Types of Ventilators and Their Indications

1. بسم الله الرحمن الرحیم

2. Ventilator

4. Types of Ventilator • Positive Pressure Ventilators • Gas blown into lungs • All current ventilators • Unphysiological but practical • Negative Pressure Ventilators • “Iron Lung” • Cuirass (breastplate) ventilators • Physiological but impractical

5. Origins of mechanical ventilation • Negative-pressure ventilators (“iron lungs”) • Non-invasive ventilation first used in Boston Children’s Hospital in 1928 • Used extensively during polio outbreaks in 1940s – 1950s • Positive-pressure ventilators • Invasive ventilation first used at Massachusetts General Hospital in 1955 • Now the modern standard of mechanical ventilation The iron lung created negative pressure in abdomen as well as the chest, decreasing cardiac output. Iron lung polio ward at Rancho Los Amigos Hospital in 1953.

6. Classification Based on cycling • Pressure cycling • Volume cycling

8. Ventilator Upper Section User Interface Monitor Control( Alarm limit)

10. INDICATIONS FOR MV(IPPV,NIPPV) • Loss of airway anatomy: edema, direct or indirect trauma, burns, infection • Loss of protective airway mechanism: intoxication, brain injury, stroke • Inability to ventilation: • Inability to oxygenation: • Expected clinical course:

11. INDICATIONS FOR ET Emergent intubation: on arrival to the ED(shock, decreased DO2, unprotected airway) Urgent intubation: who require assistance within the first few minute of arrival to the ED Delayed intubation: progression of the disease despite the treatment or inadequate improvement with treatment Elective intubation: patients need to airway control for invasive procedure

12. Connect to Ventilator • Pre-Intubation • Intubation • Post-Intubation: sedation and analgesia, ventilator setting

13. Ventilator Setting • Rate: 10-14 • Tidal volume : 7-8 cc/ kgideal body weight • Peak Inspiratory : 40-100 lit/min • O2 Concentration : 100% • Positive End-Expiratory Pressure: 5-8 • I/E = ½ یا 1/3 • Mode:

14. Ventilator Setting 1)Rate • Initially setting:10-14 • Rate : up • Inhalation injury • Infant & children • rate : down • COPD • Delayed rate setting: 1-PH 2- Pa co2 3- patient tolerance

15. Ventilator Setting 7) Mode الف- Spontaneous Mode: PSV, CPAP, BiPAP • نقص: 1- افزایش کار تنفسی 2- در صورت عدم وجود back up مناسب احتمال ارست وجود دارد.

16. Ventilator Setting pressure support (PSV) : در سیکل حجم خاص فشار خاصی توسط ماشین وارد می شود (کمک دستگاه به تنفس خودبخودی بیمار در هنگام weaning) • مزایا :1-کاهش تقلای تنفسی 2- حذف مقاومت لوله تراشه 3- کاربرد در difficult weaning • معایب : 1- عدم کنترل TV : TV>10 cc kg در ARDS ممنوع، زیرا منجربه تشدید وضعیت تنفسی می گردد. 2- عدم تحمل بیمار با مقاومت راه هوایی زیاد

17. Ventilator Setting ب- control mode : 1) CMV • نقص: 1- عدم دخالت بیمار در سیکل تنفسی 2- استفاده از شل کننده کامل جهت بیمار

19. Ventilator Setting 2) Assist Control Mode : هر تنفس بیمار با دستگاه تقویت می شود (Rate تنظیم میگردد) • نقص : 1- تقلای تنفسی 2- منجر به الکالوز تنفسی می گردد.

21. ج- IMV: شامل: 1) SB + CMV • نقص: • تنفس آسینکرونیزه • احتباس هوا • تنفس خودبخود مشکل

23. Ventilator Setting 2) synchronized intermittent mandatory vent (S.I.M.V) : • تنفس ماشینی هماهنگ با تنفس خودبخودی بیمار • مزایا : 1- دخالت گاهگاهی بیمار در تنفس 2 - مد مهمی در weaning • نقص: 1- هیپروانتیلاسیون 2- الکالوز تنفسی 3- افزایش تقلای تنفسی

28. Respiratory distress and hemodynamic instability in critically ill intubated patient

30. Air Leak

32. Weaning

34. Complication of MV • Pneumothorax • Ventilator-Induced Lung Injury • Hemodynamic Compromise • Intrinsic PEEP • Difficulty Triggering the Ventilator

35. Complication of MV Auto-Cycling Rapid Breathing Outstripping the Ventilator and Double Cycling Straining Over the Ventilator Coughing Equipment Failure

