Аппарат искусственного вентиляции легких своими руками

Лайфхак для заболевших: что делать, если недоступен аппарат ИВЛ

Одной из главных проблем, с которой столкнулись медики всего мира во время пандемии, это нехватка аппаратов ИВЛ, для лечения особо тяжелых случаев. Однако в этом случае можно прибегнуть к старой медицинской практике отвода слизи их легких, советуют специалисты.

Если у вас появятся легочные симптомы коронавирусной пневмонии, может быть летальное повреждение от выпота (слизь заполняет легкие) или цитокиновой бури (организм чрезмерно реагирует с большим выпотом) Много лет назад физиотерапевты успешно лечили это методом ПД — Постурального дренажа.

Это когда пациент переворачивается через перекладину или лежит на наклонной поверхности, чтобы наклонить легкие и бронхи вверх ногами. Слизь начнет вытекать, и будет возможность откашляться. Можно так же добавить ритмичные похлопывания по спине в области лёгких, это так же способствует отхождению слизи.

Это легко сделать и самому и членам своей семьи. Просто лягте в нужное положение и позвольте слизи течь, помогая дыхательными техниками, которые подчеркивают полный, продолжительный вдох через нос, и потом выдох скоз зубы, долго и ровно, затем прокашляться. Так же один из простых способов это лежать на большом тренировочном мяче.

Начните, как только вы почувствуете, что легкие наполняются слизью. Не ждите, пока вы настолько заболеете, что начнете задыхаться. Хватит 20 — 30 минут несколько раз в день, но особенно важно делать это с утра (за ночь собирается много слизи).

ПД делали в доме престарелых в американском штате Вермонт во время эпидемии гриппа 1976 года для постоянных пациентов. Они не потеряли никого, в то время как другие дома престарелых потеряли десятки жизней.

Источник

Аппарат искусственного вентиляции легких своими руками

Пациент А., 49-ти лет, поступил в ФГБУ «НМИЦ Кардиологии» МЗ РФ Центр COVID-19 с жалобами на кашель с трудноотделяемой мокротой, одышку, нехватку воздуха, боль в груди, головную боль и повышение температуры до 39,4 о С, SpO2 93-94% на атмосферном воздухе. У пациента был положительный назофаренгеальный мазок на SARS-CoV-2.

В течение нескольких дней у пациента нарастала симптоматика дыхательной недостаточности, по данным компьютерной томографии увеличился процент поражения легких до 90% (КТ-4).

Пациент находился на антибактериальной терапии, антикоагулянтной терапии, специфической терапии: гидроксихлорохином, азитромицином, лопинавир-ритонавиром. В последующем, в связи с развитием цитокинового «шторма» больному вводился тоцилизумаб.

Учитывая нарастающую тяжесть состояния, с недостаточной эффективностью респираторной поддержки (ЧДД до 40/мин, SpO2 — 90% на 13 л/мин кислорода через назальную канюлю), пациенту была проведена эскалация респираторной поддержки с применением неинвазивной вентиляции легких (НИВЛ), с помощью аппарата для лечения нарушений дыхания во время сна, путем создания положительного давления в дыхательных путях с вентилируемой ротоносовой маской. Аппарат был настроен в режиме CPAP (continuous positive airway pressure): постоянное положительное давление на уровне 10-12 cmH2O с подключением 5-10 л/мин кислорода в контур. Для снижения риска аэрозолизации аппарат использовался без увлажнителя, с отключенной функцией автостарта, с этой же целью была впервые применена оригинальная изоляция клапана выдоха рото-носовой маски двойным обертыванием медицинской хирургической маской.

На фоне НИВЛ с кислородной поддержкой (до 12 л/мин): отмечалось улучшение состояния, уменьшение одышки, ощущения заложенности в грудной клетке, постепенное снижение ЧДД до 24-28/мин, стабилизация SpO2 — 94-96%. Пациент субъективно переносил данный вид терапии хорошо, дыхание было синхронизировано с аппаратом, дополнительных препаратов для снижения ажитации не требовалось.

Пациент пробыл в блоке интенсивной терапии 6 дней и в дальнейшем учитывая стабилизацию клинического состояния – отсутствие необходимости в проведении респираторной поддержки с применением СРАР – терапии, пациент был переведен в отделение.

При контрольном КТ исследовании: выраженная положительная динамика в виде частичного разрешения вирусной пневмонии, новых участков инфильтрации в паренхиме легких не определяется. Средне-тяжелая степень, процент поражения легочной ткани – 50-60% (КТ2).

