эле­мен­том воз­ду­хо­нос­ных пу­тей. От гор­та­ни до ко­неч­ных брон­хи­ол труб­ки вы­стла­ны мер­ца­тель­ным эпи­те­ли­ем.

2.2. Лег­кие.

В це­лом лег­кие име­ют вид губ­ча­тых, по­рис­тых ко­ну­со­вид­ных об­ра­зо­ва­ний, ле­жа­щих в обе­их по­ло­ви­нах груд­ной по­лос­ти. Наи­мень­ший струк­тур­ный эле­мент лег­ко­го - доль­ка со­сто­ит из ко­неч­ной брон­хио­лы, ве­ду­щей в ле­гоч­ную брон­хио­лу и аль­ве­о­ляр­ный ме­шок. Стен­ки ле­гоч­ной брон­хио­лы и аль­ве­о­ляр­но­го меш­ка об­ра­зу­ют уг­луб­ле­ния - аль­ве­о­лы. Такая структура легких увеличивает их дыхательную поверхность, которая в 50-100 раз превышает поверхность тела. Стен­ки аль­ве­ол со­сто­ят из од­но­го слоя эпи­те­ли­аль­ных кле­ток и ок­ру­же­ны ле­гоч­ны­ми ка­пил­ля­ра­ми. Внут­рен­няя по­верх­ность аль­ве­о­лы по­кры­та по­верх­но­ст­но-ак­тив­ным ве­ще­ст­вом сур­фак­тан­том. От­дель­ная аль­ве­о­ла, тес­но со­при­ка­саю­щая­ся с со­сед­ни­ми струк­ту­ра­ми, име­ет фор­му не­пра­виль­но­го мно­го­гран­ни­ка и при­бли­зи­тель­ные раз­ме­ры до 250 мкм. При­ня­то счи­тать, что об­щая по­верх­ность аль­ве­ол, че­рез ко­то­рую осу­ще­ст­в­ля­ет­ся га­зо­об­мен, экс­по­нен­ци­аль­но за­ви­сит от ве­са те­ла. С воз­рас­том от­ме­ча­ет­ся умень­ше­ние пло­ща­ди по­верх­но­сти аль­ве­ол.

Ка­ж­дое лег­кое ок­ру­же­но меш­ком - плев­рой. На­руж­ный (па­рие­таль­ный) лис­ток плев­ры при­мы­ка­ет к внут­рен­ней по­верх­но­сти груд­ной стен­ки и диа­фраг­ме, внут­рен­ний (вис­це­раль­ный) по­кры­ва­ет лег­кое. Щель ме­ж­ду ли­ст­ка­ми на­зы­ва­ет­ся плев­раль­ной по­ло­стью. При дви­же­нии груд­ной клет­ки внут­рен­ний лис­ток обыч­но лег­ко сколь­зит по на­руж­но­му. Дав­ле­ние в плев­раль­ной по­лос­ти все­гда мень­ше ат­мо­сфер­но­го (от­ри­ца­тель­ное). В ус­ло­ви­ях по­коя внут­ри­плев­раль­ное дав­ле­ние у че­ло­ве­ка в сред­нем на 4,5 торр ни­же ат­мо­сфер­но­го (-4,5 торр). Меж­плев­раль­ное про­стран­ст­во ме­ж­ду лег­ки­ми на­зы­ва­ет­ся сре­до­сте­ни­ем; в нем на­хо­дят­ся тра­хея, зоб­ная же­ле­за (ти­мус) и серд­це с боль­ши­ми со­су­да­ми, лим­фа­ти­че­ские уз­лы и пи­ще­вод.

