تويت
جهاز التنفس الاصطناعي أو Ventilator هو أحد المعدات الطبية المستخدمة لمساعدة المرضى على التنفس. ينقذ هذا الجهاز حياة العديد من المرضى من خلال ضبط ضغط و حجم غازات التنفس. في هذه المقالة، نشرح أنواع أجهزة التنفس الاصطناعية وكيفية عمل و استخدامها.
ما هو جهاز التنفس الاصطناعي؟
“جهاز التنفس الاصطناعي” أو Ventilator هو جهاز يساعد الرئتين على التنفس أو يؤدي بشكل كامل وظيفة الرئتين والجهاز التنفسي في الجسم. هذا الجهاز له أنواع مختلفة وعادة ما يستخدم لمرضى في وحدة العناية المركزة (ICU).
الصورة: جهاز التنفس الصناعي
أنواع أجهزة التنفس
يتم استخدام جهاز التنفس الصناعي بناءً على شدة مشكلة الجهاز التنفسي للمرض و ظروف البيئية. فجهاز التنفس الصناعي قناع للوجه، جهاز انعاش يدوي، أنبوب التنفس داخل الرغامى، وجهاز تنفس الصناعي الميكانيكي هم أنواع هذا الجهاز.
جهاز التنفس الاصطناعي قناع للوجه
“جهاز التنفس الصناعي قناع للوجه” (Face Mask Ventilators) هي طريقة غير جراحية. هذه الطريقة مناسبة للمرضى الذين يعانون من مشاكل خفيفة في التنفس. تساعد هذه الطريقة في عمل الرئة بطريقة مقطعية. يستخدم هذا الجهاز لأمراض الرئة المزمنة بما في ذلك (Chronic Obstructive Pulmonary Disease).
الصورة: جهاز التنفس الصناعي قناع للوجه
جهاز انعاش يدوي
يمكن القول أن أبسط أنواع اجهزة التنفس الاصطناعي هو “جهاز انعاش يدوي”. يتكون هذا الجهاز من كيس هوائي وقناع يساعد المريض على التنفس. تستخدم هذه الطريقة بشكل مؤقت لمساعدة الشخص على التنفس وفي الحالات الخفيفة من مشاكل الجهاز التنفسي وحالات الطوارئ.
الصورة: جهاز التنفس الصناعي اليدوي
أنبوب التنفس داخل الرغامى
یعتبر جهاز التنفس داخل الرغامى (Tracheostomy Ventilators) إجراءً جائرًا و یستخدم في حالات مشاكل التنفس الحادة التي يسببها انسداد المجاري الهوائية. في هذه الطريقة يقوم الطبيب بعمل شق صغير في الحلق و ادخال أنبوب ضيق في القصبة الهوائية، و یتم التنفس مباشرة من خلال القصبة الهوائية دون الحاجة إلى الأنف و الفم. تستخدم هذه الطريقة في حالات الطوارئ، قبل استخدام جهاز التنفس الصناعي و فی المرضى الذين يحتاجون إلى مساعدة مستمرة في التنفس، بما في ذلك الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات عصبية عضلية. جهاز تنفس الصناعي الميكانيكي
يتطلب استخدام “أجهزة التنفس الصناعي الميكانيكي” او (Mechanical Ventilators) وجود طبيب متخصص. في هذه الطريقة الغازية، يتم إدخال أنبوب ضيق في الرئة، وهو متصل بجهاز يمد الجسم بالأكسجين. تستخدم هذه الطريقة للمرضى الذين يعانون من مشاكل التنفس الحادة.
الصورة: جهاز التنفس الاصطناعي
أنواع جهاز تنفس الصناعي الميكانيكي
تم استخدام جهاز التنفس الصناعي الميكانيكي لأول مرة في عام 1929. ينقسم هذا الجهاز إلى فئتين، الضغط الإيجابي والضغط السلبي، حسب نوع الضغط.
- جهاز التنفس الاصطناعي بالضغط الإيجابي: تدخل أجهزة التنفس الصناعي هذه الهواء إلى الرئتين من خلال أنبوب وتنقسم إلى نموذجين غازيين وغير باضعين. الفرق بين هذه النماذج هو طريقة استخدام أنبوب التنفس.
