Flæðiskynjaralausnir í loftræstum

Notaðir eru flæðiskynjarartil að mæla flæðishraða blóðs eða súrefnis í gegnum æð. Ígræðanlegir flæðiskynjarar eru venjulega settir inn í sveigjanlegan belg (Mynd 20.10) sem er festur utan um skipið sem á að mæla flæðihraða.

Eftir því sem notkun og útbreiðsla öndunarvéla heldur áfram að aukast hefur CMOSens tækni komið á fót nýrri kynslóð flæðiskynjara.

Stöðugar loftflæðismælingar við svæfingaeftirlit, gjörgæslumeðferð sem og í klínískum og gönguferðum veita mikilvægar upplýsingar til að meta hegðun hjarta- og öndunarfæra og öndunarhringrásar og eru orðnar ómissandi í nútíma læknisfræði.

Vélræn loftræstikerfi sjá sjúklingum fyrir öndunargasi með vélrænum „loftdælum“ og þessi loftræstitækni notar jákvæðan þrýsting til að koma lofti í lungu sjúklingsins.

Mynd 1: Skýringarmynd öndunarvélar með dæmigerðum mismunandi skynjarastöðum og notkun rakatækis.

Aukning snjallra eiginleika sem eru felldir inn í þessar öndunarvélar, gera þeim kleift að laga sig sjálfkrafa að breytingum á lungnastarfsemi eða öndun sjúklings. Nútíma þrýstingsstýrð eða rúmmálsstýrð loftræsting er því nú sjúklingamiðuð en nokkru sinni fyrr. Þar sem færri og færri loftræstingarstillingar eru nauðsynlegar vegna aukinnar upplýsingaöflunar tækisins, hafa lækningaöndunarvélar í heildina orðið minna flóknar í notkun.

Óífarandi loftræsting vísar til loftræstingarmeðferða sem eru framkvæmdar með grímum eða nefholum. Þetta er oft nefnt grímuloftun eða NIV/NPPV (non-invasive ventilation or non-invasive positive pressure ventilation). Við ífarandi loftræstingu er barkarör eða barkahola sett í barka sjúklings til að veita lungum lofti. Báðar gerðir loftræstingar – ekki ífarandi og ífarandi – hafa verðleika og eru notaðar á annan hátt.

Þáttur sem ekki ætti að vanmeta er rakagjöf innöndunarloftsins þar sem það fer langt út fyrir þægindi sjúklinga. Vel rakað og hlýtt loft stuðlar verulega að velgengni öndunarmeðferðar þar sem það bætir bæði seytiafrennsli og þol gegn óífarandi öndunarmeðferð.

Núverandi þróun á sjúkrahúsum sýnir að ekki ífarandi loftræsting er notuð oftar í dag og við mun fleiri einkenni en nokkru sinni fyrr. Gjörgæsludeildir nota til dæmis í auknum mæli óífarandi loftræstingu sem fyrstu meðferðarlínu, sem dregur úr smitsjúkdómum, frávanatíma, lengd gjörgæsludeilda, þræðingartíðni og kostnaði.

Lykilatriðið fyrir allar öndunarvélar er nákvæm mæling á flæðihraða öndunargassins og rúmmáli öndunargassins sem streymir inn og út úr sjúklingnum. Þessar mælingar með mesta næmni og nákvæmni gera áður nefnda og nú á dögum ríkjandi sjúklingamiðaðri loftræstingu sem endurspeglar líka betur meinafræði sjúklingsins. Mynd 1 sýnir skýringarmyndagerð öndunarvélar með dæmigerðum loftflæði/skynjarastöðum.

Tæknilegar áskoranir

Flóknu öndunarrásirnar eru með margvíslegan breytileika í samsetningu vegna mismunandi gerða af slöngum, rakatækjum, síum og millistykki sem notuð eru. Þetta leiðir oft til leka og ófullkomleika, þess vegna er innöndunarflæðishraðinn (I) stundum verulega frábrugðinn flæðihraðanum sem raunverulega berst til sjúklingsins. Sama á við um útöndunarflæði (E). Loftflæðismælingar eru einnig hindraðar af stöðugum breytingum á lofthita, raka og samsetningu öndunarlofttegunda sem og mengun slöngur og útöndunar-/nærskynjara af hráka, sýkla og blóði. Vegna tæknilegra takmarkana voru áður fyrr gerðar mælingar á innöndunar- (I) og útöndunarflæði (E) inni í öndunarvélinni. Grófflæðisgildin voru síðan leiðrétt eins og kostur var með flóknum og oft ónákvæmum bótareikniritum.

Mynd 2. Skýringarmynd af loftræstiuppsetningu með mjög rakt loft og mjög lítið sjávarfallarúmmál, aðeins 5 ml.

Nærflæðisskynjarar verða að vera áreiðanlegir og hagkvæmir, stöðugir til langs tíma og þar að auki hafa fjölmarga aðra öndunarvélasértæka eiginleika til að vera hentugir fyrir nútíma sjúklingamiðaða loftræstingu. Auk þess þarf sérstaklega strangar kröfur um hreinlætishreinsun þar sem skynjararnir komast í snertingu við loft sem hugsanlega er mengað af sýkla.

Akkilesarhæll allra núverandi loftflæðisskynjara er notkun ásamt rakatækjum. Mikill raki verður vandamál þegar það leiðir til þéttingar, sem veldur stórsæjum vatnsdropum að rigna út í kaldari hluta öndunarvélarrásarinnar. Sem lausn eru allir Sensirion nær- og útöndunarskynjarar búnir auka ytri hitaeiningu. Notkun þessarar hitaeiningar með að hámarki 0,5 W nægir til að koma í veg fyrir þéttingu í skynjaranum á áreiðanlegan hátt og tryggja þannig stöðugan og áreiðanlegan rekstur til langs tíma.

Skýringarmyndin sem sýnd er á mynd 2 sýnir rakatæki sem venjulega er notaður í öndunarvélauppsetningum til að tryggja að öndunarloftið sé rakt vel. Stálhylkið í ofninum er haldið við 37 gráður og líkir eftir lungum með tengdum þrýstiskynjara sem notaður er til viðmiðunar. Stýrða lokinn er lokaður meðan á innöndunarlotu stendur og opnaður einu sinni á sekúndu í útöndunarhluta öndunarlotunnar.

Án þess að nota hitara geta einstakir vatnsdropar runnið yfir skynjaraeininguna og valdið ranglestri á mæligildum. Þessa ranglestur má greinilega greina á frávikum á útöndunar-/innöndunarrúmmáli frá viðmiðunarrúmmáli.

Horfur

Notkun og útbreiðsla öndunarvéla mun halda áfram að vaxa mjög í framtíðinni vegna vaxandi fjölda lungnasjúkdóma. Nútíma öndunarvélar gera sífellt vaxandi kröfur til skynjara til að leggja áherslu á sjúklinga og meðferð þeirra.

CMOSens tæknin hefur komið á fót nýrri kynslóð flæðiskynjara sem hafa sannað áreiðanleika sinn milljón sinnum á sviði CPAP tækja og bílaforrita með kostir öndunarvéla augljósir.

Það er tæknilegi kosturinn sem gerir framleiðendum kleift að átta sig á næstu skammtastökkum í loftræstingu.