Ле­гоч­ная ар­те­рия не­сет кровь от пра­во­го же­лу­доч­ка серд­ца, она де­лит­ся на пра­вую и ле­вую вет­ви, ко­то­рые на­прав­ля­ют­ся к лег­ким. Эти ар­те­рии вет­вят­ся, сле­дуя за брон­ха­ми, снаб­жа­ют круп­ные струк­ту­ры лег­ко­го и об­ра­зу­ют ка­пил­ля­ры, оп­ле­таю­щие стен­ки аль­ве­ол. Воз­дух в аль­ве­о­ле от­де­лен от кро­ви в ка­пил­ля­ре стен­кой аль­ве­о­лы, стен­кой ка­пил­ля­ра и в не­ко­то­рых слу­ча­ях про­ме­жу­точ­ным сло­ем ме­ж­ду ни­ми. Из ка­пил­ля­ров кровь по­сту­па­ет в мел­кие ве­ны, ко­то­рые в кон­це кон­цов со­еди­ня­ют­ся и об­ра­зу­ют ле­гоч­ные ве­ны, дос­тав­ляю­щие кровь в ле­вое пред­сер­дие.

Брон­хи­аль­ные ар­те­рии боль­шо­го кру­га то­же при­но­сят кровь к лег­ким, а имен­но снаб­жа­ют брон­хи и брон­хио­лы, лим­фа­ти­че­ские уз­лы, стен­ки кро­ве­нос­ных со­су­дов и плев­ру. Боль­шая часть этой кро­ви от­те­ка­ет в брон­хи­аль­ные ве­ны, а от­ту­да - в не­пар­ную (спра­ва) и в по­лу­не­пар­ную (сле­ва). Очень не­боль­шое ко­ли­че­ст­во ар­те­ри­аль­ной брон­хи­аль­ной кро­ви по­сту­па­ет в ле­гоч­ные ве­ны.

mirznanii.com

Насыщение крови кислородом - аппарат искусственного легкого

Тяжелые расстройства дыхания требуют экстренной помощи в виде принудительной вентиляции легких. Отказ ли самих легких или дыхательной мускулатуры – это безусловная необходимость подключения сложной аппаратуры для насыщения крови кислородом. Различные модели аппаратов искусственной вентиляции легких – неотъемлемое оснащение служб интенсивной терапии или реанимации, необходимое для поддержания жизни пациентов, у которых проявились острые расстройства дыхания.

В экстренных ситуациях такая аппаратура, ясное дело, важна и необходима. Однако как средство штатной и продолжительной терапии она, к сожалению, не лишена недостатков. Например:

• необходимость постоянного пребывания в стационаре;
• перманентный риск воспалительных осложнений, обусловленный применением насоса для подачи воздуха в легкие;
• ограничения в качестве жизни и самостоятельности (неподвижность, невозможность нормального питания, речевые затруднения и т.д.).

Исключить все эти затруднения, одновременно улучшив процесс насыщения крови кислородом, позволяет инновационная система искусственного легкого iLA, реанимационное, терапевтическое и реабилитационное применение которой предлагают сегодня клиники Германии.

Нерискованное преодоление расстройства дыхания

Система iLA это принципиально иная разработка. Ее действие внепульмональное и полностью неинвазивное. Расстройства дыхания преодолеваются без принудительной вентиляции. Схему насыщения кровью кислородом характеризуют следующие перспективные новшества:

• отсутствие воздушного насоса;
• отсутствие инвазивных («внедренных») устройств в легких и дыхательных путях.

Пациенты, которым установлено искусственное легкое iLA, не привязаны к стационарному устройству и больничной койке, они могут нормально передвигаться, общаться с другими людьми, самостоятельно есть и пить.

Самое главное преимущество: нет необходимости вводить в искусственную кому пациента с искусственной поддержкой дыхания. Применение стандартных аппаратов искусственной вентиляции легких во многих случаях требует коматозного «отключения» пациента. Для чего? Чтобы облегчить физиологические последствия дыхательного угнетения легких. К сожалению, это факт: аппараты искусственной вентиляции угнетают легкие. Насос подает воздух внутрь под давлением. Ритм подачи воздуха воспроизводит ритмику вдохов. Но на естественном вдохе легкие расширяются, в результате чего давление в них понижается. А на искусственном входе (принудительная подача воздуха), давление, наоборот, возрастает. Это и есть фактор угнетения: легкие пребывают в стрессовом режиме, что обусловливает воспалительную реакцию, которая в особо тяжелых случаях может передаваться и другим органам – например, печени или почкам.

