Практический курс ивл царенко С. В. 2006
|
|
Скачать 1.37 Mb.
|
|
Глава 5. Современные режимы ИВЛ Название этой главы нисколько не принижает роль классических режимов ИВЛ. Последние продолжают широко использоваться в клинической практике и имеют честкие показания и противопоказания. Достижения технологического прогресса позволяют реализовать ряд перспективных идей, клиническая значимость которых нуждается в подтверждении на практике. ^ Развитие современной респираторной техники позволяет проводить ИВЛ с двумя уровнями давления в дыхательных путях. Фактически появление указанных режимов является развитием режима Pressure Control, поскольку даже при его использовании больной может в определенной степени дышать самостоятельно на верхнем и нижнем уровнях давления. Более совершенные технические решения усовершенствованных моделей позволяют реализовать эту возможность в полной мере. Для понимания механики дыхания в режиме двухфазного положительного давления в дыхательных путях (Biphasic Positive Airway Pressure – BIPAP) представим себе реализацию режима в алгоритме SIMV. При регистрации дыхательной попытки респиратор повышает давление в дыхательных путях (рис. 5.4). Скорость потока в начале вдоха можно изменять: делать наклон давления положительным или отрицательным. Достигнутое давление поддерживается в течение установленного промежутка времени. В это время больной может дышать самостоятельно. Респиратор «старается» удержать заданное давление: при вдохе больного он увеличивает поток воздуха, при выдохе – уменьшает. Затем окончательно закрывается клапан вдоха и открывается клапан выдоха. Больной совершает пассивный выдох. Окно алгоритма SIMV остается открытым, и в дыхательных путях поддерживается установленный врачом уровень PEEP. Попытки самостоятельного дыхания больного точно так же «отслеживаются» респиратором, как это было на верхнем уровне давления. Очевидно, что если самостоятельного дыхания нет, то режим полностью соответствует Pressure Control в алгоритме SIMV. При появлении самостоятельного давления режим изменяется на BIPAP. Ряд компаний, производящих респираторы, например Dräger, совсем отказались от отдельного режима Pressure Control. Для того чтобы создать условия, соответствующие режиму Pressure Control, в респираторах Dräger режим BIPAP может реализовываться как в алгоритме Assist Control, так и SIMV. Обычное соотношение длительности поддержания верхнего и нижнего давления в дыхательных путях в режиме BIPAP 1 : 2 – 1 : 1. Если отсутствует спонтанное дыхание больного, то отношение вдоха к выдоху является таким же: 1 : 2 – 1 : 1. Следует учесть, что при наличии спонтанного дыхания больного реальное отношение вдоха к выдоху может быть рассчитано только с учетом длительности самостоятельных вдохов и выдохов. В связи с этим, истинное отношение вдоха к выдоху определяется не столько установками респиратора, сколько дыхательным паттерном пациента. Если длительность поддержания верхнего давления настолько увеличить, что для периода нижнего давления останется только совсем незначительное время, то режим будет носить название вентиляции с освобождением давления в дыхательных путях (Airway Pressure Release Ventilation - APRV). Название режима подчеркивает тот факт, что во время короткой фазы нижнего давления дыхательные пути больного «освобождаются» от избыточного давления (рис. 5.5). В режиме APRV истинное отношение вдоха к выдоху тоже определяется дыхательным паттерном пациента. На примере рассматриваемых режимов можно наблюдать одну их характерных тенденций современной ИВЛ – плавное превращение одного режима в другой. Режим Pressure Control при нарастании спонтанной дыхательной активности превращается в BIPAP. Удлинение вдоха и укорочение выдоха превращает режим в APRV. Установка одинаковой величины верхнего и нижнего уровня давления превращает вентиляцию в режим CPAP. Интересно также отметить, что высокая частота спонтанных дыханий создает сходную физиологическую ситуацию при APRV и проведении высокочастотной ИВЛ. Высокая частота механических вдохов при высокочастотной ИВЛ, как при струйной, так и осцилляторной, за счет формирования ауто РЕЕР тоже создает постоянное давление в дыхательных путях, которое периодически снижается при спонтанном выдохе больного. ^ Режимы BIPAP и APRV позволяют реализовывать все преимущества вентиляции по давлению, касающиеся предупреждения баротравмы и хорошего распределения дыхательной смеси в легких. Кроме того, сохранение спонтанного дыхания больного позволяет увеличить оксигенацию, улучшить выведение углекислоты, способствует улучшению венозного возврата к сердцу и стабилизации гемодинамики. ^ При значительных потребностях в поступлении кислорода и выведении углекислоты пациент пытается их удовлетворить учащением и углублением спонтанного дыхания. Поскольку обычный алгоритм реализации режима – SIMV, то указанное обстоятельство может быть причиной грубой дыхательной дизритмии. В результате спонтанное дыхание из положительного фактора превращается в отрицательный: больной тратит слишком много кислорода на избыточную работу дыхательной мускулатуры. Возможным решением указанной проблемы является поддержка спонтанных вдохов, происходящих во время нижней фазы давления, путем использования Pressure Support. Если позволяет респиратор, можно также изменить алгоритм режима на Assist Control. Повышение внутрибрюшного давления также может затруднять самостоятельное дыхание и проведение вентиляции в режиме BIPAP. ^ режима BIPAP – проведение респираторной поддержки при ОПЛ и ОРДС. Стандартные установки респиратора в режиме BIPAP: 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. Тревоги: верхняя граница МОД – 12 л/мин, нижняя граница МОД – 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 30 в 1 мин, нижняя граница установленного РЕЕР – 3 см вод. ст., Pmax 30 см вод. ст. ^ двойная вентиляция (BiVent), двухуровневая вентиляция (BiLevel), спонтанное положительное давления в дыхательных путях (Spontaneous Positive Airway Pressure, SPAP). Очень важно не путать указанные названия с режимами BiPAP и CPAP.
Для реализации режима самостоятельного дыхания на двух уровнях давления в дыхательных путях - Bilevel Positive Airway Pressure, необходимы те же требования, что и для режима CPAP - обязательное самостоятельное дыхание больного. Режим обозначается BiPAP с использованием прописной английской буквы «i» и используется в простых моделях респираторах. Следует подчеркнуть, что данный режим тоже осуществляется при открытых клапанах респиратора (рис). Указанное обстоятельство коренным образом отличает его от режима Biphasic Positive Airway Pressure (BIPAP - с использованием заглавной английской буквы «I»). Для осуществления последнего нужна согласованная работа двух активных клапанов – вдоха и выдоха, реализуемая только усовершенствованными моделями респираторов. Внешняя схожесть названий режимов часто является поводом для необоснованных утверждений, что простые аппараты могут осуществлять ИВЛ в режиме BIPAP. ^ Респираторная поддержка в режиме BiPAP позволяет решить клинические задачи, сходные с использованием CPAP:
^ При развитии усталости дыхательной мускулатуры и в других случаях угнетения самостоятельного дыхания могут развиваться гипоксия и гиперкапния. ^ режима BiPAP – респираторная поддержка у больных с синдромом сонного апноэ, неинвазивная вентиляция при сердечной астме и кратковременная ИВЛ в неосложненном послеоперационном периоде. ^ Нижнее давление (РЕЕР) 5-8 см вод. ст., верхнее давление 12-15 см вод. ст. 5.3. Двойные режимы Наличие двойных режимов представляет собой попытку совместить преимущества вентиляции по объему: надежность оксигенации и выведения углекислоты, и достоинства вентиляции по давлению: предупреждение баротравмы, хорошее соответствие дыхательного паттерна больного и работы аппарата ИВЛ, оптимальное распределение воздушно-кислородной смеси в легких. Принципиально используются два подхода. Первый подразумевает последовательное использование вдохов по объему и давлению, второй – сочетание двух принципов в одном механическом вдохе. 5.3.1. Режим PRVC Режим контролируемого объема, регулируемого давлением (Pressure Regulated Volume Control – PRVC) может быть реализован как в алгоритме Assist Control, так и в SIMV. Первый вдох в указанном режиме – обычный Volume Control (рис.5.6). При реализации этого вдоха респиратор измеряет динамическую податливость дыхательной системы больного. Согласно идее PRVC, второй вдох производится в режиме Pressure Control. Врач определяет только время поддержания верхнего давления в дыхательных путях (Pinsp). Необходимый уровень Pinsp подбирается респиратором на основе произведенных измерений во время объемного вдоха. Иными словами, машина рассчитывает целевое давление в дыхательных путях, которое за заданное время позволит ввести такой же объем воздуха, какой был введен во время объемного вдоха. В течение нескольких дыхательных циклов респиратор постепенно подбирает необходимый уровень Pinsp, и в дальнейшем ИВЛ проводится в режиме по давлению. Как и в режиме Pressure Control наклон кривой давления вдоха можно изменять от положительного до отрицательного. При изменении параметров дыхания больного респиратор вновь производит тестирующий вдох по объему и снова подбирает необходимые параметры вдохов по давлению. Тестирующий вдох производится респиратором в следующих случаях:
^ Режим PRVC позволяет упростить подбор оптимальных параметров вентиляции. Заданный объем дыхания гарантирует поступление нужного количества кислорода и оптимального выведения необходимого объема углекислоты. В то же время последующие вдохи по давлению обеспечивают преимущества Pressure Control. При изменении механических свойств дыхательной системы больного респиратор сам подстраивается под новые требования. Возможность спонтанного дыхания больного во время вдохов по давлению придает режиму дополнительную привлекательность. ^ При частом изменении дыхательного паттерна больного респиратор будет вынужден раз за разом производить тестирующие вдохи с последующим подбором параметров вдохов по давлению. Указанное обстоятельство может вызывать значительный дыхательный дискомфорт. Кроме того, постоянный подбор давления вдоха может приводить к избыточной минутной вентиляции. ^ режима PRVC – необходимость гарантированного дыхательного объема при высоком риске баротравмы: например при сочетании заболевания или повреждения мозга с ОРДС. Обязательным условием является стабильное состояние больных с регулярным дыхательным паттерном. ^ в режиме PRVC: дыхательный объем – 8-9 мл/кг, время вдоха – 1,0 - 1,2 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. Тревоги: верхняя граница МОД – 12 л/мин, нижняя граница МОД – 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 30 в 1 мин, нижняя граница установленного РЕЕР – 3 см вод. ст., Pmax 30 см вод. ст. Коммерческие названия режима: режим контролируемого объема, регулируемого давлением (Pressure Regulated Volume Control – PRVC), аутопоток (Autoflow), адаптивная вентиляция по давлению (Adaptive Pressure Ventilation). 5.3.2. Режим VAPS Для реализации режима гарантированного объема при поддержке давлением (Volume Assured Pressure Support – VAPS) респиратор использует два параллельных потока кислородно-воздушной смеси. Первый поток – нисходящий, контролируемый по давлению, второй - квадратный, контролируемый по объему (рис. Таема). Вдох в режиме VAPS начинается как в Pressure Support (рис. 5.7). Создается максимальный (пиковый) поток, который при достижении заданного давления в дыхательных путях постепенно снижается. В тот момент, когда в легкие больного поступает заданный врачом дыхательный объем, квадратный поток прекращается. При достижении нисходящим потоком порога 25% от пиковой величины респиратор переключается с вдоха на выдох. Очевидно, что в этом случае режим VAPS ничем не отличается от Pressure Support. Заданный объем может быть не доставлен к тому моменту, когда нисходящий поток достигнет порога 25% от пиковой величины. Происходит это при снижении податливости легких, повышении сопротивления дыхательных путей и ослаблении дыхательных попыток больного. В этом случае за счет продолжающегося квадратного потока обеспечивается поступление гарантированного объема. В данном случае VAPS представляет собой «гибрид» Pressure Support и Volume Control. ^ Режим имеет все преимущества Pressure Support, которые дополняются гарантией поступления заданного дыхательного объема. Недостатки режима. В тот момент, когда VAPS становится «гибридом», имеется вероятность избыточного повышения давления в дыхательной системе, что требует тщательного контроля над безопасным верхним пределом (Pmax). Больные, которые начинают выдох раньше, чем достигнут порог 25%, сталкиваются с теми же проблемами, что и при вентиляции в обычном Pressure Support. ^ режима VAPS - необходимость гарантированного дыхательного объема при высоком риске баротравмы и нестабильном дыхательном паттерне больного. В первую очередь это касается пациентов с заболеваниями и поражениями головного мозга, а также больных с тяжелой патологией сердца. Режим может использоваться на начальных этапах отлучения от респиратора. ^ в режиме VAPS: 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, дыхательный объем – 8 - 9 мл/кг. 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 - 35 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. ^ режим гарантированного объема при поддержке давлением (Volume Assured Pressure Support – VAPS), режим с наращиванием давления (Pressure Augmentation). 5.4. Серворежимы Буквальный перевод термина «серворежимы» следующий: режимы с обратной связью с больным. В широком понимании этого слова любой вспомогательный режим – это обратная связь с больным. Еще большую степень «взаимного общения» респиратора и больного можно наблюдать при использовании двойных режимов. Однако традиционно понятие серворежимов относится к тем режимам, которые обеспечивают гарантированный минутный объем дыхания. Респиратор подбирает необходимую частоту дыхания при заданном объеме или дыхательный объем при заданной частоте. 5.4.1. Режим ММV Режим гарантированной минутной вентиляции – Mandatory Minute Ventilation (MMV) является модификацией режима Volume Control, реализуемого в алгоритме SIMV (рис.5.8). Так же, как и в исходном режиме, врач задает величину объема обязательного вдоха и частоту его подачи. В зависимости от заданной частоты респиратор формирует окна, в каждом из которых подается один обязательный вдох. За время, оставшееся от обязательного вдоха, в каждом окне есть возможность подачи вдохов по требованию в режиме Pressure Support. Если у больного есть собственная дыхательная активность, то минутная вентиляция складывается из двух составляющих: объема кислородно-воздушной смеси, поступившей при обязательных вдохах и объема смеси, поступившей при вдохах по требованию. В режиме MMV врач задает дополнительный параметр – гарантированный минутный объем вентиляции. Если истинный МОД больного равен или превышает гарантированный объем, то режим MMV ничем не отличается от Volume Control в алгоритме SIMV. Однако если больной перестает совершать дыхательные попытки, то реальный МОД снижается за счет исчезновения той его составляющей, которая обеспечивалась вдохами по требованию. В обычном Volume Control респиратор подаст тревогу, и врач должен будет увеличить частоту обязательных вдохов. В режиме MMV респиратор «примет такое решение» самостоятельно. При появлении дыхательной активности больного респиратор вновь уменьшает число обязательных вдохов. ^ Режим позволяет оперативно реагировать на изменения минутной вентиляции, что предупреждает развитие гипоксии и гиперкапнии. Недостатки режима. Недостатком режима является возможность сохранения заданного минутного объема дыхания за счет избыточной частоты дыхания. Тахипноэ приводит к чрезмерной вентиляции дыхательного мертвого пространства, снижению эффективности оксигенации и нарастанию гиперкапнии, а также к развитию внутреннего РЕЕР. Частично указанный недостаток компенсируется корректными установками тревоги верхнего предела частоты дыхания. ^ режима MMV - необходимость гарантированного минутного объема при высоком риске развития внезапного апноэ. Такая ситуация нередка в послеоперационном периоде и при отравлении психотропными препаратами. Стандартные установки респиратора в режиме MMV. Обязательный вдох: дыхательный объем 8 - 9 мл/кг (обычно 600 - 700 мл), частота вдохов 10 - 12 в 1 мин, РЕЕР – 5 - 8 см вод. ст., чувствительность – 3 - 4 см вод. ст. или 1,5 - 2 л/мин, форма потока – нисходящая. 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, а отношение вдоха к выдоху - уменьшено до 1 : 3 – 1 : 4. Пауза вдоха – 0,1 - 0,3 сек. Вдох по требованию: 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. Гарантированный минутный объем – 10 л/мин. Тревоги: Pmax 30 - 35 см вод. ст. Величина остальных отличается от реальных показателей минутного и дыхательного объема, частоты дыхания, давления в дыхательных путях и РЕЕР на 15 - 20%. 5.4.2. Volume Support Режим поддержки объемом представляет собой модификацию Pressure Support. После вдоха с поддержкой давлением респиратор анализирует выдыхаемый больным объем и рассчитывает динамическую податливость легких. На основе этих расчетов респиратор производит серию вдохов Pressure Support и постепенно подбирает такую поддержку, которая позволит обеспечить заданный врачом дыхательный объем (рис. Стр 43 Инстр Серво). Обязательным условием является сохранение заданной врачом частоты дыхания. В связи с этим второе название режима – вентиляция с заданной частотой (Mandatory Rate Ventilation, MRV). ^ режима Volume Support аналогичны таковым режима MMV. Стандартные установки респиратора в режиме Volume Support. Дыхательный объем 8 - 9 мл/кг, начальное 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. Частота дыхания – 15 - 20 в мин. 5.4.3. Режим ASV Режим адаптивной поддерживающей вентиляции (Adaptive Support Ventilation, ASV) является дальнейшим развитием идеи серворежимов, в частности режима MMV. Для того, чтобы избежать главного недостатка MMV – развития тахипноэ, используется так называемый целевой паттерн дыхания. Физиологическим основанием для разработки режима является тот факт, что любой живой организм стремится оптимизировать работу дыхания. Предполагается, что оптимальная работа отмечается при соблюдении следующего условия: необходимый больному минутный объем дыхания (МОД) должен быть обеспечен при минимально возможном давлении в дыхательной системе вдохами с оптимальной частотой. Оптимальная частота дыхания определяется необходимостью преодолеть эластическую и резистивную нагрузку (рис Стр. D33 Рук. Галилео). Известно, что чем выше частота дыхания, тем больше затраты энергии на преодоление сопротивления дыхательных путей и тем меньше совершается работа по компенсации эластичности легких. Верно и наоборот. Оптимальная частота дыхания обеспечивает наименьшую работу на преодоление обеих типов нагрузки. Рассмотрим подробнее установки режима ASV. Врач устанавливает три основных параметра: идеальный вес тела больного, желаемую минутную вентиляцию (в процентах от минутного объема, рассчитанного респиратором на основе веса больного) и предел тревоги верхнего давления. После этого респиратор производит тестовые вдохи в режиме Pressure Control, подбирая оптимальное сочетание частоты дыхания (f) и давления в дыхательных путях. В зависимости от податливости легких создаваемое давление в дыхательных путях определяет величину дыхательного объема (VT). Число возможных комбинаций f и VT ограничено следующим рамками (рис. Стр. D23 Рук. Галилео)
