Ventilador Pulmonar MDM i-FLUX

O ventilador pulmonar MDM i-FLUX para uso adulto e pediátrico é um mecanismo automático micro controlado que se utiliza do pressionamento controlado de um dispositivo de reanimação manual(RM) de silicone:

(Ambu ou similar) de 1,300 a 1,500 ml.

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Controles

Esta página detalha as estratégias de controle para equipamento MDM i-FLUX. Outras estratégias de controle com crescente complexidade podem ser implementadas a critério do desenvolvedor e com informações clínicas.

Aviso: Qualquer estratégia de controle deve atender aos requisitos descritos no capítulo ‘Especificações Chave de Ventilação’.

O objetivo do controlador de alto nível é fornecer um volume de controlado de ar ao paciente em um determinado período de tempo. Existem duas fases de controle: a fase inspiratória e a fase expiratória (figura 1). Existem três parâmetros de entrada, referenciando as principais especificações de ventilação:

Parâmetros:

Volume corrente (TV): O volume total de ar a ser entregue ao paciente.

BPM: Respirações por minuto, também chamadas de frequência respiratória (RR). Geralmente varia entre 8-30 BPM.

Razão I / E (1: IE): a proporção da duração da inspiração para a duração da expiração. Por exemplo, uma proporção de 1:3 significa que a fase de expiração dura três vezes mais que a fase de inspiração. Geralmente varia entre 1:1 e 1:3, sendo atualmente observado um máximo de 1:4 em pacientes com COVID-19.

Além dessas entradas definidas pelo médico, o controllador de alto nível usa mais duas entradas nos comandos do motor que o controlador de baixo nível precisa: velocidade e posição do motor desejadas.

Observe que, como nosso dispositivo não mede diretamente o volume, a entrada do volume corrente (VT) do nosso controlador é especificada como um percentual de uma compressão total da bolsa Ambu em vez de litros. A porcentagem (%) de compressão da bolsa de 0 a 100% é mapeada para os pulsos do codificador, que correspondem à distância que os atuadores do dispositivo se movem, comprimindo a unidade determinando o volume de ar fornecido.

Th: A quantidade de tempo (em segundos) para manter a compressão no final da inspiração para a pressão do platô.

Ve: A velocidade dos atuadores na fase expiratória (em pulsos / segundo). Observe que, durante a expiração, nosso dispositivo não controla a vazão do paciente. Essa velocidade é simplesmente a velocidade da abertura dos atuadores e não está relacionada à taxa de fluxo expiratório.

Pmax: a pressão máxima permitida (configurada para 40 cmH2O).

Esses seis parâmetros são usados para controlar uma máquina de estado que alterna entre fases no loop de controle (figura 2).

Tempo t é a quantidade de tempo gasto no estado atual.

Além dessas três entradas, existem três parâmetros de pressão mensuráveis que devem ser levados em consideração (veja a Figura 2):

Pip: Pressão máxima durante a inspiração. Consideramos 40 cmH2O o limite de pressão superior para segurança. Isso também corresponde ao limite da válvula de liberação de sobrepressão em alguns dispositivos Ambu.

Pplat: A pressão de platô da inspiração. Um número de diagnóstico importante para os médicos.

PEEP: A pressão residual no sistema após a expiração. Nós não controlamos diretamente esse valor, mas ele geralmente é controlado manualmente por meio de uma válvula PEEP no dispositivo Ambu.

Sumário da maquina de estados

Figura 2 – Máquina de estado para controlar o ciclo respiratório. Durante a fase de configuração, inicializamos o programa, iniciamos a comunicação serial com o controlador do motor e inicializamos o codificador.

Figura 3 – Hospedamos o codificador usando uma chave limitadora. Na fase inspiratória, comandamos o motor para ir para a posição VT na velocidade Vin. Após segundos de lata, passamos para o estado de pausa.

No estado de pausa, mantemos o tempo Th e medimos a pressão do platô. Em seguida, passamos para a fase expiratória.

Na fase expiratória, comandamos o motor para ir para a posição O na velocidade Ve. Depois do tempo, Tex, voltamos à fase inspiratória.

Pressão de platô
Cada vez que os braços se fecham, implementamos uma pausa de 0,15 s antes de abrir. Isso não afeta a razão I / E, mas é necessário reter o ar no paciente. Durante esta fase, a pressão das vias aéreas é medida e exibida. Isso indica “pressão de platô” e orientará a tomada de decisão clínica. Essa pressão será exibida até o próximo ciclo e atualização. Outras pressões são menos importantes, mas podem ser tratadas em uma estratégia de controle mais complicada.

