Пређи на садржај

Čelična pluća

С Википедије, слободне енциклопедије
Čelična pluća
Intervencija
Uređaj za neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća

Čelična pluća su uređaj za neinvazivnu mehaničku ventilaciju disajnih puteva, koja se definiše kao ventilacija koja se ostvaruje stvaranjem pozitivnog pritiska u disajnim putevima, pri čemu se za obezbeđenje disajnog puta ne koristi endotrahealni tubus, laringealna maska ili endotrahealna kanila.[1]

Na osnovu podataka koji pokazuju da je prevalenciju dečije paralize u SAD-u 20. veku, imala dve velike epidemije 1916. i 1952. godine, može se uočiti da je 1916. godine, pre široke upotrebe čeličnih pluća, stopa smrtnosti naglo rasla, kada se stopa obolelih povećala. Međutim, nakon široke upotrebe čeličnih pluća od 1939. godine pa nadalje i tokom najvećeg javljanja dečije paralize u SAD-u 1950-ih, stopa smrtnosti više nije pokazivala snažnu korelaciju povećanja. To je zato što je pomoć pri disanju čeličnim plućima sprečila smrt mnogih pacijenata koji su patili od paralize disajnih mišića - i može se zaključiti da su čelična pluća u drugoj polovini 20. veka bila veliki korak napred u borbi čoveka protiv dečije paralize.

Istorija[уреди | уреди извор]

Čelična pluća koja je jedna pacijen iz SAD koistio od kasnih 1950-ih do svoje smrti 2003. godine.

Prvi neinvazivni ventilator, koji je stvarao negativni pritisak oko tela bolesnika, i kojim je pružana potpora inspirijumu, konstruisao je škotski lekar John Dalziel 1838. godine.[2][3]

Čelična pluća ili respirator izumeo je 1927. američki inženjer Filip Drinker. Potom je Drinker uz asistenciju kolege Louisa Agassiza Shawa sa Univerziteta Harvard 1929. godine napravio prvi uređaj za mehaničku ventilaciju pluća na principima negativnog pritiska. Te godine čelična pluća su počela i klinički da se koriste.

Čelična pluća, je potom 1931. godine modifikovao John Emerson, i tom modifikacijom učinio da je nekada jako skup Drinkerov uređaj postao upola jeftiniji. Radilo se o velikom metalnom cilindru koji je obuhvatao celog pacijenta izuzev glave i vrata. Uz pomoć pumpi unutar cilindra ritmički se menjao negativni pritisak i na taj način se vršila zamena vazduha unutra pluća pacijenta.

Neki od prvih modela čeličnih pluća, u kojima je većina pacijenata provela jednu do dve nedelje pre nego što su njihovi simptomi bili sanirani, a samostalno disanje ponovo uspostavljeno. U slučaju trajne paralize, s druge strane, pacijenti bi godinama morali živeti unutar čeličnih pluća.

Programi vakcinacije protiv paralize praktično su iskorenili nove slučajeve poliomijelitisa u Sjedinjenim Američkim Državama, i značajno smanjili potrebu za upotrebom čeličnih pluća.

Sledio je razvoja modernih ventilatora, umesto klasičnih ćeličnih pluća, kao i široke primene trahealne intubacije i traheotomije, pa su danas gvozdena pluća uglavnom nestala iz moderne medicine.

Godine 1959. u Sjedinjenim Američkim Državama bilo je 1.200 pacijenata koji su koristili mehaničku ventilaciju u čeličnim plućima, da bi ih do 2004. godina tej boroj pao na samo 39.[4] Do 2014. godine ostalo je samo 10 pacijenata na mehaničkoj ventilaciji sa čeličnim plućima.[5]

Fiziologija disanja i mehanizam delovanja uređaja[уреди | уреди извор]

Mehanizam disanja, koji se zbog narušene funkcije respiratorne muskulature, obezbeđuje mehaničkom ventilacijom u čeličnim plućima
Gvozdeni plućni cilindar (obojen crnom bojom) sa hermetičkim otvorom kroz koji je glava pacijenta izbačena van uređaja. Dijafragma (obojeno žuto) mehanički se produžava/isteže, menjajući pritisak vazduha u cilindru, što rezultuje širenjem grudnog koža pacijenta (tokom udaha) (gore) i potom vraća u prvobitni polođaj što skuplja grudni koš (tokom izdisaja) (dole)