- جهاز التنفس الصناعي الغازي: في أجهزة التنفس الصناعي الغازية، قد يدخل أنبوب الهواء القصبة الهوائية من خلال الأنف أو الفم (التنبيب الرغامي) أو من خلال ثقب صغير يتم إنشاؤه في الحلق (فغر الرغامي). هناك ثلاثة أنواع من مراوح الضغط الإيجابي والعدواني.
-ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (CPAP): تقوم هذه الأجهزة بتوصيل الهواء إلى الرئتين بضغط ثابت وثابت.
-المعايرة التلقائية لضغط مجرى الهواء الإيجابي (APAP): في هذه الأجهزة، يتم ضبط ضغط الهواء بناءً على أنماط التنفس.
-ضغط مجرى الهواء الإيجابي ثنائي المستوى (BiPAP): في هذه الأجهزة، يختلف ضغط الهواء عند الاستنشاق والزفير. - جهاز التنفس الصناعي غير الغازي: في طرق الغير غازية، يدخل الأكسجين القصبة الهوائية من خلال قناع وبدون تنبيب.
- جهاز التنفس الاصطناعي بالضغط السلبي: يرسل هذا الجهاز الهواء إلى هذا العضو عن طريق خلق ضغط سلبي في الرئتين، مثل التنفس الطبيعي للإنسان. غطت أجهزة التنفس القديمة هذه الجسم بالكامل من الساقين إلى الرقبة أو كانت عبارة عن شريحة صغيرة في الصدر تسببت في ضغط سلبي.
كيف يعمل جهاز التنفس الصناعي؟
تعد أجهزة التنفس الصناعي ذات الضغط الإيجابي من أكثر أنواع هذه الأجهزة شيوعًا في المستشفيات ووحدات العناية المركزة. جهاز التنفس الصناعي يرسل الأكسجين إلى الرئتين في دورة منتظمة ويزيل ثاني أكسيد الكربون منه. تُدخل هذه الأجهزة حجمًا أو ضغطًا معينًا للهواء في الرئتين.
- أجهزة مع حجم متحكم فيه: في هذه الأجهزة، يدخل حجم محدد مسبقًا من الهواء إلى القصبة الهوائية للمريض. حتى لو زاد هذا الحجم من ضغط مجرى الهواء. عندما يتوقف تدفق الهواء، تنقبض الرئة ويغادر ثاني أكسيد الكربون الرئة.
- أجهزة مع ضغط متحكم فيه: حتى يصل ضغط الأكسجين في الشعب الهوائية إلى مستوى عتبة، سيدخل الهواء إلى الرئتين. يختلف حجم الهواء الذي يصل إلى الرئتين في هذا الجهاز بناءً على مقاومة الجهاز التنفسي وقدرة الرئتين.
- التحكم المزدوج: في هذه الأجهزة، يتم التحكم علي ضغط وحجم الهواء الداخل إلى الرئتين ويتغير تدفق الهواء وفقًا لاحتياجات المريض.
مكونات جهاز التنفس الاصطناعي
جميع مراوح التهوية الميكانيكية القياسية مصنوعة من أربعة أجزاء رئيسية. ينقل أنبوب القصبة الهوائية الموجود في هذا الجهاز الهواء من الممرات الهوائية إلى الرئتين. يدخل الهواء الذي يحتوي على نسبة عالية من الأكسجين إلى أنبوب القصبة الهوائية من جهاز التهوية الميكانيكية. في طريقه، يمر هذا الهواء عبر قسم منظم يغير رطوبته ودرجة حرارته وفقًا لظروف الرئتين. يتم نقل الهواء الذي يحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون إلى جهاز التنفس الصناعي من خلال أنبوب منفصل من الرئة. شاشة جهاز التنفس الصناعي
في الشكل أدناه، يمكنك رؤية أجزاء مختلفة من الشاشة في جهاز التنفس الصناعي. يُظهر الصف الأول المعلمات التنفسية للمريض. ترتبط الأرقام الموجودة أسفل الصورة بمعلمات الجهاز التي يمكن للمستخدم تغييرها وفقًا لاحتياجات المريض.
