Solunum cihazı olarak da bilinen ventilatör, solunum yetmezliği yaşayan hastalar için ventilasyon tedavisinde kullanılan sofistike bir tıbbi cihazdır. Bu cihazlar yoğun bakım ünitelerinde (YBÜ), ameliyathanelerde ve acil durum ortamlarında çok önemlidir.
Etki Mekanizması
Ventilatörler, bir endotrakeal tüp veya trakeal kanül aracılığıyla nazofarenkste aşırı basınç oluşturarak, inspiratuar faz sırasında havanın akciğerlere akışını kolaylaştırarak işlev görür. Ekspirasyon fazı akciğerlerin doğal elastik geri tepmesi nedeniyle pasif olarak gerçekleşir. Güvenilir ventilatör işlevi aşağıdakilerin hassas kontrolünü ve sürdürülmesini gerektirir:
- İnspirasyon: Akciğerlere hava veya oksijen verilmesi.
- Ekspirasyona Geçiş: İnhalasyondan ekshalasyona kontrollü geçiş.
- Ekspirasyon: Akciğerlerden pasif hava çıkışı.
- İnspirasyona Geçiş: Bir sonraki inhalasyon döngüsü için hazırlık.
Solunum Kontrol Yöntemleri
Havalandırma farklı yaklaşımlarla yönetilebilir:
Basınç Jeneratörleri: Bu ventilatörler inspirasyon fazı sırasında sabit bir basınç sağlar. Hava yolu basıncı arttıkça verilen hacim azalır. Hava yolu direnci artarsa veya bir sızıntı varsa ventilatör önceden ayarlanmış basıncı korumak için ayarlama yapar.
Akış Jeneratörleri: Bu cihazlar akciğerlere sabit bir gaz karışımı akışı sağlar. Akciğer direnci değişse bile önceden ayarlanmış hacmin verilmesini sağlarlar. Sızıntı durumunda, tidal hacmin bir kısmı akciğerleri atlayabilir.
Kontrol Prensipleri
Ventilatörler solunumu hacim, basınç veya zamana göre kontrol eder:
- Hacim Kontrolü: Önceden tanımlanmış bir inspirasyon hacmine ulaşılana kadar ventilasyon devam eder.
- Basınç Kontrolü: Ventilasyon, ayarlanmış bir hava yolu basıncına ulaşılana kadar devam eder.
- Zaman Kontrolü: Ventilasyon önceden belirlenmiş bir süre boyunca sağlanır.
Hasta güvenliğini sağlamak için maksimum basınç veya hacim gibi sınırlamalar ayarlanabilir. Hacim kontrollü ventilatörler basınç sınırlı olabilir ve basınç kontrollü cihazlar hacim sınırlı olabilir.
Ventilasyon Teknikleri
Kontrol ve ventilasyon parametrelerini ayarlayarak çeşitli teknikler kullanılabilir:
- İnspiratuar Oksijen Konsantrasyonu: Verilen oksijen yüzdesi.
- Solunum Hızı: Dakikadaki nefes sayısı.
- Tidal Hacim: Nefes başına verilen hava hacmi.
- PEEP (Pozitif Ekspirasyon Sonu Basıncı): Ekspirasyonun sonunda akciğerlerde muhafaza edilen basınç.
Ventilatörün Bileşenleri
Bir ventilatör birkaç temel bileşenden oluşur:
- Çalışma ve Kontrol Sistemi: Havalandırma ayarlarını ve ayarlamalarını yönetmek için elektronik olarak kontrol edilir ve elektrikle çalıştırılır.
- Gaz Karıştırma Cihazı: Solunum gazlarının (örn. hava ve oksijen) uygun karışımını birleştirir ve iletir.
- Hasta Sistemi: Ventilatörü hastaya bağlayan solunum tüplerini, nemlendiricileri ve valfleri içerir.
- İzleme ve Çalıştırma Ünitesi: Ventilasyon parametrelerini görüntüler ve ayarlanmasını sağlar ve hasta durumunu izler.
Çalıştırma ve Kontrol Sistemi
- Mikroişlemci: Solunum döngülerinin zamanlamasını ve koordinasyonunu kontrol eder.
- Kullanıcı Arayüzü: Parametreleri ayarlamak ve ayarlamak için dokunmatik ekranlar ve düğmeler içerir.
- Alarm Sistemi: Sağlık hizmeti sağlayıcılarını yüksek basınç, bağlantı kesilmesi veya hasta durumundaki değişiklikler gibi konularda uyarır.
Tetikleme Mekanizması
Modern ventilatörler, hastanın kendi solunum çabalarını algılayan ve gerektiğinde destekli ventilasyonu başlatan mikroişlemci kontrollü bir tetikleyici içerir. Bu, hastaları uzun süreli ventilasyondan ayırmak için çok önemlidir.
Gaz Karıştırma Cihazı
- Akış Ölçer: Gazların akışını ölçer ve düzenler.
- Oranlama Valfi: Hava ve oksijeni istenen oranlarda karıştırır.
- Oksijen Sensörü: Verilen oksijen konsantrasyonunu izler.
Hasta Sistemi
- Solunum Tüpleri: Gaz karışımını hastaya iletir.
- Nemlendiriciler: Solunum yollarının kurumasını önlemek için solunan havaya nem ekler.
- Valfler: Gazların tek yönlü akışını sağlar ve geri akışı önler.
İzleme ve Çalıştırma Ünitesi
- Ekran Görüntüsü: Basınç, hacim ve diğer parametrelerle ilgili gerçek zamanlı verileri gösterir.
- Kontroller: Havalandırma ayarlarının yapılmasına izin verir.
- Sensörler: Tidal hacim, solunum hızı ve inspirasyon basıncı gibi çeşitli fizyolojik parametreleri ölçer.
