Решења сензора протока у вентилаторима

Користе се сензори протоказа мерење брзине протока крви или кисеоника кроз суд. Имплантирани сензори протока су обично уграђени у флексибилну манжетну (слика 20.10) која се поставља око посуде чији се проток мери.

Како употреба и ширење вентилатора наставља да расте, тако је ЦМОСенс технологија успоставила нову генерацију сензора протока.

Континуирана мерења протока ваздуха током праћења анестезије, интензивне неге, као иу клиничким и амбулантним окружењима пружају важне информације за процену понашања кардиореспираторног и дисајног круга и постала су незаменљива у савременој медицини.

Системи механичке вентилације снабдевају пацијенте гасом за дисање помоћу механичких "ваздушних пумпи", а ова техника вентилације користи позитиван притисак за испоруку ваздуха у плућа пацијента.

Слика 1: Шематска конструкција вентилатора са типичним различитим положајима сензора и употребом овлаживача.

Повећање интелигентних карактеристика уграђених у ове вентилаторе, омогућава им да се аутоматски прилагоде променама у функцији плућа или дисању пацијента. Модерна вентилација контролисана притиском или запремином је стога сада више оријентисана на пацијента него икада. Пошто је потребно све мање и мање режима вентилације због повећања интелигенције уређаја, медицински вентилатори су генерално постали мање сложени за рад.

Неинвазивна вентилација се односи на вентилационе терапије које се изводе помоћу маски или назалних канила. Ово се често назива вентилација маском или НИВ/НППВ (неинвазивна вентилација или неинвазивна вентилација са позитивним притиском). Код инвазивне вентилације, ендотрахеална цев или трахеална канила се убацују у трахеју пацијента како би се плућа снабдевала ваздухом. Обе врсте вентилације – неинвазивна и инвазивна – имају заслуге и користе се на комплементаран начин.

Фактор који не треба потцењивати је влажење удахнутог ваздуха јер оно превазилази само удобност пацијента. Добро влажан и загрејан ваздух значајно доприноси успеху вентилационе терапије јер побољшава и дренажу секрета и толеранцију неинвазивне терапије вентилације.

Тренутни трендови у болницама показују да се неинвазивна вентилација данас користи чешће и за много више симптома него икада раније. Јединице интензивне неге, на пример, све више користе неинвазивну вентилацију као прву линију лечења, што смањује инфективне компликације, периоде одвикавања, дужину боравка на интензивној нези, стопу интубације и трошкове.

Кључно питање за све вентилаторе је тачно мерење брзине протока гаса за дисање и запремине гаса за дисање који улази и излази из пацијента. Ова мерења са највећом осетљивошћу и прецизношћу омогућавају претходно поменуту и ​​данас преовлађујућу вентилацију усмерену на пацијента, која такође боље одражава патофизиологију пацијента. Слика 1 приказује шематску конструкцију вентилатора са типичним положајима протока ваздуха/сензора.

Технички изазови

Сложени кругови за дисање имају широк спектар варијабилности састава због различитих типова цеви, овлаживача, филтера и адаптера који се користе. Ово често доводи до цурења и несавршености, због чега се инспираторна брзина протока (И) понекад значајно разликује од брзине протока која стварно стиже до пацијента. Исто важи и за експирациони проток (Е). Мерење протока ваздуха такође ометају сталне промене температуре ваздуха, влажности и састава гаса за дисање, као и контаминација црева и експираторних/проксималних сензора спутумом, патогенима и крвљу. Због техничких ограничења, мерења инспираторног (И) и експираторног протока (Е) су раније вршена унутар вентилатора. Грубе вредности протока су затим кориговане што је више могуће коришћењем сложених и често нетачних алгоритама компензације.

Слика 2. Шема вентилационог система са изузетно влажним ваздухом и веома малом плимном запремином од само 5 мл.

Сензори проксималног протока морају бити поуздани и исплативи, дугорочно стабилни и, штавише, имати бројне друге карактеристике специфичне за вентилатор да би били погодни за модерну вентилацију оријентисану на пацијента. Поред тога, потребни су посебно строги захтеви за хигијенску стерилизацију пошто сензори долазе у контакт са ваздухом који је потенцијално контаминиран патогенима.

Ахилова пета свих тренутних сензора протока ваздуха је употреба у комбинацији са овлаживачима. Висока влажност постаје проблем када доводи до кондензације, узрокујући да макроскопске капљице воде падају у хладније делове круга вентилатора. Као решење, сви Сенсирион проксимални и експирациони сензори су опремљени додатним спољним грејним елементом. Рад овог грејног елемента са максимално 0.5 В је довољан да поуздано спречи кондензацију у сензору и тиме обезбеди дуготрајан стабилан и поуздан рад.

Шема илустрована на слици 2 приказује овлаживач који се обично користи у поставкама вентилатора како би се осигурало да је ваздух за дисање добро влажан. Челични цилиндар у пећници се држи на 37 степени и симулира плућа са повезаним сензором притиска који се користи као референца. Контролисани вентил се затвара током циклуса инспиративног дисања и отвара једном у секунди за експирациони део циклуса дисања.

Без употребе грејача, појединачне капи воде могу да пређу преко сензорског елемента и да изазову погрешно очитавање мерних вредности. Ово погрешно читање може се јасно препознати по одступањима експираторне/инспирационе запремине од референтне запремине.

Изгледи

Употреба и ширење вентилатора наставиће снажно да расте у будућности због све већег броја плућних болести. Савремени вентилатори постављају све веће захтеве за сензоре како би се фокус ставио на пацијенте и њихову терапију.

ЦМОСенс технологија је успоставила нову генерацију сензора протока који су милионима пута доказали своју поузданост у области ЦПАП уређаја и аутомобилских апликација, при чему су предности за вентилаторе очигледне.

То је технолошка предност која ће омогућити произвођачима да остваре следеће квантне скокове у вентилацији.