Учитывая стабилизацию состояния, отсутствие признаков дыхательной недостаточности и хорошее самочувствие, пациент был выписан из стационара.

Во время проведения СРАР – терапии врачами и медицинским персоналом применялись следующие защитные средства: респиратор FFP3, очки, щиток, костюм индивидуальной защиты влагонепроницаемый, перчатки (2-3 пары). За время использования пациентом СРАР – терапии и в течение 14 дней после ни один сотрудник не заболел, положительных назофаренгиальных мазков на SARS-CoV-2 так же зафиксировано не было.

После выписки пациент выразил благородность всему коллективу ФГБУ «НМИЦ кардиологии».

Полностью клинический пример планируется к публикации в журнале «Анестезиология и реаниматология», ссылка на номер будет размещена на сайте.

Случай предоставлен Литвиным Александром Юрьевичем и Елфимовой Евгенией Михайловной.

Источник

ИВЛ — искусственная вентиляция легких

Искусственная вентиляция легких используется в медучреждениях к больным, у которых наблюдается дыхательная недостаточной в тяжелой или хронической форме. Это значит, что пациент не способен самостоятельно пропускать через свои дыхательные пути кислород, а затем выдыхать обратно углекислый газ. Процедура производится при помощи аппаратов ИВЛ. Больной подключается к аппаратуре, если естественный процесс дыхания затруднен или сильно нарушен. Еще одно применение — это хирургическое вмешательство под общим наркозом.

Что такое ИВЛ и показания к его применению

Сама процедура направлена на то, чтобы в легкие больного поступала газообразная смесь, в которой содержится большое количество кислорода. Проводить ИВЛ можно механическим способом, обеспечивая пассивное дыхание. Для этого достаточно приобрести реанимационный мешок Амбу. Это наиболее примитивный из всех известных конструкций.
Чаще всего для поддержания работы легких применяют автоматические аппарата ИВЛ. Они устанавливаются в больницах и поддерживают процесс нормального дыхания при помощи электроники. На нем есть возможность настройки различных параметров: объема, давления и времени. При помощи датчиков прибор способен контролировать подачу кислорода.
Показаниями к применению ИВЛ может стать сильная или хроническая недостаточность кислорода. Обычно она провоцируется следующими заболеваниями:

1. ХОБЛ или обструктивная болезнь легких, протекающая в хронической форме;
2. муковисцидоз;
3. воспаление легких;
4. травмы в районе грудной клетки;
5. некорректная работа дыхательной системы в период после операции;
6. недостаток кислорода у спящего.

Сейчас к этому перечню добавился COVID-19. Основным направлением вируса является поражение легких, которое приводит к тому, что человеку становится тяжело дышать.
Различают два основных вида вентиляции легких: инвазивный и неинвазивный.

Инвазивный способ вентиляции легких

При применении данного метода аппаратура ИВЛ производит вентилирование легких принудительно. Фактически прибор выполняет функции дыхания вместо больного. На практике это выглядит таким образом.
В рот или нос вставляется эндотрахиальная трубка. Она должна доходить до непосредственно до трахеи, тогда можно говорить о полноценном дыхании. Если введение невозможно естественным путем, то проводится небольшое хирургическое вмешательство — трахеостомия. Она предполагает надрез на передней стенке трахеи. В этот просвет вводится трубка.
Метод считается очень эффективным, но применяется только тогда, когда другие способы использовать невозможно. Показаниями к применению инвазивной ИВЛ может стать бессознательное состояние больного или попадание в дыхательные пути посторонних предметов.
Медики всегда учитывают тот факт, что пациент с инвазивным ИВЛ не может самостоятельно говорить и есть. Кроме того, процедура интубации достаточно болезненная. Для комфортного состояния больного вводят в состояние медикаментозной комы. Делается это только в условиях стационара под присмотром специалистов.
Метод считается достаточно рискованным и предполагает только привлечение врачей. В основном применение инвазивной ИВЛ возможно только в таких ситуациях:

1. неинвазивный метод неэффективен или больной испытывает непереносимость;
2. наблюдается сильное слюноотделение;
3. отсутствие дыхания, требуется немедленное его восстановление;
4. кома;
5. на лице присутствуют повреждения кожи.