Вот почему в применении насосных устройств поддержки дыхания два фактора имеют первостепенное и равноценное значение: неотложность и осторожность.

Система iLA, расширяя круг преимуществ в искусственной поддержке дыхания, избавляет от сопутствующих опасностей.

Как работает аппарат насыщения крови кислородом

Название «искусственное легкое» имеет в данном случае особый смысл, поскольку система iLA действует полностью автономно и не является функциональным дополнением к собственным легким пациента. Фактически это первое в мире искусственное легкое в истинном значении слова (а не легочный насос). Вентилируются не легкие, а сама кровь. Применена мембранная система насыщения крови кислородом и очистки от углекислоты. Кстати, в клиниках Германии систему так и называют: мембранным вентилятором (iLA Membranventilator). Кровь подается в систему естественным порядком, силой сжатия сердечной мышцы (а не мембранным насосом, как в аппарате искусственного кровообращения). Газовый обмен осуществляется в мембранных слоях аппарата примерно так же, как в альвеолах легких. Система действительно работает как «третье легкое», разгружая больные органы дыхания пациента.

Аппарат мембранного обмена (само «искусственное легкое») компактен, его размеры 14 на 14 сантиметров. Пациент носит приборчик с собой. Кровь поступает в него через катетерный порт – специальное подключение к бедренной артерии. Чтобы подключить прибор, не требуется хирургической операции: порт вводят в артерию примерно как иглу шприца. Подключение делают в паховой зоне, особая конструкция порта не ограничивает подвижности и вообще не доставляет пациенту неудобств.

Систему можно применять без перерыва довольно продолжительный срок, до одного месяца.

Показания к применению iLA

В принципе, это любые расстройства дыхания, особенно хронические. В наибольшей мере преимущества искусственного легкого проявляются в следующих случаях:

• хроническая обструктивная болезнь легких;
• острый респираторный дистресс-синдром;
• травмы органов дыхания;
• так называемая фаза Weaning: отвыкание от аппарата искусственной вентиляции легких;
• поддержка пациента перед трансплантацией легкого.

www.wp-german-med.ru

Все свое ношу с собой: искусственные легкие

Фото: William Federspiel

Искусственные легкие, размер которых позволяет переносить их с собой в рюкзаке, были успешно испытаны на овцах. Устройство может существенно повысить качество жизни тех людей, которые из-за дыхательной недостаточности вынуждены зависеть от аппаратов искусственной вентиляции легких, проводя все время в постели. Чем дольше они находятся в лежачем положении, тем слабее становятся их мышцы и тем сложнее им восстановиться.

Легкие нужны не только для того, чтобы дышать

Компактные искусственные легкие не заменят трансплантат, но их будет вполне достаточно для того, чтобы дождаться подходящего донора для пересадки или восстановиться после инфекции. Прибор соединяет в себе функции насоса и газообменника. В отличие от существующих искусственных легких, для работы которых нужно большое количество длинных трубок, новое устройство присоединяется к шее пациента с помощью всего одной короткой трубки. Создали искусственные легкие в Питтсбургском университете (University of Pittsburgh) под руководством Вильяма Федершпиля (William Federspiel), по словам которого, задача с изготовлением легких намного сложнее, чем разработка искусственного сердца. Кроме того, пациенты с дыхательной недостаточностью часто имеют ослабленные сердца, которым сложно проталкивать кровь еще и в искусственные органы.

Ученые добились успеха в своем начинании – в ходе эксперимента подопытные овцы дышали с помощью переносного аппарата в течение шести часов. Вильям Федершпиль отметил, что прибор может работать до пяти дней подряд. Компактным искусственным легким все еще необходим кислородный баллон для работы, но и версия без баллона также находится в разработке.

med.vesti.ru

Что такое искусственная вентиляция легких?

Всем хорошо известно, что дыхание — это жизненно важный физиологический процесс. В среднем без дыхания можно прожить до 7 минут, после чего наблюдается потеря сознания, кома и смерть. Если человек не в состоянии самостоятельно дышать, его переводят на искусственную вентиляцию лёгких. Аппараты ИВЛ используют только по показаниям.

