Hengityskone (ventilaattori) — määritelmä, toiminta ja tyypit
Hengityskone (ventilaattori) — selkeä määritelmä, miten se toimii ja eri tyypit. Käytännön opas hoitoon, anestesiaan ja laitteiston valintaan.
Hengityskone on kone, joka siirtää keinotekoisesti ilmaa potilaan keuhkoihin ja ulos, jotta potilas voi hengittää, jos hän ei pysty hengittämään itse tai hengittää kunnolla. Joitakin hengityskoneita voidaan käyttää myös potilaiden nukuttamiseen, ja ne voivat olla osa anestesiakonetta.
Miten hengityskone toimii
Hengityskone työntää ja/tai vetää ilmaa potilaan hengitysteihin joko paineella tai määritellyllä tilavuudella. Laite ohjaa hengitystä ajastamalla inspiraatio- ja ekspiratiojaksoja tai avustamalla potilaan omia hengitysyrityksiä. Useimmissa koneissa on anturit ja näyttö, joista hoitohenkilökunta seuraa muun muassa hengitystaajuutta, hengitystilavuutta, ilman happipitoisuutta (FiO2) ja paineita.
Tärkeimmät asetukset
- Tidal volume (VT) – kerta-annosilma, yleensä ilmoitetaan millilitroina ja suhteutetaan potilaan painoon (ml/kg).
- Hengitystaajuus – kuinka monta hengitystä minuutissa laite antaa.
- FiO2 – hengitettävän ilman happipitoisuus (1,0 = 100 % happea).
- PEEP (positive end‑expiratory pressure) – positiivinen loppuhengityspaine, joka pitää keuhkorakkuloita avoimina ekspiriossa.
- Inspiratory time / I:E-suhde – kuinka pitkä inspiraatio on suhteessa ekspiratioon.
- Paineherkkyys / trigger – millä tasolla laite tunnistaa potilaan hengitystyön ja avustaa sitä.
Ventilaatiotilat ja tyypit
Ventilaattoreita on monenlaisia ja niissä on useita ventilaatiotiloja. Yleisimmät ja käytetyimmät ovat:
- Tilavuusohjattu ventilaatio – laite toimittaa ennalta asetetun tilavuuden jokaisella inspiraatiolla.
- Paineohjattu ventilaatio – laite pitää inspiraation aikana asetetun maksimipaineen ja tilavuus voi vaihdella.
- Assist‑Control (A/C) – laite antaa avustetun hengityksen sekä potilaan itsensä laukaistessa että asetetun minuuttitaajuuden mukaan.
- SIMV (Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation) – yhdistää spontaanit hengitykset ja määrätyt koneelliset hengitykset synkronoidusti.
- Paine‑tukitoiminto (Pressure Support) – potilaan spontaania hengitystä avustetaan tietyn paineen verran.
- CPAP ja BiPAP – ei‑invasiivisia paineventilaation muotoja, joita annetaan maskin kautta (esim. uniapneassa tai akuutissa hengitysvajeessa).
Invaasiivinen vs. non-invaasiivinen ventilaatio
- Invaasiivinen – hengityskone liitetään potilaaseen endotrakeaaliputken tai trakeostomian kautta. Käytetään silloin, kun potilas ei suoriudu hengittämisestä itsenäisesti tai tarvitaan tarkkaa kontrollia hengityksestä.
- Non-invaasiivinen – maski (kasvo- tai nenämaski) tai huuli-/nenäkiinnike; sopii joillekin potilaille, joilla hengitysvaikeus on lievempi tai halutaan välttää intubaation riskejä.
Osat ja lisälaitteet
- Hengityspiiri ja putkisto (kondensaation hallinta, suodattimet)
- Kosteutus/laitehöyrystin (humidifier) tai lämmön- ja kosteudensiirrin (HME)
- Happisäätö ja kaasuseoksen annostelu
- Anturit ja monitorit: paineet, virtaus, tilavuus, EtCO2, SpO2
- Hälytysjärjestelmät turvallisuuden varmistamiseksi
Käyttöaiheet
Hengityskonetta käytetään muun muassa seuraavissa tilanteissa:
- Respiratorinen vajaatoiminta ja hengityspysähdys
- Vakava keuhkovaurio, akuutti hengitysvaikeusoireyhtymä (ARDS)
- Yleisanestesia leikkauksen aikana
- Neuromuskulaariset sairaudet, jotka heikentävät hengityslihaksia
- Kroonisen hengitysvajauksen pahenemisvaiheet
Riskit ja komplikaatiot
- Ventilaattoriin liittyvä keuhkokuume (VAP) – intubaation ja pitkäaikaisen ventiloinnin yhteydessä lisääntynyt infektioriski.
- Barotrauma / pneumothorax – liian korkeat paineet voivat vaurioittaa keuhkoja.
- Volutrauma – liian suuret tilavuudet voivat aiheuttaa vaurioita keuhkokudokseen.
- Hapetus- tai hyperoksian aiheuttamat haitat (pitkäaikainen korkea FiO2)
- Hämmennys, lihasheikkous tai koordinaation puute herkässä potilaassa
- Hemodynaamiset vaikutukset – korkea torakaalinen paine voi vähentää laskimopalautetta ja alentaa verenkierron tehokkuutta.
