EMD112 - Prodotti e Formazione Salvavita

Ventilatore polmonare o meccanico o artificiale: cos’è e come funziona

La ventilazione polmonare o ventilazione artificiale o ventilazione meccanica, sostituisce o supporta l’attività dei muscoli inspiratori assicurando un adeguato volume di gas ai polmoni.

Si tratta di un processo meccanico, automatico e ritmico, regolato dai centri superiori mediante i quali, per effetto della contrazione e del rilasciamento dei muscoli scheletrici del diaframma, dell’addome e della gabbia toracica, viene promosso il ricambio dell’aria negli alveoli.

Durante l’inspirazione la pressione endo-alveolare diventa lievemente negativa rispetto alla pressione atmosferica (-1mmHg) e ciò provoca un flusso di aria verso linterno, lungo le vie respiratorie.

Durante la normale espirazione, invece, la pressione endo-alveolare si innalza sino a circa +1mmHg, provocando un flusso di aria verso l’esterno.

Il dispositivo che svolge questo compito prende il nome di ventilatore polmonare o ventilatore meccanico o ventilatore artificiale.

Il ventilatore polmonare si sostituisce, totalmente o parzialmente, alle funzioni meccaniche del sistema respiratorio, quando questo diviene incapace di assolvere da solo al proprio compito, a causa di malattie, traumi, difetti congeniti o farmaci (per esempio anestetici durante interventi chirurgici).

Il ventilatore è capace di insufflare una determinata miscela di gas nei polmoni e successivamente ne consente l’espirazione, con frequenza nota e con appropriate pressioni.

Al fine di erogare al paziente la quantità necessaria di ossigeno e rimuovere l’anidride carbonica prodotta, il ventilatore deve consentire di:

  • insufflare nei polmoni quantità controllate di aria o di miscele gassose;
  • arrestare l’insufflazione;
  • lasciare espirare i gas espirati;
  • ripetere l’operazione in modo continuativo.

Contrariamente a quanto avviene durante la ventilazione naturale, nella ventilazione artificiale mediante ventilatore polmonare la pressione risulta positiva non solo a livello delle vie aeree superiori ma anche a livello intratoracico.

Il ventilatore per dilatare i polmoni e la gabbia toracica deve mandare aria a pressione: i polmoni stanno sempre a pressione atmosferica anche quando il flusso è nullo.

La ventilazione meccanica, essendo a pressione positiva, comporta un potenziamento degli scambi respiratori, con la riapertura alla ventilazione di aree scarsamente ventilate, ma può allo stesso tempo determinare lesioni all’apparato respiratorio (barotraumi).

La ventilazione meccanica è impiegata in caso di:

  • malattie polmonari severe acute;
  • apnea associata ad arresto respiratorio (anche da intossicazione);
  • asma severa e acuta;
  • acidosi respiratoria acuta o cronica;
  • ipossiemia moderata/grave;
  • eccessivo lavoro respiratorio;
  • paralisi del diaframma da sindrome di Guillain-Barré, Miastenia Gravis, crisi acute di distrofia muscolare o sclerosi laterale amiotrofica, lesione del midollo spinale, oppure effetto di anestetici o farmaci miorilassanti;
  • aumento del lavoro dei muscoli respiratori, evidenziato da eccessiva tachipnea, rientramenti sovraclaveari e intercostali e ampi movimenti della parete addominale;
  • ipotensione e shock, come nello scompenso cardiaco congestizio o in corso di sepsi.

Tipolologie di ventialtori polmonari

Esistono differenti tipologie di ventilatori meccanici:

  • ventilatore meccanico a pressione negativa
  • ventilatore meccanico a pressione positiva
  • ventilatore meccanico per terapia intensiva o sub-intensiva (o per trasporto in emergenza/urgenza medica)
  • ventilatore meccanico per terapia intensiva o sub-intensiva noenatale (o per trasporto in emergenza/urgenza medica)

Inoltre, i ventilatori meccanici si distinguono in:

  • Ventilazione Invasiva
  • Ventilazione Non Invasiva

Ventilatore meccanico/artificiale a pressione negativa

polmone d'acciaio polmone a poncho corazza respiratoria

La ventilazione meccanica a pressione negativa rappresenta la prima generazione di ventilatori polmonari meccanici, chiamati anche polmoni d’acciaio.

