ИВЛ от искусственного дыхания до современных режимов вентиляции

ИВЛ: от искусственного дыхания до современных режимов вентиляции

Движение газов по воздухоносным путям вдох Отрицательное давление Трансторакальное давление = 0 < (отсутствие потока воздуха) ( «всасывающее давление» )

Движение газов по воздухоносным путям выдох Положительное Отрицательное давление Трансторакальное давление = 0 > (отсутствие потока воздуха) ( «изгоняющее давление» )

Динамика трансторакального давления

Отличие ИВЛ с отрицательным и положительным давлением в дыхательных путях Вентиляция с рт. ст. отрицательным давлением Р мм t 2 5 Спонтанное дыхание Максимальный дыхательный объем – 150 мл вдох выдох Р Вентиляция с положительным давлением t 2 вдох выдох 5 Дыхательный объем создается за счет вдувания воздуха в легкие

Автор первого ручного прибора для ИВЛ Стивен Хейлз (Stephen Hales, 1667 -1761) «Респиратор» Хейлза Из кн. «Статические опыты» , 1731

В 1821 году Леруа д’Этиоль предложил дыхательный мех с мерной линейкой, позволяющий дозировать дыхательный объем – прообраз современного вентилятора Леруа д’Этиоль, 1798 -1860

Аппаратура для проведения механической ИВЛ Первые аппараты ИВЛ Пульмотор, 1910 г. Бернард Дрегер (1870 -1928) Пульмотор, 1907 г. Йоханн Хайнрих Дрегер (1847 -1917) Современный аппарат ИВЛ

Параметры биомеханики дыхания • Объем (V) – объем воздуха, поступающего в легкие ≈ дыхательный объем • Давление (P) – давление в контуре респиратора ≈ давление в дыхательных путях • Поток (F) – скорость движения воздуха по воздухоносным путям = ∆V/∆T

Первые аппараты ИВЛ • «вдували» заданный дыхательный объем с определенной частотой дыхания • не реагировали на попытки самостоятельных вдохов больного • не управляли давлением в дыхательных путях Volume-control ventilation – вентиляция с управлением по объему

Вентиляция с управлением по объему (VC-CMV) V, мл 500 250 t 2 P, mbar вдох 5 t, сек выдох 30 15 t 2 вдох 5 выдох t, сек F л/мин 3 1, 5 t 2 вдох выдох 5

VC-CMV с инспираторной паузой (плато) V, мл 500 250 t 2 P, mbar вдох 5 t, сек выдох 30 15 t 2 вдох 5 выдох t, сек F л/мин 3 1, 5 2 вдох выдох 5 t

Проблемы, возникающие при использовании VC-CMV • Неконтролируемое возрастание давления в дыхательных путях при изменении жесткости легочной ткани – возможность баротравмы • Неравномерность вентиляции при рестриктивной патологии

Изменение жесткости легочной ткани при вентиляции в режиме VC-CMV V, мл 500 250 2 вдох 5 t, сек выдох P, mbar 60 45 30 15 t 2 вдох выдох 5 t, сек

Неравномерность вентиляции при ИВЛ в режиме VC-CMV

Вентиляция с управлением по давлению (PC-CMV) • Формирование потока воздуха с целью создания определенного (заданного) давления в дыхательных путях • Постоянный мониторинг давления • Снижение потока при превышении заданного давления или повышение потока при снижении заданного давления

Вентиляция с управлением по давлению (PC-CMV) V, мл 500 250 t 2 P, mbar вдох 5 t, сек выдох 30 15 t 2 вдох 5 выдох t, сек F л/мин 3 1, 5 2 вдох выдох 5 t

Изменение жесткости легочной ткани при вентиляции в режиме РC-CMV V, мл 500 250 2 вдох t, сек 5 выдох P, mbar 30 15 t 2 вдох выдох 5 t, сек

Альвеолярная вентиляции при ИВЛ в режиме РC-CMV

Сравнение вентиляции по объему и давлению V V 2 P t t, сек вдох выдо х 2 F 5 P 5 t вдох выдо х 2 5 t t вдох выдох 2 t, сек 5 5 t t, сек вдох выдох F 2 5 t

Положительные и отрицательные аспекты VC и PC вентиляции • Гарантированная вентиляция заданным дыхательным объемом • Снижение дыхательного объема при повышении жесткости легких • Неконтролируемое повышение давления в дыхательных путях при повышении жесткости легких • Поддержание заданного давления в дыхательных путях независимо от состояния легких

Предупреждение спадения поврежденных альвеол на выдохе

Предупреждение спадения поврежденных альвеол на выдохе

Предупреждение спадения поврежденных альвеол на выдохе препятствие

Вентиляция в режиме PC-CMV с РЕЕР V, мл 500 250 t 2 P, mbar вдох 5 t, сек выдох 30 15 t 2 вдох выдох 5 t, сек

Эффекты РЕЕР • Предупреждение коллабирования поврежденных альвеол на выдохе • Предупреждения пропотевания жидкой части плазмы из легочных капилляров при повышении в них гидростатического давления или повреждения альвеолярно -капиллярной мембраны

• Отсутствие синхронизации с самостоятельными вдохами – «борьба больного с аппаратом» P, mbar 30 15 t 2 5 t, сек

Отрицательные последствия «борьбы больного с респиратором» • Активация симпатоадреналовой системы – тахикардия, артериальная гипертензия • Повышение потребности в кислороде • Повышение работы дыхания • Неэффективность ИВЛ • Психологическая травма (если больной в сознании)

Выявление инспираторной попытки больного аппаратом ИВЛ респиратор вдох Выдох

Инспираторные попытки больного и срабатывание триггера P, mbar 30 15 2 5 t, сек

Выявление респиратором окончания вдоха F л/мин Снижение потока на 75% Готовность больного к выдоху 3 2 5 t вдох выдох

Выявление респиратором окончания вдоха F л/мин Переключение на выдох Снижение потока на 75% 3 2 5 t

Виды вдохов P, mbar • Принудительный 30 – респиратор начинает вдох – Респиратор «вдувает» установленный объем 15 – Респиратор прекращает вдох • Вспомогательный – Больной инициирует вдох – Респиратор «вдувает» установленный объем P, mbar 30 15 – Респиратор прекращает вдох • Спонтанный вдох – Больной инициирует вдох – Больной регулирует дыхательный объем (аппарат «облегчает» вдох) – Больной прекращает вдох t, сек P, mbar t, сек 30 15 t, сек

Режимы ИВЛ • Полностью принудительный режим – controlled mandatory ventilation (СMV) • Принудительно-вспомогательный – assistcontrol (А/С) • Прерывистый принудительный режим – intermitted mandatory ventilation (IMV), в том числе SIMV (synchronized IMV) – наряду с принудительными/вспомогательными вдохами возможны спонтанные • Спонтанная вентиляция с поддержкой – pressure support ventilation (PS-V)

Режимы ИВЛ P, mbar 30 15 2 5 t, сек P, mbar 15