Введение

Ручное устройство для обеспечения вентиляции положительным давлением.

Сумочная клапанная маска (BVM), иногда известная под торговой маркой Ambu bag или в общем виде как ручной реаниматор или "саморасширяющийся мешок", – это ручное устройство, обычно используемое для обеспечения вентиляции положительным давлением пациентам, которые не дышат или дышат недостаточно. Устройство является обязательным компонентом комплектов для реанимации для обученных специалистов за пределами больниц (например, бригад скорой помощи) и также часто используется в больницах как стандартное оборудование, которое можно найти на тележке неотложной помощи, в отделениях экстренной помощи или других отделениях интенсивной терапии. Подчеркивая частоту и значимость использования BVM в Соединенных Штатах, рекомендации Американской ассоциации по сердечно-легочной реанимации (AHA) по сердечно-легочной реанимации и экстренной кардиологической помощи гласят, что "все медицинские работники должны быть знакомы с использованием масочного мешка", и оно регулярно необходимо в неотложных медицинских ситуациях, когда дыхание пациента недостаточно (дыхательная недостаточность) или полностью прекратилось (остановка дыхания). Использование ручного реаниматора принудительно подает воздух или кислород в легкие для их расширения под давлением, тем самым обеспечивая возможность ручной вентиляции положительным давлением. Профессиональные спасатели предпочитают использовать его вместо дыхания "изо рта в рот", либо напрямую, либо через вспомогательное средство, такое как карманная маска.

История

Концепция мешка-клапана-маски была разработана в 1956 году немецким инженером Холгером Гессе и его партнером, датским анестезиологом Хеннингом Рубеном, после их первоначальной работы над отсосом. Компания Гессе позже была переименована в Ambu A/S, которая производит и реализует это устройство с 1956 года. Мешок Амбу – это самонадувающийся мешок-реаниматор производства Ambu A/S, которая продолжает производить и реализовывать самонадувающиеся мешки-реаниматоры. В настоящее время существует несколько производителей самонадувающихся мешков-реаниматоров. Некоторые, как и оригинальный мешок Амбу, отличаются долговечностью и предназначены для повторного использования после тщательной дезинфекции. Другие – недорогие и предназначены для использования на одного пациента. Изначально выпускавшиеся в одном размере, мешки-клапаны-маски теперь доступны в размерах для использования у младенцев, детей или взрослых.

Маска

BVM состоит из гибкой воздушной камеры ("мешок", длиной около 30 см), прикрепленной к лицевой маске через клапан-затвор. При правильном прилегании лицевой маски и сжатии "мешка", устройство подает воздух в легкие пациента; при отпускании мешка он самостоятельно расширяется с противоположного конца, забирая либо окружающий воздух, либо кислород низкого давления, подаваемый регулируемым баллоном, при этом позволяя легким пациента выдыхать в окружающую среду (а не обратно в мешок) через односторонний клапан.

Мешок и клапан

Комбинации мешка и клапана также могут быть прикреплены к альтернативному средству поддержания проходимости дыхательных путей вместо маски. Например, их можно прикрепить к эндотрахеальной трубке или ларингеальной маске. Можно использовать небольшие тепло- и влагообменники или увлажняющие/бактериальные фильтры. Маску с мешком и клапаном можно использовать без подключения к кислородному баллону для подачи пациенту атмосферного воздуха (21% кислорода). Однако ручные аппараты искусственной вентиляции легких также могут быть подключены к отдельному резервуару для мешка, который можно заполнить чистым кислородом из кислородного концентратора, тем самым увеличивая объем подаваемого пациенту кислорода почти до 100%. Маски с мешком и клапаном выпускаются разных размеров для новорожденных, детей и взрослых. Размер лицевой маски может не соответствовать размеру мешка; например, один мешок детского размера может использоваться с разными масками для разных размеров лица, или детская маска может использоваться со взрослым мешком для пациентов с маленьким лицом. Большинство типов устройств предназначены для однократного использования, в то время как другие можно очищать и повторно использовать.

