Практический курс ивл царенко С. В. 2006
|
|
Скачать 1.37 Mb.
|
|
Глава 2. Принципы устройства респираторов Аппарат ИВЛ имеет следующий ряд узлов:
Основную задачу, которую решать респиратор, можно коротко выразить следующим образом. Респиратор должен смешать в заданных пропорциях воздух и кислород, очистить и увлажнить их, затем подать под положительным давлением в легкие больного согласно определенному алгоритму. При этом респиратор должен осуществлять контроль безопасности производимых им действий. ^ Рассмотрим по порядку весь процесс механической вентиляции. Для создания дыхательной смеси нужны два источника медицинских газов: кислород и воздух. Кислород для проведения ИВЛ в отделениях интенсивной терапии, как правило, поступает централизованно с больничной кислородной станции. Для практического реаниматолога очень важно понимать следующий факт: чем сложнее устройство респиратора, тем больше требований к давлению кислорода, поступающего к аппарату ИВЛ. Респираторы простых моделей могут работать как при высоком давлении кислорода (3-6 атмосферы, или 4-8 psi), так и при низком (менее 1,5 атмосфер, или 2 psi). Более сложные современные машины, осуществляющие тонкую регулировку механического вдоха в соответствие с меняющимися потребностями больного, чаще всего требуют высокого давления кислорода. В зависимости от модели респиратора диапазон допустимых колебаний давления кислорода, при которых возможно бесперебойное функционирование аппарата, может быть разным. Ряд респираторов позволяет переключаться с работы на высоком давлении на режим низкого давления кислорода. Указанные обстоятельства являются очень важными, поскольку перед тем приобретать современный аппарат ИВЛ, необходимо тщательно проверить качество кислородной подводки. Наличие утечек на этапе поступления кислорода от центральной станции к респиратору может вызвать значительное падение давления этого газа и проблемы с работой аппарата ИВЛ. Такая ситуация – не редкость в российских больницах. Кроме централизованной подачи можно обеспечить поступление кислорода еще двумя способами: непосредственно от баллона, установленного рядом с респиратором, и от кислородного концентратора. Установка баллона в палате интенсивной терапии является опасной из-за возможности его падения и последующего взрыва. Использование же кислородного концентратора, извлекающего кислород из окружающего воздуха, является экономически невыгодным. В связи с этим концентраторы применяются только для проведения оксигенотерапии и ИВЛ в домашних условиях, при невысоком расходе кислорода. Сжатый воздух в простых моделях респираторах «подсасывается» из окружающего воздуха. Ряд устаревших моделей, например, респираторы серии РО, используют воздуходувку, подающую воздух в дыхательные пути под невысоким давлением. Поскольку современные аппараты ИВЛ нуждаются в высоких потоках воздуха, указанные способы являются неэффективными и заменены различными системами подачи сжатого воздуха. Сжатый воздух может подаваться из трех источников: от центрального больничного компрессора, при помощи компрессора респиратора и посредством турбины. При наличии в реанимационном отделении, как минимум, шести респираторов наиболее экономичным является использование централизованной подачи сжатого воздуха. При этом для обеспечения безопасности больного компрессор респиратора находится в режиме ожидания и включается только в случае проблем с централизованной подачей (рис. 1.2.). Если централизованная система подачи сжатого воздуха в больнице отсутствует, то приходится пользоваться компрессором респиратора или турбиной. Длительное применение компрессора аппарата ИВЛ невыгодно, т.к. он рассчитан только на аварийное включение и имеет намного меньший срок «жизни» по сравнению с турбиной. В то же время турбина не может использоваться при проведении ИВЛ у новорожденных, т.к. обладает избыточной инертностью для подачи высоко скоростных потоков воздуха, необходимых для пациентов данной категории. Указанные обстоятельства имеют существенное практическое значение для рационализации приобретения аппаратуры. В одном отделении не должно быть компрессорных и турбинных респираторов. При наличии централизованной подачи сжатого воздуха нужно покупать респираторы с компрессором. При отсутствии централизованной подачи практичнее турбинные модели. ^ Точное смешивание кислородно-воздушной смеси производится специальным устройством – смесителем (блендером). Контроль точности работы блендера и создаваемой им концентрации вдыхаемого кислорода можно осуществлять механическим способом с помощью тарельчатого клапана или путем использования специальным кислородным датчиком. Кислородный датчик анализирует содержание кислорода в дыхательной смеси после ее смешивания блендером. Расположение датчика «на выходе» из респиратора позволяет обеспечить более точный контроль концентрации кислорода перед поступлением дыхательной смеси к больному (рис. ). Тарельчатый клапан оценивает равенство давления сжатого воздуха и кислорода. При наличии одинакового давления гарантировано соблюдение установленной врачом концентрации кислорода. При превышении одного давления над другим, поворачивается тарелочка клапана, и раздается звуковой сигнал, свидетельствующий об отсутствии гарантированной точности подачи кислорода (рис.). ^ Для очистки дыхательной смеси «на входе» в респиратор располагаются специальные фильтры, обеспечивающие защиту респиратора и больного от случайного попадания механических примесей (масла и пр.) из систем газоснабжения (рис). Кроме того, «на выходе» из респиратора может располагаться дополнительный фильтр. Указанный фильтр обычно находится возле Y – образного соединения и имеет два предназначения. Первое – очищение вдыхаемого и выдыхаемого больным воздуха. Второе – задержка выдыхаемых больным теплых водяных паров, что