פתרונות חיישני זרימה במאווררים
השאר הודעה
נעשה שימוש בחיישני זרימהכדי למדוד את קצב הזרימה של דם או חמצן דרך כלי. חיישני זרימה הניתנים להשתלה משולבים בדרך כלל בשרוול גמיש (איור 20.10) המותקן סביב הכלי שיש למדוד את קצב הזרימה שלו.
ככל שהשימוש וההפצה של מאווררים ממשיכים לגדול, כך טכנולוגיית CMOSens הקימה דור חדש של חיישני זרימה.
מדידות רציפות של זרימת אוויר במהלך ניטור הרדמה, טיפול נמרץ כמו גם בסביבות קליניות ואמבולטוריות מספקות מידע חשוב להערכת התנהגות מעגל הלב-נשימה והנשימה והפכו הכרחיות ברפואה המודרנית.
מערכות אוורור מכניות מספקות למטופלים גז נשימה באמצעות "משאבות אוויר" מכניות וטכניקת אוורור זו משתמשת בלחץ חיובי כדי להעביר אוויר לריאות המטופל.
איור 1: בנייה סכמטית של מאוורר עם מיקומי החיישנים השונים האופייניים ושימוש במכשיר אדים.
הגידול בתכונות החכמות המשולבות במכונות הנשמה אלו, מאפשרות להן להסתגל אוטומטית לשינויים בתפקוד הריאות או בנשימת המטופל. לכן אוורור מודרני מבוקרת לחץ או נפח מכוון כעת יותר למטופל מתמיד. מכיוון שנדרשים פחות ופחות מצבי אוורור עקב העלייה באינטליגנציה של המכשיר, מאווררי הנשמה רפואיים הפכו בסך הכל פחות מורכבים לתפעול.
אוורור לא פולשני מתייחס לטיפולי אוורור המתבצעים באמצעות מסכות או צינוריות אף. זה מכונה לעתים קרובות אוורור מסכה או NIV/NPPV (אוורור לא פולשני או אוורור לחץ חיובי לא פולשני). בהנשמה פולשנית מחדירים צינור אנדוטרכיאלי או צינורית קנה הנשימה לקנה הנשימה של המטופל כדי לספק אוויר לריאות. שני סוגי האוורור - לא פולשני ופולשני - הם בעלי ערך ומשמשים באופן משלים.
גורם שאין לזלזל בו הוא הלחות של האוויר הנשאף מכיוון שהוא חורג הרבה מעבר לנוחות המטופל בלבד. אוויר לח ומחומם היטב תורם באופן משמעותי להצלחת טיפול האוורור שכן הוא משפר הן את ניקוז ההפרשות והן את הסבילות לטיפול אוורור לא פולשני.
מגמות עדכניות בבתי חולים מראות כי נעשה שימוש בהנשמה לא פולשנית בתדירות גבוהה יותר כיום ולהרבה יותר תסמינים מאי פעם. יחידות טיפול נמרץ, למשל, משתמשות יותר ויותר בהנשמה לא פולשנית כקו טיפול ראשון, מה שמפחית סיבוכים זיהומיים, תקופות גמילה, משך שהייה בטיפול נמרץ, שיעורי אינטובציה ועלויות.
הנושא המרכזי עבור כל מאווררי ההנשמה הוא מדידה מדויקת של קצב זרימת גז הנשימה ונפח גז הנשימה שזורם פנימה והחוצה מהמטופל. מדידות אלו ברגישות ובדיוק הגבוהים ביותר מאפשרות אוורור מונחה מטופל שהוזכר קודם לכן ובימינו הרווח, אשר גם משקף טוב יותר את הפתופיזיולוגיה של המטופל. איור 1 מציג את המבנה הסכמטי של מאוורר עם עמדות זרימת האוויר/חיישנים האופייניים.