Способ работы

Ручные реаниматоры обеспечивают подачу газа из надувной сумки пациенту через односторонний клапан при сжатии спасателем; газ затем, в идеале, поступает через маску в трахею, бронхи и легкие пациента. Для эффективной работы маска с мешком-клапаном должна подавать от 500 до 600 миллилитров воздуха в легкие взрослого мужчины нормального телосложения, однако при использовании дополнительного кислорода может быть достаточно и 400 мл. Профессиональных спасателей учат обеспечивать плотное прилегание маски к лицу пациента (то есть, надежную "герметизацию маски"); в противном случае давление, необходимое для искусственной вентиляции легких, будет рассеиваться в окружающую среду. Это сложно, когда один спасатель пытается удерживать маску одной рукой, одновременно сжимая мешок другой. Поэтому стандартный протокол предполагает участие двух спасателей: один удерживает маску обеими руками, полностью концентрируясь на поддержании герметичности, а другой сжимает мешок, контролируя объем вдоха (или приливный объем) и частоту. Эндотрахеальная трубка (ЭТ) может быть установлена квалифицированным медицинским работником и заменить маску в ручном реаниматоре. Это обеспечивает более надежный воздушный путь между реаниматором и пациентом, поскольку трубка ЭТ герметично фиксируется надувной манжетой в трахее (или дыхательном горле), что снижает риск попадания рвотных масс в легкие и гарантирует, что давление при искусственной вентиляции направляется только в легкие, а не в желудок (см. раздел "осложнения" ниже). Эндотрахеальная трубка также поддерживает постоянную проходимость и надежность дыхательных путей, даже во время компрессий при сердечно-легочной реанимации; в отличие от использования ручного реаниматора с маской, когда поддержание герметичности маски может быть затруднено во время компрессий.

Маски с мешочными клапанами, используемые в боевых действиях

Обструкция дыхательных путей является одной из основных причин смерти при боевых травмах. Обеспечение проходимости дыхательных путей в боевых условиях существенно отличается от гражданского. В боевых условиях основной причиной обструкции дыхательных путей является челюстно-лицевая травма. Травма часто осложняется сопротивлением пациента, деформированной анатомией и наличием крови, а также значительным кровотечением, вызванным сопутствующими повреждениями сосудов. Военные медики сталкиваются с серьезными трудностями, включая "темноту, враждебный огонь, ограниченность ресурсов, длительное время эвакуации, специфические проблемы транспортировки раненых, командные и тактические решения, влияющие на оказание медицинской помощи, неблагоприятные условия и уровень подготовки медицинского персонала". Им часто приходится оказывать помощь множеству раненых, используя только оборудование, которое они несут с собой. Поэтому экономия места имеет первостепенное значение, и для этого были разработаны компактные мешковые маски с клапанами, такие как Pocket BVM, чтобы максимально эффективно использовать пространство в аптечке.

Осложнения

При нормальном дыхании легкие расширяются под небольшим отрицательным давлением, когда мышцы грудной клетки и диафрагма расширяются; это "раскрывает" легкие, обеспечивая поступление воздуха для их расширения под мягким отрицательным давлением. Однако при использовании ручного мешка-амбу, как и при других методах вентиляции с положительным давлением, легкие принудительно раздуваются воздухом или кислородом под давлением. Это неизбежно связано с риском различных осложнений, многие из которых зависят от того, используется ли ручной мешок-амбу с лицевой маской или с эндотрахеальной трубкой. Осложнения связаны с перераздуванием или избыточным давлением в легких, что может привести к: (1) попаданию воздуха в желудок (так называемая гастроинсуффляция); (2) повреждению легких из-за чрезмерного растяжения (так называемая волюмотравма); или (3) повреждению легких из-за избыточного давления (так называемая баротравма).