Kao i mnogi drugi živi organizmi, i ljudi dišu zahvaljujući vakuumu koji se stvara u grudima.[6] Tokom udisanja dolazi do kontrakcije glavnog respiratornog mišića, dijafragma, što uzrokuje promenu zapremine grudne šupljine. Pored toga, grudi mogu promeniti svoju zapreminu tokom inspirijuma rastezanjem pomoćnih disajnih mišiča. Time se povećava volumen prsnog koša, a samim tim smanjuje (u odnosu na okolinu) pritisak u njemu, što dovodi do strujanja zraka u pluća - akt udisanja. Izdisaj se obično izvodi pasivno kada se dijafragma opušta a jača elastičnost grudnog koša što dovodi do smanjenja volumena i izbacivanja vazduha u spoljašnju sredinu. Oštećenje ili slabost respiratornih mišića, kao i poremećaji u nervnoj kontroli disanja, dovode do poremaćaja procesa disanja što rezuluje dispnejom ili respiratornom insuficijencijom, koja u težim slučajevima dovodi do smrti.[7]

Da bi se pomoglo pacijentima koji pate od paralize respiratorne muskulature, uvedena je upotreba čeličnih pluća (ventilatora koji obezbeđuje neinvazivnu ventilaciju) u njihovu terapiju, koja je za neke od njih bila i doživotna metoda lečenja ali i uslov za preživljavanje.

Osoba koja koristi čelična pluća nalazi se unutar velikog metalnog cilindra (od čelika ili drugih materijala), sa vratima za ulazak pacijenta i otvorom za glavu i vrat. Oko glave i vrata se nalaze elastična zaptivka koje sprečava da vazduh nekontrolisano ulazi u cilinar. Na taj način je u cilindru stvoren hernmmetički prostor u kojem se pritisak vazduha može menjati, u skladu sa ritmom disanja pacijenta. Kada specijalna pumpa smanji pritisak unutar cilindra, pacijentove grudi se šire i udišu. Kada se pritisak poveća, pacijent izdiše vazduh. Na taj način se „mehanički oponaša” fiziološki mehanizam izmene gasa u plućima: periodičnim promenama pritiska unutar grudnog koša, što uzrokuju izlazak vazduha iz pluća.

Opšte informacije[уреди | уреди извор]

Primene čeličnih pluća za vreme epidemije poliomijeltisa početkom 1950-ih godina u SAD

U poslednje tri decenije povećano je interesovanje za upotrebu neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća u lečenju respiratorne insuficijencije različite etiologije. Brojne studije ukazuju na prednosti primene neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća odnosu na konvencionalnu mehaničku ventilaciju pluća.

Primenom neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća smanjuje se broj komplikacija vezanih za obezbeđenje disajnog puta,[8] smanjena je učestalost pneumonija izazvanih ventilatorom, nozokomijalnih infekcija ali i neželjenih efekata upotrebe sedativa u jedinici intenzivne terapije (JIT).[9][10]

Bolesnici kod kojih je korišćena neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća kraće su boravili u JIT, imali su manji broj bolničkih dana i manju stopu mortalita.[11]

Intermitentna primena neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća omogućava bolesnicima peroralno uzimanje hrane i tečnosti, peroralnu medikamentoznu terapiju i kontakt sa svojom okolinom što sve zajedno deluje na komfor bolesnika.[12]

Neinvazivnu mehaničku ventilaciju plućase može koristiti u jedinici intenzivne terapije, jedinici poluintenzivne nege, bolničkim odeljenjima, bolničkom prijemnom odeljenju ali i u kućnim uslovima.[13][14]

Neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća je „neinvazivna“ tehnika ventilacije samo kada je reč o uspostavljanju disajnog puta. Za postizanje terapijskog uspeha neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća i smanjenje učestalosti komplikacija potrebno je: poznavanje kliničkih indikacija i kontraindikacija, adekvatan izbor moda ventilacije, izbor odgovarajuće opreme za isporučivanje ventilacije (interface), adekvatan monitoring i blagovremeno je započeti.

Indikacije[уреди | уреди извор]

Zanimljivosti

Nacionalna fondacija za dečiju paralizu počela je masovnu distribuciju čeličnih pluća 1939. godine.

Tridesetih godina 20. veka, čelična pluća su koštala oko 1.500 dolara - prosečna cena.

U Sjedinjenim Američkim Državama 1959. gdine bilo je 1.200 bolesnika koji su koristili čelična pluća a u 2004. bilo ih je 39.

