Механическая респираторная поддержка Доцент В А Мазурок 1

Механическая респираторная поддержка Доцент В. А. Мазурок 1

БИОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ (ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ) Р = Рдин + Рстат = F*R + V/C = R*d. V/dt + V/C C = 50– 80 мл/см Н 2 О R = 0. 02– 0. 03 см Н 2 О*мин/л 2

Дыхательный цикл Pplat = Vt/C С = Vt/(Pplat – PEEP) Ppeak – Pplat = R*F F = Vt/Ti R = (Ppeak – Pplat)/F R = (Ppeak – Pplat) * Ti/Vt 3

Compliance Burton SL & Hubmayr RD: Determinants of Patient-Ventilator Interactions: Bedside Waveform Analysis, in Tobin MJ (ed): Principles & Practice of Intensive Care Monitoring 4

Растяжимость и сопротивление DV C=D P DP R= DF N = 50 -80 мл/см н 2 о 5

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ МРП 1. Изменение регионарного распределения легочной вентиляции • максимум вентиляции смещается к прикорневой зоне • "стереотипность" дыхательных актов грозит ателектазами 2. Нарушения дренажа мокроты • увеличение вязкости из-за высушивания слизистой • отсутствие кашля 3. Гипероксическое повреждение альвеол 6

Cough Assist Emerson Co. USA 7

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ МРП 4. Нарушение центральной регуляции дыхания • Ра. СО 2 «инспираторного драйва» • возбуждение рецепторов растяжения легких 5. Препятствие венозному возврату • сердечного выброса • нарушение оттока крови по яремным и печеночным венам • нарушение лимфатического дренажа 6. Задержка воды в организме • высокое ЦВД отеки • стимуляции волюморецепторов выброс АДГ 8

Физиологические проблемы МРП Травмы: • Волюмотравма • Баротравма • Ателектотравма • Биотравма • ? 9

Нормальная кривая давление/объем ё 10

Перераздувание 11

Ателектотравма 12

Повышенное сопротивление 13

ОСЛОЖНЕНИЯ МРП 1. Инфекции на любом уровне системы внешнего 2. дыхания 2. Обусловленные выбором параметров вентиляции: • отклонения ГАК, чаще респираторный алкалоз • гиповентиляция и ателектазирование • внеальвеолярный газ в грудной клетке • падение МОК и/или ОПСС 3. Обусловленные аппаратурой 14

ПАРАМЕТРЫ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦИКЛА ДО (Vt) ЧД (f, BR, Rate) МАВ (Va) МВМП (Vd) МОД (МОВ, МВЛ, Vi, Ve) Поток ( , Flowrate) 15

Терминология • Давление в дыхательных путях – Пиковое давление вдоха (PIP) – ПДКВ (PEEP) – Давление выше ПДКВ (PAP или ΔP) – Среднее давление (MAP) – Постоянно повышенное давление (CPAP) • Время вдоха или I: E отношение • Объем вдоха: количество газа, доставляемого за каждый вдох 16

ДИНАМИКА ДАВЛЕНИЯ В ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЯХ 17

РЕЖИМЫ МРП 18

Кривая поток/время 19

МОДУЛЬНАЯ РАБОЧАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МРП (КМЛ, 1991) 1. Запуск аппаратного вдоха: - Автоматический, независимый от больного; - по дыхательной попытке Больного: - по разрежению от ПДКВ; - по объему (интеграл потока); - по потоку в линии вдоха (Flow-by). 2. Исполнитель работы вдоха: - Аппарат: путем подачи в контур заданного Объема; - путем создания в контуре заданного Давления; - Больной (самостоятельное дыхание через контур). 3. Критерий завершения вдоха (циклирующая переменная): - подача заданного дыхательного Объема (объемная); - достижение заданного Давления (прессоциклическая); - окончание заданного Времени вдоха (таймциклическая); - падение Потока на вдохе ниже заданной величины. 4. Форма кривой потока на вдохе: - синусоидальная, прямоугольная, трапециевидная или 5. Давление в конце выдоха (ДКВ): - нулевое (ZEEP, IPPV); - положительное (PEEP, ПДКВ): управляемое, спонтанное; - отрицательное (NEEP) ? 20

Варианты кривой потока 21

Показания к МРП 1. Клинические показания: • Апноэ • Брадипноэ < 8 /мин • Тахипноэ > 35 /мин • Остро развившийся аномальный ритм дыхания • Клиника нарастающей ОДН, не купирующейся Fi. O 2=l 2. Инструментальные данные: • ЖЕЛ<15 мл/кг • Объем форсированного выдоха < 10 мл/кг • Разрежение при вдохе из замкнутой системы < 25 см Н 2 О 3. Лабораторные критерии: • Ра. О 2 < 60 мм рт. ст. • Ра. СО 2 > 60 мм рт. ст. или < 25 мм рт. ст. • Sa. O 2<70% • Aa. DO 2 > 400 мм рт. ст. при Fi. O 2 = 1 в течение 10 мин 22

