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

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.

Classification Based on cycling Pressure cycling Pressure cycling Volume cycling Volume cycling

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

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

INDICATIONS FOR ET Emergent intubation: on arrival to the ED ( shock, decreased DO2, unprotected airway ) 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 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 Delayed intubation: progression of the disease despite the treatment or inadequate improvement with treatment Elective intubation: patients need to airway control for invasive procedure Elective intubation: patients need to airway control for invasive procedure

Connect to Ventilator o Pre-Intubation o Intubation o Post-Intubation: sedation and analgesia, ventilator setting

Ventilator Setting 1) Rate: ) Tidal volume : 7-8 cc/ kg ideal body weight 3) Peak Inspiratory : lit/min 4) O2 Concentration : 100% 5) Positive End-Expiratory Pressure: 5-8 6) I/E = ½ یا 1/3 7) Mode:

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

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

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 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 منجر به تشدید وضعیت تنفسی می گردد. معایب : 1 - عدم کنترل TV : TV>10 cc kg در ARDS ممنوع، زیرا منجر به تشدید وضعیت تنفسی می گردد. 2 - عدم تحمل بیمار با مقاومت راه هوایی زیاد 2 - عدم تحمل بیمار با مقاومت راه هوایی زیاد

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

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

ج - IMV: شامل: شامل: 1) SB + CMV  نقص : 1) تنفس آسینکرونیزه 2) احتباس هوا 3) تنفس خودبخود مشکل

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

Respiratory distress and hemodynamic instability in critically ill intubated patient

Air Leak

Weaning

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

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

استراتژی ترکیبی در کاربرد ونتیلاتور I- استفاده از ونتیلاتور در وضعیت Prone ( کاربرد در ARDS) معایب وضعیت supine: 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 : 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

Ventilator Asynchrony Patient Related Factors Patient Related Factors Ventilator Related Causes Ventilator Related Causes

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

Ventilator Related Causes Ventilator disconnection Ventilator disconnection System leak System leak Circuit malfunction Circuit malfunction Inadequate FiO 2 Inadequate FiO 2 Inadequate ventilator support Inadequate ventilator support

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

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

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

Nutrition در زمان شروع weaning تقلای تنفسی و نیاز به انرژی در بیمار افزایش می یابد. 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 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. 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. اصلاح هیپوفسفاتمی بعلت یک عامل خستگی تنفسی مطرح می باشد.

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