36. استراتژی ترکیبی در کاربرد ونتیلاتور I- استفاده از ونتیلاتور در وضعیت Prone (کاربرد در ARDS) • معایب وضعیت supine: 1- جاذبه و اتساع مکانیکال عروقی 2- تجمع مایع در نواحی دیستال (قاعده ریه ها) • این معایب در وضعیت prone بخوبی اصلاح می گردد: 1- افزایش FRC 2- تغییر در حرکت دیافراگم 3- تغییر در جریان خون ریه و هدایت به نواحی آتلکتاتیک 4- فشار متناسب سرتاسر حفره پلورال در برابر جاذبه

37. Ventilator Asynchrony • Patient Related Factors • Ventilator Related Causes

38. Anxiety Pain Secretions Bronchospasm Pulmonary edema Dynamic hyperinflation Abnormal respiratory drive Drugs Nutrition Patient Related Factors

39. Ventilator Related Causes • Ventilator disconnection • System leak • Circuit malfunction • Inadequate FiO2 • Inadequate ventilator support

40. Fighting • تعریف : هماهنگی بین بیمار و دستگاه وجود ندارد یعنی بیمار در فاز بازدمی بوده ولی دستگاه سعی در شروع دم دارد . • عوارض : 1- افزایش مصرف O2 (تقلای تنفسی ) 2- افزایش فشار داخل توراکس 3- کاهش اکسیژناسیون • علل : 1- اشکال در set up دستگاه تنظیم دستگاه 2- اختلالات CNS تجویز شل کننده عضلانی 3- افزایش مقاومت راه هوایی  الف- لوله گرفته باشد ب- پنوموتوراکس 4- pain & Anxiety نارکوتیک

41. قدم اول درمان در fighting اصلاح هیپوکسی و اسید وباز می باشد. • حدس fight با احتمال انسداد راه هوایی  حذف بیمار از دستگاه و تنفس با آمبوبگ جهت تشخیص مقاومت  مقاومت (+)  CXR جهت تشخیص پنوموتوراکس زیرا سمع ریه در بیمار زیر ونتیلاتور ارزش ندارد .  پنوموتوراکس (-)  برونکوسکپی و مشاهده راه هوایی

42. تراکئوستومی • زمان انجام کونتراورسیال • اکثراً به زمان 2 هفته بعد از انتوباسیون معتقدند. • اگر بیماری انتظار می رود که مدت طولانی انتوبه میماند انجام تراکئوستومی سریعتر مطرح است . • دلایل انجام تراکئوستومی : 1- سهولت در خروج ترشحات 2- بهداشت دهان 3- جلوگیری از ادم گلوت 4- جلوگیری از آسیب تراشه و لارنکس

43. Nutrition • در زمان شروع weaning تقلای تنفسی و نیاز به انرژی در بیمار افزایش می یابد. • در زمانی که بیمار زیر ونتیلاتور می باشد بعلت عدم استفاده از عضلات تنفسی دچار آتروفی می گردد که باید در زمان weaning بازسازی گردد که نیاز بارز تغذیه (حتی TPN) را مطرح می سازد. • در صورت عدم توانایی در شروع تغذیه انترال باید TPN ظرف 48 ساعت اول آغاز شود. • اصلاح هیپوفسفاتمی بعلت یک عامل خستگی تنفسی مطرح می باشد.

44. Ventilator management algorithim RR = 10-14 VT = 7 – 8 ml/kg Initial intubation • FiO2= 100% • PEEP =5 SaO2 > 90% SaO2 < 90% SaO2 < 90% • Increase FiO2 (keep SaO2>90%) • Increase PEEP to max 20 • Identify possible acute lung injury • Identify respiratory failure causes SaO2 > 90% • Adjust RR to maintain PaCO2 = 40 • Reduce FiO2 < 50% as tolerated • Reduce PEEP < 8 as tolerated • Assess criteria for SBT daily No injury Pass SBT Extubate Airway stable Acute lung injury Fail SBT Airway stable Persistently fail SBT • Consider tracheostomy • Resume daily SBTs with CPAP or tracheostomy collar Acute lung injury • Low TV (lung-protective) settings • Reduce TV to 6 ml/kg • Increase RR up to 35 to keep pH > 7.2, PaCO2 < 50 • Adjust PEEP to keep FiO2 < 60% Pass SBT Intubated > 2 wks SaO2 < 90% SaO2 > 90% Prolonged ventilator dependence SaO2 < 90% • Dx/Tx associated conditions (PTX, hemothorax, hydrothorax) • Consider adjunct measures (prone positioning, HFOV, IRV) SaO2 > 90% • Continue lung-protective ventilation until: • PaO2/FiO2 > 300 • Criteria met for SBT • Consider PSV wean (gradual reduction of pressure support) • Consider gradual increases in SBT duration until endurance improves Pass SBT