אתגרים טכניים
למעגלי הנשימה המורכבים יש מגוון רחב של שונות בהרכב בשל סוגי הצינורות, מכשירי האדים, המסננים והמתאמים השונים שבהם נעשה שימוש. לעתים קרובות זה גורם לדליפות ולפגמים, וזו הסיבה שקצב זרימת ההשראה (I) שונה לעיתים באופן משמעותי מקצב הזרימה שמגיע בפועל למטופל. כך גם לגבי קצב זרימת הנשיפה (E). מדידות זרימת האוויר נפגעות גם על ידי השינויים המתמידים בטמפרטורת האוויר, הלחות והרכב גזי הנשימה וכן זיהום צינורות וחיישני נשיפה/פרוקסימליים עם כיח, פתוגנים ודם. עקב מגבלות טכניות, בוצעו בעבר מדידות של קצבי הנשיפה (I) והנשיפה (E) בתוך מכשיר ההנשמה. ערכי הזרימה הגסה תוקנו עד כמה שניתן באמצעות אלגוריתמי פיצוי מורכבים ולעיתים לא מדויקים.
איור 2. סכמטי של מערך אוורור עם אוויר לח במיוחד ונפח גאות קטן מאוד של 5 מ"ל בלבד.
חיישני זרימה פרוקסימלית חייבים להיות אמינים וחסכוניים, יציבים לטווח ארוך, ויתרה מכך, להכיל מספר רב של תכונות ספציפיות אחרות להנשמה על מנת להתאים לאוורור מודרני מכוון מטופל. בנוסף, יש צורך בדרישות מחמירות במיוחד לעיקור היגייני מכיוון שהחיישנים באים במגע עם אוויר שעלול להיות מזוהם בפתוגנים.
עקב אכילס של כל חיישני זרימת האוויר הנוכחיים הוא השימוש בשילוב עם מכשירי אדים. לחות גבוהה הופכת לבעיה כאשר היא מובילה לעיבוי, הגורמת לטיפות מים מקרוסקופיות לרדת גשם בחלקים הקרירים יותר של מעגל ההנשמה. כפתרון, כל החיישנים הפרוקסימליים והנשיפה של Sensirion מצוידים בגוף חימום חיצוני נוסף. הפעלה של גוף חימום זה עם מקסימום של 0.5 W מספיקה כדי למנוע באופן אמין התעבות בחיישן ובכך להבטיח פעולה יציבה ואמינה לאורך זמן.
הסכימה המוצגת באיור 2 מציגה מכשיר אדים המשמש בדרך כלל בהגדרות מאוורר כדי להבטיח שאוויר הנשימה לחות היטב. גליל הפלדה בתנור נשמר ב-37 מעלות ומדמה את הריאות עם חיישן הלחץ המחובר המשמש כאסמכתא. השסתום המבוקר נסגר במהלך מחזור הנשימה הנשימה ונפתח פעם בשנייה עבור החלק הנשיפה של מחזור הנשימה.
ללא שימוש בתנור, טיפות מים בודדות עלולות לזרום על אלמנט החיישן ולגרום לקריאה שגויה של ערכי המדידה. ניתן לזהות בבירור קריאה שגויה זו על ידי הסטיות של נפח הנשיפה/הנשימה מנפח ההתייחסות.
הַשׁקָפָה
השימוש וההתפשטות של מכונות הנשמה ימשיכו לגדול מאוד בעתיד עקב המספר ההולך וגדל של מחלות ריאה. מאווררים מודרניים מציבים דרישות הולכות וגדלות לחיישנים על מנת להתמקד במטופלים ובטיפול שלהם.
טכנולוגיית CMOSens הקימה דור חדש של חיישני זרימה שהוכיחו את אמינותם מיליוני פעמים בתחום מכשירי CPAP ויישומי רכב, כשהיתרונות של מאווררים ברורים.
היתרון הטכנולוגי הוא שיאפשר ליצרנים לממש את הקפיצות הקוונטיות הבאות בתחום האוורור.