Hoitotoimenpiteet ja irrottaminen ventilaatioista
Hoitohenkilökunta seuraa potilaan hengitystä, happisaturaatiota, verenkaasuarvoja ja kliinistä tilaa. Irrottaminen (weaning) on tärkeä vaihe ja usein tapahtuu asteittain:
- Spontaanin hengityksen koet (spontaneous breathing trial)
- Vähitellen vähennetään tukea (esim. alentamalla paine‑tukea tai minuuttitaajuutta)
- Arvioidaan hengitystyön kestävyyttä, syljeneritystä, tajunnantaso ja kyky suojata hengitysteitä ennen extubaatiota
Erilaisia laitteita ja käyttökontekstit
On olemassa erilaisia hengityskoneita tehohoitoon, anestesiaan, ensihoitoon ja kotikäyttöön. Tehohoidossa käytettävät ventilattorit tarjoavat laajan valikoiman säätöjä ja monitorointia. Anestesiakoneiden yhteydessä olevat ventilattorit on suunniteltu lyhytaikaiseen käyttöön leikkauksissa. Kotikäyttöön tarkoitetut laitteet ovat yleensä kannettavia ja suunniteltu pitkäaikaiseen, ei‑invasiiviseen tukeen.
Yhteenveto
Hengityskone on elintärkeä laite potilaiden hengityksen tukemisessa erilaisissa tilanteissa. Sen oikea käyttö vaatii osaamista, huolellista monitorointia ja tietoa ventilaatiotiloista, asetuksista sekä mahdollisista riskeistä. Hoitotavoitteena on turvata riittävä happivaihto ja samalla minimoida laitteeseen liittyvät haitat.
Miten ne toimivat
On olemassa erityyppisiä hengityskoneita, jotka voivat toimia eri tavoin, mutta ne kaikki auttavat pumppaamaan ilmaa keuhkoihin ja keuhkoista ulos paineen avulla.
Manuaaliset elvytyslaitteet
Joidenkin hengityskoneiden käyttö edellyttää, että joku muu saa ne toimimaan käsin ja auttaa potilasta hengittämään lyhyen aikaa: näitä kutsutaan käsikäyttöisiksi elvytyslaitteiksi.
Pussi-venttiilimaskissa (BMV) on happimaski, joka peittää potilaan nenän ja suun, maskin ja pussin väliin kiinnitetty yksisuuntaventtiili, joka suodattaa liikkuvan ilman ja estää ilman hengittämisen takaisin pussiin, sekä puhallettava pussi, joka pitää ilman sisällä ja jota puristetaan käsin. Käyttäjä puristaa pussia, joka pakottaa ilmaa potilaan keuhkoihin, ja kun käsi päästää pussin irti, potilas hengittää ulos ulkoilmaan ja pussi täyttyy uudelleen ulkoilmalla. Pussia puristetaan ja vapautetaan käsin toistuvasti, jotta potilas hengittää.
Amnesiapussit ovat toisenlainen manuaalinen elvytyslaite, jossa pussi ei täytä itseään ilmalla, kun potilas hengittää. Sen sijaan pussi täytetään ilmalla tai kaasulla etukäteen, ja pussia joko puristetaan käsin tai potilas voi hengittää kylvyssä olevaa ilmaa tai kaasua, jos hän pystyy hengittämään itse.
Mekaaniset tuulettimet
Mekaaniset hengityskoneet toimivat itsestään ilman käsikäyttöä, ja niitä ohjataan yleensä tietokoneilla, ja ne voivat saada virtansa joko pistorasiaan tai akkuun kytketystä sähköstä tai pneumaattisesti ilman sähköä. Ilmaa voidaan siirtää sisään ja ulos potilaasta kiinnittämällä potilaaseen happinaamari tai liittämällä hengityskone sieraimiin, kurkunpäähän tai henkitorveen työnnettävään hengitysputkeen. Niitä käytetään auttamaan potilasta hengittämään pitkän ajanjakson ajan.
Ylipaineventilaattorit toimivat puhaltamalla ilmaa ulkopuolelta tai happisäiliöstä tai ilmasäiliöstä ilmasäiliön läpi, joka pitää ja puristaa ilmaa, tai turbiinin läpi, joka kääntyy ympäri ja pakottaa ilman maskin tai hengitysputken läpi potilaaseen. Kun ilma pakotetaan keuhkoihin, potilas hengittää myöhemmin ulos "potilaskierron" kautta, jossa on yksisuuntainen venttiili.
Toisaalta alipaineventilaattori, joka tunnetaan myös nimellä "rautakeuhko" tai säiliöhengityskone, on kammio, joka on suljettu potilaan rintakehän ympärille ja joka alentaa painetta kammion sisällä rintakehän ympärillä pisteeseen, jossa paine kammion sisällä on pienempi kuin paine ulkopuolella, jolloin potilas voi hengittää sisään, ja sitten paine sisällä nousee pisteeseen, jossa paine kammion sisällä on suurempi kuin paine ulkopuolella, jolloin potilas voi hengittää ulos. Tämä prosessi tapahtuu säännöllisesti. Alipaineventilaattoreita pidetään nykyään vanhentuneina, ja niiden sijasta käytetään ylipaineventilaattoreita.
Sotilaslääkäri käyttää pussiventtiilimaskia haavoittuneeseen sotilaaseen.
Kaavio siitä, miten ylipaineventilaattori toimii.
Polioon sairastunut mies alipaineventilaattorin sisällä vuonna 1960.
Etsiä