позволяет фильтру выполнять функции тепловлагообменника. Подчеркнем необходимость обязательного согревания и увлажнения поступающей из аппарата ИВЛ воздушной смеси. Пренебрежение к этим мероприятиям приводит к повреждению легких даже после кратковременной механической вентиляции. Вместо фильтра–тепловлагообменника подогрев и увлажнение вдыхаемой смеси может осуществляться активным увлажнителем. В увлажнителе вдуваемая респиратором дыхательная смесь, перед тем как попасть в легкие больного, согревается и насыщается водяными парами. Для этого она пропускается через слой воды (метод барботажа). Другим вариантом увлажнения является прохождение дыхательной смеси через специальную камеру, в которой происходит интенсивное испарение воды. Для поддержания высокой интенсивности процесса площадь испарения обычно увеличивают за счет помещения в камеру пористой ткани, похожей на школьную промокательную бумагу (рис). Согласно современным требованиям к безопасности, для предупреждения инфицирования медицинского персонала и других пациентов выдыхаемый больным воздух должен обязательно быть дезинфицирован. В том случае, если используется активный увлажнитель, нет смысла помещать фильтр – тепловлагообменник возле интубационной трубки, поскольку он намокнет и перестанет функционировать. В указанной ситуации дополнительный фильтр помещают дистально от больного в колене выдоха дыхательного контура. Такое расположение фильтра предупреждает его быстрое загрязнение мокротой и намокание (рис). Некоторые модели респираторов обладают уникальной возможностью нагрева датчика потока, располагающегося в дистальной части колена выдоха. Нагрев датчика позволяет решить две задачи: предупредить избыточное скопление влаги на нем и дезинфицировать выдыхаемый больным воздух. ^ Поступление кислородно-воздушной смеси регулируется работой клапанов вдоха и выдоха. В простых моделях респираторов функции этих клапанов совмещены конструктивно в одном устройстве, которое располагается на респираторе проксимально по отношению к больному и представляет собой механический лепестковый клапан. Клапан является нереверсивным, т.е. позволяет обеспечить однонаправленное движение воздуха: на вдохе – в легкие больного, на выдохе – в окружающую среду (рис.). Устройство клапана позволяет приблизительно регулировать величину PEEP. Поскольку клапан находится проксимально к больному - в непосредственной близости от интубационной трубки, то при попытке проведения длительной ИВЛ лепестки клапана слипаются друг с другом под воздействием влаги выдыхаемого воздуха и перестают адекватно функционировать. Именно наличие лепесткового клапана выдоха не позволяет включить в контур респиратора активный увлажнитель. В связи с этим единственной возможностью обеспечить увлажнение дыхательной смеси в этом случае является использование фильтра-тепловлагообменника (рис.1.1). Из-за того, что эффективности тепловлагообменника не всегда хватает для достаточного увлажнения дыхательной смеси, в реальной клинической практике ряд реаниматологов пытается использовать активные увлажнители в рассматриваемых моделях респираторов. Необходимо категорически предостеречь от таких действий, поскольку печальный опыт показывает, что они раньше или позже приводят к серьезной опасности для больного из-за обструкции клапана. В более сложных моделях клапаны вдоха и выдоха разделены и расположены дистально от больного – возле респиратора. Работа клапана вдоха регулируется активно микропроцессором респиратора в зависимости от его установок. Клапан выдоха чаще всего пассивный, поскольку он открывается выдыхаемым больным воздухом и закрывается при окончании выдоха. Устройство клапана выдоха позволяет достаточно точно дозировать величину РЕЕР. Конструкция клапана предполагает как использование тепловлагообменника, так и активного увлажнения дыхательных путей с помощью встроенного в дыхательный контур увлажнителя. Самым современным вариантом является наличие активного клапана выдоха. Открытие и закрытие этого клапана регулируется микропроцессором респиратора отдельно от клапана вдоха, что позволяет сохранить возможность спонтанного дыхания больного во время проведения ИВЛ. ^ Использование двух типов датчиков обеспечивает необходимые звуковые и световые тревоги при несоответствии установок респиратора и действительных параметров вентиляции пациента. Датчик потока контролирует соответствие установок респиратора тому действительному потоку кислородно - воздушной смеси, который получает пациент. На основании измеряемого потока респиратор вычисляет объем выдыхаемого больным воздуха. Очевидно, что объем выдыхаемого пациентом воздуха должен соответствовать тому объему, который установлен врачом на панели респиратора. Датчик давления контролирует его величину в дыхательных путях для предупреждения баротравмы и утечек воздуха. Использование датчиков обеспечивает функционирование звуковых и световых тревог. Самые важные тревоги следующие:
Наличие датчиков потока и давления позволяет обеспечивать триггирование. Триггер (trigger) по-английски означает спусковой крючок. Триггирование – это процесс отклика респиратора на дыхательную попытку больного. Существует два типа триггера – по потоку и давлению. Триггер по потоку реагирует на изменения потока воздуха в дыхательном контуре, триггер по давлению - на изменения давления в дыхательных путях при попытке больного совершить вдох (Fig 3 P2 GraphAnal). Он может располагаться по отношению к больному проксимально и дистально (рис. ). В целом триггер по потоку чувствительнее такового по давлению. Кроме того, проксимальный триггер по давлению чувствительнее дистального. Необходимо знать, что указанные две характеристики триггера не являются единственными клинически значимыми. Еще одна важная характеристика – время отклика триггера на дыхательную попытку больного. В