Методы и режимы искусственной и вспомогательной вентиляции легких

Методы и режимы искусственной и вспомогательной вентиляции легких в интенсивной терапии В. Л. Кассиль РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН

Задачи респираторной поддержки 1. Нормализовать газообмен в легких. 2. Устранить или снизить работу дыхания, которую выполняет больной и которая в данный момент невыполнима или превышает его возможности. Минимизировать вредное влияние ИВЛ на легкие и гемодинамику

Классификация методов респираторной поддержки Классификация, основанная на функциональных и механических характеристиках каждого метода Chatburn R. L. A new system for understending modes of mechanical ventilation. Respir. Care. - 2001. -Vol. 46. - P. 604 -621; Горячев А. С. , Савин И. А. Основы ИВЛ. – М. : Медиздат. - 2009. - 255 с. , www. nsicu. ru

Классификации методов Искусственная (принудительная) вентиляция легких (работа дыхания устранена) – ИВЛ, CMV Вспомогательная вентиляция легких (работа дыхания снижена) – ВВЛ, AV ИВЛ с управляемым объемом (volume controlled ventilation, VCV) ИВЛ с управляемым давлением (pressure controlled ventilation, PCV) Поддержка каждого дыхательного объема (ВПД, PSV) Поддержка минутного объема дыхания (ППВЛ, SIMV) Двухфазная вентиляция легких (Bi. PAP, Bi. Level), высокочастотная вентиляция легких (HFJV, HFO) могут применяться как ИВЛ и ВВЛ. Сочетанные или комбинированные режимы (SIMV+PSV, VCV+HFO и другие) Адаптирующиеся (интеллектуальные) режимы ИВЛ и ВВЛ Искусственно-вспомогательный режим (A/C ventilation), Саморегулирующийся поток (auto-flow, VCV+), ИВЛ с регулируемым объемом и управляемым давлением (Pressure regulated volume controlled ventilation – PRVC) и др. ППВЛ с принудительным поддержанием заданного МОД (MMV или EMMV), ВПД с обеспечением заданного дыхательного объема (VAPS), Пропорциональная вспомогательная вентиляция легких (PAV), Программа “Smart Care” и др.

ИВЛ с управляемым объемом и с управляемым давлением ИВЛ с управляемым объемом ИВЛ с управляемым давлением Преимущества Обеспечивает постоянный дыхательный объем, стабильную альвеолярную вентиляцию. Сохраняет постоянный дыхательный объем при снижении С и повышении респираторных потребностей больного. Легче адаптировать респиратор к больному без глубокой седации. Быстро повышает давление в дыхательных путях и удерживает его на заданном уровне. Предохраняет от превышения заданного давления. Снижает опасность баро- и волюмо-травмы. Недостатки При увеличении сопротивления больного давление повышается и возрастает опасность баротравмы. При увеличении сопротивления дыхательный объем снижается. Требует большей седации больного.

Формы инспираторного потока PCV - Volume 400 ml Pressure VCV - Volume 400 ml Flow Insp Lung Pressure

Отношение длительности вдох: выдох (TI: TE) 1: 4 1: 1 • • 1: 2 3: 1 Чем длиннее вдох, тем меньше , тем лучше распределение газа в легких, тем выше среднее давление (без увеличения Рпик) и выше Ра. О 2/FIO 2. Чем короче выдох, тем больше ауто-ПДКВ.

Положительное давление в конце выдоха (ПДКВ) . . . . Повышает VA/Q, снижает QS/QT, увеличивает Ра. О 2/FIO 2, удерживает нестабильные альвеолы раскрытыми во время выдоха. ПДКВ можно увеличивать, пока параллельно нарастает С легких [Кукельт В. с соавт. , 1980] Оптимальное ПДКВ при минимальной разности Ра. СО 2–Pet. CO 2 [Murray J. P. et al. , 1994] • • Неконтролируемое (!) Нарастает к периферии, усиливает объемную неравномерность вентиляции. Причины: – большая частота вентиляции; – инверсированное TI: TE; – высокое сопротивление потоку выдоха. • Устранение: – уменьшение частоты вентиляции; – снижение TI; – создание внешнего ПДКВ.