Принцип работы основан на следующем. Эндотрахеальная трубка находится прямо в трахеи. Если ИВЛ краткосрочная, то доступ осуществляется непосредственно через нос или рот. При долгосрочной вентиляции надрез делается прямо на шее. По трубке в легкие поступает газообразная смесь. Вся система герметична, поэтому об оттоке воздуха не может быть и речи. Контроль за состоянием больного ведется при помощи мониторов. Они отображают:

1. объем воздуха;
2. показатели сатурации;
3. параметры сердечной деятельности.

Аппаратура для инвазивной вентиляции функционально заменяет человеку легкие. Но у нее есть ряд недостатков. Она требует постоянного контроля врачом и проверки работы всех клапанов. Снять систему без участия специалиста невозможно. Кроме трубки для полноценного дыхания потребуется еще большое количество дополнительных устройств.

Неинвазивный метод вентиляции легких

К аппаратам НИВЛ последние двадцать лет приковано особое внимание. В первую очередь потому, что могут одинаково легко использоваться и больнице, и в быту.
Неинвазивную вентиляцию выполняют без хирургического вмешательства, используя различные режимы продувки легких. Производится она при помощи маски-респиратора.
Данный метод предусматривает, что пациент может дышать самостоятельно, но для полноценного процесса требуется поддержка.
Методика неинвазивной вентиляции легких позволяет избежать интубации или трахеостомии. Такой способ более удобен для пациента.
Основные преимущества состоят в том, что:

1. сеанс можно начать в любой момент без особой подготовки, также легко все можно закончить;
2. пациент способен выполнять все необходимые ему функции: есть, пить, кашлять и говорить;
3. исключены осложнения и повреждения, которые может вызвать трубка;
4. прохождение воздуха через дыхательные пути позволяет придать ему нужные параметры естественным путем;
5. НИВЛ можно использовать даже на самых ранних стадиях болезни, это способствует быстрому улучшению состояния больного;
6. аппараты могут эффективно применять дома;
7. нет, так называемого процесса отвыкания.

Некоторые считают, что если пациент долго находится на ИВЛ, то он потом не сможет от него отказаться. Он будет бояться задохнуться, потому что до этого за него это делал аппарат. Но такое наблюдается только при инвазивном методе. При неинвазивной вентиляции человек продолжает самостоятельно дышать, а значит привычка не пропадает.

Источник

Аппарат ИВЛ из доступного медицинского оборудования (COVID-19)

Шаг первый: общие принципы работы
Мешочная клапанная маска (BVM), также известная как ручной реаниматолог (в России известная как мешок Амбу), представляет собой портативное устройство, используемое для обеспечения вентиляции с положительным давлением для пациентов, нуждающихся в помощи при дыхании. Такие аппараты используются для обеспечения временной вентиляции пациентов, когда механические вентиляторы недоступны, но они не используются в течение длительных периодов времени, поскольку они требуют, чтобы человек сжимал сумку через регулярные интервалы.

Этот самодельный аппарат автоматизирует сжатие BVM, так что его можно использовать для вентиляции пациента в течение неопределенного периода времени. Сжатие достигается путем многократного надувания / сдувания манжеты для измерения кровяного давления, обернутой вокруг BVM. Некоторые больницы оснащены настенными розетками для сжатого воздуха и вакуума, которые можно использовать для надувания и спуска манжеты измерения артериального давления. Электромагнитный клапан регулирует поток сжатого воздуха, который контролируется микроконтроллером Arduino.

Помимо BVM и манжеты для измерения артериального давления (обе из них уже доступны в больницах), для такой конструкции требуются детали стоимостью менее 100 долларов, которые можно легко приобрести в онлайн магазинах. Предлагаемые компоненты и ссылки для покупки предоставляются, но можно поменять многие части другими аналогичными компонентами, если перечисленные недоступны.

Шаг второй: Ардуино
Используя макетную плату мастер подключает к Ардуино транзистор TIP 120 и потенциометр, как показано на электрической схеме.
Обратите внимание, что резистор 1 кОм является дополнительным.

Arduino не может управлять клапаном напрямую. Arduino приводит в действие транзистор TIP 120, который действует как переключатель для включения и выключения клапана.

Потенциометр действует как «ручка регулировки скорости дыхания». Изменение настроек изменяет сигнал напряжения на вывод A0 Arduino. Код, работающий на Arduino, преобразует это напряжение в «частоту дыхания» и устанавливает скорость открытия и закрытия клапана в соответствии с ним.

Шаг третий: клапан
Дальше нужно подключить электромагнитный клапан.
Сначала снимите верхнюю крышку. Под крышкой три клеммы, V +, V- и GND. К клеммам нужно подключить провода. Мастер использует оранжевый провод для V +, синий для V- и черный для GND.