разных моделях респираторов это время составляет от 50 до 150 мс. В ряде аппаратов ИВЛ столь низкое время отклика реализуется с помощью двух датчиков потока – на вдохе и на выдохе (рис.1.8 стр 26 Инстр Серво). Через контур респиратора подается небольшой постоянный, базовый, поток 3-5 л/мин, который проходит мимо больного. Показания датчиков сравниваются респиратором. Если датчик на выдохе регистрирует тот же поток, что и датчик на вдохе, то респиратор «понимает», что дыхательных попыток нет. Если больной делает попытку вдоха, то часть базового потока попадает в дыхательные пути. Датчик потока на выдохе регистрирует уменьшение базового потока, что и является сигналом для триггирования и подачи механического вдоха. В некоторых современных респираторах триггер по потоку функционирует без базового потока. Респиратор просто подготавливает поток свежего газа, а при появлении попытки вдоха подает его дыхательные пути. Для функционирования описанной системы должны быть соблюдены высокие технические требования к чувствительности триггера. ^ Задачи центра управления респиратора следующие:
В современных респираторах центр управления состоит из одного или нескольких микропроцессоров. Функции этих микропроцессоров настолько уникальны, что напоминают работу мозга. В связи с этим, реаниматологи часто используют по отношению к респиратору понятия, обычно применяемые по отношению к живым существам. Они говорят: «Респиратор понимает, аппарат анализирует, и т.д.». Такой подход подчеркивает искреннее восхищение врачей перед разработчиками респираторной техники и поэтому используется в данном руководстве. ^ Опыт показывает, что научить гораздо легче, чем переучивать. Однако именно с этой неблагодарной задачи, переучивания, начинается данная глава. Выросло целое поколение реаниматологов, которое привыкло любое действие респиратора называть режимом вентиляции. Очевидным объяснением этого факта были эмпирически накапливавшиеся знания об ИВЛ. Однако технологический прогресс привел к необходимости пересмотреть ряд сложившихся представлений, поскольку они вносят путаницу и отрицательно сказываются на эффективности принимаемых врачом клинических решений. В связи с этим, принципиально важно разделить два понятия – алгоритм подачи механических вдохов и режим вентиляции. Под алгоритмом понимают описание последовательности подачи серии вдохов, под режимом – способ реализации отдельного механического вдоха. Совмещение этих понятий и неопределенность формулировок является частой причиной ошибочных представлений о деталях реализации различных способов респираторной поддержки. Существует два алгоритма искусственной вентиляции. Первый - контролируемая поддержка (Assist Control), второй - перемежающаяся обязательная вентиляция (Intermittent Mandatory Ventilation – IMV). В современных респираторах вместо IMV обычно используют синхронизированную перемежающуюся обязательную вентиляцию (Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation – SIMV). Подчеркнем еще раз, что указанные алгоритмы не являются отдельными режимами ИВЛ. Алгоритмы Assist Control и SIMV в устаревших моделях респираторов потому назывались режимами, поскольку их применяли только в одном случае - при вентиляции, контролируемой по объему. Поэтому для простоты Volume Assist Control называли просто Assist Control, а Volume SIMV – просто SIMV. В современных респираторах алгоритмы Assist Control и SIMV могут использоваться и при вентиляции, контролируемой по давлению, и при двухуровневой вентиляции, и при смешанных режимах «давление-объем». Практический опыт показывает, что при описании алгоритмов и режимов вентиляции лучше пользоваться только английскими сокращениями. Ряд соображений позволяет считать такой подход более правильным по сравнению с заучиванием русскоязычных аббревиатур. Во-первых, английские сокращения появились раньше, чем русские. Многие врачи к ним привыкли и вынуждены заниматься обратным переводом при необходимости понять, что означает название режима на русском языке. Во-вторых, качество перевода названия режима на русский язык часто страдает. В связи с этим появляется путаница, как в примере с разбираемым ниже режимом Pressure Limited Ventilation, который часто переводят как «вентиляция по давлению» и неверно идентифицируют с режимом вентиляции, контролируемой по давлению (Pressure Control). Сложно уловить разницу между вентиляцией, контролируемой по объему (Volume Control), поддержкой объема (Volume Support) и поддержкой объемом (Volume Assist). Проще запомнить английское название термина и его суть, чтобы рационально использовать его на практике и не путаться в интерпретации перевода на русский язык. 3.1. Алгоритм Assist Control При алгоритме Assist Control врач задает параметры отдельного вдоха и базовую частоту подачи этих вдохов (рис.3.1.). Например, базовая частота составляет 10 в 1 минуту. Исходя из того, что в минуте 60 секунд, респиратор делит минуту на 10 промежутков продолжительностью по 6 секунд (60 : 10 = 6). В течение 6 секунд респиратор ожидает дыхательную попытку больного. Если она наступает, машина подает триггированный механический вдох с установленными врачом параметрами. После окончания вдоха открывается клапан выдоха, и происходит пассивный выдох за счет эластической отдачи грудной клетки больного. Затем процесс повторяется. Как только регистрируется новая дыхательная попытка, респиратор производит механический вдох с заданными параметрами. Если в течение времени, отведенного на ожидание дыхательной попытки (в нашем примере 6 секунд), она не идентифицируется респиратором, то машина подает негригггированный механический вдох с заданными врачом параметрами. Исходя из логики указанного алгоритма, респиратор подаст такое количество механических вдохов, которое или равно заданной врачом базовой частоте, или выше