Il polmone d’acciaio, fu realizzato per la prima volta nel lontano 1929 e fu una delle prime macchine a pressione negativa per la ventilazione artificiale a lungo termine.

Negli anni il polmone d’acciaio a pressione negativa è stato perfezionato e evoluto.

All’apparenza poteva sembrare una sorta di cisterna, nella quale il paziente veniva rinchiuso fino al collo, attraverso una guaina di gomma sporgeva la testa, e le vie aeree vengono messe in diretto contatto con l’aria dell’ambiente.

Mediante un mantice viene generata una depressione all’interno della cisterna, la cassa toracica si espande e si determina una depressione all’interno delle vie aeree del paziente e l’aria ambiente, per differenza di pressione, entra nelle vie aeree e nei polmoni. L’interruzione della funzione del mantice con il ritorno alla posizione di partenza permette lo svuotamento passivo del polmone.

Il polmone d’acciaio, quindi, non fa altro che riprodurre la meccanica respiratoria, che si osserva in condizioni normali e che una miopatia o una neuropatia rendono impossibile per l’insufficiente funzione dei muscoli della gabbia toracica. Uno dei grossi problemi e rappresentato dal fatto che anche l’addome si trova nella cisterna e che di conseguenza anch’esso si espande durante l’azione del mantice e crea un sequestro di sangue riducendo il ritorno venoso verso il cuore di destra, situazione particolarmente pericolosa nei pazienti in ipovolemia in cui si può verificare un significativo calo della pressione arteriosa.

Al giorno d’oggi, i sistemi a pressione negativa sono ancora in uso, e per lo più su pazienti con insufficienza della muscolatura della gabbia toracica, come nella poliomielite.
La macchina in uso è nota come corazza respiratoria, nel caso questa sia composta da una corazza metallica, mentre prende il nome di Polmone a Poncho nel caso sia costituito da materiali più leggeri e la tenuta stagna è garantita da una giacca esterna.

In entrambi i casi viene coinvolta solo la zona toracica, con interessamento delle braccia e delle gambe, lasciando la possibilità di movimento al paziente.

 

Ventilatore meccanico/artificiale a pressione positiva (non invasiva)

CPAP

Questi strumenti sono concepiti per la ventilazione non invasiva, anche a domicilio come per il trattamento delle apnee ostruttive.

I moderni ventilatori polmonari a pressione positiva derivano da dispositivi utilizzati nella 2° guerra mondiale per assistere la ventilazione in quota dei piloti di aeromobili militari.

Il ventilatore lavora insufflando miscele di gas (normalmente aria e ossigeno) a pressione positiva nelle vie aeree del paziente.rmessa dal ritorno della pressione del ventilatore al livello della pressione atmosferica e dal ritorno elastico dei polmoni e della gabbia toracica.

Ventilatori domiciliari (fonte di energia elettromeccanica)

A pistone o pompa alternata: Raccoglie i gas anche a bassa pressione, li miscela e li spinge nel circuito esterno durante la fase inspiratoria
Meno efficaci nel compensare le perdite

A turbina: aspira i gas, li comprime e li invia al pz tramite una valvola inspiratoria unidirezionale.
Sono in grado di controllare la pressione mediante erogazione di flusso e di volume

Ventilatori domiciliari (turbina con sistema di alimentazione del gas a bassa pressione):

  1. CPAP e autoCPAP
  2. Bi-level
  3. Pressovolumetrici

1. CPAP e autoCPAP (non modalità di ventilazione ma tipo di ventilatore)

  • si utilizzano per il trattamento dei disturbi del sonno;
  • la CPAP fornisce un predeterminato livello di pressione positiva uguale in entrambe le fasi del respiro che impedisce il collasso delle vie aeree;
  • l’auto CPAP eroga una pressione positiva in entrambe le fasi del respiro a secondo le esigenze del paziente in quel determinato momento (si imposta una forchetta di pressione).

