переключения актов дыхательного цикла равносилен определению координат точек, соотнетствующих переключению на плоскости и системе координат объем — время (рис. 21). В аппаратах типа РО при заданном дыхательном объеме VT установленной скорости вдувания Vi и отношении TE/Ti==m минутная вентиляция не зависит от установленного объема и поэтому скорость вдувания однозначно определяет(для каждого значения m) минутную вентиляцию.

На графике (рис. 21, а) видно, что момент переключения на выдох определен как точка пересечения линииV=VT и линии, проведенной через начало координат под углом, равным скорости вдувания, а момент переключения на вдох задан как точка пересечения линииV==0 с линией, проведенной из предыдущей точки под углом к оси абсцисс, равным скорости растяжения мехов VE. Из этого графика следует, что изменение VT при постоянном отношении VI/VE обратно пропорционально частоте дыхания, и минутная вентиляция однозначно зависит от Vi.

Ваппаратах с переключением по времени и разделительной емкостью (рис. 21,6) связь минутной вентиляции со скоростью вдувания дополняет переменная продолжительность паузы вдоха. Именно поэтому регулятор скорости вдувания нельзя отградуировать в единицах минутной вентиляции, хотя она может быть рассчитана как произведение известных значений частоты и объема.

Еще более усложняется связь минутной вентиляции со скоростью вдувания, если в аппаратах предусмотрена независимая регулировка длительности паузы вдоха. В аппарате «Пневмотрон-80» (рис. 21, в) независимо устанавливают дыхательный объемVT, скорость вдувания (ступенчато!), длительность паузы вдоха Tip. Затем в аппарате вычисляется продолжительность вдоха и автоматически устанавливается длительность выдохаТЕ, обеспечивающая независимо установленное отношение продолжительностей вдоха и выдоха. Здесь, конечно, также невозможна градуировка регулятора скорости вдувания в единицах минутной вентиляции. Более того, значительно затруднена установка требуемой частоты дыхания, поскольку она зависит от значений всех перечисленных факторов.

Вряде простых моделей («Пульмотор-19») с генератором вдоха постоянного потока установлен механизм, позволяющий по калиброванным шкалам раздельно установитьTi и ТЕ, а разделительная емкость ограничивает дыхательный объем. Здесь (рис. 21, г) моменты переключения определяются только временными факторами, и в зависимости от установленной скорости вдувания Vi дыха тельный объем VT может быть подан с некоторой задержкой на вдохе, без нее или вовсе не подан. Поэтому и минутная вентиляция непосредственно не устанавливается.

						Таблица 8
	Организация управления основными параметрами ИВЛ
Тип генератора		Разделительная	Вид органа	Организация органов управления основными пара-
вдоха		емкость	управления	метрами аппаратов ИВЛ с переключением со вдоха
				на выдох
				по объему	по времени	по давлению

Генератор вдо-	Отсутствует	Управление пара-	Задание дыха-	Задание частоты	Задание давления
ха постоянного		метром, опреде-	тельного объе-	дыхания и отно-	конца вдоха
потока		ляющим пере-	ма обычно по	шения Ti/Тв или	обычно по мано-
		ключение со вдо-	градуиро-	длительности	метру
		ха на	ванной шкале	вдоха и выдоха	или градуирован
		выдох		по	ной шкале
				градуированным
				шкалам
		Управление вто	Управление	Управление ско-	Управление ско-
		рым основным	скоростью вду-	ростью вдувания;	ростью вдувания;
		параметром	вания;	обычно градуиру-	обычно не гра-
			обычно гра-	ется в единицах	дуируется (РД-1)
			дуиру	вентиляции
			ется в единицах	(«Спирон», «Фа-
			частоты или	за», «Лада»)
			вентиляции
			(«Пневмотрон-
			80»)
	Имеется	Управление пара	Задание дыха-	Задание частоты	Задание давления
		метром, определя	тель	дыхания и отно	конца вдоха обыч
		ющим переключе	ного объема	шения Ti/Тв обыч	но по манометру
		ние со вдоха на	обыч	но по градуиро
		выдох	но по градуиро	ванной шкале
			ванной шкале
		Управление вто-	Управление	Ограничение ды-	Управление ско-
		рым основным па	скоростью вду-	хательного объе-	ростью вдувания;
		раметром	вания,	ма	шкала обычно не
			обычно гра-	в разделительной	градуируете»
			дуиру-	емкости и управ-	(РН-59, «Пульмо-
			ется в единицах	ление скоростью	мат»)
			вентиляции	вдувания («Спи-
			(РО-2, РО-5,	ромат-650»,
			РО-6)	«UV-1»)
Генератор вдо-	Отсутствует	Управление пара-	Задание дыха-	Задание частоты	Задание давления
ха переменного		метром, опреде-	тельного объе-	дыхания по гра-	конца вдоха
потока		ляющим пере-	ма обычно по	дуированной шка
		ключе	градуиро	ле
		ние со вдоха на	ванной шкале
		выдох
		Управление вто-	Управление	Управление ды-
		рым основным	частотой дыха-	хательным объе-
		параметром	ния обычно по	мом вентиляцией
			градуиро-	(ДП-8, SF-4)
			ванной шкале
			(«Вита-1»,
			«Кейп-
			Вейн»)
	Имеется	Управление пара-	Задание дыха-	Задание частоты	Задание давления
		метром, опреде-	тельного объе-	дыхания по гра-	конца вдоха
		ляющим пере-	ма	дуированной
		ключе		шкале
		ние со вдоха на
		выдох
		Управление вто		Управление ми-
		рым основным		нутной вентиля-
		параметром		цией
				по градуирован-
				ной шкале («Энг-
				стрем-150, -200 и
				–300»)

В аппаратах с генератором вдоха переменного потока обычно предусматривается независимая установка по градуированным шкалам частоты дыхания и дыхательного объема. В простейших моделях этого типа, например ДП-8, управление дыхательным объемом может осуществляться путем выпуска части газа наружу. Конечно, из-за различий физических характеристик органов дыхания у разных пациентов и влияния одного и того же отверстия на выпускаемый объем газа в зависимости от частоты дыхания градуировка выпускного дросселя в единицах минутной вентиляции невозможна.