Общие сведения

Что такое искусственная вентиляция лёгких (ИВЛ)? Это комплекс мероприятий, обеспечивающих механическую поддержку дыхательной функции. Аппарат ИВЛ, предназначенный для пациентов реанимации и отделений интенсивной терапии, позволяет вдувать в дыхательную систему газовые смеси, которые необходимы для жизнеобеспечения организма. Поступление газовых смесей в лёгкие осуществляется под положительным давлением.

Искусственная вентиляция лёгких — это крайняя мера, помогающая продлить жизнь тяжелобольному (например, при коме).

Показания

Чтобы задействовать аппарат искусственной вентиляции лёгких, необходимо наличие объективных показаний. Перечислим основные патологические состояния, при которых следует применять аппарат ИВЛ:

• Остановка дыхания (апноэ).
• Острая дыхательная недостаточность.
• Высокий риск развития острой дыхательной недостаточности.
• Выраженный дефицит насыщения организма кислородом.

Подобные состояния могут возникнуть в следующих случаях:

• Черепно-мозговые травмы.
• Кома.
• Передозировка фармакологическими препаратами (седативными, наркотическими средствами и др.).
• Тяжёлые хронические заболевания лёгких.
• Бронхоспазм.
• Периферические нейропатии.
• Гипотиреоз.
• Серьёзные поражения головного и/или спинного мозга.
• Дисфункция дыхательных мышц и др.

Аппараты ИВЛ

Что это такое аппарат для ИВЛ? Согласно общепринятой терминологии, аппараты ИВЛ относятся к категории специальное медицинское оборудование, обеспечивающие принудительную подачу кислорода и сжатого воздуха в дыхательную систему человека и выведение углекислого газа. Основные виды ИВЛ:

• Инвазивная искусственная вентиляция воздуха. Для её проведения применяется интубационная или трахеостомическая трубка, которая вводится в дыхательные пути.
• Неинвазивная искусственная вентиляция воздуха. Осуществляется через респираторную маску.

Учитывая особенности привода и управления, аппараты ИВЛ разделяют на следующие типы:

• Электроприводные.
• Пневмоприводные.
• С ручным приводом.

Перед применением аппарат ИВЛ и вспомогательное оборудование должны пройти необходимую сертификацию.

Влияние ИВЛ на органы и системы

Аппараты искусственной вентиляции лёгких могут оказывать на организм как полезные, так и неблагоприятные физиологические эффекты. ИВЛ влияет на функционирование следующих органов:

• Лёгкие.
• Сердце.
• Почки.
• Желудок.
• Печень.
• Нервную систему.

При проведении искусственной вентиляции лёгких возможно уменьшение сердечного выброса, что, как правило, провоцирует падение кровяного давления и недостаток кислорода в тканях (гипоксию). Кроме того, снижение сердечного выброса сказывается на работе почек, которое выражается в уменьшении суточного диуреза (объёма выделяемой мочи).

Если у пациента кома на фоне черепно-мозговой травмы, то искусственная вентиляция лёгких может привести к повышению внутричерепного давления. Это патологическое состояние объясняется тем, что снижается венозный отток, увеличивается объём крови и повышается давление в голове. Поддержание более низкого среднего давления в дыхательной системе позволяет снизить риск увеличения внутричерепного давления.

В большинстве случаев аппарат ИВЛ подключается с помощью эндотрахеальной или трахеостомической трубки. Клинически установлено, что их использование способствует повышению риска возникновения целого ряда патологических состояний:

• Отёка гортани.
• Травмы слизистой дыхательных путей.
• Инфицирования трахеи, бронхов и лёгких.
• Атрофии слизистой оболочки (высыхание).

Аппарат искусственного дыхания применяется исключительно по показаниям.

Возможные осложнения

Отмечено, что ИВЛ в той или иной степени отрицательно сказывается на состоянии лёгких, особенно после длительного использования механической поддержки дыхательной функции (например, при коме). Пациенты довольно-таки часто сталкиваются с такими видами осложнений, как:

• Ателектаз.
• Баротравма.
• Острое повреждение лёгких.
• Пневмонии.

