VENTİLATÖR (YAPAY SOLUNUM) CİHAZI
Ventilatör Cihazı Nedir?
Ventilatör cihazı nefes almayı destekleyen bir makinedir. Buna solunum makinesi veya solunum cihazı da denir. Bu makineler çoğunlukla hastanelerde kullanılmaktadır. Ventilatörler akciğerlere oksijen alır, karbondioksiti vücuttan atar, hastanın daha kolay nefes almasına yardımcı olur ve kendi başına nefes alma yeteneğini kaybeden insanlar için nefes alır.
Ventilatör Cihazı Nasıl Çalışır?
Makine, akciğerlere oksijen getirerek ve akciğerlerden karbondioksit alarak çalışır. Bu, solunum zorluğu olan bir hastanın uygun miktarda oksijen almasını sağlar. Aynı zamanda hastanın vücudunun iyileşmesine yardımcı olur, çünkü zor nefes almanın ekstra enerjisini ortadan kaldırır.
Ventilatör Cihazlarının Tarihsel Gelişimi
- Ventilasyon gelişimi tarihsel olarak MÖ 460 yıllarında Hipokrat’ın havayı bilimsel olarak değerlendirmesi ve suda boğulma durumlarında nefes borusuna yerleştirilecek bir kanül vasıtasıyla hastaya hava gönderilmesi gerektiğini bildirmesiyle başlar.
- Aristo’nun havasız ortamda canlıların öldüğünü belirtmesi ve havaya her zaman gerek duyulduğunu belirtmesi M.Ö. 380’lere dayanır.
- İlk denemeler 1493’te başlar.
- Mekanik ventilasyonun ilk örneği Vesalius tarafından 1541 yılında yapılır.
- Courtois 1790’da ilk kez körük yerine piston silindir kullanarak yapay ventilasyonu gerçekleştirmiştir.
- 1864’te Alfred Jones “spirophore” adı verilen ve vücudu içine alan ilk tank ventilatörü yani negatif basınçlı ventilatörü tanıtmıştır.
- 1876’da Woillez çelik akciğerin ilk prototipi olan “spirofor”u geliştirmiştir.
- Crafoord, Frenckner ve Andreason 1940 yılında “spiropulsatör” olarak adlandırılan ve “aralıklı pozitif basınç” uygulayan bir ventilatörü kullanıma sokmuşlardır.
- Mörch 1941’de “aralıklı pozitif basınç” uygulayan ilk piston ventilatörü yapmıştır.
- Modern anlamda pozitif basınçlı mekanik ventilasyon ilk olarak 1952 Danimarka ve 1953’te İsveç’te ortaya çıkan hastalıklarda Engström tarafından uygulanmıştır.
- 1980’den itibaren mikroişlemci ventilatörler hızla yaygınlaşmış, “basınç kontrollü” ve “basınç
destekli” ventilasyon gibi yeni modlarla günümüze kadar gelinmiştir. - Günümüzde ise Corona virüs nedeniyle fazlasıyla ventilatör cihazına ihtiyaç duyulmuştur. Bu nedenle birçok firma ventilatör cihazları üretmeye başlamıştır. Türkiye’de ise Biosys Biyomedikal Mühendislik Ltd. Şti. daha önce az sayıda üretebildiği ventilatör cihazları için büyük şirketlerin desteğini alarak ayda 5000 cihaz üretebilecek kapasiteye ulaşmıştır. Biosys Biyomedikal’i bu başarısından dolayı tebrik ederiz. Bu vesileyle devlet desteğinin biyomedikal alanına artması gerektiğinin anlaşılmış olmasını umut ediyoruz.
Solunum Mekaniğinde Temel Kavramlar
- Ventilasyon: Spontan solunum ya da spontan ventilasyon, havanın akciğer içine ve dışına hareketidir.
- Respirasyon: Respirasyon inhale edilen gazın membrandan geçiş hareketidir.
- İnspirasyon: Ventilasyon sırasında, akciğerlere hava girişi inspirasyon olarak adlandırılır.
- Ekspirasyon: Akciğerlerden hava çıkışı ekspirasyon olarak adlandırılmaktadır ve normalde pasif bir
olaydır. - Akciğerde Hava Hareketleri: Akciğerde oluşan hava hareketlerinin temeli basınç değişiklikleridir.
Mekanik Ventilasyon
Mekanik ventilasyon (MV) yaşamsal bir fonksiyon olan solunum işleminin yapay olarak “ventilatör” adı verilen bir cihaz yardımı ile sürdürülmesidir. Bu cihaza “respiratör” adı da verilmektedir. Günümüzde özellikle yoğun bakım hekimliğindeki hızlı gelişmeler ventilasyon uygulamasını tedavinin ayrılmaz bir parçası yapmıştır.
Bir ventilasyon uygulamasında aşağıdaki bileşenlere ihtiyaç duyulmaktadır:
- Ventilatör: Hasta solunumunu sağlar.
- Haricî oksijen kaynağı: Sisteme dışarıdan oksijen uygular.
- Karıştırıcı: Ventilatörün hava ile oksijeni karıştırması için gerekli kısmıdır.