Типичные приемы организации управления основными параметрами ИВЛ в зависимости от типа генератора вдоха, наличия или отсутствия в схеме разделительной емкости и принципа переключения со вдоха на выдох приведены в табл. 8. Из-за взаимосвязи трех основных параметров ИВЛ принципиально возможно создание аппаратов с независимой установкой любых двух из этих трех параметров, третий, зависимый, параметр может быть рассчитан или измерен. В случае независимой установки Vмин и f тре-

тий параметр — VT обычно измеряют в линии выдоха волюметром или другим прибором. Недостаток способа заключается в том, что при непродуманной установке большой минутной вентиляции и одновременно малой частоты дыхания может быть получено недопустимо большое значение дыхательного объема и, следовательно, чрезмерное давление конца вдоха. Например, в случае установки вентиляции25 л/мин и частоты 10 мин-1 будет получен дыхательный объем 2,5 л, что при обычной растяжимости легких0,5 л/кПа создаст давление конца вдоха 5 кПа (50 см вод.ст.).

Когда в аппарате предусмотрена независимая установкаVт и f, то их произведение — минутную вентиляцию также целесообразно измерять в линии выдоха. Здесь также имеется определенное ограничение. При одновре-

менной установке больших значений дыхательного объема и частоты их произведение — минутная вентиляция не может быть реализована из-за ограниченной производительности генератора вдоха. Например, обычными для аппаратов, рассчитанных на взрослых, можно считать диапазоны установки объемов 0,2—1,2 л и частоты 10 — 40 мин-1. Однако одновременная установка максимальных значений этих параметров приводит к минутной вентиля-

ции 48 л/мин и при отношении Ti/TE=l:2 — K предельной скорости вдувания

— 144 л/мин. Большинство аппаратов такими возможностями не обладает, поэтому некоторые комбинации установки основных параметров вентиляции практически неосуществимы.

Пожалуй, только независимая установка основных параметров: минутной вентиляции и дыхательного объема— свободна от ограничивающих факторов, поскольку третий, зависимый, параметр — частота — может находиться в самых широких пределах.

ИЗМЕРЕНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ

Как отмечалось выше, из-за неполной герметичности дыхательного контура практически всегда имеется разница между установленным и действительным значениями дыхательного объема и минутной вентиляции. Отсюда следует, что даже идеальный по управлению аппарат не может дать оператору полную информацию о режиме ИВЛ. Знание же истинных значений параметров ИВЛ позволяет соразмерить режим работы с состоянием пациента, свести к минимуму вредные побочные воздействия ИВЛ, направленно воздействовать на состояние пациента теми или иными особенностями режима.

Так возникает необходимость оснащения аппарата ИВЛ измерительными средствами. Первым прибором, который начал устанавливаться на аппараты ИВЛ и находит применение до сих пор, был простой и надежный манометр. Развитие ИВЛ привело к оснащению аппаратов приборами для измерения дыхательного объема; сначала это были громоздкие«газовые часы», затем специальные механические приборы — волюметры, а сейчас часто встречаются электронные приборы. Те же приборы, если измерять ими объем газа, прошедший за известный интервал времени, позволяют определить минутную вентиляцию. Выше отмечалось, что временные параметры ИВЛ не зависят от каких-либо характеристик системы аппарат— пациент и могут быть заданы непосредственно на аппарате, но измерение, например, частоты дыхания может понадобиться в моделях, которые имеют независимую установку минутной вентиляции и дыхательного объема.

Все расширяющееся оснащение аппаратов ИВЛ средствами измерения

— одна из наиболее заметных тенденции их развития. В табл. 9 приведены информационные возможности этих трех современных аппаратов: «Серво- вентилятора-900В», «Энгстрем-Эрика» и разрабатываемой в СССР модели «Спирон-101». Полный перечень устанавливаемых, измеряемых и охваченных сигнализацией параметров достигает в первой модели32, во второй — 37, в третьей — 35 характеристик. Однако нельзя не высказать определенные сомнения по поводу подобного насыщения аппаратуры средствами измерения и сигнализации. Прежде всего поставим вопрос, в скольких лечебных учреждениях, где применяется ИВЛ, получаемая информация будет надлежаще интерпретирована и использована с пользой для пациента? Какой клинической, патофизиологической, инженерной и метрологической квалификацией должен обладать специалист, способный сознательно использовать предоставляемые ему сведения? Не существует ли опасности, что, поддавшись магии светящихся чисел, разноцветных ламп и разнообразных звуковых сигналов, оператор недооценит клиническую картину состояния пациента? Наконец, за все возможности измерения приходится платить в прямом и переносном смысле — увеличением трудоемкости изготовления и стоимости аппаратуры, необходимостью ее высококвалифицированного обслуживаемой специалистами и официальной периодической проверкой правильности метрологических характеристик средств измерения.

Т а б л и ц а 9 Информационные возможности некоторых многофункциональных аппаратов