Инспираторная пауза Рres Рпик • Должна быть равна τ легких (Cх. R) • Позволяет измерить С и R [Николаенко Э. М. , 1989] • Должна составлять 10– 20% от TTot [Marcy T. V. , Marini J. J. , 1994] • • Рel Не нужна при снижающемся инспираторном потоке При большой частоте может вызвать ауто-ПДКВ

Выбор оптимального дыхательного объема при ИВЛ

Современная оценка кривой “объем-давление”(по A. Larsson, 2003) • Зона нижнего перегиба (ЗНП) кривой – только начало расправления альвеол [Jonson B. , Svantesson C. , 1999; Pelosi P. , 2001]. • Положение ЗНП зависит от комплайнса грудной стенки и внутрибрюшного давления [Ranieri V. M. et al. , 1997]. • При обструкции ЗНП отражает в основном ауто-ПДКВ [Viellard. Baron A. et al. , 2002]. • ЗНП не может служить основанием для выбора ПДКВ [Hickling K. G. , 2001; Gattinoni L. , 2003]. • Зона верхнего перегиба (ЗВП) кривой не означает полного раскрытия всех альвеол [Medoff B. D. et al. , 2000]. • Перерастяжение легких наступает ниже ЗВП [Malbouisson L. M. et al. , 2001]. Судить о его начале позволяет увеличение Ра. СО 2 [Gattinoni L. , 2003].

Принципы выбора режима ИВЛ 1. Режим ИВЛ должен соответствовать нашим теоретическим представлениям. 2. Режим ИВЛ доложен быть адекватным метаболическим потребностям данного больного в данный момент.

Наши теоретические представления 1. Pa. CO 2 35– 42 (36– 44) мм рт. ст. – выбор ДО и МОД 2. Sp. O 2 > 95 (> 90) % – выбор FIO 2 и ПДКВ 3. Транспорт О 2 550– 650 мл/мин/м 2 – выбор ДО, TI: TE и ПДКВ 4. Растяжимость легких > 50 мл/см вод. ст. – выбор ДО, TI: TE и ПДКВ 5. Предохранение от VILI – стратегия “малых ДО (5– 7 мл/кг ИММ)”, “допустимая гиперкапния” 6. Состояние гемодинамики (CI, АД, ЧСС)

Причины плохой адаптации больного к респиратору • • • Недостаточный МОД – 52%. Реакция на трубку, боль – 16, 6%. Нарушение проходимости бронхов – 12%. Нарушения легочного кровообращения – 8%. ОСН, пневмоторакс, нарушения периферического кровообращения, метаболический ацидоз – 6, 5%. • Панкреонекроз, перитонит – 4, 1%. • Технические неисправности – 0, 8%.

Почему надежным критерием не может быть Ра. СО 2? (клинические соображения) Больные лучше переносят гипервентиляцию, чем нормо- и гиповентиляцию. Мы не знаем какое Ра. СО 2 является оптимальным в данный момент у данного больного!

Существуют ли отрицательные эффекты гипокапнии? – сдвиг кривой диссоциации Hb. O 2 влево; – спазм мозговых сосудов; – снижение сердечного выброса. Проявляются у здоровых людей при Ра. СО 2 ниже 20– 25 мм рт. ст.

Гипокапния является нормальным состоянием при: – болевом синдроме; – поздних сроках беременности, гестозе; – декомпенсации ХСН; – метаболическом ацидозе; – многих онкологических заболеваниях.

Ра. СО 2 и р. Н у выздоровевших больных в раннем периоде ИВЛ (n=363) Основная причина ОДН Средние значения Pа. СО 2 р. Н первые 3 суток ИВЛ Перитонит (n=116) 31, 2 ± 2, 1 7, 43± 0, 11 Кровопотеря (n=144) 32, 6± 3, 4 7, 47± 0, 03 25, 8± 4, 0 7, 50± 0, 08 32, 1± 2, 9 7, 41± 0, 07 Эклампсическая кома (n=47) Множественная неторакальная травма (n=56)

Нежелательные эффекты фармакологической адаптации 1. Нет уверенности в адекватности режима ИВЛ вентиляторным потребностям больного. 2. Полное отсутствие самостоятельного дыхания. 3. Полная адинамия. 4. Задержка прекращения респираторной поддержки. 5. Сомнительное качество жизни в последующем.

• Надо адаптировать респиратор к больному, а не наоборот! • Больному необходимо подобрать тот минимальный объем минутной вентиляции легких, при котором у него создается “дыхательный комфорт”. • Ранний переход к ВВЛ/ИВЛ, СППВЛ или СППВЛ+ВПД

Можно ли вообще обойтись без седации? (что целесообразно использовать) • Пропофол, дормикум, реланиум – да. • Оксибутират натрия – нет.

Преимущества ВВЛ перед ИВЛ • мышцы вдоха не все время расслаблены, не развивается дистрофия; • во время инспираторной попытки давление снижается (благоприятное влияние на центральную гемодинамику); • нет необходимости в седации и миорелаксации (это противопоказано); • постепенное увеличение работы дыхания больного облегчает процесс прекращения респираторной поддержки.