Funções de alarmes
Veja nossa lista de alarmes.

Todos os alarmes devem alertar o clínico de maneira simples, concisa e clara, para que o clínico possa decidir como proceder. Por exemplo, uma falha mecânica requer uma resposta clínica diferente da de um paciente que para de respirar no modo de assistência.

Os alarmes especificamente relacionados à detecção de pressão também são descritos em Medição de pressão.

Figura 4 – Controle de assistência

O Controle de assistência difere do controle de volume regular, pois o estado de expiração é dividido em três estados. No primeiro estado de “expiração”, os dedos se movem para a posição inicial na borda da bolsa. No segundo estado, “Pausa na expiração”, os dedos pausam por um curto período de tempo e medem a PEEP. No terceiro estado, “Ouvir”, esperamos que a própria inalação do paciente ative o estado de inalação ou esperamos por um período de tempo definido (como no controle de volume normal) e, em seguida, acionamos o estado de inalação automaticamente. Leia a página Clínica para mais informações.

No modo Controle de assistência, uma notificação (não necessariamente um alarme completo) também deve soar sempre que uma respiração NÃO é ativada pelo paciente e o timer do sistema entra em ação para comandar uma respiração. Outras f
alhas devem ser detectadas, como falhas mecânicas para alcançar as posições desejadas, etc.

Especificações principais da ventilação

Observe as alterações nas especificações com taxas RR e 1: E aumentadas. O ajuste de um desses parâmetros pode influenciar o outro, uma vez que, na maior RR, o volume corrente geralmente diminui. Consulte um médico.

Esta página resume o conjunto mínimo de requisitos para ventilação detalhado em Clínica:

1- Os pacientes devem estar sob a gerência de um clínico treinado.
2- Os parâmetros mínimos controláveis para ventilar um paciente incluem:
a. Frequência respiratória (RR) (respirações por minuto): entre 8 — 40
b. Volume corrente (TV) (volume de ar empurrado para o pulmão): entre 200 – 800 mL com base no peso do paciente
c. Relação l / E (relação tempo inspiratório / tempo de expiração): recomendada para iniciar em torno de 1: 2; melhor se ajustável entre 1: 1 – 1: 4 *.
d. Pressão de detecção de assistência ou sensibilidade ao gatilho: Quando um paciente tenta inspirar, ele pode causar um mergulho na ordem de 1 a 5 cm H20, com relação à pressão da PEEP (não necessariamente igual à pressão atmosférica)
3- A pressão das vias aéreas deve ser monitorada a. A pressão máxima deve ser limitada a 40 cm H2O a qualquer momento; A pressão do platô deve ser limitada a no máximo 30 cm H2O. b. É altamente recomendável o uso de uma válvula de sopro mecânica passiva fixada em 40 cm H. c. O médico exige leituras da pressão do platô e da PEEP (consulte a guia Clínica). d. PEEP de 5-15 cm H2O necessária; muitos pacientes precisam de 10 a 15 cmH2O.
4- As condições de falha devem permitir a conversão em substituição manual do médico, ou seja, se a ventilação automática falhar, a conversão em ventilação imediata deve ser imediata.
5- A ventilação com ar ambiente é melhor do que nenhuma ventilação. A mistura da mistura de oxigênio e gás de ar para ajustar a Fi02 não é importante em um cenário de emergência.
Certamente é bom ter essa capacidade e pode ser facilmente implementado com um misturador de oxigênio / gás de ar que alguns hospitais já possuem.
6- O COVID-19 pode ser aerossolizado (no ar), portanto, é necessária a filtragem HEPA na expiração do paciente ou entre a unidade de ventilação e o paciente (no final do tubo endotraqueal) para proteger a equipe clínica de determinadas infecções. Os filtros HEPA em linha geralmente podem ser adquiridos juntamente com as bolsas de ressuscitador manual.
7- O trocador de calor e umidade deve ser usado de acordo com o circuito respiratório.
8- As condições de falha devem resultar em um alarme.

Este é um requisito mínimo definido para uso em emergência. Os equipamentos projetados para uso mais regular, mesmo que em mercados emergentes, exigirão recursos adicionais para serem usados regularmente.

* Intervalo determinado com base nas configurações do ventilador de vários pacientes com COVID-19 relatadas nas UTIs da área de Boston.

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