f max = VE : VT min Если выбранный МОД установлен слишком большим, вступает в силу второе условие: больной должен успеть выдохнуть введенный при вдохе объем воздуха. Для осуществления выдоха необходимо время, зависящее от такого физиологического показателя, как постоянная времени выдоха, обозначаемого в физиологической литературе греческой буквой τ (тау). Величина тау является произведением податливости легких и сопротивления дыхательных путей: τ = С x R Из формулы ясно, что чем жестче легкие, тем ниже их податливость и тем меньше величина тау. Верно также следующее утверждение: чем больше сопротивление дыхательных путей, тем больше тау. Для того чтобы бы больной мог выдохнуть 90% дыхательного объема, нужно время, составляющее 2 τ. Для выдоха 99% дыхательного объема – 3 τ. Непрерывно анализируя сопротивление и податливость легких, респиратор вычисляет показатель 2 τ. Частное от деления 60 секунд на указанную величину определяет максимальную частоту дыхания. После подбора оптимальной частоты дыхания и дыхательного объема респиратор переходит на использование своеобразного алгоритма SIMV. Своеобразие алгоритма заключается в том, что при открытии окна ожидания характер подаваемого вдоха зависит от наличия дыхательных попыток больного. Если попыток нет, вентиляция происходит в режиме Pressure Control. Если спонтанная дыхательная активность есть, то ИВЛ проводится в режиме Pressure Support. У врача в дополнении к основным установкам режима ASV есть возможность регуляции величины РЕЕР, FiO2 и наклона восходящей части кривой давления. Настроенный алгоритм ИВЛ проверяется в каждом дыхательном цикле и корригируется в соответствие с изменениями динамической податливости легких и величины тау. Дополнительная коррекция параметров режима ASV должна быть произведена врачом на основе анализа газового состава крови. Суть коррекции заключается в основном в изменении целевых установок желаемой минутной вентиляции. Величину VE в процентах от идеального показателя увеличивают при гиперкапнии и гипоксемии, снижают – при гипокапнии. ^ ASV заключаются в возможности подбора оптимального алгоритма вентиляции при сохранении безопасных величин давления и объема в дыхательных путях, предупреждающих баро- и волюмотравму, а также непреднамеренное развитие ауто РЕЕР. ^ соответствуют таковым режимов Pressure Control и Pressure Support. Небольшой опыт использования режима ASV в клинической практике не позволяет сделать более определенных выводов о его позитивных и негативных особенностях. ^ Для улучшения увлажнения дыхательной смеси и введения лекарственных средств возможно использование небулайзера. Активация небулайзера приводит к поступлению дополнительной порции кислорода во время механического вдоха. Указанная порция проходит через специальный резервуар, который отдельной трубкой соединяется с дистальной частью дыхательного контура (рис. 4.13). В резервуаре помещают раствор лекарственного средства, который разбивается на мелкие капли указанной дополнительной порцией кислорода. Во время вдоха созданный аэрозоль поступает в легкие больного. Во время выдоха небулайзер отключается. Активация небулайзера требует изменения установленных тревог респиратора, что в некоторых моделях выполняется автоматически. Если в резервуаре небулайзера нет жидкости, то больной просто получает дополнительную порцию кислорода. В том случае, если впрыск кислорода происходит не в интубационную трубку, а во введенный дополнительно катетер, дистальный конец которого располагается возле карины, мы имеем дело с режимом вдувания в трахею – Trachea Gas Insufflations (TGI). Дополнительное введение кислорода в катетер может производиться как постоянно, так и в соответствии с фазами дыхательного цикла. Поступление дополнительных порций кислорода позволяет «продувать» анатомическое мертвое пространство, тем самым улучшая выведение углекислоты и поступление кислорода. Теоретически режим показан при выраженной гипоксии и гиперкапнии. К числу его возможных недостатков можно отнести непреднамеренное увеличение ауто РЕЕР. Несмотря на обнадеживающие предварительные данные клиническое значение режима TGI нуждается в дальнейших исследованиях. ^ Диапазон использования понятия «автоматическая вентиляция» очень широк: от апнойной вентиляции в случае прекращения спонтанных дыхательных попыток больного до более сложных алгоритмов. Одним из используемых алгоритмов является автоматическое переключение респиратора при появлении дыхательных попыток из более контролируемого режима в менее контролируемый. Обратное переключение происходит при исчезновении спонтанного дыхания. Респиратор «ожидает» в течение определенного времени спонтанные дыхательные попытки, затем включает более контролируемый режим ИВЛ. Если больной дышит регулярно, то это является сигналом для респиратора о стабильности самостоятельного дыхания. В ответ на эту информацию машина постепенно «снижает настороженность» и удлиняет время ожидания самостоятельных дыхательных попыток. В качестве примера автоматической вентиляции можно привести переключение респиратора из режима Pressure Control в режим Pressure Support, реализуемый в режиме ASV. Другие возможности, существующие в современных респираторах – это автоматическое переключение из PRVC в Volume Support, из Volume Control в Volume Support. Постепенное накопление клинического опыта использования указанных режимов автоматической вентиляции позволит сделать заключение о их практической пользе. ^ Для компенсации нелинейности изменений потока при прохождении дыхательной смеси через интубационную трубку разработан режим автоматической компенсации сопротивления трубки (Automated Tube Compensation – ATC). В основе режима заложен тот же принцип, что и в Pressure Support: создание и поддержание заданного давления в дыхательных путях. Однако в отличие от Pressure Support респиратор «ориентируется» не давление в дыхательном контуре проксимально от интубационной трубки (Paw), а на давление в трахее (Ptr) – дистально от трубки. Для того чтобы избежать прямого измерения Ptr, оно рассчитывается на основе Paw по специальному алгоритму с учетом длины и диаметра трубки. Согласно этому алгоритму в режиме ATC поддержка давлением является максимальной в начале вдоха, а затем постепенно снижается, что соответствует потребностям больного. Выдох в режиме ATC активный. Респиратор «подсасывает» воздух из трахеи, создавая давление, направленное наружу (из дыхательных путей в контур). Величина этого давления ограничена разницей между уровнем PEEP и нулевой отметкой. Иными словам, давление, создаваемое респиратором на выдохе, приводит к снижению РЕЕР, но не более, чем до величины 0 см вод. ст. Режим реализован только в отдельных коммерческих моделях аппаратов ИВЛ и данных о его клиническом значении пока мало. ^ По предварительным данным, работа больного на преодоление сопротивления интубационной трубки полностью компенсируется режимом ATC, что и позволило дать ему определение «электронной экстубации». В силу того, что запуск вдоха и его прекращение определяется постоянным контролем над создаваемым больным давлением в дыхательных путях, в режиме ATC не устанавливают величину триггера вдоха и отсутствуют ограничения по переключению с вдоха на выдох. Принцип, заложенный в режим ATC, может быть использован в качестве полезного дополнения (опции) к любому из режимов по давлению: Pressure Control, BIPAP, PAV. ^ Компенсация работы дыхания больного во время выдоха может вызывать экспираторное закрытие дыхательных путей у больных с ХОБЛ. Ограничение активного выдоха нулевым давлением не является полной гарантией профилактики экспираторного закрытия. Частичная обтурация трубки секретом также может иметь непредсказуемые последствия, поскольку она уменьшает внутренний диаметр трубки и вносит неучтенную поправку в расчеты величины Ptr. ^ Режим пропорциональной вспомогательной вентиляции (Proportional Assist Ventilation – PAV), создан для отлучения больного от респиратора. Вентиляция осуществляется фактически в режиме Pressure Limited Ventilation при использовании алгоритма Assist Control с нулевой частотой обязательных вдохов. Все вдохи – только триггированные пациентом. Существует два варианта пропорциональной поддержки. В первом из них, поддержке объемом (Volume Assist), давление, создаваемое респиратором, пропорционально объему воздуха в легких. Очевидно, что в данном случае компенсируется эластичность легких (величина, обратная податливости). При втором варианте режима, поддержке потоком (Flow Assist) респиратор создает давление, пропорциональное потоку кислородно-воздушной смеси. Очевидно, что в данном случае компенсируется сопротивление дыхательных путей больного. Задаваемый врачом в режиме PAV параметр – это желаемая степень разгрузки респиратором работы дыхания больного, затрачиваемой на преодоление сопротивления дыхательных путей или эластичности легких. При проведении вентиляции респиратор постоянно анализирует мгновенные значения потока или объема поступающего в легкие воздуха. На основе этого анализа аппарат создает давление, дополнительное к тому, которое создано самим больным. Рассмотрим пример, когда респиратор «получил задачу» выполнить 75% работы дыхания. Очевидно, что сам больной выполнит 25% работы. Следовательно, на каждый сантиметр давления, который создаст пациент, респиратор добавит 3 см вод. ст. В любом