Важное условие! При использовании всех методов ВВЛ необходимо создание положительного давления в конце выдоха (ПДКВ – РЕЕР), не допускающего снижение давления в дыхательных путях во время инспираторной попытки больного ниже нуля (атмосферного давления).

Искусственно-вспомогательная вентиляция легких (ИВЛ/ВВЛ) В условиях ИВЛ минутную вентиляцию снижают до 80% от требуемой данному пациенту, триггер включен. При спонтанной инспираторной попытке респиратор “откликается” либо внеочередным вдохом, либо циклом ВПД. Режим улучшает отношение V/Q, повышает сердечный индекс, препятствует атрофии дыхательных мышц. Наиболее распространен при длительной ИВЛ [Marcy T. W. , Marini J. J. , 1994; Esteban A. et al. , 1994].

Двухфазная вентиляция легких (ДФВЛ) и ее модификации ДФВЛ в режиме ИВЛ ДФВЛ в режиме ВВЛ Вентиляция легких с “отпускаемым” давлением

Синхронизированная перемежающаяся принудительная ВВЛ (СППВЛ)

Принудительное поддержание заданной минутной вентиляции легких (Mandatory minute volume – MMV) • Поддерживает минимум заданной минутной вентиляции увеличением частоты принудительных вдохов. Недостаток • При тахипноэ и поверхностном дыхании частота принудительных вдохов снижается и респираторная поддержка может прекратиться.

Вентиляция с поддержкой давлением (Pressure support ventilation – PSV или PS) • • • Недостатки Чрезмерное удлинение вдоха при увеличении растяжимости. Устраняется триггером выдоха Гиповентиляция при увеличении сопротивления. Устраняется VAPS И сильная и слабая инспираторная попытка поддерживаются одинаково. Устраняется PAV

Триггер выдоха

ВПД с обеспечением заданного объема (Volume assured pressure support – VAPS)

Пропорциональная вспомогательная вентиляция (PAV) и поддержка объемом (VS)

Критерии возможности перехода от ИВЛ к ВВЛ • При переходе к ВВЛ пульс учащается не больше чем на 10 уд/мин, среднее АД повышается не больше чем на 10 мм рт. ст. • Хорошая субъективная переносимость ВВЛ, в инспираторной попытке не участвуют вспомогательные мышцы. • Частота самостоятельного дыхания в условиях ВВЛ не больше 20 и не меньше 10 в мин. • Регресс тяжелых патологических процессов в легких.

Программу можно использовать при любом режиме ИВЛ и ВВЛ с управляемым объемом. Регулирует инспираторный поток так, чтобы при введении заданного дыхательного объема Рпик было минимальным. Поток “подстраивается” под возникающие дыхательные движения больного (при помощи «активного клапана выдоха» ). Compliance Decreases P Target P PPEAK Саморегулирующийся поток (Auto-flow или VC+) cm. H 2 O INSP . V L/min EXP Delivered Vt < Set Vt Target volume (500 ml) ¯VT (400 ml) VT (500 ml)

Вентиляция с регулируемым давлением и управляемым объемом (Pressure regulated volume controlled ventilation – PRVC) Давление автоматически регулируется при изменении механических свойств легких и поддерживается на минимальном уровне, обеспечивающим заданный объем. • • • Преимущества В среднем Рпик на 4 см ниже, чем при VCV с тем же дыхательным объемом. Создается хороший дыхательный комфорт. Недостатки Может быть задержка при включении или после отсоединения. Проблемы при утечке газа из контура. Проблемы при нарастании потребности в вентиляции, при восстановлении самостоятельного дыхания.

Основные принципы современных методов респираторной поддержки 1. Адаптировать респиратор к больному, а не больного к респиратору (уменьшить седацию и избегать миорелаксации). 2. По возможности сохранять самостоятельное дыхание больного, поддерживая, а не препятствуя ему. 3. Проводить респираторную поддержку с минимальным давлением и минимальным принудительным объемом.

Частота применяемости методов ИВЛ и ВВЛ у 1638 больных в 412 отделениях реанимации [Esteban A. et al. , 2000] Метод вентиляции легких ИВЛ/ВВЛ СППВЛ ВПД+СППВЛ Другие (ИВЛ с управляемым давлением, ДФВЛ, ВЧ ИВЛ) • • % 47 6 15 25 7 ПДКВ использовали у 69% больных Трахеостомию – у 24% больных Назотрахеальную интубация – у 4% больных Вентиляцию через маску – у 1% больных