5.2.4. Автоматизация аппаратов ивл
Одним из важнейших эксплуатационных показателей аппарата ИВЛ является стабильность поддержания установленного режима вентиляции, на который влияют изменяющиеся во времени характеристики пациента. Наилучшим решением этой задачи было бы автоматическое поддержание газового состава крови, но создание таких аппаратов чрезвычайно сложно.
Технические решения, стабилизирующие режим работы аппарата ИВЛ достаточно многообразны. В ряде аппаратов в канале регулирования минутной вентиляции используется стабилизатор перепада давления на регулирующем дросселе, что позволяет получить заданную величину вентиляции (на выходе аппарата) при колебаниях нагрузки или производительности генератора вдоха. В аппаратах с пневмоприводом используются автоматические стабилизаторы давления питания. Среди контролируемых и регулируемых характеристик аппаратов иногда используются: переключение на выдох после подачи в линию вдоха заданного объема газа, заданная величина минутной вентиляции с помощью измерения ее действительного значения и др.
Особую группу составляют устройства, обеспечивающие автоматическое переключение аппарата с вспомогательной на управляемую вентиляцию в случае прекращения дыхательных усилий пациента и переход с управляемой на вспомогательную вентиляцию.
Современные микропроцессорные системы управления значительно повышают функциональную гибкость аппаратов. Обеспечивается совмещение внутренних систем управления аппаратом с осуществлением слежения за состоянием пациента и сигнализацией опасных ситуаций, обработки и хранения информации.
Рассмотрим обобщенную функциональную схему аппарата с автоматическим управлением и генератором постоянного потока (рис. 85).
Регулятор выдоха, получая через генератор сравнительного сигнала информацию о заданном и действительном значениях минутной вентиляции, измеренных в линии выдоха, поддерживает при помощи клапана вдоха такой поток газа на вдохе, чтобы установленная минутная вентиляция не отличалась от измеренной, несмотря на изменение нагрузки на аппарат и негерметичности соединения аппарата с пациентом. Задаваемый генератором формы кривой скорости сигнал сравнивается с действительной формой скорости, измеренной в линии вдоха, передается через регулятор вдоха, получающий также информацию о положении исполнительного механизма клапана вдоха, в результате чего регулятор вдоха управляет клапаном вдоха так, чтобы обеспечивалась заданная форма кривой скорости вдувания. Регулятор
выдоха, аналогично регулятору вдоха, управляет клапаном выдоха, получая для своей работы информацию о значении минутной вентиляции, требуемой величине давления конца выдоха от генератора падения давления в конце выдоха (ПДКВ), действительном значении давления и временных характеристик выдоха.
Рис. 85. Функциональная блок-схема аппарата ИВЛ с автоматическим управлением без использования биологической информации
Информация от преобразователей потока, давления, концентрации СО2 и О2 поступают в мониторную систему, которая вырабатывает сигналы для системы сигнализации в случае, если параметры вышли за пределы установленных значений, передает эту информацию в запоминающее устройство и на средство отображения информации.