П.С. Кантор , *В.К. Дербеденев, **Г.С. Лескин
ЗАО “ВНИИМП-ВИТА” (НИИ медицинского приборостроения) РАМН, г.Москва
*Московский физико-технический институт, г. Москва
**МОНИКИ им.М.Ф.Владимирского, г. Москва
Цель работы заключалась в определении зависимости давления открытия дыхательных путей (ДОДП) от параметров биомеханики пациента при различных режимах ИВЛ и разработки алгоритма выбора этих режимов для обеспечения адекватного ДОДП. Для моделирования была взята двухкомпонентная модель, описывающая процессы в системе "аппарат-пациент" в трех фазах дыхательного цикла: вдох, пауза на вдохе и выдох. Для описания процесса были приняты следующие обозначения: I - общий минутный объем подаваемой газовой смеси; II- поток дыхательной смеси через левое легкое; Ir -поток дыхательной смеси через правое легкое; Ri - внешнее сопротивление аппарата при вдохе; Rr- сопротивление правой ветви верхних дыхательных путей; Rl- сопротивление левой ветви верхних дыхательных путей; Re- внешнее сопротивление аппарата при выдохе; Сl - растяжимость левого легкого; Сr - растяжимость правого легкого; Ql- объем газовой смеси, посту пившей н левое легкое; Qr - объем газовой смеси, поступившей в правое легкое; Ti - длительность вдоха; Тр- длительность паузы; Те - длительность выдоха.
На основании существующей аналогии между пневматическими и электрическими цепями каждая из фаз дыхательного цикла была описана системой дифференциальных уравнений. Эти системы решались при помощи программы Mathcad 5.0 для различных входных воздействий, соответствующих следующим режимам ИВЛ:
а) нормочастотная ИВЛ с нулевым давлением конца выдоха;
б) нормочастотная ИВЛ с различными значениями положительного давления конца выдоха;
в) нормочастотная ИВЛ с различными значениями относительного времени вдоха, в т.ч. и инверсным;
г) нормочастотная ИВЛ с различными значениями паузы на вдохе.
Для каждого из входных воздействий менялись параметры модели, соответствующие различным состояниям биомеханики дыхания при дистресс-синдроме легких.
Полученные решения были выражены в виде графиков зависимости давления в правом и левом легком, а также зависимости скорости поступления газа в правое и левое легкое. На основании полученных зависимостей проводился теоретический выбор режимов и параметров ИВЛ при данном патологическом состоянии системы дыхания. С этой целью рассматривались режимы с параметрами, обеспечивающие наибольшее время действия ДОДП.
Для нормочастотной ИВЛ такими являются - режимы б) и в). Параметры этих режимов находятся в зависимости от степени данной патологии.
Результаты теоретических исследований будут подтверждаться исследованиями на лабораторных животных в отделе патофизиологии МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского с дальнейшим апробированием в клинических условиях.