- Kullanıcı arayüzü: Hastadan ve cihazdan alınan verilerin gösterilebildiği aynı zamanda gerekli ventilasyon modlarının ayarlandığı birimdir. Monitör üzerinden işlemleri gerçekleştirebilir.
- Nemlendirici ve soluk sistemi: Ventilatör ve hastayı birbirine bağlayan sistemdir. Aygıtta oluşan teknik ve işlemsel hataları tanımada kullanılır.
Mekanik Ventilasyonun Amaçları
- Gaz değişimini düzeltmek, yeterli oksijenasyon ve/veya karbondioksit eliminasyonu sağlamak
- Solunum yetmezliğine yol açan patoloji ortadan kaldırılıncaya kadar solunum işini azaltmak
- Normal asit baz dengesi sağlamak
- Havayolu açıklığını korumak
Negatif Basınçlı Ventilatörler
Negatif basınçlı ventilatörler respiratuar kasların fonksiyonlarını taklit etmekte ve hastanın fizyolojik mekanizmalara göre solunumuna izin verilmektedir.
Avantajları: Bu ventilatörler sağlamlık, kullanım kolaylığı ve güvenlik açısından avantajlara sahiptir. Entübasyon ve nemlendirmeye gereksinim göstermemeleri dolayısı ile avantaj sağlar. Bu yöntemde hastalar konuşabilir, rahatlıkla beslenebilir.
Dezavantajları: Tank ventilatörlerin büyük ve hantal oluşları en önemli dezavantajlardır.
Pozitif Basınçlı Ventilatörler
Negatif basınçlı ventilasyonun çeşitli sınırlamaları olması, pozitif basınçlı ventilasyon yapmaya yarayan aygıtların gelişmesine yol açmıştır. Pozitif basınçlı ventilasyonda ventilatör ile hava yollarına atmosfer basıncının üstünde bir basınç uygulanarak alveol ve hava yolu arasında bir basınç gradienti oluşturulur.
Pozitif basınçlı ventilasyon için gerekli ekipmanlar şunlardır:
- Maske ve maskeyi tutan aparat
- Ventilatör
- Ventilatör devresi
- Aksesuarlar
Ventilatör Cihazında Olması Gereken Özellikler
Cihaz 220 VAC, 50 Hz uygun olacak ve şebeke gerilimindeki değişmeleri kompanse edebilecek düzeneğe sahip olmalıdır. Tam şarjlı iken en az 6 saat çalışabilmesini sağlayabilecek batarya sistemi olacak, ayrıca araç elektrik
sistemine uyum sağlayabilecek 12-30VDC ile çalışabilecek bağlantıları olmalıdır.
- Ventilatör mikroişlemci kontrollü, zaman döngülü ve volüm kontrollü olmalıdır.
- Hasta transportunda kullanılmaya yönelik, kompakt yapıda, her türlü araç, arazi ve yol koşullarına uygun olmalıdır.
- Kolay taşınabilir olmalı, cihazın ağırlığı aksesuarlar hariç 5 kg’ı geçmemelidir.
- Cihaz darbelere karşı dayanıklı olmalıdır.
- Cihaz aşağıda yazılan parametrelerde solunum modlarına sahip olmalıdır.
- Hacim kontrollü solunum (CMV/IPPV)
- Yardımcı ( assisted) solunum (A/C)
- Sürekli pozitif havayolu basıncı ( CPAP)
- Senkronize intermitant (aralıklı) zorunlu solunum (SIMV)
- Pozitif ekspirasyon sonu basınç (PEEP)
- Spontan solunum ve apne ventilasyonu
- Cihaz çocuklar ve yetişkinler için kullanıma uygun olmalı ve tidal volümü 50- 2000 ml ayarlanabilmelidir.
- Solunum frekansı 5-60 /dk. olarak ayarlanabilmelidir.
- İ:E oranı veya insprasyon zamanı ayarlanmalıdır (1:3, 2:1).
- Akım hızı 5-100 litre/dk. arasında ayarlanabilmelidir.
- Cihazın oksijen ile havayı karıştıran bir karıştırıcısı olmalı ve bu karışım ayarlanabilmelidir.
- Cihazın ekranı olmalı ve ventilatör ile aşağıdaki parametreler dijital olarak monitorize edilmelidir.
- Hava yolu basıncı
- Spontan tidal volüm
- Solunum frekansı
- İnspirasyon zamanı veya I:E
- Alarm limitleri
- Şu parametreler için alarmlar bulunmalıdır:
- Apne
- Disconnect veya devre ayrılması
- Maksimum-minimum havayolu basıncı
- Güç yetmezliği, batarya bitme alarmı
- Solunum sayısı
- Cihaz için basınçlı hava kaynağına ihtiyaç duyulmamalı, gerektiğinden oksijen bağlantısı yapılabilmelidir.
Diğer blog yazılarımızı okumak için buraya tıklayınız.
Kaynaklar:
- https://www.healthline.com/health/ventilator
- https://www.sonashomehealth.com/medical-ventilator/
- https://www.bbc.com/news/health-52036948
- https://www.idsmed.com/hk-en/news/how-does-a-ventilator-work_398.html
- http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Yapay%20Solunum%20(ventilat%C3%B6r)%20Cihazlar%C4%B1.pdf
