I ventilatoriI ventilatori

I ventilatoriI ventilatori

Obiettivi :Capire quali sono e a cosa

servono le principali componenti meccaniche di un ventilatore

Capire in che modo il ventilatore funziona da un punto di vista complessivo

I ventilatori : definizione

I ventilatori meccanici a pressione positiva sono macchine che:

generano una pressione positiva in grado di promuovere un atto inspiratorio

Consentono l’espirazione passiva grazie all’energia elastica del sistema respiratorio

I ventilatori : struttura

Principali componenti di un ventilatore meccanico :

•Sistema di alimentazione dei gas•Valvola inspiratoria•Valvola espiratoria•Sistemi di trigger•Meccanismi di controllo e impostazione

Sistema di alimentazione dei gas

I gas utilizzati sono :

Ossigeno

Aria

Sistema di alimentazione dei gas

Il ventilatore miscela e pressurizza i gas attraverso due principali sistemi :

• pompa alternata• turbina

Sistema di alimentazione dei gas

Pompa alternata

raccoglie i gas

li miscela alla FiO2 scelta

li spinge nel circuito durante l’inspirazione

Sistema di alimentazione dei gas

Pompa alternata

Il volume erogato per singolo atto dipende dalla massima capacità di carica della pompa

Il mantenimento di un flusso inspiratorio costante è ugualmente limitato dalla capacità di carica della pompa

Sistema di alimentazione dei gas

Turbina

•Aspira i gas•Li comprime•Li invia al paziente tramite valvola unidirezionale

Sistema di alimentazione dei gas

Turbina

il controllo della rotazione della turbina permette di regolare il flusso o la pressione dei gas erogati

Sistema di alimentazione dei gas

Turbina

Il vantaggio della turbina è di essere sempre pronta ad erogare flusso e volume controllando anche la pressione

Sistema di alimentazione dei gas

Turbina

La miscelazione dei gas alla corretta FiO2 è garantita da elettrovalvole poste a monte della turbina

Valvola inspiratoria

Consente l’uscita dei gas verso la linea inspiratoria

Se è una servovalvola, è in grado di controllare istante per istante il flusso o la pressione erogate

Se è una servovalvola, utilizza un sensore di flusso e un sensore di pressione

Valvola inspiratoriaValvola inspiratoria

Valvola espiratoria

Si apre per consentire l’espirazione

È rigorosamente unidirezionale

I gas vengono espirati nell’ambiente

Valvola espiratoria

È spesso di tipo elettronico proporzionale, servocontrollata da un sensore di pressione

Genera la PEEP

Valvola espiratoriaValvola espiratoria

Trigger

Trigger inspiratorio

Attiva la fase inspiratoria del ventilatore in risposta ad uno sforzo inspiratorio da parte del paziente

Trigger

Trigger inspiratorio

Ne esistono tre tipi :

• trigger a pressione

• trigger a flusso

• trigger neurale

Trigger

Trigger inspiratorio a pressione

Il tentativo di inspirazione del paziente causa una caduta di pressione nel circuito

Un trasduttore segnala al ventilatore questa caduta di pressione

Quando si raggiunge il valore soglia impostato il ventilatore si attiva

Trigger inspiratorio a pressione

a b

Trigger

Trigger inspiratorio a pressione

Se si imposta una soglia di trigger bassa, basterà poco sforzo del paziente per attivare il ventilatore

Trigger

Trigger inspiratorio a flusso

Lo sforzo inspiratorio del paziente fa aumentare il flusso di compensazione presente nel circuito

Il paziente riceve subito un piccolo flusso d’aria

Il ventilatore si attiva quando questo flusso raggiunge il valore soglia

Trigger inspiratorio a flusso

a b

Trigger

Trigger inspiratorio a flusso

Se la soglia di trigger è bassa, il paziente dovrà fare poco sforzo per attivare il ventilatore

Trigger

Il trigger a flusso è più sensibile

del trigger a pressione

Trigger

Trigger neurale• è utilizzato nella modalità ventilatoria NAVA

(Neurally Adjusted Ventilatory Assist)

• il ventilatore attiva l’inspirazione quando inizia la depolarizzazione del diaframma

• ha bisogno di un SNG con elettrodi per il diaframma

Trigger

Trigger neurale

è più sensibile dei trigger a flusso o a pressione perché il ventilatore è sincronizzato sull’attività diaframmatica, la cui attivazione elettrica precede il flusso o il calo di pressione legato all’attività dei muscoli respiratori

Sistema di controllo e impostazione

Varia notevolmente a seconda del tipo di ventilatore

Le macchine più moderne hanno un sistema di controllo elettronico

Lo schermo touch screen semplifica l’utilizzo rendendolo più intuitivo e riducendo i tempi di apprendimento

Come funziona un ventilatore

Equazione di moto del sistema respiratorio :

Pressione = volume/compliance + resistenza x flusso

La pressione è quella generata dai muscoli respiratori + quella fornita dal ventilatore

Come funziona un ventilatore

Vanno prese in considerazione quattro variabili :

1. Pressione

2. Volume

3. Flusso

4. Tempo

Come funziona un ventilatore

Un ventilatore opera su una variabile per volta

Questa variabile si chiama variabile indipendente

Le altre si chiamano variabili dipendenti

Come funziona un ventilatore

In base all’equazione di moto si capisce che le altre variabili vengono influenzate da quella controllata dalla macchina

Come funziona un ventilatore

Queste variabili possono essere rappresentate come curve, raggruppabili in quattro categorie :

•Rettangolari (onda quadra)•Esponenziali•Triangolari (a rampa)•Sinusoidali

Come funziona un ventilatore

In base alla variabile controllata, si possono classificare i ventilatori come :

•Controllori di pressione•Controllori di volume•Controllori di flusso•Controllori di tempo

Ventilatore a controllo di pressione

Applica alle vie aeree una pressione costante

L’onda di pressione è rettangolare

Il flusso e il volume durante inspirazione saranno decrescenti per l’aumento della pressione alveolare

Ventilatore a controllo di volume

Dovrebbero mantenere costante il volume nel tempo

In realtà misurano il flusso istantaneo ed integrano il volume in base al flusso

Ventilatore a controllo di flusso

La variabile mantenuta costante è il flusso

Questo comporta aumenti della pressione, che variano in rapporto alla struttura anatomica delle vie aeree del paziente

Ventilatore a controllo di tempo

Il ciclo ventilatorio si può dividere in :

1. Fase inspiratoria

2. Passaggio dalla fase inspiratoria alla fase espiratoria

3. Fase espiratoria

4. Passaggio dalla fase espiratoria alla fase inspiratoria

Ventilatore a controllo di tempo

In ogni momento del ciclo ventilatorio può essere usata una di queste variabili (variabile di fase) per consentire il passaggio da una fase all’altra del ciclo

Ventilatore a controllo di tempo

Può iniziare la fase inspiratoria con un trigger a tempo, indipendentemente dagli sforzi inspiratori del paziente

Può funzionare con trigger a pressione o a flusso

Può interrompere la fase inspiratoria perché è durata un certo intervallo di tempo

Allarmi [1]

Sono molto importanti perché segnalano :

•Eventi riguardanti il paziente

•Eventi tecnici del ventilatore e del circuito

Allarmi [2]

Gli allarmi tecnici costituiscono un sistema di sicurezza del ventilatore e normalmente non sono modificabili da parte dell’utente

Allarmi [3]

Gli allarmi relativi al controllo e monitoraggio dei parametri ventilatori sono modificabili entro certi limiti da parte dell’operatore

Domande ?

?

Conclusioni