2. Bi-level

  • macchina di ventilazione non invasiva che offre due livelli di pressione: IPAP (pressione positiva in fase inspiratoria) e EPAP (pressione positiva in fase espiratoria);
  • non consentono il monitoraggio dei parametri ventilatori;
  • si utilizzano per il trattamento dei disturbi del sonno;
  • quando la CPAP non corregge le apnee e/o per forme severe o con associata ipossiemia.

3. Ventilatori pressuvolumetrici
Permettono di utilizzare modalità pressumetriche o volumetriche di ventilazione. Si distinguono in base al circuito utilizzato.

Ventilatori da terapia intensiva (fonte di energia pneumatica)

Ventilatore Polmonare EVE IN per terapia intensiva e trasporto intra-ospedaliero

Possono funzionare sia in modalità di ventilazione invasiva sia non invasiva, alcune caratteristiche principali sono:

  • Funzionano con gas compressi ad alta pressione (4 BAR)
  • Garantiscono stabilità di FiO2
  • Garantiscono erogazione di volume anche in caso di impedenza elevata (paziente obeso)

La FiO2 è la frazione inspirata di O2. E’ una sigla utilizzata in ambito medico che indica la % di ossigeno (O2) inspirata da un paziente. FiO2 è espresso come numero compreso tra 0 ed 1 o come percentuale. La FiO2 in aria atmosferica è 0,21 (21%).

Il ventilatore polmonare è costituito dai seguenti blocchi funzionali fondamentali:

  • un generatore di una pressione positiva capace di creare un gradiente di pressione tra ambiente esterno a pressione atmosferica e alveoli, determinando l’entità del flusso di gas che deve essere insufflato al paziente. Questa funzione viene realizzata o generando una forza che viene applicata su un mantice contenente la miscela di gas da insufflare oppure riducendo la pressione cui si trovano i gas provenienti dall’impianto fisso, attraverso una serie di valvole in cascata;
  • un sistema di dosaggio del volume corrente (VT);
  • una serie di dispositivi di temporizzazione del ciclo respiratorio che aprendo e chiudendo opportunamente le valvole che controllano i flussi inspiratori ed espiratori, consentono il passaggio da inspirazione ad espirazione e viceversa;
  • un circuito paziente, comprendente tutte le parti che connettono il ventilatore con il sistema respiratorio del paziente. Si possono avere circuiti aperti (senza ri-respirazione), che ad ogni espirazione scaricano i gas espirati all’esterno, oppure circuiti chiusi con assorbitori di CO2 per mezzo dei quali l’espirato del paziente viene recuperato dopo che ne è stata assorbita la CO2;
  • elementi resistivi comprendenti tutti i condotti interposti tra generatore di pressione positiva e sistema respiratorio del paziente che producono una resistenza all’avanzamento in essi del gas.

Modalità di funzionamento

I ventilatori polmonari offrono diverse modalità di funzionamento da adottare secondo le esigenze specifiche del malato.

Il criterio fondamentale su cui il personale medico basa la scelta del modello di ventilazione da utilizzare risiede nella capacità del paziente di respirare autonomamente.
La modalità controllata viene utilizzata quando il paziente è privo di attività respiratoria spontanea e prevede la regolazione da parte del medico sul pannello di comando del ventilatore polmonare dei tempi di funzionamento (durata inspirazione, durata espirazione, durata pausa, frequenza inspiratoria).

Esistono due possibilità di ventilazione controllata: la ventilazione a flusso costante e quella a pressione costante, in funzione della grandezza scelta (flusso o pressione) come parametro di controllo per il sistema di ventilazione.