Dianne Odell (61) umrla je zbog nestanka struje u čeličnim plućima 28. maja 2008. Bolesnica je nakon što se u 3 godini razbolela od dečije paralize provela u njima 58 godina. U intervjuu za Associated Press iz 2001. godine, ona je rekla da želi pokazati deci, posebno onima sa fizičkim invaliditetom, da nikada ne smeju odustati.[15]

Iskustvo jednog pacijenta u čeličnim plućima

U svim našim odnosima sa čeličnim plućima postojao je ogroman psihološki element. Metalni respirator je preuzeo gotovo životnu ulogu i postao simbol zaštite i sigurnosti….U njima smo se osećali kao nesavršeni embrioni u metalnoj materici. — Larry Alexander, 1954

Indikacije za primenu neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća su kod bolesnika sa akutnom i hroničnom respiratornom insuficijencijom:

  • umerena i teška dispnea,
  • tahipnea,
  • paradoksalno abdominalno disanje,
  • parcijalni pritisak kiseonika (PaO2) < 60 mmHg,
  • parcijalni pritisak ugljendioksida (PaCO2) > 45 mmHg,
  • pH < 7,35,
  • PaO2 /FiO2 < 200.[16]

Neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća se može primeniti i kod:

  • respiratorne insuficijencije izazvane akutnom egzacerbacijom hronične opstruktivne bolesti pluća,
  • neuromišićnih bolestih,
  • akutnog kardiogenog edema pluća,
  • imunokompromitovanih bolesnika,
  • postoperativne respiratorne insuficijencije,
  • nakon ekstubacije bolesnika, bolesnika sa difuznom pneumonijom koji su hipoksični i pored primene svih ostalih terapijskih mera.[17][18]

Kod bolesnika sa akutnim kardiogenim edemom pluća i sledstvenom respiratornom insuficijencijom može se primenjivati samo u odsustvu akutnog kardiogenog šoka.

Primenom neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća akutnom kardiogenom edemu pluća dolazi do povećanja funkcionalnog rezidualnog kapaciteta pluća čime se otvaraju kolabirane alveole i poboljšava oksigenacija, povećava se plućna komplijansa i smanjuje disajni rad.[19]

Takođe, neinvazivnu mehaničku ventilaciju pluća i CPAP smanjuju preload i afterload. CPAP-om i smanjuje transmuralni pritisak leve komore, čime se povećava srčani izlaz.[20][21][22]

Kontraindikacije[уреди | уреди извор]

  • Odsustvo spontanog disanja
  • Srćani zastoj (Cardiac arrest)
  • Povrede lica i/ili Opekotine lica
  • Sveža hirurška intervencija lica, gornjeg disajnog puta ili hirurška intervencija u gornjem gastrointestinalnom traktu
  • Anatomska ili funkcionalna opstrukcija disajnog puta
  • Nemogućnost zaštite gornjeg disajnog puta
  • Teška hipoksemija ili acidoza (pH < 7,1)
  • Hemodinamska i ritmička nestabilnost bolesnika u stanjima kao što su kardiogeni šok, infarkt miokarda
  • Prisustvo teških komorbiditeta
  • Poremećaj stanja svesti
  • Teška encefalopatija
  • Epilesija
  • Povraćanje
  • Ileus
  • Krvarenje iz gastrointestinalnog trakta
  • Trudnoća
  • Obilna sekrecija iz respiratornog trakta
  • Prisustvo fokalne konsolidacije na RTG snimku grudnog koša
  • Nedrenirani pneumotoraks.[23]

Savremena upotreba[уреди | уреди извор]

Kako je početak primene invazivne mehaničke ventilacije bio povezan sa epidemijom poliomijelitisa 1952. godine, neinvazivna mehanička ventilacija pluća pala je u zaborav sve do početka osamdesetih godina 20. veka, kada se čelična pluća počinju ponovo da koriste, ali ovoga puta u lečenju bolesnika sa opstruktivnom apneom spavanja i urođenog centralnog hipoventilacionog sindroma (CCHS).[24][25]

Primena u pandemiji kovida 19[уреди | уреди извор]

Početkom 2020. godine, reagujući na pandemiju kovida19, kako bi rešili hitnu globalnu nestašicu modernih respiratora (potrebnih za pacijente sa uznapredovalim, teškim oblikom kovida 19), razvijena su dva prototipa novih, lako produktivnih verzija gvozdenih pluća:

  • Kompaktan „ekovent“ veličine torza koji je razvio tim u Ujedinjenom Kraljevstvu, uključivši Univerzitet u Vorviku, Kraljevsku nacionalnu bolnicu za grlo i uši, Marshall Aerospace and Defense Group, Imperial College Healthcare NHS Trust, zajedno sa timovi medicinskih kliničara, akademika, proizvođača, inženjera i naučnika.[26]
  • Gvozdena pluća pune veličine koje je u Sjedinjenim Američkim Državama razvio tim predvođen Hes Services, Inc., iz Hejsa, Kanzas.