случае помощь респиратора увеличивается при нарастании потребности в ней больного, и снижается – при уменьшении необходимости. Слабые дыхательные попытки будут незначительно поддержаны респиратором, сильные – в большей мере. Режим пока реализован только в некоторых моделях аппаратов ИВЛ и достаточной информации о его клиническом значении пока нет. Из немногочисленных литературных данных можно отметить следующие достоинства и недостатки режима. ^ Режим позволяет практически полностью исключить несинхронность дыхательных попыток пациента и работы респиратора. Благодаря пропорциональности поддержки пациент сохраняет возможность поддержания собственного дыхательного паттерна, что улучшает субъективный комфорт больного. Регуляция степени эластической и резистивной разгрузки от 100% до 0 позволяет постепенно нагружать дыхательные мышцы больного, что очень удобно при отлучении от респиратора. ^ Недостатки режима вытекают из предположения о линейности изменений эластичности и сопротивления дыхательной системы. Однако как уже отмечалось при рассмотрении режима ATC, это не соответствует действительности. В результате появляется похожая, хотя и менее выраженная, проблема, что и при применении Pressure Support: в начале вдоха поддержка недостаточна, в конце – избыточна. Поскольку изменения дыхательного потока носят нелинейную форму, целесообразным представляется сочетать возможности режимов PAV и ATC. Другим следствием законов физиологии является тот факт, что увеличение поддержки, пропорциональной объему, приводит к увеличению потока и нарастанию резистивной работы. Очевидно, что для компенсации этого негативного явления необходимо дополнительное увеличение поддержки, пропорциональной потоку. Еще одним существенным недостатком режима является необходимость точно знать величины растяжимости и сопротивления. При недооценке их величины возможна излишняя компенсация объема или потока. При избыточной компенсации объема респиратор начинает создавать большее давление, чем нужно, что приводит к повышению вводимого дыхательного объема. Увеличение дыхательного объема приводит к дальнейшему повышению давления. Создающаяся положительная обратная связь работает по принципу порочного круга, что может вызвать поступление очень большого дыхательного объема и привести к волюмотравме. В литературе указанный феномен получил название «run away phenomenon» (феномен убегания или уклонения). При избыточной компенсации потока возникают осцилляции потока и давления в дыхательных путях. Исходя из теоретических позиций, постепенно увеличивающиеся в амплитуде осцилляции могут привести к пассивной высокочастотной колебательной вентиляции, которая из-за развития резонанса с работой дыхательного центра приведет к подавлению его активности. Остановка дыхательного центра вызовет прекращение работы респиратора в режиме PAV. Для предупреждения феномена убегания крайне важно ограничить верхний предел величины дыхательного объема и давления, создаваемого респиратором. Кроме того, для безопасности рекомендуется устанавливать не более 80% компенсации сопротивления и эластичности легких. Очевидно, что применение PAV может привести также к такому негативному явлению, как удлинение эпизодов апноэ у больных с исходным дыханием типа Чейна-Стокса. ^ – пропорциональная поддержка давлением (Proportional Pressure Support, PPS). Глава 6. Классификация респираторов В основу предлагаемой классификации респираторов заложен простой практический принцип: место и цели использования. В зависимости от этого все респираторы можно разделить на следующие классы:
Какие же технические особенности респираторов позволяют отнести их к той или иной группе? Характерные черты не реанимационных и транспортных моделей следующие:
Очевидно, что респираторами первой группы реанимационные отделения должны оснащаться только для целей внутрибольничной транспортировки больных. Тот факт, что в практике российского здравоохранения нередко их применяют для длительной ИВЛ, свидетельствует о нерациональности закупок респираторной техники местными организаторами здравоохранения. Следующий класс респираторов - базовые модели - гут применяться приблизительно в 80% клинических ситуаций, требующих проведения искусственной вентиляции. По соотношению цена-качество именно они должны находиться на оснащении реанимационных отделений центральных районных больниц, небольших послеоперационных реанимаций, кардиологических и неврологических блоков интенсивной терапии. Характерные черты базовых моделей следующие:
Следующий класс респираторов, модели с расширенными функциями, должен составлять основу оснащения крупных межрайонных, городских и республиканских больниц. Дополнительно к тем требованиям, которые предъявляются к базовым моделям, указанная группа респираторов соответствуют следующим параметрам:
Респираторами высшего уровня должны быть оснащены крупные специализированные отделения реанимации. Однако даже в таких отделениях из-за высокой стоимости аппаратов высшего уровня их количество в респираторном парке не должно превышать 20-30%. Использование такой техники оправдано только при крайней тяжести дыхательных расстройств, а также при поражении других систем, например, при сочетании черепно-мозговой травмы и тяжелого абдоминального компартмент-синдрома. К респираторам высшего класса, помимо тех особенностей, которыми обладают модели с расширенными функциями, предъявляют следующие требования:
Респираторная техника для специальных целей – высокочастотные струйные и осцилляторные респираторы, мембранные оксигенаторы, устройства для подачи оксида азота, гелий-кислородной смеси и экстракорпорального выведения углекислоты в настоящий момент не нашла еще точного места в системе респираторной поддержки. Очевидно, что данная техника является эксклюзивной для респираторных центров и специализированных реанимаций и должна использоваться по специальным показаниям. ^ Поскольку нередко в реанимационном отделении есть только этот тип аппаратов ИВЛ, то необходимо рассмотреть подробно его функциональные особенности. Отметим сразу, что проведение ИВЛ транспортными респираторами и не реанимационными аппаратами для домашнего пользования из-за их несовершенства возможно только в течение коротких промежутков времени. Это определяется несколькими причинами:
7.1. Режим PLV в транспортных моделях В самых простых транспортных респираторах существует только одна возможность проведения ИВЛ – в режиме вентиляции, ограниченной по давлению (Pressure Limited Ventilation - PLV). Число поданных механических вдохов зависит от модели респиратора. В простейших моделях врач вообще не может установить число дыханий. Респиратор подаст столько вдохов, сколько будет дыхательных попыток больного. Фактически это алгоритм Assist Control с нулевой частотой обязательных вдохов. Очевидно, что использование данного варианта ИВЛ требует тщательного контроля над дыханием больного для своевременной диагностики апноэ. В ряде моделей респираторов врач устанавливает обязательную частоту механических вдохов, которая реализуется вне зависимости от того, есть спонтанное дыхание больного или нет (алгоритм Assist Control с выключенным триггером). В данном варианте имеется существенная вероятность несинхронности работы аппарата ИВЛ и дыхательных попыток больного. В случае совпадения механического вдоха и выдоха больного респиратор преждевременно прекращает вдох, и больной получает сниженный дыхательный объем. Из-за отсутствия датчика потока и возможности измерения объема вдуваемого воздуха проблема достаточности вентиляции при проведении ИВЛ транспортным респиратором в режиме PLV стоит очень остро. Фактически единственным средством оценки является наблюдение за экскурсиями грудной клетки больного. В некоторых моделях транспортных и домашних респираторов предусмотрена возможность изменения скорости увеличения давления в дыхательной системе путем изменения времени вдоха (рис. 3.6). Указанная возможность позволяет лучше приспособить механический вдох к дыхательному паттерну индивидуального больного. Заранее нельзя решить, какому больному понадобится большая, а какому – меньшая скорость нарастания давления в режиме PLV. Решение принимается индивидуально в процессе наблюдения за пациентом. ^ Ряд моделей позволяет осуществлять ИВЛ с контролируемым объемом, часто называемой вентиляцией по объему (Volume Control). Врач задает величину вдыхаемого объема и частоту вдохов. Иногда в транспортных моделях существует возможность регуляции скорости введения заданного дыхательного объема путем изменения соотношения вдоха к выдоху (рис.3.7). Отдельные модели позволяют осуществлять триггирование механических вдохов. Однако величина триггирования подбирается по очень приблизительным качественным критериям. Как правило, можно установить лишь большую или меньшую чувствительность. Подача вдохов осуществляется в алгоритмах Assist Control или SIMV. В транспортных моделях при реализации алгоритма SIMV самостоятельные вдохи (по требованию) осуществляются только в режиме CPAP. Единственно возможная тревога в данном типе респираторов - ограничение максимального давления в дыхательных путях (Pmax). Указанная тревога не просто обеспечивает звуковую и световую сигнализацию о превышении допустимого давления в дыхательной системе, но и прерывает механический вдох для предупреждения баротравмы. Повторение подобных ситуаций может привести к гиповентиляции и гипоксии, поэтому необходимы меры по разрешению вызывающей тревогу проблемы:
Реализация данных режимов в транспортных моделях ограничена отсутствием возможности контроля над минутным объемом дыхания, что может приводить к поздней диагностике гиповентиляции и гипоксии.