ее (в нашем примере – 10 вдохов и более). Подчеркнем, что при реализации алгоритма Assist Control все вдохи одинаковые и называются основными (mandatory). Частный случай алгоритма Assist Control, в котором каждый вдох осуществляется с подачей определенного объема, а триггер отсутствует или выключен, представляет собой хорошо знакомый старшему поколению реаниматологов стандартный режим аппаратов серии РО, называемый по-английски Control Mandatory Ventilation (CMV) - контролируемая обязательная вентиляция. ^ В алгоритме IMV врач тоже задает параметры отдельного вдоха и частоту подачи этих вдохов. Для простоты изложения представим себе ситуацию, когда заданная частота составляет те же 10 вдохов в 1 минуту. Также, как и в алгоритме Assist Control, респиратор выделяет 10 промежутков по 6 секунд (60 : 10 = 6). В самом начале указанного временного промежутка респиратор производит негригггированный механический вдох с заданными параметрами. В течение оставшегося времени клапаны аппарата ИВЛ остаются открытыми, и больной может дышать самостоятельно (рис.3.2.). Через 6 секунд после начала первого механического вдоха респиратор подает новый вдох. В современных респираторах чаще используют модификацию алгоритма IMV, называемую SIMV (рис. 3.3.). В этом случае начало отсчета времени в заданном промежутке не предполагает немедленной подачи механического вдоха. В качестве примера опять примем заданную частоту дыхания 10 в 1 минуту. В течение 6 секунд респиратор ожидает дыхательную попытку больного. Если она наступает, то машина подает триггированный механический вдох с установленными врачом параметрами. В течение оставшегося времени клапаны аппарата ИВЛ открыты, и больной может дышать самостоятельно. Через 6 секунд начинается новый временной промежуток. Если в течение 6 секунд, отведенных на ожидание дыхательной попытки, она не наступает, то респиратор подает негригггированный механический вдох с заданными врачом параметрами. В оставшееся от 6 секундного интервала время при наличии дыхательной попытки респиратор может подать второй обязательный механический вдох. Исходя из логики алгоритмов IMV и SIMV, респиратор подаст количество механических вдохов, которое точно соответствует заданной врачом частоте (в нашем примере – 10 вдохов). Если заданная частота составляет ноль, то это означает, что больной дышит самостоятельно через контур респиратора. При реализации алгоритмов IMV и SIMV между основными вдохами имеется возможность осуществлять вставочные, по требованию (demand). В простых моделях респираторов вставочные вдохи – только самостоятельные. В более сложных моделях самостоятельные вдохи могут быть поддержаны давлением – режим Pressure Support. ^ Привычным подходом к режимам ИВЛ является разделение механической вентиляции легких на контролируемую и вспомогательную. В этом случае понятие «контролируемая» вентиляция фактически означает отсутствие возможности анализа респиратором дыхательных попыток больного. Вспомогательная вентиляция предполагает включение триггера и подачу механических вдохов с учетом самостоятельного дыхания пациента. Как и в случае с алгоритмами, придется переучиваться и менять привычные представления на более современные. В настоящее время понятие «контроль» рассматривают с другой точки зрения. При проведении ИВЛ респиратор контролирует соблюдение той задачи, которую поставил перед ним врач. Если поставлена задача подать в легкие определенный дыхательный объем, то вентиляцию называют «контролируемой по объему». Если респиратору поставлена задача создать давление в дыхательных путях, то вентиляцию называют «контролируемой по давлению». Очевидно, что в обоих случаях в дыхательные пути подается поток кислородно-воздушной смеси, имеющей определенный объем и создающей в легких давление, зависящее от их механических свойств. Однако конечная цель респиратора, которую он контролирует, разная – объем или давление. Перед современными респираторами могут быть поставлены и более сложные задачи, например, совмещение этих целей: давления и объема. С точки зрения рассматриваемого подхода к понятию «контроль» будет вдох триггированным или нетриггированным, не имеет значения. В настоящей главе рассмотрены классические режимы обязательных основных вдохов, контролируемых по давлению и объему, и вдохов по требованию. ^ Проведение объемной вентиляции в режиме Volume Control возможно в алгоритмах Assist Control и SIMV. Кроме того, при алгоритме SIMV имеется возможность осуществления вдохов по требованию специальными режимами Pressure Support и CPAP. В любой модели респиратора, даже самой простой, врач устанавливает величину дыхательного объема обязательного механического вдоха и частоту дыхания. Кроме того, в более сложных моделях возможно регулировать скорость потока подаваемого обязательного вдоха, для чего существуют три способа:
Начнем с установки величины пикового потока. При объемной вентиляции респиратор «получает» задачу подать в легкие определенный дыхательный объем. Для подачи этого объема нужно создать определенный поток, который имеет максимальные (пиковые) значения в начале вдоха. Чем больше величина пикового потока, тем быстрее поступает дыхательный объем в легкие больного. Соответственно, укорачивается время вдоха и удлиняется выдох. Кроме того, увеличивается пиковое давление в дыхательной системе (рис.4.1). Если у пациента есть проблемы с обеспечением выдоха (например, он страдает ХОБЛ), то увеличение скорости пикового потока является положительным моментом. С другой стороны, повышение пикового давления может провоцировать возникновение кашля и увеличивать опасность баротравмы. Вопрос о том, что более опасно для баротравмы при остром повреждении легких (ОПЛ) и остром респираторном дистресс - синдроме (ОРДС) – повышение пикового давления или давления плато вдоха, остается открытым. Тем