Izvori[уреди | уреди извор]

  1. ^ British Thoracic Society Standards of Care Committee. Non-invasive ventilation  in  acute  respiratory failure. Thorax  57  (3):  192-211
  2. ^ "The Iron Lung," Архивирано мај 13, 2023 на сајту Wayback Machine Science Museum Group, Kensington, London, England, (illustrated description of the device and its history), retrieved April 11, 2020
  3. ^ "How Does Iron Lung Work?: Polio Survivor, 82, Among Last to Use Breathing Equipment," Архивирано април 11, 2020 на сајту Wayback Machine August 21, 2018, Newsweek retrieved April 11, 2020
  4. ^ What Is an Iron Lung?
  5. ^ North Texan one of 10 still living in iron lung, The Washington Times
  6. ^ Gas Exchange in Humans Dostęp 2009.10.12.
  7. ^ Krachman S, Criner GJ (март 1998). „Hypoventilation syndromes”. Clin Chest Med. 19 (1): 139—55. .
  8. ^ Bello G, De Pascale G, Antonelli M (2013). „Noninvasive ventilation: practical advice”. Curr Opin Crit Care. 19: 1—8. .
  9. ^ Girou E,  Brun-Buisson C, Taillé S, Lemaire F,  Brochard L. „Secular trends in nosocomial infections and mortality associated with noninvasive ventilation in patients with exacerbation of COPD and pulmonary edema”. JAMA. 290 (22): 2985—91. 2003. .
  10. ^ McNeill GBS, Glossop AJ. Clinical applications of noninvasive ventilation in critical care. Contin Educ Anaesth Crit Care Pain 2012; 12 (1): 33-7.
  11. ^ Brochard L, Mancebo J, Elliott MW (2002). „Noninvasive ventilation for acute respiratory failure”. European Respiratory Journal. 19 (4): 712—21. .
  12. ^ Majid A, Hill NS (2005). „Noninvasive ventilation for acute respiratory failure”. Curr Opin Crit Care. 11: 77—81. 
  13. ^ Crimi C, Noto A, Princi P, Esquinas A, Nava S. A European survey of noninvasive ventilation practices (2010). European Respiratory Journal. 36 (2): 362—9.  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ). 10.
  14. ^ Rose L, Gerdtz MF (2009). „Review of non-invasive ventilation in the emergency department: clinical considerations and management priorities”. J Clin Nurs. 18 (23): 3216—24. 
  15. ^ „Power failure kills iron lung lady”. www.smh.com.au, 29. 05. 2008. Приступљено 02. 01. 2019. 
  16. ^ Hill NS, Brennan J, Garpestad E, Nava S (2007). „Noninvasive ventilation in acute respiratory failure”. Crit Care Med. 35 (10): 2402—7. .
  17. ^ Bersten AD (2011). „Best practices for noninvasive ventilation”. CMAJ. 183 (3): 293—4. .
  18. ^ Nava S, Hill N (2009). „Noninvasive ventilation in acute respiratorz failure”. Lancet. 374: 250—9. 
  19. ^ Hill NS, Brennan J, Garpestad E, Nava S (2007). „Noninvasive ventilation in acute respiratory failure”. Crit Care Med. 35 (10): 2402—7. 
  20. ^ L’Her e. „Noninvasive mechanical ventilation in acute cardiogenic pulmonary edema”. Curr Opin Crit Care. 9: 67—71. 2003. .
  21. ^ Keenan SP, Sinuff T, Burns KE, Muscedere J, Kutsogiannis J, et al. Clinical practice guidelines for the use of noninvasive positive-pressure ventilation and noninvasive continuouspositive airway pressure in the acute care setting. CMAJ. 2011;183(3):E195-214.
  22. ^ Schönhofer B, Kuhlen R, Neumann P, Westhoff M, Berndt C, Sitter H. „Clinical practice guideline: non-invasive mechanical ventilation as treatment of acutea respiratory failure”. Dtsch Arztebl Int. 105 (24): 424—33. 2008. .
  23. ^ Keenan SP, Sinuff T, Burns KE, Muscedere J, Kutsogiannis J, et al. Clinical practice guidelines for the use of noninvasive positive-pressure ventilation and noninvasive continuouspositive airway pressure in the acute care setting. CMAJ. 2011;183(3):E195-214
  24. ^ Bach JR. The history of mechanical ventilation and respiratory muscle aids. In: Bach JR, editor. Noninvasive mechanical ventilation. Philadelphia: Hanley&Belfus, Inc.;2002. p. 45-72.
  25. ^ Peñuelas O, Frutos-Vivar F, Esteban A (2007). „Noninvasive positive-pressure ventilation in acute respiratory failure”. CMAJ. 177 (10): 1211—8. .
  26. ^ Engineer, The (2020-04-02). „exovent iron lung concept offers alternative to Covid-19 ventilators”. The Engineer (на језику: енглески). Приступљено 2024-03-28. 

Spoljašnje veze[уреди | уреди извор]


Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).