Отлучение от ИВЛ предполагает способность больного поддерживать адекватные параметры гомеостаза при самостоятельном дыхании. Обязательными условиями эффективного отлучения являются следующие:
При вентиляции транспортными и нереанимационными моделями возможны два способа отлучения от ИВЛ. Первый – это перевод больного на самостоятельное дыхание с подачей кислорода через интубационную трубку через присоединяемый к ней Т - образный коннектор. Второй способ - применение режима CPAP. Какой из методов предпочтительнее, априори сказать сложно и вопрос этот решается каждый раз индивидуально. ^ При проведении ИВЛ респираторами базовых и более совершенных моделей выбор режимов расширяется, что позволяет успешнее подобрать индивидуальный способ респираторной поддержки для конкретного пациента, тем самым делая ее эффективнее и безопаснее. В базовых моделях возможна реализация всех классических режимов вентиляции: обязательных вдохов по давлению и объему, а также вдохов по требованию в режимах Pressure Support и CPAP. С целью увлажнения дыхательной смеси в респираторах базовых и более совершенных моделей возможно использование как тепловлагообменников, так и активных увлажнителей в зависимости от клинической ситуации. В рассматриваемых моделях респираторов появляется возможность создания пауз вдоха и выдоха. Создание паузы вдоха позволяет оценить давление плато (Pplat), величина которого определяет опасность баротравмы легких. Пауза выдоха позволяет измерить общий РЕЕР респираторной системы, что позволяет диагностировать наличие внутреннего РЕЕР. ^ Проведение объемной вентиляции в режиме Volume Control с использованием базовых моделей возможно в алгоритмах Assist Control и SIMV. В отличие от транспортных респираторов в базовых моделях при алгоритме SIMV появляется возможность поддержки вдохов по требованию специальным режимом Pressure Support. Как и в транспортных моделях, врач устанавливает величину дыхательного объема обязательного механического вдоха и частоту дыхания. Кроме того, в базовых моделях достаточно тонко регулируется скорость потока подаваемого обязательного вдоха. ^ Volume Control. В базовых моделях расширяются возможности обеспечения безопасности больного в режиме Volume Control. Помимо ограничения давления в дыхательных путях (Pmax) имеется возможность установки следующих тревог:
Преимущества режима в базовых моделях: Главное преимущество базовых моделей по сравнению с транспортными– 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. ^ Проведение вентиляции базовыми моделями в режиме Pressure Control в алгоритмах Assist Control и SIMV. Режимы Pressure Support и CPAP применяются для поддержки вдохов по требованию в алгоритме SIMV. В случае установки частоты обязательных вдохов на ноль для безопасности больного нужно использовать функцию апнойной вентиляции, которая появляется в базовых моделях. ^ Отлучение может осуществляться путем использования Т – образного коннектора или путем плавного снижения степени респираторной поддержки. Обычно вопрос решается в пользу первого способа при проведении ИВЛ в течение нескольких часов и суток. При более длительных сроках используют второй подход. Начинают с постепенного снижения содержания кислорода в дыхательной смеси (FiO2). При переносимости вентиляции воздухом больного переводят на ИВЛ в алгоритме SIMV и производят постепенное снижение частоты обязательных вдохов. При снижении числа обязательных вдохов до нуля, начинают снижать величину давления вдохов по требованию в режиме Pressure Support. При отсутствии тахипноэ и других признаков непереносимости самостоятельного дыхания величину давления снижают до 5 см вод. ст. После этого можно перевести больного в режим CPAP или применить способ Т – образного коннектора. Нередкой ошибкой является попытка использования алгоритма Assist Control для отлучения от респиратора. Врач снижает постепенно базовую частоту механических вдохов и ошибочно полагает, что проводит отлучение от респиратора. Однако согласно условиям алгоритма Assist Control больной продолжает дышать с той частотой, которую диктует его дыхательный паттерн. В связи с этим, минутный объем дыхания, обеспечиваемый вентилятором, не меняется при снижении базовой частоты даже до нуля. Очевидно, что никакого отлучения от респиратора не происходит. Подчеркнем, что клинический опыт показывает целесообразность проведения отлучения от респиратора в дневные часы, после того, как больной отдохнул ночью и имеется возможность пристально наблюдения за ним. При ИВЛ, продолжавшейся несколько недель, целесообразно ночью пациента вновь подключать к вспомогательной вентиляции на протяжении 2-3 суток. ^ Самой заметной внешней характеристикой респираторов с расширенными функциями является наличие дисплея. Благодаря дисплею имеется возможность графического представления кривых объема, потока и давления в дыхательных путях. Визуальное представление информации позволяет быстрее и легче обнаружить несинхронность работы аппарата ИВЛ и дыхания больного, диагностировать ауто РЕЕР, подобрать лучшую форму дыхательного потока. Для соответствия параметров механического вдоха потребностям больного в данной группе респираторов существенно улучшен процесс триггирования. Более качественное триггирование достигается за счет повышения качества триггера и (или) наличия датчиков потока в двух местах дыхательного контура: на вдохе и на выдохе. Существенное значение приобретает такое изящное техническое решение, как применение активного клапана выдоха. Активный клапан имеется в ряде моделей этого класса, а также в респираторах высшей категории. Использование более простого пассивного клапана выдоха подразумевает открытие его струей выдыхаемого больным воздуха, что делает его достаточно инертным. Активный экспираторный клапан позволяет исключить малейшую задержку выдоха, поскольку его открытие регулируется микропроцессором и происходит незамедлительно после окончания вдоха (рис Мой ДоклСоврРесп). Более того, независимая друг от друга работа клапанов вдоха и выдоха позволяет респиратору максимально подстроиться под дыхательный паттерн больного. Описанная способность максимально реализована в респираторах следующей, высшей, категории в виде так называемого виртуального Pressure Support. В респираторах с расширенными функциями появляется возможность автоматического измерения сопротивления дыхательных путей и динамической податливости. Автоматизация этих измерений позволяет оптимизировать режимы ИВЛ с учетом механических свойств легких больного. ^ При реализации указанного режима появляется возможность обеспечить более безопасную вентиляцию. Для этого врач устанавливает два ограничения верхнего давления в дыхательных путях. Одно из них – уже знакомая тревога Pmax с обычными значениями 30 - 35 см вод. ст. Второе значение – Pinsp обычно ограничено величиной 20 - 25 см вод.ст. Остальные параметры режима – дыхательный объем, частота дыхания, форма и скорость пикового потока, длительность паузы вдоха, чувствительность триггера – ничем не отличаются от установок в базовых моделях. Режим Volume Control в респираторах с расширенными функциями реализуется следующим образом. При активации триггера респиратор подает поток воздуха с установленной скоростью, что приводит к повышению давления в дыхательной системе и появлению пикового давления (Ppeak). При достижении заданной величины дыхательного объема респиратор переключается на выдох (рис. 5.1.). В случае использования паузы вдоха давление снижается до уровня Pplat и поддерживается на нем, пока не закончится установленная пауза вдоха (рис.5.1). С появлением ограничения Pinsp описанная картина событий не меняется, если Ppeak меньше Pinsp. Однако если при снижении податливости легких для поступления заданного дыхательного объема создается Ppeak больше чем Pinsp, то в реализации режима наступают изменения. Создающееся при поступлении воздуха в дыхательные пути давление достигает величины Pinsp, а затем поддерживается на этом уровне, пока не будет введен заданный дыхательный объем. Очевидно, что при этом респиратор самостоятельно «принимает решение» об удлинении времени вдоха (рис. 5.2). Как и в классическом варианте, при наличии паузы вдоха можно зарегистрировать Pplat. Установка Pmax является «второй линией защиты» для предупреждения баротравмы. 9.2. Режим Pressure Control в респираторах с расширенными функциями Для улучшения совпадения дыхательного паттерна больного и работы респиратора при проведении вентиляции в режиме Pressure Control рапсссматриваемыми моделями предусмотрена возможность изменения скорости и профиля инспираторного потока. Для этого врач изменяет наклон кривой давления. Нулевым положением считается наклон, соответствующий перпендикулярному положению восходящего колена кривой по отношению к изолинии – угол 90° (рис. 5.3). Изменение положения наклона в положительную сторону уменьшает угол вплоть до 45°. Такая величина обычно используется при низкой податливости легких для того, чтобы улучшить распределение в них поступающей дыхательной смеси. Для пациентов с ХОБЛ положение наклона можно изменить в отрицательную сторону. Очевидно, что отрицательная величина является виртуальной. Сделать угол наклона кривой по отношению к изолинии больше, чем 90°, буквально означает, что время достижения заданного давления в дыхательных путях должно наступить раньше, чем был начат вдох. Поскольку время двигаться в отрицательную сторону даже в самых современных респираторах не может, то отрицательная величина наклона кривой давления означает, что респиратор просто увеличивает скорость подачи дыхательного потока. Для больных с ХОБЛ такая ситуация является благоприятной, поскольку позволяет удлинить время, остающееся для выдоха. ^ Реализация режимов Pressure Support и CPAP в респираторах с расширенными функциями существенно не отличается от базовых моделей. Наличие активного клапана выдоха, открытие и закрытие которого регулируется независимо от клапана вдоха, позволяет проводить ИВЛ с двумя уровнями давления в дыхательных путях и в двойных режимах. Развитие микропроцессоврной техники и чувствительных датчиков потока и давления позволяет реализовывать режимы с обратной связью – серворежимы. Детали проведения вентиляции в указанных режимах были рассмотрены в четвертой главе. ^ При использовании улучшенных моделей для отлучения от респиратора можно использовать обычные подходы: как Т – образный коннектор, так последовательное снижение машинной поддержки дыхания в алгоритме SIMV, постепенно уменьшая число обязательных вдохов и величину давления во вдохах по требованию. В ряде случаев удобным для целей отлучения является применение серворежимов. ^ Графический анализ необходим не только для понимания деталей реализации различных режимов, но и для решения клинических задач. Среди практических ситуаций, при которых анализ кривых давления, потока и объема позволяет принять правильное решение, рассмотрим наиболее часто встречающиеся.