Дальше устанавливает на место крышку, и подключает провода согласно схемы.

Шаг четвертый: код
Загрузите IDE Arudino или откройте веб-редактор Arduino, (ссылка).
Если вы используете веб-редактор Arduino Create, вы можете получить доступ к эскизу этого проекта https://create.arduino.cc/editor/bruderd/75550cf9-db06-4515-85d2-501f4a059222/preview . Если вы используете Arduino IDE локально на своем компьютере, вы можете загрузить эскиз ниже.

Откройте эскиз, подключите Arduino к компьютеру и загрузите код в Arduino. Если у вас возникли проблемы с загрузкой эскиза, помощь можно найти здесь .

Подключите блок питания 12 В. Клапан должен периодически издавать щелкающий звук и загораться светодиод (см. видео). Если вы поворачиваете ручку потенциометра по часовой стрелке, клапан должен переключаться быстрее и медленнее, если вы поворачиваете ее против часовой стрелки.
diy_ventilator_mar27a.ino

Шаг пятый: установка штуцеров
Клапан имеет три выхода: A, P и В (выпуск). Когда клапан не работает, A соединен с В, а P закрыт. Когда клапан включен, A соединен с P, а выпуск В закрыт. Мастер собирается соединить P с источником сжатого воздуха, A с манжетой для измерения артериального давления, а В — с вакуумом. При такой конфигурации манжета для измерения артериального давления будет надуваться, когда клапан активен, и сдуваться, когда клапан неактивен.

Выпускной порт спроектирован так, чтобы он был просто открыт в атмосферу, но в данном случае необходимо подключить его к вакууму, чтобы манжета для измерения артериального давления быстрее спускалась. Для этого сначала снимите черный пластиковый колпачок, закрывающий выпускной порт. Затем поместите пластиковую прокладку закрутите штуцер.
Установите штуцеры на клапана А и Р.

Шаг восьмой: подсоединяем трубки
Последним шагом сборки является подключение манжеты для измерения кровяного давления к штуцеру А клапана.
Источник сжатого воздуха к штуцеру Р и В к вакууму.

Теперь устройство готово, за исключением маски. Мастер не медицинский работники поэтому не включил эти компоненты в проект, но предполагает, что они будут доступны в любой больнце.

Шаг девятый: тестирование
Подключите устройство. Если все подключено правильно, манжета для измерения артериального давления должна периодически надуваться и спускаться, как показано на видео.

Мастер не медицинский работник, поэтому у него нет доступа к больничным источникам сжатого воздуха или вакуума. Для тестирования он использовал небольшой воздушный компрессор и вакуумный насос. Он установил регулятор давления на компрессоре на 4 бар (58 фунтов на квадратный дюйм) и вакуум на -400 мм рт. Ст. (-7,7 фунтов на квадратный дюйм), чтобы имитировать больничные системы.
Заметки.

— Частоту дыхания можно регулировать, поворачивая потенциометр (между 12-40 вдохами в минуту). Используя данный аппарат сжатого воздуха / вакуума, мастер заметил, что при частоте дыхания, превышающей

20 вдохов в минуту, манжета для измерения кровяного давления не успевает полностью сдуться между вдохами. Это может не быть проблемой при использовании вакуума в больнице, так, как там, наверное, скорость потока больше.

-Мешок не полностью сжимается при каждом вдохе. Это может привести к недостаточной подаче воздуха в легкие пациента. Тестирование на манекене для медицинских дыхательных путей может выявить, так ли это на самом деле. Если это так, это можно исправить путем увеличения времени надувания во время каждого вдоха, что потребует редактирования кода Arduino.

-Мастер не проверял максимальную емкость манжеты для измерения кровяного давления. 4 бара намного выше, чем давление, обычно используемое при измерении артериального давления. Манжета не сломалась во время испытаний, но это не значит, что этого не произойдет в дальнейшем.

-BVM предназначен для работы без каких-либо дополнительных трубок между клапаном и носом / ртом пациента. Таким образом, для реального применения длина трубки между BVM и пациентом должна быть минимальной.

-Этот дизайн вентилятора не одобрен FDA и должен рассматриваться только как вариант » на крайний случай». Он был специально разработан таким образом, чтобы его можно было легко собирать из больничного оборудования и доступны комплектующих в ситуациях, когда просто нет более совершенных / более сложных альтернатив.

Источник