ستساعدك المصطلحات التالية على العمل مع جهاز التنفس الاصطناعي.
- PEP: تُظهر هذه المعلمة الضغط الإيجابي للهواء المتبقي في الأكياس الهوائية بعد الزفير. يتسبب هذا الهواء في بقاء الأكياس الهوائية مفتوحة ويسهل تبادل الأكسجين مع الشعيرات الدموية. يؤدي تغيير هذه المعلمة من قبل المستخدم إلى تغيير كمية تبادل الأكسجين في الرئتين.
- Fio2: نسبة الأكسجين التي تدخل رئتي الشخص من الجهاز. زيادة هذه المعلمة تزيد من تبادل الأكسجين في الوسادة الهوائية وتقليلها يقلل من هذه العملية.
- Vti: “حجم المد والجزر” او Tidal Volume هو حجم الهواء الذي يدخل الأنابيب التنفسية في كل نفس. تؤدي زيادة هذا الحجم إلى تقليل ضغط ثاني أكسيد الكربون.
- RR: معدل التنفس هو متغير يوضح عدد الأنفاس في الدقيقة (breaths/min).
- Ftot: يُظهر معدل التدفق الحد الأقصى لتدفق الهواء (L/min) الذي يسلمه جهاز التنفس الصناعي إلى الرئتين في كل حجم مد والجزر.
- I/E: يوضح نسبة وقت الاستنشاق Inhalation إلى وقت الزفير Exhalation. تتغير هذه المعلمة عن طريق تغيير معدل التدفق و وقت الشهيق والزفير وحجم المد والجزر.
- RAMP: هذا هو المصطلح لمراوح التحكم في الضغط ويسمح بزيادة ضغط مجرى الهواء الإيجابي أثناء الزفير.
ميزات جهاز التنفس الاصطناعي
يحتوي جهاز التنفس الصناعي القياسي على ثلاث ميزات رئيسية، وتتغير متغيراته ووضع التشغيل بناءً على هذه الميزات الثلاث. هذه الخصائص الثلاث هي الزناد والدورة و الحد.
- الزناد (Trigger) : الزناد في جهاز التنفس الصناعي هو العامل الذي يبدأ التنفس بمساعدة الجهاز. هناك نوعان من محركات الأقراص في مراوح قياسية.
- المريض: جهد المريض في التنفس هو إشارة لبدء التهوية الميكانيكية.
- التوقيت: يحدد التوقيت الذي يحدده المستخدم متى سيبدأ جهاز التنفس الصناعي في التنفس.
- الدورة (Cycle): تحدد الدورة نوع الرسالة التي توقف التنفس بواسطة جهاز التنفس الصناعي. الحجم والضغط والوقت هي العوامل الرئيسية الثلاثة لنهاية التنفس في جهاز التنفس الصناعي.
- التنفس المعتمد على الحجم: يتوقف تنفس الجهاز عند إزالة كمية محددة مسبقًا من الأكسجين من الجهاز.
- التنفس المعتمد على الضغط: يتوقف تنفس الجهاز عند إزالة ضغط الأكسجين المحدد مسبقًا من الجهاز.
- التنفس المعتمد على الوقت: ينتهي التنفس الميكانيكي بعد فترة زمنية محددة مسبقًا.
- الحد (Limit) : الحد هي معلمة يجب ألا تتجاوز المبلغ المحدد بواسطة التطبيق (بناءً على احتياجات المريض). المعلمات المحددة في جهاز التنفس الصناعي هي الضغط والحجم والوقت.
حالات جهاز التنفس الاصطناعي
جهاز التنفس الاصطناعي له أوضاع أو حالات تشغيل مختلفة، والتي يتم ضبطها بالكامل بواسطة الجهاز نفسه أو يقوم المستخدم بضبطها، أو يقوم المستخدم والجهاز بإجراء التعديلات. الفرق بين هذه الأوضاع الثلاثة هو عدد الأنفاس التي يتحكم بها الجهاز.
- الوضع المتحكم فيه: يستخدم هذا الوضع للمرضى الذين يعانون من مشاكل تنفسية شديدة. في هذا الوضع، يستشعر الجهاز جميع حركات التنفس الإرادية للمريض ويضبطها وفقًا للضغط والحجم المحددين مسبقًا. إن التهوية ACVC (التحكم في مستوى الحجم) و ACPC (التحكم في الضغط) هما وضعان لهذا الوضع.