La modalità assistita viene impiegata per quei malati che, pur avendo difficoltà respiratorie, sono comunque in grado di iniziare la fase inspiratoria.
Il ventilatore polmonare deve accorgersi del tentativo di inspirazione del paziente e favorirne la messa in atto.

La modalità sincronizzata, infine, consiste in una prima fase in cui il paziente viene ventilato inviando nei polmoni un determinato volume di aria entro un prefissato intervallo di tempo, in modalità controllata a flusso costante; segue poi un periodo di respirazione spontanea se il paziente ha recuperato la funzionalità del proprio sistema respiratorio, oppure in un periodo di ventilazione assistita in caso di persistente difficoltà.

Ventilatore Polmonare EVE TR caratteristiche tecniche Ventilatore Polmonare EVE TR caratteristiche tecniche 2 Ventilatore Polmonare EVE TR Ventilatore Polmonare trasportabile EVE TR emergenza urgenza medica

 

Sistemi di controllo

I sistemi di controllo determinano la modalità e i parametri di ventilazione.
Per realizzare una modalità di ventilazione, molti dei seguenti parametri possono essere impostati indipendentemente:

  • durata della fase inspiratoria o espiratoria;
  • rapporto tra durata dell’inspirazione e dell’espirazione (rapporto I/E);
  • frequenza respiratoria;
  • forma d’onda;
  • tidal volume (volume erogato per ogni atto respiratorio);
  • volume minuto;
  • flusso inspiratorio di picco;
  • pressione di picco.

In particolare, almeno tre parametri devono essere impostati indipendentemente per realizzare una particolare modalità di ventilazione.
Per esempio, una volta impostati il tidal volume, la frequenza respiratoria e la durata dell’inspiratoria, sono determinati il volume minuto, il flusso, la durata dell’espirazione e il rapporto I/E.
Molti ventilatori richiedono di impostare almeno il tidal volume, la frequenza e il flusso inspiratorio di picco.

Alcuni sensori, posti nel ventilatore o nel circuito di respirazione, possono fornire il controllo per regolare automaticamente l’uscita.
Alcuni ventilatori hanno la possibilità di erogare dei sospiri (singolo atto respiratorio caratterizzato da un elevato tidal volume, ad esempio pari al 150% del tidal volume nominale) ad intervalli regolari.

Indicatori e allarmi

Allo scopo di sorvegliare le condizioni del paziente e l’attività del dispositivo, il ventilatore è dotato di vari indicatori e allarmi.
I valori di pressione delle vie aeree e di volume, acquisiti per mezzo di sensori posti nel ventilatore o nel circuito di respirazione, sono i parametri fondamentali per il controllo delle condizioni di funzionamento.

La pressione delle vie aeree è misurata alla connessione del paziente nel circuito di respirazione, dove si possono ottenere misure più attendibili.
Essa non deve superare la soglia di pressione massima stabilita, in modo tale da proteggere i polmoni; in caso contrario, il ventilatore dovrebbe essere in grado di ridurre la pressione delle vie aeree al valore di pressione ambientale.

L’erogazione di un volume di gas eccessivamente elevato o un’occlusione del ramo espiratorio del circuito di respirazione può portare ad una eccessiva pressione negli alveoli e provocare un barotrauma polmonare.

Le informazioni fornite dai sensori aiutano l’operatore a modificare i parametri controllati per fornire una ventilazione corretta. Molti ventilatori forniscono anche una rappresentazione grafica delle forme d’onda di ventilazione e l’andamento dei dati, calcolando i parametri della meccanica del sistema respiratorio.

Inoltre, questi dispositivi forniscono allarmi acustici e visivi facilmente identificabili e non disattivabili che si attivano in caso di:

  • disconnessione o una perdita nel circuito di respirazione;
  • diminuzione della capacità nel paziente, occlusione del circuito respiratorio o aumento della resistenza delle vie aeree (dovuto per esempio ad un aumento delle secrezioni);
  • interruzione dell’alimentazione;
  • perdita nel sistema di immissione dei gas.