Вентиляция легких (искусственная) нередко приводит к их ателектазу. Причиной может быть как снижение объёма лёгких, так и закупорка дыхательных путей мокротой. Чтобы предупредить развитие ателектаза, необходимо эффективно поддерживать должный легочный объём и регулярно чистить дыхательные пути от скопления мокроты, используя санационную бронхоскопию.

Если лёгкое повреждается в результате перерастяжения альвеол, связанного с неправильным применением типа и вида ИВЛ, то тогда речь идёт о баротравме. На фоне этого патологического состояния может развиться эмфизема лёгких и пневмоторакс (попадание воздуха в плевральную полость). Вместе с тем, возникновение острого повреждения лёгкого происходит вследствие избыточного растяжения альвеол, которое наблюдается за счёт большого объёма вдоха. Поэтому крайне важно правильно настроить параметры аппарата для искусственной вентиляции лёгких.

Ещё одна достаточно частая проблема у пациентов, находящихся на ИВЛ — это развитие внутрибольничной пневмонии. В роли возбудителя воспаления лёгких обычно выступают грамотрицательные бактерии. Последние исследования показывают, что патогенная микрофлора, ответственная за развитие пневмонии, попадает в дыхательные пути из органов пищеварительной системы и ротоглотки самого больного. Получается, что регулярная антисептическая обработка трубок практически не имеет значения в плане профилактики вентиляционных пневмоний. Необходимо следить, чтобы секрет из ротоглотки и желудочное содержимое не попадали в дыхательные пути. Если отсутствуют противопоказания, целесообразно нахождение головного конца кровати в приподнятом состоянии.

ИВЛ в послеоперационном периоде

Некоторые пациенты первые несколько суток после определённых хирургических вмешательств нуждаются в искусственной вентиляции лёгких для поддержания дыхания. В основном это касается торакальных и кардиологических операций. Перечислим показания для подключения к аппарату ИВЛ после различных операций:

• Апноэ, связанное с продолжающимся действием анестезирующих лекарственных средств, которые использовались в процессе хирургического вмешательства.
• Необходимость уменьшить нагрузку на сердце и дыхательную систему.
• Наличие сопутствующей болезни лёгких, которая снижает функциональное состояние сердечно-легочной системы.

В послеоперационном периоде необходимо внимательно следить за состоянием пациента и как можно быстрее перевести его на самостоятельное дыхание. Контролируют параметры газообмена, наблюдают за состоянием сознания, оценивают показатели легочной вентиляции и способность самостоятельно дышать. Кроме того, вполне целесообразно следить за водным балансом и центральным венозным давлением. Стоит заметить, что в большинстве ситуаций послеоперационные больные достаточно быстро возвращаются к самостоятельному дыханию.

Каждый вид ИВЛ имеет свои особенности применения.

Продолжительная ИВЛ

Для определённой категории пациентов может понадобиться продолжительная искусственная вентиляция лёгких, которая имеет свои особенности и отличия от стандартной ИВЛ, осуществляемой в отделении интенсивной терапии. В некоторых случаях даже проводят ИВЛ в домашних условиях, что существенно повышает качество жизни пациента. Идеальными кандидатами для домашней искусственной вентиляции лёгких считаются больные, имеющие нервно-мышечные поражения.

Однако эти пациенты должны иметь стабильное общее состояние. Особое внимание уделяют функциональному состоянию сердца и почек, а также метаболизму и пищевому статусу. Кроме того, немаловажное значение имеет поддержка со стороны близких, способность к самообслуживанию и достаточное финансовое положение. Без наличия необходимых ресурсов проведение успешной искусственной вентиляции лёгких в домашних условиях может быть весьма затруднено.

Восстановление дыхания

Заключительной целью ИВЛ считается восстановление самостоятельного дыхания у пациента. Примерно в 70% случаев после устранения причин, потребовавших искусственную вентиляцию лёгких, удаётся успешно отключить человека от аппарата. Некоторая часть пациентов какое-то время нуждается в восстановлении дыхания перед тем, как будет осуществлено полное отключение от аппарата ИВЛ. В крайне редких ситуациях пациента оставляют на пожизненное подключение к респиратору.