Анализ кривой потока позволяет диагностировать незавершенность выдоха: кривая не возвращается к нулевой отметке. Следовательно, отношение вдоха к выдоху слишком большое. Иными словами, вдох слишком длинный, чтобы осталось время для выдоха (рис). Описываемая ситуация приводит к развитию ауто РЕЕР. Длительность вдоха, не соответствующая потребностям больного вызывает еще ряд проблем. При слишком длинном вдохе больной начинает вдыхать во время незавершенного вдоха. При слишком коротком вдохе больной начинает вдыхать во время незавершенного выдоха (рис.Мой Докл СоврРесп).
При увеличении сопротивления дыхательных путей нарастает пиковое давление вдоха при неизменном давлении плато. При снижении податливости растет давление плато при неизменном пиковом давлении (рис Fig IV-1-1 Fig IV-1-2 VentPatManag). Отметим, что уточнение точной причины нарушений податливости респираторной системы (жесткие легкие или грудная клетка) возможно только при дополнительном анализе кривой пищеводного давления.
При отсутствии графического монитора соответствие режима подачи механического вдоха и дыхательного паттерна больного оценивают путем простого наблюдения за больным. Скорость изменения пикового потока подбирают по комфортности ощущений больного и ритмичности его дыхания. Более тонкая регуляция возможна при графическом анализе кривых давления и потока. Оптимальной является такая скорость, которая обеспечивает практически вертикальный подъем кривой давления в дыхательных путях. (рис. 23, стр.115 NeonPediatrPulmGraf большая). При недостаточной скорости потока можно отметить изменение формы и наклона кривой давления. Угол между ней и горизонтальной осью становится острым. Кроме того, на ней появляются волны, соответствующие дополнительным дыхательным усилиям больного (рис Fig 34-35 P23-24 GraphAnal Fig VI-1-1 VentPatManag). При избыточной скорости потока на кривой давления появляются осцилляции (рис Fig 35 P24 GraphAnal). Более точная диагностика несоответствия скорости потока и дыхательного паттерна больного возможна при дополнительном анализе кривой давления в нижней трети пищевода.
Анализ кривой объема позволяет диагностировать несоответствие объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. В том случае, если объем вдоха больше объема выдоха (рис.Мой Докл СоврРесп) (Fig IX-4-1 VentPatManag) следует искать утечки в респираторной системе (сдутая манжета интубационной трубки, бронхоплевральная фистула) или задержку в легких воздуха вследствие ауто РЕЕР. Больший объем воздуха на выдохе по сравнению с вдохом может быть при использовании небулайзера и режима TGI, а также в случае намеренного удлинения вдоха и «стравливания» воздуха, скопившегося в легких из-за дыхательной гиперинфляции. ^ В современных респираторах стандартные режимы получили новое рождение. Основные «виновники» – чувствительные триггеры и усовершенствованный «интеллект» машины. Непосредственным механизмом реализации модернизации является использование виртуального Pressure Support. Как это происходит, рассмотрим на примере режима Volume Control. В стандартном Volume Control во время вдоха респиратор не изменяет своей работы в зависимости от наличия или отсутствия дыхания пациента, «не замечает» его. В модернизированном Volume Control респиратор все время «следит» за дыханием пациента. Указанное слежение реализуется особым образом (рис). В начале вдоха респиратор измеряет моментальное пиковое инспираторное давление в дыхательных путях, которое является результатом подачи заданного дыхательного объема с установленной скоростью потока (set V’peak) в легкие больного. Учитывая тот факт, что вдох происходит методом вдувания, сила давления направлена извне в дыхательные пути. Измерение повторяется каждые 1-2 миллисекунды. Если пациент начинает спонтанный вдох, он втягивает воздух в дыхательные пути и создает в них разрежение воздуха. Вследствие этого отмечается снижение моментального пикового давления. Машина «сравнивает» новое давление с предшествующим и «делает вывод», что необходимо помочь этому вдоху. Респиратор включает виртуальный PSV с целевой величиной давления вдоха 2 - 4 см вод. ст. Начинает поступать дополнительный поток, который выше установленного и удовлетворяет потребностям больного. Следующие 2 миллисекунды процедура повторяется. Если во время подачи дыхательной смеси пациент, наоборот, пытается сделать выдох, он создает силу давления, направленную навстречу потоку, продуцируемому респиратором. В результате моментальное пиковое давление в дыхательных путях повышается. Машина «сравнивает» новое давление с предшествующим и «делает вывод», что необходимо уменьшить поддержку вдоха. При достижении респиратором поставленной перед ним задачи - определенного дыхательного объема, аппарат сравнивает реальный пиковый поток c set V’peak. Если реальный пиковый поток выше set V’peak, то респиратор «понимает», что пациент продолжает делать вдох. В этом случае, согласно правилам Pressure Support, вдох продолжается и прекращается только тогда, когда скорость потока вдуваемого воздуха снижается до 25% от пиковой. Если реальный пиковый поток равен или ниже set V’peak, то респиратор «воспринимает» это как отсутствие дыхания пациента и заканчивает вдох как обычно в Volume Control. Описанное отслеживание дыхательного паттерна больного происходит и во время выдоха. Виртуальный Pressure Support заложен во все режимы вентиляции, реализуемые респираторами высшего класса. Кроме описанных особенностей, респираторы этого класса обладают еще рядом дополнительных возможностей. ^ Измерение давления датчиком, расположенным на уровне карины трахеи, позволяет изучать аэродинамику дыхательной системы без учета влияния интубационной или трахеостомической трубки (Fig 2 P2 TrachEsopMonit). Весьма информативным является также мониторинг давления в нижней трети пищевода, который позволяет оценивать изменения плеврального давления. Изучение абсолютных величин и синхронности изменений давления, измеренного в пищеводе (Pes), в трахее (Ptr) и возле Y – образного соединения у наружного конца интубационной трубки (Paw), а также дыхательного потока и объема позволяет решить ряд важных клинических задач. Задачи эти следующие. 10.1.1. Оценка соответствия отклика триггера дыхательным попыткам больного Попытка спонтанного вдоха первой регистрируется на кривой пищеводного давления (рис Fig 33 P23 GraphAnal). Затем отмечается снижение Paw и только потом – изменение кривых потока и объема. Время между первой и второй временными точками отражает усилия больного на преодоление внутреннего РЕЕР. Величина колебаний пищеводного давления прямо пропорциональна работе больного, затрачиваемой на этот процесс. Время между второй и третьей точкой зависит от быстроты отклика респиратора на дыхательную попытку. Таким образом, изменения Pes наиболее ярко отражают дыхательные попытки больного. Соответствие колебаний пищеводного давления и дыхательного потока позволяет оценить эффективность работы триггера. Кроме того, сравнительный анализ кривых Pes, Paw и потока позволяет точно установить, сколько дыхательных попыток больного завершились подачей механического вдоха, а сколько «пропали даром» (рис Fig VI-8-1 VentPatManag). Интересно, что уменьшить число «пропавших» попыток можно разными способами. Самое простое решение – увеличить чувствительность триггера. Однако иногда возможны нестандартные решения. Например, избыточная величина давления в режиме Pressure Support удлиняет механический вдох, что приводит к неэффективности следующей дыхательной попытки, наступающей слишком рано (рис по аналогии с Fig II-3-1 VentPatManag.) В этой ситуации можно увеличить порог переключения с вдоха на выдох с 25% до 40-50% (рис по аналогии с Fig II-3-1 VentPatManag.), а можно просто уменьшить величину давления поддержки (рис по аналогии с Fig II-3-1 VentPatManag.). Очевидно, что столь нестандартные решения могут быть приняты только на основе графического анализа. С помощью анализа кривой пищеводного давления можно оценить недостаточность поддержки в режиме Pressure Support. Слишком высокая амплитуда волн пищеводного давления свидетельствует о значительных усилиях больного, затрачиваемых на работу дыхания (Fig II-3-1 III–6-1VentPatManag). Увеличение поддержки позволяет решить эту проблему: амплитуда волн пищеводного давления снижается (Fig II-3-2 III–6-2 VentPatManag). Анализ кривой пищеводного давления позволяет также точно оценить частоту самостоятельного дыхания в режимах BIPAP и CPAP (рис). 