не менее, значительного повышения пикового давления в дыхательных путях рациональнее избегать. Еще одним фактором, определяющим оптимальную величину пикового потока, является индивидуальный дыхательный паттерн больного. Внимательное наблюдение за экскурсиями грудной клетки и соответствием работы аппарата ИВЛ потребностям больного позволяет выбрать оптимальную величину пикового потока. Значительно облегчает решение указанной задачи графическое представление кривых давления, потока и объема. Изменение отношения вдоха к выдоху в принципе приводит к тем же результатам, что и регулирование величины пикового потока (рис.4.2.). В простых моделях указанная регулировка осуществляется ступенчато, в более сложных - плавно. Аналогично описанным подходам по регуляции пикового потока, для пациентов с ОПЛ и ОРДС нужно устанавливать отношение вдоха к выдоху больше, чем для больных с ХОБЛ. Форма потока может быть нисходящей, квадратной, синусообразной и восходящей (рис. 4.3 Fig 10 P8 GraphAnal). Рекомендуется использовать нисходящую форму потока, поскольку она в большей степени похожа на форму потока при вентиляции Pressure Control. Указанное обстоятельство обеспечивает лучшее распределение вдыхаемой кислородно-воздушной смеси при меньшем давлении в дыхательных путях по сравнению с остальными формами потока. Наименее удачная в этом отношении восходящая форма потока, поэтому она практически не реализуется современными респираторами. Для лучшего распределения поступившей в легкие дыхательной смеси имеется возможность создания паузы вдоха (рис.4.4 Fig 7 P6 GraphAnal). Во время паузы все клапаны респиратора закрыты, что позволяет оценить величину давления плато. Установка чувствительности производится в зависимости от типа используемого триггера. Если применяется триггер по давлению, то чувствительность дозируется в сантиметрах водного столба, т.е. в той величине отрицательного давления в контуре респиратора, которую создает больной при попытке вдоха. Для увеличения чувствительности триггера и укорочения времени отклика респиратора на дыхательную попытку больного датчик потока располагают вблизи интубационной трубки (проксимальный триггер). Если установки чувствительности слишком высоки по абсолютной величине*, то дыхательные попытки больного не приводят к триггированию вдоха – так называемые неэффективные попытки (рис 4.4). Однако если установить слишком маленькую абсолютную величину, то респиратор может производить механические вдохи в режиме так называемого аутоциклирования. Аутоциклирование – это такая частота подачи вдохов в алгоритме Assist Control, когда каждый новый вдох наступает сразу после окончания предыдущего (рис 4.5). Частая причина аутоциклирования - небольшие движения воздуха в дыхательном контуре, например, при появлении в нем конденсата. Еще одна из причин – слишком длинное время вдоха. Вследствие этого больной не успевает завершить выдох и в конце выдоха имеется давление ниже порога установленной чувствительности, которое респиратор воспринимает как сигнал к подаче нового вдоха. *Примечание. Поскольку величина чувствительности отрицательная, мы пользуемся понятием абсолютная величина в применении к модулю значения. Меньшая чувствительность – большая величина модуля (например минус 8 см вод. ст.), большая чувствительность – меньшая величина модуля (например, минус 2 см вод.ст.). Триггирование. Если применяется триггер по потоку, то чувствительность дозируют в л/мин, т.е. в той величине потока, который создает больной при попытке вдоха. Базовые модели респираторов имеют только один датчик потока. Указанный датчик располагается в колене выдоха дыхательного контура вблизи респиратора на удалении от больного (дистальный триггер). В связи с этим нередко можно наблюдать ситуации, когда респиратор реагирует на дыхательную попытку с большой задержкой. В результате теоретически более чувствительный, но располагающийся дистально триггер по потоку оказывается на деле менее чувствительным, чем триггер по давлению, располагающийся проксимально. Единственным преимуществом триггера по потоку в результате оказывается меньшая тенденция к развитию аутоциклирования. Отключение триггера приводит к появлению режима контролируемой минутной вентиляции (Controlled Mandatory Ventilation - CMV) (рис.4.6). Для того чтобы отключить триггирование, в некоторых моделях существует положение «Выключено». В других респираторах нужно просто установить слишком большую величину необходимого для триггирования отрицательного давления в дыхательных путях. Подчеркнем, что в настоящее время данный режим используется только при полном выключении спонтанного дыхания во время наркоза или в редких случаях грубой дыхательной дизритмии (например, при столбняке, судорожном статусе, иногда – при тяжелом ОРДС). Впрочем, даже в таких клинических ситуациях использование современных респираторов высокого класса позволяет обеспечить совпадение дыхательного паттерна больного и работы аппарата ИВЛ без выключения спонтанного дыхания. ^ Volume Control.
Указанная тревога не просто обеспечивает звуковую и световую сигнализацию о превышении допустимого давления в дыхательной системе, но и прерывает механический вдох для предупреждения баротравмы. Очевидно, что повторение подобных ситуаций может привести к гиповентиляции и гипоксии, поэтому необходимы меры по разрешению вызывающей тревогу проблемы.:
Указанная тревога позволяет вовремя диагностировать гипер- и гиповентиляцию.
Данная тревога позволяет предупредить избыточную работу дыхательной мускулатуры. Тревога нижней границы МОД может не позволить диагностировать снижение дыхательного объема из-за компенсаторного учащения дыхания. В то же время тревога верхнего предела частоты позволяет предупредить избыточную работу дыхательной мускулатуры.
Указанная тревога используется вместо предыдущей.