Критерии готовности больного к самостоятельному дыханию:

• Снижение выраженности дыхательной недостаточности.
• Нормализация основных показателей дыхания (например, парциальное напряжение кислорода в артериальной крови).
• Адекватное функционирование дыхательного центра.
• Стабильная гемодинамика (движение крови по сосудам).
• Нормализация показателей электролитного баланса.
• Оптимальный пищевой статус.
• Отсутствуют серьёзные проблемы с работой других органов.

Если жизненно важные органы и системы функционируют оптимально, то отключение от аппарата ИВЛ происходит успешно. До проведения отключения устраняют нарушение сердечного ритма, стабилизируют водно-электролитный баланс. Также необходимо нормализовать температуру тела. Следует отметить, что нарушение работы почек, печени и пищеварительной системы может отрицательно сказаться на восстановлении самостоятельного дыхания.

Патологическое состояние пациента (травма, кома, поражение дыхательных мышц и т. д.) играет определяющую роль в выборе соответствующего вида ИВЛ.

elaxsir.ru

Искусственная вентиляция легких - описание методики, подключение и отключение от аппарата, осложнения

При нарушении дыхания у больного проводится искусственная вентиляция легких или ИВЛ. Ее применяют, когда пациент не может самостоятельно дышать или когда лежит на операционном столе под анестезией, которая вызывает нехватку кислорода. Выделяют несколько видов ИВЛ – от простой ручной до аппаратной. С первой может справиться практически любой человек, вторая – требует понимания устройства медицинского оборудования.

Что такое искусственная вентиляция легких

В медицине под ИВЛ понимают искусственное вдувание воздуха в легкие с целью обеспечения газообмена между окружающей средой и альвеолами. Применяться искусственная вентиляция может в качестве меры реанимации, когда у человека серьезные нарушения самостоятельного дыхания, или в качестве средства для защиты от нехватки кислорода. Последнее состояние возникает при анестезии или заболеваниях спонтанного характера.

Формами искусственной вентиляции являются аппаратная и прямая. Первая использует газовую смесь для дыхания, которая закачивается в легкие аппаратом через интубационную трубку. Прямая подразумевает ритмичные сжимания и разжимания легких для обеспечения пассивного вдоха-выдоха без использования аппарата. Если применяется «электрическое легкое», мышцы стимулируются импульсом.

Показания для ИВЛ

Для проведения искусственной вентиляции и поддержания нормального функционирования легких существуют показания:

• внезапное прекращение кровообращения;
• механическая асфиксия дыхания;
• травмы грудной клетки, мозга;
• острое отравление;
• резкое снижение артериального давления;
• кардиогенный шок;
• астматический приступ.

После операции

Интубационную трубку аппарата искусственной вентиляции вставляют в легкие пациента в операционной или после доставки из нее в отделение интенсивной терапии или палату наблюдения за состоянием больного после наркоза. Целями и задачами необходимости ИВЛ после операции считаются:

• исключение откашливания мокроты и секрета из легких, что снижает частоту инфекционных осложнений;
• уменьшение потребности в поддержке сердечно-сосудистой системы, снижение риска нижнего глубокого венозного тромбоза;
• создание условий для питания через трубку для снижения частоты расстройства ЖКТ и возвращения нормальной перистальтики;
• снижение отрицательного влияния на скелетную мускулатуру после длительного действия анестетиков;
• быстрая нормализация психических функций, нормализация состояния сна и бодрствований.

При пневмонии

Если у больного возникает тяжелая пневмония, это быстро приводит к развитию острой дыхательной недостаточности. Показаниями применения искусственной вентиляции при этой болезни считаются:

• нарушения сознания и психики;
• снижение артериального давления до критического уровня;
• прерывистое дыхание более 40 раз в минуту.

Проводится искусственная вентиляция на ранних стадиях развития заболевания, чтобы увеличить эффективность работы и снизить риск летального исхода. ИВЛ длится 10-14 суток, через 3-4 часа после ввода трубки делают трахеостомию. Если пневмония носит массивный характер, ее проводят с положительным давлением к концу выдоха (ПДКВ) для лучшего распределения легких и уменьшения венозного шунтирования. Вместе с вмешательством ИВЛ проводится интенсивная терапия антибиотиками.