10.1.2. Раздельная оценка податливости легких и грудной клетки При механическом вдохе величина вдыхаемого объема, деленного на колебания давления в пищеводе, отражает податливость легких. Дыхательный объем, деленный на колебания давления в дыхательных путях, отражает общую податливость всей дыхательной системы. В норме общая податливость высокая. Очевидно, что податливость легких в этом случае тоже высокая. Иными словами, величины Paw и Pes - небольшие и разница между ними невелика (рис. Fig II-1-1 VentPatManag). Если общая податливость дыхательной системы низкая, то для принятия корректных клинических решений необходимо оценить отдельно податливость легких. Если податливость легких тоже низкая, это значит, что у больного имеются жесткие легкие. Вся сила вдоха тратится на попытку растянуть жесткие легкие. Датчик, измеряющий Paw, покажет большие значения. Пищеводный датчик, располагающийся между жесткими легкими и податливой грудной клеткой, покажет низкие значения Pes. Следовательно, разница между Paw и Pes будет большой (рис. По аналогии с предыдущим). Клиническое значение этого факта следующее: значительное повышение давления в дыхательных путях при вдохе, необходимое для введения объема воздуха в легкие, создает опасность баротравмы. Если при общей высокой податливости дыхательной системы комплайнс легких – высокий, то это означает, что у больного нарушена растяжимость грудной клетки. Величины Paw и Pes – большие, однако разница между ними невелика (рис. по аналогии с предыдущим). В этом случае повышенное давление в дыхательных путях не создает опасности баротравмы и отражает «усилия» респиратора по растяжению ригидной грудной клетки или преодолению высокого внутрибрюшного давления. 10.1.3. Подбор оптимальной скорости пикового потока Для подбора оптимальной скорости потока в режиме Pressure Support в качестве ориентира для респиратора можно использовать давление не в дыхательном контуре, а в трахее. Для этого в трахею параллельно интубационной трубке вводят тонкий катетер. Учет давления в трахее при проведении Pressure Support позволяет преодолеть один из недостатков режима, связанный с нелинейностью потока через интубационную трубку: недостаточность поддержки в начале вдоха и ее избыточность – в конце (Fig 8 -9 P9 TrachEsopMonit). Недостатком описанного подхода является маленький диаметр вводимого катетера, в виду чего он может быстро обтурироваться секретом. Чувствительным индикатором несоответствия скорости потока механического вдоха потребностям больного является совместный анализ кривых потока, объема, давления в дыхательных путях и пищеводного давления. При недостаточной скорости потока можно отметить значительную величину отрицательного пищеводного давления, а также искажение формы кривой давления в дыхательных путях (2 рис. Мой ДоклСоврРесп). 10.1.4. Диагностика непреднамеренного ауто-РЕЕР Анализ кривых Paw и Pes позволяет выявить наличие ауто-РЕЕР по значительной амплитуде волны пищеводного давления и большой задержке триггирования вдоха, что мы рассмотрим подробнее при обсуждении особенностей респираторной поддержки пациентов с острой бронхообструкцией и ХОБЛ. ^ Помимо абсолютной величины, большое значение имеет построение кривой (петли) статической податливости. Уже ранее говорилось, что большого смысла в простом наблюдении за динамическими петлями давление - объем нет. Никакой новой информации по сравнению с графиками, отражающими изменения давления и объема во времени, они не несут. Проблема заключается в том, что динамическая петля давление - объем отражает влияние двух факторов одновременно: податливости легких и проходимости дыхательных путей. В связи с этим, изменение ее формы не позволяет принимать однозначные клинические решения (рис). Однако статическая кривая давление - объем в этом отношении значительно более информативна. Классическим способом ее построения является метод супершприца, наполненного кислородом. При использовании этого метода больного несколько раз отсоединяют от респиратора и большим шприцем вводят разные объемы кислорода. При введении каждого объема регистрируют давление, которое создается при этом в дыхательной системе. Собрав вместе все полученные пары давление - объем, строят искомую кривую. В респираторах высшего класса применяют менее трудоемкий метод. Легкие седатированного и релаксированного больного раздувают большим объемом кислородно-воздушной смеси, подаваемой с очень низкой скоростью (10 л/мин). Столь низкая скорость потока позволяет пренебречь фактором сопротивления дыхательных путей. В результате изменения давления отражают только влияние податливости легких. Кривую давление – объем можно построить и во время выдоха, тем самым получив петлю. Петля появляется вследствие гистерезиса – лучшей податливости легких во время выдоха по сравнению с комплайнсом на вдохе. Еще более точно петля строится, если датчик, измеряющий давление, поместить у карины трахеи (рис Fig 21 и 23 P15 и 17 GraphAnal). На кривой давление – объем можно выявить две точки перегиба – нижнюю и верхнюю. Традиционные взгляды на эти точки следующие. При повышении давления в начале вдоха альвеолы находятся в спавшемся состоянии. Поэтому относительно большие изменения давления приводят к лишь незначительному возрастанию объема. При достижении величины давления, соответствующего нижней точке, альвеолы начинают открываться. Объем вводимого воздуха в расчете на единицу создаваемого давления растет. При достижении давлением величины, соответствующей верхней точке перегиба, отмечается перерастяжение альвеол. Следовательно, при дальнейшем повышении давления в них можно ввести только незначительный дополнительный объем воздуха. Согласно этим взглядам, после построения кривой давление-объем нужно установить величину РЕЕР чуть выше нижней точки перегиба, а величину Pplat – немного ниже верхней точки. В этом случае удастся избежать как спадания, так и перерастяжения альвеол. Современные данные заставляют усомниться в справедливости изложенных представлений (ссылка). При динамических компьютерно - томографических исследованиях показано, что одновременного раскрытия альвеол в нижней точке не происходит. Часть альвеол раскрывается в указанной точке, другие – при более высоких величинах давления в дыхательной системе. Даже при превышении величины верхней точки перегиба остаются альвеолы, способные открыться под очень большим давлением. Исходя из этих данных, подбор параметров вентиляции по статистической кривой податливости становится бессмысленным. Тем не менее, построение кривой является полезным для клинической практики. Сам факт ее создания представляет собой один из вариантов рекрутмент – маневра, применяемого для восстановления воздушности альвеол. Повторные построения статической петли давление – объем позволяют оценить эффективность этого маневра. ^ В респираторах высшего класса появляется очень важная особенность данного режима: врач может произвольно изменять порог переключения с вдоха на выдох. При преждевременных дыхательных попытках больного и утечках в дыхательном контуре целесообразным является увеличение порога переключения вплоть до 90% от величины пикового потока. При затруднении вдоха возникает необходимость его удлинить. В этом случае порог переключения может быть плавно снижен до 5% (рис Мой ДоКлСоврРесп). Благодаря принципам виртуального Pressure Support при обеспечении поддержки давлением респиратор высшего класса может сам подбирать адекватную потребностям больного скорость поступления дыхательной смеси на вдохе (3 рис Мой ДоКлСоврРесп). ^ В респираторах высшего класса режим Pressure Support можно использовать не только при поддержке спонтанных вдохов на нижнем уровне давления в режиме BIPAP, но и для поддержки самостоятельного дыхания на верхнем уровне давления. Отметим, что величины поддержки на разных уровнях давления могут регулироваться независимо друг от друга (рис Мой ДоКлСоврРесп). Использование Pressure Support при поддержке вдохов на верхнем уровне давления позволяет также рационализировать переключение между двумя задаваемыми уровнями, т.