Надув желудка / аспирация легких

Когда лицевая маска используется в сочетании с ручным мешком-клапаном, предполагается, что подаваемый воздух или кислород надувает легкие. Однако воздух, поступающий к пациенту, также может попасть в желудок через пищевод, который может раздуться, если мешок-клапан сжимается слишком сильно (вызывая воздушный поток, который легкие не могут усвоить достаточно быстро) или слишком много (вызывая перенаправление избытка воздуха в желудок). Раздувание желудка может привести к рвоте и последующей аспирации содержимого желудка в легкие, что считается серьезной опасностью при вентиляции с помощью мешка-клапана. Одно исследование предполагает, что избежать этого эффекта сложно даже опытным специалистам, заявляя: «При использовании самонадувающегося мешка даже опытные анестезиологи в нашем исследовании могли проводить вентиляцию с слишком короткими временами вдоха или слишком большими приливными объемами, что в некоторых случаях приводило к раздуванию желудка». Другим зарегистрированным осложнением был случай разрыва желудка, вызванный его перерастяжением при использовании ручного мешка-клапана. Изучались факторы, вызывающие непреднамеренное раздувание желудка, и степень риска. Одно опубликованное исследование показало, что во время длительной реанимации до 75% подаваемого пациенту воздуха может непреднамеренно попадать в желудок, а не в легкие. Волюмотравма легких, которая может быть вызвана «осторожной» подачей больших, медленных вдохов, также может привести к «разрыву» или спадению легкого (пневмотораксу). По крайней мере, один опубликованный случай описывает «пациента, у которого внезапно развился пневмоторакс напряжения во время вентиляции с помощью мешка-клапана». Кроме того, есть по крайней мере один случай использования ручного мешка-клапана, когда легкие случайно перерастянулись до такой степени, что «сердце содержало большой объем воздуха», а «аорта и легочные артерии были заполнены воздухом» – состояние, называемое воздушной эмболией, которое «почти всегда смертельно». Однако это был случай 95-летней женщины, поскольку авторы отмечают, что ранее подобные осложнения сообщались только у недоношенных детей.

Риск для здоровья населения от осложнений, вызванных использованием ручного реаниматора

Два фактора, по-видимому, делают население особенно уязвимым к осложнениям при использовании ручных аппаратов искусственной вентиляции легких: (1) их широкое распространение (что повышает вероятность контакта с ними) и (2) очевидная неспособность медицинских работников защитить пациентов от неконтролируемой, случайной, чрезмерной инфляции легких.

Распространенность использования реаниматора вручную

Ручные реаниматоры обычно используются для временной поддержки вентиляции, особенно модели с подачей потока, применяемые при индукции/восстановлении анестезии во время плановых операций. Соответственно, большинство людей, вероятно, хотя бы раз в жизни подвергаются искусственной вентиляции легких с помощью мешка Амбу при проведении процедур под общим наркозом. Кроме того, значительное количество новорожденных вентилируется с помощью детских ручных реаниматоров для стимуляции нормального дыхания, что делает ручные реаниматоры одними из первых медицинских устройств, с которыми человек сталкивается при рождении. Как уже упоминалось, ручные реаниматоры являются устройствами первой линии, рекомендованными для экстренной искусственной вентиляции пациентов в критическом состоянии, и поэтому используются не только в больницах, но и за их пределами – пожарными, парамедиками и сотрудниками амбулаторных клиник.

Невозможность профессиональных поставщиков использовать ручные реаниматоры в соответствии с установленными руководящими принципами безопасности