Ek Hususlar
- Weaning (Sütten kesme): Hastanın solunum fonksiyonu iyileştikçe ventilatör desteğinin kademeli olarak azaltılması.
- Ventilasyon Modları: Sürekli Pozitif Havayolu Basıncı (CPAP) ve Bilevel Pozitif Havayolu Basıncı (BiPAP) gibi farklı modlar, hasta ihtiyaçlarına göre özel destek sağlar.
- Güvenlik Özellikleri: Yedek güç kaynakları, acil durum manuel ventilasyon seçenekleri ve çeşitli arızalar veya hasta koşulları için titiz alarmlar içerir.
Tarih
İlk Kavramlar ve İlkel Cihazlar
Antik Çağlar: Suni solunuma yönelik ilk girişimler arasında Eski Ahit ve Galen’in eserleri gibi antik metinlerde tanımlanan ağızdan ağza canlandırma gibi teknikler yer almaktadır.
15. Yüzyıl: İsviçreli doktor Paracelsus, mekanik ventilasyonun erken bir öncüsü olarak hastaların akciğerlerini şişirmek için bir körük kullanmasıyla tanınır.
17. Yüzyıl
1832: İskoç doktor John Dalziel, vakum pompası kullanarak kolera vakalarında solunuma yardımcı olmak için negatif basınç kullanımını tanımladı.
1854: Alfred Jones, solunum güçlüğü çeken hastaları tedavi etmek için kullanılan negatif basınçlı ventilatörün erken bir formu olan “Spirophore “u icat etti.
20. Yüzyılın Başları
1918: İspanyol gribi pandemisi solunum desteği alanındaki gelişmeleri hızlandırdı. Harvard Üniversitesi’nden Dr. Philip Drinker ve Dr. Louis Shaw, 1928 yılında demir akciğer olarak da bilinen “Drinker Respiratörü “nü icat etti. Bu negatif basınçlı ventilatör, özellikle çocuk felci salgınları sırasında solunum felci olan hastalar için yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
1930s: John Emerson tarafından demir akciğerin geliştirilmiş tasarımları, cihazı daha pratik ve yaygın hale getirdi.
20. Yüzyılın Ortaları
1940s: İkinci Dünya Savaşı pozitif basınçlı ventilasyonda ilerlemelere sahne oldu. Charles D. S. Manley tarafından geliştirilen “Manley Ventilatörü” sahra hastanelerinde anestezi ve ameliyat sonrası bakım için kullanıldı.
1952: Kopenhag çocuk felci salgını demir akciğerin sınırlarını ortaya çıkardı. Dr. Bjørn Ibsen trakeostomi yoluyla pozitif basınçlı ventilasyon kavramını ortaya atarak modern ventilasyon desteğinin temelini attı.
1955: Carl Gunnar Engström tarafından geliştirilen Engström ventilatörü, ilk pozitif basınçlı mekanik ventilatörlerden biri oldu ve solunum bakımında önemli bir ilerlemeye işaret etti.
20. Yüzyılın Sonları
1960s: Aralıklı pozitif basınçlı ventilasyonun (IPPV) kullanılmaya başlanması ve modern yoğun bakım ünitelerinin (YBÜ) geliştirilmesi solunum desteğinde devrim yarattı.
1971: Forrest Bird, güvenilirliği ve kullanım kolaylığı nedeniyle hastanelerde yaygın olarak kullanılan “Bird Mark 7” ventilatörünü geliştirdi.
1980s: Mikroişlemci teknolojisi ventilatörlere dahil edilmeye başlandı ve daha hassas kontrol ve izleme olanağı sağladı. 1981’de piyasaya sürülen Siemens 900C, bu teknolojiyi kullanan ilk ventilatörlerden biriydi.
1990s: Senkronize aralıklı zorunlu ventilasyon (SIMV) kavramı tanıtıldı ve ventilatör belirli aralıklarla zorunlu nefesler sağlarken hastaların nefesleri başlatmasına izin verildi.
21. Yüzyıl
2000s: Yüksek frekanslı osilasyonlu ventilasyon (HFOV) ve basınç ayarlı hacim kontrolü (PRVC) gibi gelişmiş modlar, akut solunum sıkıntısı sendromu (ARDS) ve diğer karmaşık durumları olan hastalara daha iyi destek sağlamak için geliştirildi.
2010s: Non-invaziv ventilasyon (NIV), kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) ve uyku apnesi gibi durumların tedavisinde popülerlik kazandı. Taşınabilir ve ev tipi ventilatörler daha gelişmiş hale geldi ve uzun süreli ventilasyon gerektiren hastalar için daha iyi yaşam kalitesi sağladı.
2020: COVID-19 pandemisi, küresel talebi karşılamak için acil durum ventilatörlerinin hızla geliştirilmesi ve konuşlandırılmasıyla ventilatör teknolojisindeki yenilikleri hızlandırdı. Bu dönemde ayrıca ventile edilen hastalar için teletıp ve uzaktan izleme kullanımında artış görüldü.
İleri Okuma
- MacIntyre, N. R., & Branson, R. D. (2009). Mechanical Ventilation. Elsevier Health Sciences.
- Tobin, M. J. (Ed.). (2013). Principles and Practice of Mechanical Ventilation. McGraw Hill Professional.
- Pilbeam, S. P., & Cairo, J. M. (2016). Mechanical Ventilation: Physiological and Clinical Applications. Elsevier Health Sciences.
- Brochard, L., Slutsky, A., & Pesenti, A. (2017). Mechanical ventilation to minimize progression of lung injury in acute respiratory failure. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 195(4), 438-442.
- Heuer, J. F., & Pelosi, P. (2017). Practical aspects of the patient-ventilator interaction. Critical Care, 21(1), 1-8.
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.