е. фактически оптимизировать время вдоха. Рассмотрим это подробнее. В более простых моделях респираторов время поддержания верхнего давления задается врачом и респиратором не изменяется. В тот момент, когда респиратор собирается переключиться с верхнего уровня давления на нижний, больной может начать совершать попытку вдоха. Указанное обстоятельство вызывает кратковременный дыхательный дискомфорт (рис Мой ДоКлСоврРесп). В моделях высшего класса респиратор «дожидается», пока поток в дыхательных путях снизится до 25% от пикового и только после этого переключается на нижний уровень давления (рис. Мой ДоКлСоврРесп) Можно сказать, что «в угоду больному» машина удлиняет вдох, намеренно нарушая заданные врачом установки. Возможность такой регуляции длины вдоха позволяет улучшить комфортность проведения ИВЛ и снизить расход кислорода на работу дыхательной мускулатуры. ^ Респираторы высшего класса позволяют реализовывать режимы ASV, PAV, ATC, детали которых рассмотрены в четвертой главе. Указанные режимы существенно расширяют терапевтические возможности как при длительной ИВЛ, так и при отлучении от нее. Кроме того, респираторы высшего класса позволяют обеспечивать неинвазивную вентиляцию. Данный вид ИВЛ проводится не через интубационную или трахеостомическую трубку, а через специальные маски, загубники и шлемы. Указанная особенность определяет его достоинства и недостатки. Главное достоинство – возможность поступления кислородно-воздушной смеси через естественные дыхательные пути. Благодаря этому сохраняется увлажнение и согревание дыхательной смеси, обеспечивается профилактика микроаспирации содержимого ротоглотки, и предупреждается повреждение трахеи вводимыми трубками. Очень важным также является сохранение возможности аутоингаляции оксида азота (NO), вырабатываемого слизистой оболочкой верхних дыхательных путей и улучшающего вентиляционно - перфузионные отношения в легких. Доказано, что сохранение указанных защитных механизмов благоприятно влияет на снижение числа легочных септических осложнений, особенно у пациентов с обострением ХОБЛ и кардиогенным отеком легких. Особенности подключения респиратора к дыхательным путям больного определяет и главный недостаток неинвазивной ИВЛ: наличие утечек кислородно-воздушной смеси. В связи с этим, возможность проведения неинвазивной вентиляции легких требует от респиратора наличие ряда дополнительных технических возможностей. Аппарат ИВЛ должен быть способным создавать высокие пиковые потоки (150 л/с и выше) для компенсации утечек. В ряде моделей эта компенсация проводится автоматически с учетом измеряемых потерь. Для проведения неинвазивной ИВЛ в респираторе должна быть предусмотрена особая система тревог, регуляции триггера и алгоритма переключения с вдоха на выдох. Подчеркнем также важность создания невысокого давления в дыхательных путях (обычно не более 25 см вод. ст.) для предупреждения аэрофагии, перерастяжения живота и регургитации. Неинвазивная ИВЛ проводится только больным в ясном сознании, которые могут сотрудничать с врачом: поддерживать маску или загубник, сообщать о болезненности и мацерациях кожи в месте прилегания макси к лицу, прекращать ИВЛ при ее некомфортности или неэффективности. Обычно неинвазивная ИВЛ проводится в режимах Pressure Control, Pressure Support, BIPAP. Алгоритмы подачи вдохов – Assist Control и SIMV. ^ В данной главе мы опишем оптимальные режимы вентиляции при различных нозологических формах. Фактически материал данной главы в значительной мере будет обобщением сведений, уже упоминавшихся при описании режимов вентиляции. 11.1. ИВЛ при ОПЛ и ОРДС Острое повреждение легких и острый респираторный дистресс-синдром являются проявлениями разной степени тяжести поражения легких. Прямое повреждение легких при травме грудной клетки, тяжелой пневмонии, вдыхании раздражающих газов вызывает развитие так называемого легочного ОРДС. Заболевания и повреждения живота, сепсис, поражения мозга приводят к внелегочному ОРДС. Характерными признаками как легочного, так и внелегочного дистресс-синдрома являются двухсторонние билатеральные инфильтраты на прямой рентгенограмме легких и снижение отношения рО2/FiO2, называемого коротко отношением P/F, ниже 200 мм рт. ст. при ОПЛ и ниже 100 мм рт. ст. при ОРДС. Обязательным условием для диагностики ОПЛ и ОРДС является отсутствие инструментальных и клинических признаков левожелудочковой недостаточности. Согласно современным представлениям (ССЫЛКА) синдром имеет определенную стадийность развития. Первая стадия характеризуется развитием макро- и микроателектазирования легких. Выключение альвеол из газообмена приводит к прогрессирующему снижению оксигенации артериальной крови. На второй стадии в спавшихся альвеолах нарушается выработка сурфактанта. Кроме того, из-за измененной проницаемости сосудов жидкость из плазмы крови поступает в стенки альвеол и в их просвет. На основе данных компьютерной томографии разработана теория губчатого легкого (sponge lung), согласно которой легкие больного представляют собой подобие губки, смоченной водою (ССЫЛКА, рис). Распределение жидкости в легочной ткани происходит согласно законам тяготения. Иными словами, наибольшее скопление жидкости и ателектазированных альвеол отмечается в нижележащих отделах легких. Из-за того, что объем функционирующих альвеол при прогрессировании ОРДС существенно снижается, то такие легкие получили еще одно название: легкие ребенка – baby lung. Указанное название подчеркивает тот факт, что в процессе газообмена принимает участие лишь небольшая часть легочной паренхимы. Особенно важно понимать, что вдуваемый респиратором дыхательный объем распределяется только в этих функционирующих участках. Указанное обстоятельство может вызывать перерастяжение данных участков и избыточное повышение давления в них. В результате безопасные для здоровых легких дыхательный объем и давление могут вызывать баро- и волюмотравму на второй стадии ОПЛ и ОРДС. На третьей стадии происходит неравномерное постепенное восстановление воздушности и функций одних альвеол и замещение фиброзной тканью – других. Практический вывод из сказанного следующий. Повреждающие факторы, действующие на легкие при проведении ИВЛ, различаются в зависимости от стадии ОРДС. В связи с этим на разных стадиях синдрома отличаются и подходы к проведению респираторной поддержки. 11.1.1. Первая стадия ОРДС – маневры рекрутмента легких На первой стадии ОРДС наиболее опасной является ателектотравма. При проведении ИВЛ происходят повторяющиеся циклы раскрытия и закрытия альвеол. Создающаяся при этом деформация альвеол приводит к их повреждению. Задачей ИВЛ на первом этапе ОРДС является раскрытие спавшихся альвеол (рекрутмент) и поддержание их в этом открытом состоянии. Идея рекрутмента заключается в том, что для открытия альвеол нужно однократное значительное повышение давления. В то же время для поддержания альвеолы в открытом состоянии необходимо гораздо меньшее давление. В связи с этим лучше один раз приложить высокое давление и затем сравнительно небольшими усилиями поддерживать воздушность альвеолы, чем «разлеплять» слипшиеся стенки альвеолы при каждом дыхательном цикле. Существует несколько способов рекрутмент - маневра. В нашей практике чаще всего используются два алгоритма рекрутмента: путем увеличения давления и путем одновременного увеличения объема и давления. Для простоты будем называть их «рекрумент давлением» и «рекрутмент объемом» (рис). Для начала определим показания к рекрумент - маневру и критерии его эффективности. Мы рекомендуем использовать ранний рекрумент. Иными словами, не нужно дожидаться плотного слипания стенок альвеолы и далеко зашедших нарушений газообмена. В связи с этим, показанием к проведению рекрутмент – маневра является снижение отношения P/F ниже абсолютного уровня 400 мм рт. ст. или на относительную величину 50 мм рт.ст. и более. При отсутствии возможности прямого анализа газов артериальной крови показанием к рекрументу служит снижение величины пульсоксиметрии менее 95% при ИВЛ воздухом и ниже 97% при использовании FiO2 0,4 и более. Критерии эффективности проведенного рекрутмент - маневра следующие:
Если проводят рекрутмент-маневр с неизменной разницей между верхним и нижним давлением в дыхательных путях, то вместо динамической податливости можно ориентироваться на величину дыхательного объема: дыхательный объем в этом случае растет вместе повышением комплайнса.
Хотя в клинической практике используется в основном первый критерий, лучше, если об эффективности рекрумента судят по сочетанию всех трех параметров. Любой рекрутмент - маневр включает следующие этапы:
Приведем вариант рекрутмент - маневра для респираторов с установкой Pinsp по отношению к нулю (рис). Подготовительный этап
Маневр 1 – открытие легких давлением Первичный рекрутмент 1. Увеличивают РЕЕР и Pinsp на 3 см вод. ст. Проводят ИВЛ в течение 10 вдохов, фиксируя дыхательный объем и динамическую податливость. Если произошло открытие альвеол, отмечается увеличение дыхательного объема и податливости. 2. Продолжают увеличение РЕЕР и Pinsp на 3 см вод. ст., оценивая величину дыхательного объема и податливости до тех пор, пока не: А. появится тенденция к уменьшению дыхательного объема и податливости, или Б. будет достигнута величина РЕЕР 40 см вод. ст. и Pinsp 60 см вод. ст. На каждом «шаге» повышения давления проводят 10 аппаратных вдохов. 3. После достижения РЕЕР и Pinsp, при котором не происходит дальнейшее увеличение дыхательного объема и податливости, немедленно уменьшают давление в дыхательных путях. Давление снижают или до величин на предыдущем «шаге», или до РЕЕР 25 см вод. ст. и Pinsp 45 см вод. ст. (выбирают то, что меньше). Отмечают дыхательный объем и податливость после 10 вдохов. Легкие должны оставаться открытыми, значения дыхательного объема и податливости не должны существенно измениться по сравнению с максимально достигнутыми. |
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