L’indicatore dell’ossigeno è necessario per controllare la proporzione ossigeno/aria (FiO2) fornita dal miscelatore.
Un indicatore di volume espirato, che può essere connesso alla valvola di espirazione, è usato per verificare il volume-minuto e avvisare in caso di sconnessione o perdite.
Benchè un rapporto I/E inverso sia talvolta usato nelle applicazioni neonatali, generalmente non È utilizzato e molti ventilatori segnalano tale condizione.

Il ventilatore polmonare viene impiegato nei reparti di terapia intensiva e sub-intensiva degli ospedali, dove sono ricoverati pazienti in gravi condizioni di salute, che necessitano di trattamenti, monitoraggio e supporto continui, allo scopo di mantenere nella norma le loro funzioni vitali.

Il personale medico che si occupa della gestione di questi strumenti sono prevalentemente:

  • Anestesista
  • Rianimatore
  • Pneumologo

EMD112 commercializza i Ventilatori Polmonari EVE di Fritz Stephan® Gmbh prodotti con i massimi standard qualitativi in Germania, azienda leader da oltre 50 anni nel settore medicale mondiale, concentrata sullo sviluppo di soluzioni tecniche specializzate in ventilazione, anestesiologia e fornitura di ossigeno

Maggiori informazioni sui ventilatori polmonari EVE sono disponibili in queste pagine:
1. Ventilatori EVE IN: ventilatore polmonare meccanico per impiego ospedaliero in terapia intensiva e sub-intensiva
2. Ventilatori EVE TR: ventilatore polmonare meccanico trasportabile per emergenza/urgenza medica
3. Differenze tra i ventilatori EVE TR e EVE IN: specifiche tecniche e differenze tra il ventilatore polmonare meccanico trasportabile per emergenza/urgenza medica EVE TR e il ventilatore polmonare meccanico per impiego ospedaliero in terapia intensiva e sub-intensiva EVE IN

 

Per informazioni sui ventilatori polmonare EVE contattaci.


Fonti esterne:
https://www.stephan-gmbh.com
http://old.iss.it/binary/publ/cont/09_15.pdf
https://www.sigg.it/assets/congressi/63-congresso-nazionale-sigg/slide/07_Chiara%20Rivera.pdf
https://it.wikipedia.org/wiki/Ventilazione_artificiale

Contattaci se desideri ulteriori informazioni in merito

Blog
News

Corso BLSD a Roma certificato IRC e accreditato ARES 118

Scopri di più

Blog
News

Linee Guida per la Rianimazione ERC e orientamento per una RCP di qualità

Scopri di più

Blog
News

Defibrillatore più semplice da utilizzare dell’estintore

Scopri di più

Blog
Donazione defibrillatori

Donato il defibrillatore alla persona salvata nel 2018 in piscina a Ancona

Scopri di più

Blog
Donazione defibrillatori

Roma, donato il defibrillatore a FISE per il collega salvato da AR, che lo ha destinato alla cardioprotezione del suo condominio

Scopri di più

Blog
Beneficienza

Cecchini Cuore: 100 defibrilaltori donati, 480 installati e 12 persone salvate. Supporta anche tu la onlus

Scopri di più
Tra gli altri
ci hanno scelto
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza
Referenza

I migliori prodotti
La Migliore assistenza

Offrire una seconda chance di vita a coloro che sono stati colpiti da arresto cardio-circolatorio proponendo e distribuendo in tutta Italia i defibrillatori DAE semiautomatici esterni.

Resistenza

Protezione IP56

Affidabilità

8 anni di garanzia

Tecnologia

DAE portatili extra-ospedaliero

Potenza

Massimo energia 360J

Semplicità

Avvisi visuali e vocali

Convenienza

Minor costo di manutenzione

Innovazione

Connettività Wi-fi

Assistenza

Aggiornamenti gratuiti via USB