В ручных реаниматорах отсутствует встроенный контроль приливного объема – объем воздуха, используемый для принудительного расширения легких при каждом вдохе, полностью зависит от силы сжатия мешка оператором. В ответ на риски, связанные с использованием ручных реаниматоров, Американская ассоциация сердца и Европейский совет по реанимации выпустили специальные рекомендации, определяющие рекомендуемые максимальные приливные объемы (или размеры вдоха) и безопасные для пациентов частоты вентиляции. Хотя нет известных исследований, оценивающих частоту осложнений или смертей, вызванных неконтролируемым использованием ручных реаниматоров, многочисленные рецензируемые исследования показали, что, несмотря на установленные нормы безопасности, чрезмерная вентиляция с помощью ручных реаниматоров остается "эндемической" и не связана с уровнем подготовки или квалификацией медицинского персонала. Другое клиническое исследование выявило, что "приливный объем, подаваемый ручным реаниматором, демонстрирует значительные колебания", и пришло к выводу, что "ручной реаниматор не подходит для точной вентиляции". Отдельная оценка другой высококвалифицированной группы, часто использующей ручные реаниматоры в экстренных ситуациях (парамедики скорой помощи), показала, что "несмотря на кажущуюся достаточную подготовку, сотрудники скорой помощи последовательно гипервентилировали пациентов во время сердечно-легочной реанимации вне стационара", а та же исследовательская группа заключила, что "незамеченная и непреднамеренная гипервентиляция может способствовать нынешним неудовлетворительным показателям выживаемости после остановки сердца". Недавно было проведено дополнительное исследование для оценки того, может ли решение проблемы чрезмерной вентиляции заключаться в использовании педиатрических ручных реаниматоров у взрослых или более продвинутых моделей ручных реаниматоров с потоковой подачей воздуха (или "Mapleson C"): хотя "педиатрический самонадувающийся мешок обеспечивал вентиляцию, наиболее соответствующую рекомендациям", он не привел к полному соблюдению руководящих принципов, поскольку "участники гипервентилировали легкие пациентов при имитации остановки сердца с использованием всех трех устройств".

Несоблюдение руководящих принципов из-за чрезмерной скорости и чрезмерной инфляции легких

"Гипервентиляция" может быть достигнута путем (1) подачи слишком большого количества вдохов в минуту; (2) вдохов, которые слишком велики и превышают естественную емкость легких пациента; или (3) комбинации обоих факторов. При использовании ручных мешков-вентиляторов (амбу) ни частота, ни объем вдыхаемых газов не могут быть физически контролируемыми с помощью встроенных в устройство средств безопасности. Как отмечалось выше, исследования показывают, что медицинские работники часто превышают рекомендованные нормы безопасности как по частоте вентиляции (10 вдохов в минуту), так и по объему (5–7 мл/кг массы тела), установленные Американской ассоциацией кардиологов. Более позднее исследование, опубликованное в 2012 году, расширило знания по этой теме, оценив отдельные эффекты (1) изолированно повышенной частоты при соблюдении рекомендованных объемов вдоха; (2) соблюдения рекомендованной частоты при повышенных объемах вдоха; и (3) комбинированного несоблюдения рекомендаций по частоте и объему. Это исследование показало, что чрезмерная частота, более чем в три раза превышающая текущие рекомендации (например, 33 вдоха в минуту), может не препятствовать сердечно-легочной реанимации, если объемы вдоха находятся в пределах рекомендованных значений, что позволяет предположить, что поддержание размеров вдоха в пределах рекомендованных пределов может самостоятельно снижать клинические риски, связанные с чрезмерной частотой. Хотя этот прогресс, по-видимому, предлагает решение "проблемы частоты", связанной с чрезмерным использованием ручных мешков-вентиляторов, он может не решить "проблему объема", которая может продолжать делать ручные мешки-вентиляторы опасными для пациентов, поскольку осложнения все еще могут возникать из-за перераздувания легких, даже если частота вентиляции соответствует рекомендациям. В настоящее время только аппараты искусственной вентиляции легких, требующие источника электроэнергии или сжатого кислорода, а также более высокого уровня подготовки для работы и, как правило, стоят на сотни или тысячи долларов дороже одноразового ручного мешка-вентилятора, способны надежно обеспечивать заданные врачом объемы вдоха в пределах безопасных параметров.

Фильтры

Иногда между маской и мешком (до или после клапана) устанавливают фильтр для предотвращения загрязнения мешка.

Положительное давление в конце дыхания

Некоторые устройства оснащены разъемами для PEEP-клапанов, обеспечивающими более эффективное поддержание положительного давления в дыхательных путях.