При инсульте

Подключение ИВЛ при лечении инсульта считается реабилитационной мерой для больного и назначается при показаниях:

• внутреннее кровотечение;
• поражение легких;
• патология в области дыхательной функции;
• кома.

При ишемическом или геморрагическом приступе наблюдается затрудненное дыхание, которое восстанавливается аппаратом ИВЛ с целью нормализации утраченных функций мозга и обеспечения клеток достаточным количеством кислорода. Ставят искусственные легкие при инсульте на срок до двух недель. За это время проходит изменение острого периода заболевания, снижается отечность мозга. Избавиться от ИВЛ нужно по возможности, как можно раньше.

Виды ИВЛ

Современные методы искусственной вентиляции разделяют на две условные группы. Простые применяются в экстренных случаях, а аппаратные – в условиях стационара. Первые допустимо использовать при отсутствии у человека самостоятельного дыхания, у него острое развитие нарушения ритма дыхания или патологический режим. К простым методикам относят:

1. Изо рта в рот или изо рта в нос – голову пострадавшего запрокидывают назад до максимального уровня, открывают вход в гортань, смещают корень языка. Проводящий процедуру становится сбоку, рукой сжимает крылья носа больного, отклоняя голову назад, другой рукой держит рот. Глубоко вдохнув, спасатель плотно прижимает губы ко рту или носу больного и резко энергично выдыхает. Больной должен выдохнуть за счет эластичности легких и грудины. Одновременно проводят массаж сердца.
2. Использование S-образного воздуховода или мешка Рубена. До из применения у больного нужно очистить дыхательные пути, после чего плотным образом прижать маску.

Режимы ИВЛ в реанимации

Аппарат искусственного дыхания применяется в реанимации и относится к механическому методу ИВЛ. Он состоит из респиратора и интубационной трубки или трахеостомической канюли. Для взрослого и ребенка применяют разные аппараты, отличающиеся размером вводимого устройства и настраиваемой частотой дыхания. Аппаратная ИВЛ проводится в высокочастотном режиме (более 60 циклов в минуту) с целью уменьшения дыхательного объема, снижения давления в легких, адаптации больного к респиратору и облегчения притока крови к сердцу.

Методы

Высокочастотная искусственная вентиляция делится на три способа, применяемые современными врачами:

• объемная – характеризуется частотой дыхания 80-100 в минуту;
• осцилляционная – 600-3600 в минуту с вибрацией непрерывного или прерывистого потока;
• струйная – 100-300 в минуту, является самой популярной, при ней в дыхательные пути с помощью иглы или тонкого катетера вдувается кислород или смесь газов под давлением, другие варианты проведения – интубационная трубка, трахеостома, катетер через нос или кожу.

Помимо рассмотренных способов, отличающихся по частоте дыхания, выделяют режимы ИВЛ по типу используемого аппарата:

1. Автоматический – дыхание пациента полностью подавлено фармакологическими препаратами. Больной полностью дышит при помощи компрессии.
2. Вспомогательный – дыхание человека сохраняется, а подачу газа осуществляют при попытке сделать вдох.
3. Периодический принудительный – используется при переходе от ИВЛ к самостоятельному дыханию. Постепенное уменьшение частоты искусственных вдохов заставляет пациента дышать самому.
4. С ПДКВ – при нем внутрилегочное давление остается положительным по отношению к атмосферному. Это позволяет лучше распределять воздух в легких, устранять отеки.
5. Электростимуляция диафрагмы – проводится через наружные игольчатые электроды, которые раздражают нервы на диафрагме и заставляют ее ритмично сокращаться.