Последние две тревоги позволяют вовремя диагностировать небольшие утечки в дыхательном контуре, связанные с неплотными соединениями шлангов, спущенной манжетой интубационной трубки, треснутым влагосборником и т.д. ^ Реализация режима в базовых моделях безусловно делает его более удобным как для врача, так и для больного по сравнению с транспортными моделями. Главное преимущество базовых моделей – возможность плавной регулировки пикового потока. Кроме того, повышается безопасность больного из-за появления дополнительных тревог. ^ В базовых моделях, как и в транспортных, категорически исключаются попытки самостоятельного дыхания больного во время подачи механического вдоха, т.к. это может приводить к повышению давления в дыхательных путях. ^ режима Volume Control – проведение респираторной поддержки в тех случаях, когда нет выраженного поражения легких, и при этом крайне важно обеспечить точное поступление кислорода и выведение углекислоты. В первую очередь это касается пациентов с заболеваниями и поражениями головного мозга. Указанная категория больных крайне чувствительна к гипоксии. Они также плохо переносят резкие колебания уровня углекислоты: гипокапния вызывает спазм церебральных сосудов, гиперкапния приводит к внутричерепной гипертензии. Также как и для пациентов с пораженным мозгом гипоксия очень опасна для больных с тяжелой патологией сердца. ^ в режиме Volume Control: дыхательный объем 8 - 9 мл/кг (обычно 600 - 700 мл), частота вдохов 12 - 14 в 1 мин, РЕЕР – 5 - 8 см вод. ст., чувствительность – 3-4 см вод. ст. или 1,5 - 2 л/мин, форма потока – нисходящая, пауза вдоха – 0,1 - 0,3 сек, скорость пикового потока – 35 - 40 л/мин. Отношение вдоха к выдоху – 1 : 2. У пациентов с затруднением выдоха скорость потока может быть увеличена до 70 - 90 л/мин, отношение вдоха к выдоху уменьшено до 1 : 3 – 1 : 4, а величина паузы вдоха установлена на ноль. Тревоги: Pmax 20 - 25 см вод. ст. Величина остальных устанавливается таким образом, чтобы отличаться от реальных показателей минутного и дыхательного объема, частоты дыхания, давления в дыхательных путях и РЕЕР на 15-20%. Если границы тревог установлены слишком близко к реальным показателям, то они будут слишком часто срабатывать, что приведет к игнорированию их персоналом. Если границы будут установлены слишком далеко, то пострадает безопасность больного. ^ : В случае, когда отсутствует триггирование вдохов, режим носит название контролируемой обязательной вентиляции (Control Mandatory Ventilation, CMV), или перемежающейся вентиляции под положительным давлением (Intermittent Positive Pressure Ventilation, IPPV). При включении триггера режим носит название CMV Assist или CMV – SIMV (IPPV Assist или IPPV – SIMV, соответственно). 4.2. Обязательные вдохи, контролируемые по давлению Обязательные вдохи, контролируемые по давлению, могут осуществляться в двух режимах: Pressure Limited Ventilation и Pressure Control. 4.2.1. Режим Pressure Limited Ventilation Алгоритм реализации режима вентиляции, ограниченной по давлению (Pressure Limited Ventilation - PLV) следующий. Врач устанавливает предел достижения давления в дыхательных путях больного. Респиратор начинает вводить в легкие больного кислородно-воздушную смесь до тех пор, пока давление не достигнет заданного уровня. После этого вдох прекращается. Больной начинает пассивный выдох, силой которого открывается клапан выдоха респиратора. Изменения давления, потока и объема воздуха в дыхательных путях при использовании режима PLV показаны на рисунке 4.5. Проведение вентиляции в режиме PLV возможно в алгоритмах Assist Control и SIMV. ^ Вентиляция в режиме PLV безопасна в плане предупреждения баротравмы легких. Кроме того, режим привлекает простотой реализации. Для проведения ИВЛ в режиме PLV не нужно хорошей герметичности дыхательных путей. Указанное обстоятельство объясняет его широкое использование в детской практике, поскольку на интубационных трубках малого диаметра нет манжеты. ^ Режим PLV не позволяет врачу точно определить объем поступающего воздуха. В связи с этим при любом затруднении для поступления дыхательной смеси в легкие (перегиб шланга, скопление мокроты и пр.) может снижаться минутный объем дыхания. Возникает гипоксия и гиперкапния. Из-за неопределенности объема вентиляции возможна и противоположная ситуация – гипервентиляция. Гипервентиляция приводит к гипокапнии, спазму церебральных и периферических сосудов. Недостатком режима является также нерациональное распределение кислородно-воздушной смеси в легких из-за того, что повышение давление в дыхательных путях носит пиковый характер. ^ режима PLV ограничены внутрибольничной транспортировкой больного. Стандартные установки респиратора в режиме PLV: давление вдоха 20-25 см вод. ст., частота вдохов 12-14 в 1 мин, время вдоха – 0,5 – 0,8 сек, РЕЕР – 5-8 см вод. ст. (в некоторых моделях возможны не все установки). 4.2.2. Режим Pressure Control Режим Pressure Control принципиально отличается от Pressure Limited Ventilation. Отличие заключается в том, что респиратор не переключается с вдоха на выдох сразу после достижения заданного давления в дыхательных путях. Вместо этого, достигнутое давление поддерживается некоторое время, благодаря чему улучшается распределение воздушно-кислородной смеси в легких (рис.4.7). Остальные установки режима ничем не отличаются от Volume Control. В виду того, что врач не устанавливает необходимый дыхательный объем, последний зависит от заданного давлении и податливости легких. Поэтому особое значение приобретает установка тревог величины МОД, дыхательного объема и частоты дыхания. Проведение вентиляции, контролируемой по давлению, возможно в алгоритмах Assist Control и SIMV. ^ При проведении респираторной поддержки в режиме Pressure Control гарантировано ограничение давления в дыхательных путях, что исключает опасность баротравмы. При реализации режима создается нисходящий пиковый поток, который способствует хорошему распределению кислородно-воздушной смеси в дыхательной системе и обычно хорошо