Лечение

В состав клапанного узла может быть включен защищенный порт для введения ингаляционных лекарственных препаратов в воздушный поток, что может быть особенно эффективно при лечении пациентов с остановкой дыхания, вызванной тяжелой астмой.

Порт давления в дыхательных путях

В состав клапана может быть включен отдельный закрытый порт для подключения устройства контроля давления, позволяющий спасателям непрерывно контролировать величину создаваемого положительного давления при принудительной вентиляции легких.

Клапаны для снятия давления

В педиатрических версиях и некоторых версиях для взрослых обычно используется предохранительный клапан (часто называемый "всплывающим клапаном"), предназначенный для предотвращения случайного избыточного давления в легких. В конструкцию этого клапана обычно входит обходной зажим на случай, если по медицинским показаниям требуется надувание при давлении, превышающем нормальный порог срабатывания всплывающего клапана.

Особенности устройства хранения

Некоторые сумки разработаны для складывания, чтобы их можно было компактно хранить. Сумка, не предназначенная для хранения в сложенном виде, может потерять эластичность при длительном хранении в сжатом состоянии, что снижает её эффективность. Конструкция, позволяющая складывать сумку, имеет продольные линии сгиба, благодаря которым сумка складывается по этим линиям, как по оси вращения, в направлении, противоположном обычному сжатию.

Альтернативы для ручного реаниматора

В больнице длительная механическая вентиляция осуществляется с помощью более сложного автоматического аппарата искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Однако ручной реаниматор часто используется для временной вентиляции при необходимости устранения неисправностей аппарата ИВЛ, смене контура вентиляции или при отключении электроэнергии, а также при отсутствии источника сжатого воздуха или кислорода. Простейший тип аппарата ИВЛ, не требующий электропитания, – это устройство вентиляции с ограничением потока, работающее на кислороде (FROPVD). Эти устройства похожи на ручные реаниматоры в том, что кислород подается через маску для принудительной инфляции легких пациента, но, в отличие от ручного реаниматора, где давление для инфляции легких создается человеком при ручном сжатии мешка, в FROPVD необходимое давление для инфляции легких обеспечивается непосредственно из баллона с кислородом под давлением. Эти устройства перестают функционировать при истощении баллона со сжатым кислородом.

Типы ручных реаниматоров

Самонадувные мешки: Этот тип ручного реаниматора является стандартной конструкцией, наиболее часто используемой как в стационаре, так и за его пределами. Материал, используемый для мешка самонадувного ручного реаниматора, обладает "памятью", то есть после ручного сжатия он автоматически расширяется между вдохами (втягивая воздух для следующего вдоха). Эти устройства могут использоваться самостоятельно (обеспечивая подачу атмосферного воздуха) или в сочетании с источником кислорода для подачи почти 100% кислорода. Благодаря этим характеристикам этот тип ручного реаниматора подходит для использования как в стационаре, так и в предбольничных условиях, например, в машинах скорой помощи. Мешки с потоковой подачей: также известные как "анестезиологические мешки", это специализированная форма ручного реаниматора с мешком, который не имеет собственной упругости и не расширяется самостоятельно. Для расширения мешка требуется внешний источник газа под давлением; после расширения медицинский работник может вручную сжимать мешок, или, если пациент дышит самостоятельно, пациент может вдыхать непосредственно через мешок. Эти типы ручных реаниматоров широко используются во время индукции и восстановления после анестезии и часто подключаются к анестезиологическим консолям для вентиляции пациента с использованием анестезирующих газов. Они в основном используются анестезиологами при проведении общей анестезии, а также в некоторых неотложных ситуациях в стационаре, где могут участвовать анестезиологи или специалисты по респираторной терапии. Обычно они не используются за пределами стационара. Согласно недавнему индийскому исследованию, эти мешки с потоковой подачей также могут использоваться для обеспечения CPAP у детей, самостоятельно дышащих. В исследовании отмечается, что этот метод CPAP является экономически эффективным в условиях ограниченных ресурсов.