Аппарат ИВЛ

В режиме реанимации или постоперационной палате используется аппарат искусственной вентиляции легких. Это медицинское оборудование нужно для подачи газовой смеси из кислорода и сухого воздуха в легкие. Используется принудительный режим с целью насыщения клеток и крови кислородом и удаления из организма углекислого газа. Существует несколько разновидностей аппаратов ИВЛ:

• по виду применяемого оборудования – интубационная трубка, трахеостома, маска;
• по применяемому алгоритму работы – ручной, механический, с нейроконтролируемой вентиляцией легких;
• по возрасту – для детей, взрослых, новорожденных;
• по приводу – пневмомеханический, электронный, ручной;
• по назначению – общего, специального;
• по применяемой сфере – отделение интенсивной терапии, реанимации, послеоперационное отделение, анестезиологии, новорожденных.

Техника проведения искусственной вентиляции легких

Для выполнения искусственной вентиляции врачи используют аппараты ИВЛ. После осмотра больного доктор устанавливает частоту и глубину вдохов, подбирает газовую смесь. Газы для постоянного дыхания подаются через шланг, связанный с интубационной трубкой, аппарат регулирует и держит под контролем состав смеси. Если используется маска, закрывающая нос и рот, аппарат снабжается сигнализационной системой, оповещающей о нарушении процесса дыхания. При длительной вентиляции интубационная трубка вставляется в отверстие через переднюю стенку трахеи.

Проблемы в ходе искусственной вентиляции легких

После установки аппарата искусственной вентиляции и в ходе его функционирования могут возникнуть проблемы:

1. Наличие борьбы пациента с аппаратом ИВЛ. Для исправления устраняют гипоксию, проверяют положение вставленной эндотрахеальной трубки и саму аппаратуру.
2. Десинхронизация с респиратором. Приводит к падению дыхательного объема, неадекватной вентиляции. Причинами считаются кашель, задержка дыхания, патологии легких, спазмы в бронхах, неправильно установленный аппарат.
3. Высокое давление в дыхательных путях. Причинами становятся: нарушение целостности трубки, бронхоспазмы, отек легких, гипоксия.

Отлучение от искусственной вентиляции легких

Применение ИВЛ может сопровождаться травмами из-за повышенного давления, пневмонии, снижения работы сердца и прочих осложнений. Поэтому важно прекратить искусственную вентиляцию как можно быстрее с учетом клинической ситуации. Показанием для отлучения является положительная динамика выздоровления с показателями:

• восстановление дыхания с частотой менее 35 в минуту;
• минутная вентиляция сократилась до 10 мл/кг или меньше;
• у пациента нет повышенной температуры или инфекции, апноэ;
• показатели крови стабильны.

Перед отлучением от респиратора проверяют остатки мышечной блокады, сокращают до минимума дозу успокаивающих препаратов. Выделяют следующие режимы отлучения от искусственной вентиляции:

• тест на спонтанное дыхание – временное отключение аппарата;
• синхронизация с собственной попыткой вдоха;
• поддержка давления – аппарат подхватывает все попытки вдоха.

Если у больного наблюдаются следующие признаки, его невозможно отключить от искусственной вентиляции:

• беспокойство;
• хронические боли;
• судороги;
• одышка;
• снижение дыхательного объема;
• тахикардия;
• повышенное давление.

Последствия

После использования аппарата ИВЛ или другого метода искусственной вентиляции не исключены побочные эффекты:

• бронхиты, пролежни слизистой бронхов, свищи;
• пневмония, кровотечения;
• снижение давления;
• внезапная остановка сердца;
• мочекаменная болезнь;
• психические нарушения;
• отек легких.

Осложнения

Не исключены и опасные осложнения ИВЛ во время применения специального аппарата или длительной терапии при помощи него:

• ухудшение состояния больного;
• потеря самостоятельного дыхания;
• пневмоторакс – скопление жидкости и воздуха в плевральной полости;
• сдавливание легких;
• соскальзывание трубки в бронхи с образованием раны.

Видео

Информация представленная в статье носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

sovets.net

---

• 
  Углеродный шовинизм
• 
  Стоимость запуска falcon 9
• 
  Сколько стоит звезда смерти
• 
  Определение секунды
• 
  Российские космические корабли
• 
  Где сейчас летит мкс
• 
  Сотовые телефоны необычные
• 
  Элемент московий
• 
  Dragon космический грузовик
• 
  Водородную бомбу
• 
  Планеты блуждающие