адаптирован к потребностям больного. При наличии чувствительного проксимального триггера больной может совершать дыхательные попытки во время подачи механического вдоха, которые в некоторой мере компенсируются респиратором (рис.4.8). Точная установка времени вдоха позволяет предупредить проблемы, связанные с наличием утечек в дыхательном контуре, являющихся ахиллесовой пятой другого режима по давлению – Pressure Support. ^ Изменения податливости легких, механические препятствия для поступающей дыхательной смеси могут вызывать снижение МОД. Указанное обстоятельство может приводить к гипоксии и гиперкапнии при некорректных установках тревог. В ряде клинических ситуаций проблемой является невозможность в условиях ИВЛ с использованием базовых моделей изменить скорость потока вдоха. Для некоторых больных она является избыточной, для других - недостаточной. И то, и другое вызывает дискомфорт пациента. Существенным ограничением режима Pressure Control является отсутствие объективных критериев оптимальной длительности вдоха. Как правило, в клинической практике ее выбирают эмпирически. ^ режима Pressure Control – проведение респираторной поддержки при выраженном поражении легких и отсутствии крайней необходимости обеспечения точного поступления кислорода и выведения углекислоты. В первую очередь режим показан пациентам с ОПЛ и ОРДС без сопутствующей патологии мозга и сердца. ^ в режиме Pressure Control: давление вдоха (Pinsp) – 15 - 18 см вод. ст., время вдоха – 0,7 - 0,8 сек, частота вдохов 12 - 14 в 1 мин, РЕЕР – 5 - 8 см вод. ст., чувствительность – 3 - 4 см вод. ст. или 1,5 - 2 л/мин. У пациентов с затруднением выдоха время вдоха может быть снижено до 0,5 - 0,6 сек. *Примечание. Следует обратить внимание, что в зависимости от модели респиратора величина давления на вдохе (Pinsp) устанавливается по-разному:
Тревоги: верхняя граница МОД – 12 л/мин, нижняя граница МОД – 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 25 в 1 мин, нижняя граница дыхательного объема – 5 - 6 мл/кг (обычно 450 - 500 мл), нижняя граница давления в дыхательных путях – 10 см вод. ст., нижняя граница установленного РЕЕР – 3 см вод. ст., Pmax 30 см вод. ст. ^ : В случае, когда отсутствует триггирование вдохов, режим носит название контролируемой вентиляции по давлению (Pressure Control Ventilation, PCV). При включении триггера режим носит название PCV Assist или PCV – SIMV. ^ При использовании алгоритма SIMV вставочные вдохи (по требованию), могут быть реализованы в режимах Pressure Support или CPAP. В том случае, если число обязательных вдохов установлено врачом на ноль, то указанные режимы по требованию становятся единственным способом респираторной поддержки. 4.3.1. Режим Pressure Support Режим поддержки давлением (Pressure Support) является еще одним режимом вентиляции, ориентированным на создание давления в дыхательных путях. В отличие от Pressure Control и PLV он требует обязательной дыхательной попытки больного, т.е. происходит только по требованию. Режим может применяться как в качестве самостоятельного варианта ИВЛ, так и для поддержки самостоятельных вдохов при реализации алгоритма SIMV. В последнем случае обязательные вдохи в алгоритме SIMV осуществляются либо в режиме Volume Control, либо Pressure Control, либо, как мы увидим дальше, BIPAP или PRVC. В том случае, если число обязательных вдохов устанавливается на ноль, то все вдохи становятся вдохами по требованию и реализуются в режиме Pressure Support. При проведении вентиляции в указанном режиме врач устанавливает только три параметра – величину создаваемого респиратором давления в дыхательных путях, уровень РЕЕР и чувствительность триггера. Главное отличие режима Pressure Support от других режимов вентиляции по давлению состоит в способе переключения респиратора на выдох (рис.4.9). Способ этот состоит в следующем. Для создания давления в дыхательных путях респиратор в начале вдоха подает очень быстрый поток, называемый пиковым. При достижении заданного уровня давления задача респиратора состоит только в его поддержании. Очевидно, что для этого не нужна такая высокая скорость потока как в начале вдоха, поэтому она постепенно снижается. В тот момент, когда скорость потока падает до 25% (в некоторых моделях – до 30%) пиковой величины, респиратор прекращает создавать поток воздуха. Больной совершает пассивный выдох, который открывает клапан выдоха. Проведение ИВЛ в режиме Pressure Support требует наличия самостоятельных дыхательных попыток. Поэтому при урежении или остановке дыхания имеется серьезная угроза гипоксии и гиперкапнии. В ряде моделей эта проблема решается включением звуковой и световой тревоги, сигнализирующей о снижении минутного объема дыхания. Однако такой подход небезопасен. В связи с этим современные требования к респираторам предусматривают обязательность установки резервной, так называемой апнойной вентиляции. Как правило, параметры отдельного вдоха апнойной вентиляции устанавливаются соответственно параметрам обязательного вдоха в алгоритме SIMV. Кроме того, врач устанавливает частоту подачи этих вдохов при возникновении апноэ, а также время, по истечении которого отсутствие дыхательных попыток признается сигналом для начала апнойной вентиляции (так называемое время апноэ). Подчеркнем важность правильных установок параметров обязательного вдоха в алгоритме SIMV, даже если их частота установлена на ноль, поскольку они являются параметрами вдоха для апнойной вентиляции. ^ Теоретические позиции, заложенные в основу режима, делают его наиболее привлекательным с точки зрения соответствия работы респиратора и дыхательного паттерна больного. В отличие от других режимов по давлению в Pressure Support переключение с вдоха на выдох происходит в соответствие с логичными физиологическими принципами. ^ Классический способ реализации режима, реализуемый базовыми моделями респираторов, имеет несколько существенных недостатков. Первый – это высокая чувствительность режима к герметичности дыхательных путей. При наличии утечек воздуха (например, при спущенной манжете интубационной трубки) может возникнуть ситуация, при которой респиратор не будет долго переключаться с вдоха на выдох (рис. 4.10). Утечка воздуха будет компенсироваться респиратором путем поддержания достаточно высокого потока, величина которого долго не будет снижаться до необходимого 25% - порога. В результате механический вдох может продолжаться теоретически до бесконечности. Больной будет делать новые попытки вдоха, что приведет к выраженной несинхронности работы аппарата ИВЛ и дыхания пациента. Для того чтобы частично компенсировать описанную проблему, в базовых моделях предусмотрено прекращение механического вдоха в режиме Pressure Support в том случае, если длительность его превышает 3 сек. Очевидно, что полноценным решением указанной проблемы данная техническая «уловка» считаться не может. Второй недостаток Pressure Support тоже вызван стандартными условиями переключения с вдоха на выдох. Больные с ХОБЛ, у которых акт выдоха часто активен из-за участия дыхательных мышц, могут начать выдох раньше, чем будет достигнут 25% - порог (рис. 4.11). Данная ситуация также вызывает несинхронность работы респиратора и дыхания больного. Пациентам, у которых затруднен вдох (например, из-за стеноза трахеи или наличия узкой интубационной трубки), наоборот, может не хватать времени для полноценного распределения дыхательной смеси в легких (рис.4.12). Третий недостаток режима связан с нелинейностью изменений потока при прохождении дыхательной смеси через интубационную трубку. Серьезность этого недостатка требует более подробного рассмотрения. Согласно логике режима Pressure Support, респиратор ориентирован на постоянную (заданную) величину давления во время вдоха. Заданная величина позволяет регулировать поддержку в зависимости от реально возникающего давления в дыхательных путях. В тот момент вдоха, когда при введении дыхательной смеси давление в дыхательных путях нарастает, поддержка снижается. При уменьшении давления в дыхательных путях поддержка нарастает. Если бы в качестве ориентира для респиратора было создаваемое им давление в трахее (Ptr), то режим Pressure Support был бы близок к идеалу. Постепенное линейное нарастание Ptr во время вдоха вызывало бы пропорциональное уменьшение степени поддержки. Однако в классическом варианте Pressure Support имеется возможность измерения только давления в дыхательном контуре (Paw). Следовательно, степень поддержки определяется в соответствие с изменениями Paw. Из-за наличия сопротивления интубационной трубки изменения Ptr и Paw непропорциональны друг другу. В начале вдоха Ptr растет быстрее, чем Paw, а в конце вдоха – наоборот (рис. Дрегер). Следовательно, при «ориентации» респиратора на уровень Paw вместо Ptr поддержка, необходимая для преодоления сопротивления интубационной трубки, не соответствует потребностям больного. В начале вдоха ее уровень является недостаточным для компенсации работы дыхательных мышц пациента, а в конце вдоха - избыточным. Еще хуже ситуация во время выдоха – респиратор не помогает больному преодолевать сопротивление интубационной трубки выдыхаемому воздуху. Указанные недостатки преодолены при реализации режима ATC в респираторах высшего класса. ^ Pressure Support во многом схожи с показаниями к режиму Pressure Control. Режим применяют для проведения респираторной поддержки при выраженном поражении легких и не очень строгих требованиях к оксигенации и вентиляции. Кроме того, часто его используют при отлучении пациента от респиратора. ^ в режиме Pressure Support: давление вдоха (Pinsp) – 15 - 18 см вод. ст., РЕЕР – 5 - 8 см вод. ст., чувствительность – 3 - 4 см вод. ст. или 1,5 - 2 л/мин. Большинство исследователей считает оптимальной такую величину Pinsp, при которой частота вдохов в режиме Pressure Support составляет 8 - 12 в мин. Если данная частота больше, значит давление недостаточное, и больной стремится компенсировать низкую величину дыхательного объема увеличением частоты дыхания. Если частота дыхания слишком низкая, значит величина давления избыточная. Тревоги: верхняя граница МОД – 12 л/мин, нижняя граница МОД – 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 25 в 1 мин, нижняя граница дыхательного объема – 5 - 6 мл/кг (обычно 450 - 500 мл), нижняя граница давления в дыхательных путях – 10 см вод. ст., нижняя граница установленного РЕЕР – 3 см вод. ст., Pmax 20 - 25 см вод. ст. Продолжительность допустимого апноэ – 20 сек, частота апнойной вентиляции – 15 в 1 мин. Параметры обязательного вдоха при апнойной вентиляции устанавливаются так, чтобы дыхательный объем составлял 650 - 700 мл. ^ : вентиляция с поддержкой давлением (Pressure Support Ventilation, PSV), поддержанное самостоятельное дыхание (Assisted Spontaneous Breathing, ASB).
Для реализации режима постоянного положительного давления в дыхательных путях – Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) обязательным является самостоятельное дыхание больного. Обычный способ его установки – через алгоритм SIMV. Частоту обязательных вдохов и величину Pressure Support устанавливают на ноль. Величина CPAP устанавливается ручкой РЕЕР. ^ Респираторная поддержка в режиме CPAP позволяет решить ряд клинических задач:
^ При развитии усталости дыхательной мускулатуры и в других случаях угнетения самостоятельного дыхания могут развиваться гипоксия и гиперкапния. ^ режима CPAP – неинвазивная вентиляция при сердечной астме, респираторная поддержка в неосложненном послеоперационном периоде, отлучение от ИВЛ. ^ в режиме CPAP: давление в дыхательных путях (РЕЕР) 5 - 8 см вод. ст. Тревоги: верхняя граница МОД – 12 л/мин, нижняя граница МОД – 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 25 в 1 мин, нижняя граница установленного РЕЕР – 3 см вод. ст., Продолжительность допустимого апноэ – 20 сек, частота апнойной вентиляции – 15 в 1 мин, параметры обязательного вдоха при апнойной вентиляции устанавливаются так, чтобы дыхательный объем составлял 650 - 700 мл. |
отлично
1
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям