Мониторинг при высокочастотной ИВЛ. Кинетика газов при ВЧС ИВЛ
Выше мы уже отмечали, что главным недостатком существующих моделей высокочастотных струйных вентиляторов, препятствующим их широкому использованию, является отсутствие возможности мониторинга таких важных параметров респираторной функции, как среднее давление в дыхательных путях (Pmean), альвеолярное давление (auto-PEEP) статический торако-пульмональный комплайнс (Cst), а также содержание кислорода и двуокиси углерода в дыхательной газовой смеси.
Для осуществления мониторинга этих параметров при разработке нашего респиратора были использованы оригинальные конструктивные и алгоритмические новации.
Эти новации состоят в следующем.
1. Оригинальная методика анализа газов, при которой процесс измерений производится автоматически в режиме специально сформированного дыхательного цикла с остановкой ин-спираторного потока на высоте вдоха (пауза). Модуль имеет внешнюю синхронизацию с системой управления аппаратом ВЧС ИВЛ. Вся система газового анализа обеспечивает способность работать на минимальных порциях отобранного газа (не более 50 мл в минуту) и высокой дискретности измерений (до 100 измерений в секунду).
2. Для регистрации скоростных и объемных показателей респираторной механики потребовалось использование быстродействующих датчиков потока и давления. Каналы измерения потока и давления синхронизированы и благодаря этому позволяют получить точные данные о величинах потока и давления в разных фазах дыхательного цикла во всем диапазоне частот ВЧС ИВЛ.
Рассмотрим подробнее некоторые из этих новаций.
Для измерения концентрации кислорода используется быстродействующий и высокостабильный электрохимический датчик, близкий по технологии к широко применяемому в современных приборах электроду Кларка.
Для измерения концентрации двуокиси углерода применяется датчик, в котором используется метод инфракрасной абсорбционной спектроскопии. Для уменьшения возможности оседания водного конденсата и загрязнения внутренней поверхности измерительная камера выполнена из корунда, обработанного нанокристаллами оксида алюминия.
В модуле газового анализа реализованы оригинальные программы самоочистки камеры, автоматически запускающиеся при попадании влаги или загрязняющих инородных частиц в магистрали отбора газов. Малый объем измерительной камеры и большая скорость протяжки газовой смеси по измерительной магистрали (высокая производительность компрессора) также способствуют повышению точности измерения в условиях высоких частот вентиляции и большой скорости газовой струи.
Вся система газовых измерений надежно защищена от воздействия водного конденсата. Оригинальная схема датчика позволила избежать необходимости в его периодической калибровке эталонными газами.
Перечисленные новации в конструкции капнометрического модуля и использование быстродействующего и высокостабильного кислородного сенсора позволили существенно расширить возможности мониторинга внутрилегочной кинетики газов и параметров респираторной механики.