- وضع التنفس مع مساعدة: يُستخدم وضع الجهاز هذا للمرضى الذين يتعافون من الربو الحاد. في هذه الحالة، يتم ضبط معظم ضغط غاز بمساعدة الجهاز. سائق هذا الوضع هو تنفس المريض.
- الوضع المشترك: يستخدم هذا الوضع عادة لتثبيت تنفس المريض وقبل فصل المريض عن الجهاز. في هذه الحالة، يقوم المستخدم بضبط عدد أنفاس المريض ليتم ضبطه بواسطة الجهاز. يتم تعيين تنفس المريض الآخر كوضع تنفس تطوعي/مدعوم. هذا الوضع هى SIMV في جهاز التنفس الاصطناعي.
ما هي الآثار الجانبية لجهاز التنفس الاصطناعي؟
استخدام جهاز التنفس الاصطناعي، مثل عمليات العلاج الأخرى، بالإضافة إلى العديد من الفوائد التي تعمل على تحسين حالة المرضى، يؤدي أيضًا إلى حدوث مضاعفات ستظهر بشكل أكبر في الاستخدام طويل الأمد لأجهزة التنفس الصناعي. توضح القائمة التالية المشكلات المحتملة لاستخدام هذا الجهاز لفترة طويلة.
- يحدث انخماص الرئة عندما لا تمتلئ الرئتان تمامًا بالهواء. في هذه الحالة التي تسمي Atelectasis، تقل كمية الأكسجين التي تدخل الأوعية الدموية.
- قد يؤدي استخدام أنابيب التنفس الصناعي إلى دخول المخاط أو اللعاب إلى الجهاز التنفسي.
- قد تؤدي زيادة الضغط داخل الرئة أو زيادة تركيز الأكسجين في الرئة إلى تلف أنسجة الرئة.
- قد يؤدي تراكم السائل الخلالي في الأكياس الهوائية إلى الوذمة الرئوية.
- قد يؤدي استخدام هذا الجهاز إلى خروج الهواء من الرئتين إلى الفراغ بين الرئتين، مما يسبب الألم وصعوبة التنفس، وفي بعض الحالات، الانهيار التام للرئة.
- تعد عدوى الرئة أو التهاب الجيوب الأنفية مشكلة أخرى تتعلق باستخدام جهاز التنفس الصناعي على المدى الطويل.
- قد يؤدي استخدام هذه الأجهزة إلى انسداد مجرى الهواء وتلف الحبال الصوتية.
استنتاج
تستخدم أجهزة التنفس الاصطناعي لمساعدة المرضى على التنفس في وحدة العناية المركزة أو المرضى الذين يحتاجون إلى التعافي بسبب مشاكل التنفس الخفيفة، بما في ذلك انسداد مجرى الهواء. بناءً على احتياجات المريض، يتحكم هذا الجهاز في جزء أو كل تنفس الشخص. بالإضافة إلى الفوائد العديدة التي يوفرها هذا الجهاز لتحسين حالة المريض، فإن استخدامه على المدى الطويل يسبب مضاعفات مثل تراكم السوائل في الرئتين، والتهابات الجهاز التنفسي، وتلف الأحبال الصوتية.
أسئلة مكررة
في هذا القسم، نجيب على أسئلة مختلفة حول التنفس الاصطناعي أو جهاز التنفس الصناعي.
ما هو جهاز التنفس الاصطناعي؟
جهاز التنفس الصناعي هو جهاز تهوية يساعد المرضى على التنفس. يستخدم هذا الجهاز عندما يحتاج تنفس المريض إلى تحسين أو عندما تكون الرئة غير قادرة على التنفس من تلقاء نفسها.
ما هو التنبیب الرغامی؟
التنبیب الرغامی هو إحد طرق العلاج لتحسين تنفس المريض. في هذا الطريق، لتحسين عملية التنفس، يتم إدخال أنبوب في القصبة الهوائية للمريض من خلال الفم أو الأنف أو من خلال ثقب صغير في الحلق