Начало МРП Перевод на МРП технически идентичен вводному наркозу, т. к. должно быть выключено сознание и обеспечены условия для интубации трахеи. Выбор анестетиков (можно - чистых гипнотиков) и релаксантов подчиняется общей клинической ситуации, главным образом состоянию гемодинамики. Одна из самых безопасных схем: → если ЧСС < 80 в мин → атропин 0, 01 мг/кг в/в; → после появления тахикардии → диазепам 0, 3 мг/кг в/в медленно; → после выключения сознания → масочная вентиляция; → убедившись в эффективности ВИВЛ → ардуан 0, 06 -0, 08 мг/кг в/в; → после наступления релаксации → интубация трахеи. 23

Перевод на самостоятельное дыхание • Четкая положительная динамика по основному • • • заболеванию Отсутствие массивной инфильтрации в легких, септических осложнений, гиперкоагуляции, гипертермии Ясное сознание и словесный контакт (если были исходно!) Появление спонтанной дыхательной активности Восстановление гортанных и глоточных рефлексов (реакция на трубку) Ра. О 2 >80 мм рт. ст. при Fi. O 2 <0, 3 в течение суток 24

ПРОЦЕСС ПЕРЕВОДА Но если доступны все режимы: ? 25

Процедура экстубации • • • Лучше утром Объяснить, что собираешься делать Поднять изголовье на 20 -30° Зафиксировать все показатели Приготовить систему подачи О 2 через маску Приготовить все для реинтубации Тщательно санировать глотку, потом - другим катетером! - трахею Распустив манжетку, на кашлевом толчке извлечь трубку Контролировать показатели в динамике минимум 3 -4 ч Допустимые сдвиги: подъем АД на 10 -15 мм рт. ст. , пропорциональный рост ЧСС, снижение Ра. СО 2 не более чем на 5 мм рт. ст. - все транзиторные, с последующим возвратом к исходным цифрам в течение нескольких ближайших минут или часов. Не должно быть: падения гемодинамики, снижения темпа диуреза, падения сатурации, роста Ра. СО 2. 26

Настройка дыхательного цикла на современных аппаратах ИВЛ 27

Цикл PCV/PC/Bi. Level Давление C B D A Время A - триггерная работа B - Ускорение потока- flow acceleration percent (rise time) C - защита от чрезмерного повышения давления и поддержка дыхания D - переход к выдоху 28

Цикл PCV/PC/Bi. Level Давление C B D A время A - триггерная работа B - Ускорение потока- flow acceleration percent (rise time) C - защита от чрезмерного повышения давления и поддержка дыхания D - переход к выдоху 29

Цикл PCV/PC/Bi. Level Давление C B D A Время A - триггерная работа B - ускорение потока /flow acceleration percent (rise time) C - защита от чрезмерного повышения давления и поддержка дыхания D - переход к выдоху 30

Ускорение Потока % (Flow Acceleration) • Обычно обозначается как % нарастания, или как время нарастания (давления до заданного значения) • Действует во всех режимах по давлению (PC, PS, и спонтанный) • Изменяет нарастание вдоха в соответствии с потребностями пациента 31

Ускорение Потока % Временное превышение Р FAP = 1 FAP = 50 FAP = 100 F 32

Flow Acceleration Percent (FAP) PEEPHigh P FAP Pressure Support FAP PEEP T F T 33

Цикл PCV/PC/Bi. Level Давление C B D A Время A - триггерная работа B - flow acceleration percent (rise time) C - защита от чрезмерного повышения давления и поддержка дыхания D - переход к выдоху 34

Активный клапан выдоха • Позволяет больному спонтанно дышать в • • • фазу заданного вдоха Сбрасывает избыточноое давление при превышении заданного значения в PCV Сбрасывает избыточноое давление при кашле Пациент больше контролирует вентиляцию, реже нужны седативные и релаксанты 35

Активный клапан выдоха P T 36

Цикл PCV/PC/Bi. Level Давление C B D A Время A - триггерная работа B - Ускорение потока- flow acceleration percent (rise time) C - защита от чрезмерного повышения давления поддержка дыхания D - переход к выдоху 37

Циклирующий механизм • Время (Time) • • • – Общепринято в респираторах для новорожденных Объем (Volume) – Взрослые/Детские респираторы Давление (Pressure) – Респираторы серии Bird Mark Поток (Flow) – Pressure Support – Современные респираторы для новорожденных (FSV) 38

Чувствительность выдоха • % пикового потока, достигнув который респиратор переключается на выдох • Устанавливается так, чтобы соответствовать потребностям пациента или компенсировать утечки • Улучшает синхронизацию 39

Чувствительность выдоха % 35% (Реально) 20% (Задано) 40

Чувствительность Выдоха (ESens) Пиковый Поток F 40% 20% 5% T 41

Циклирование или ограничение Pressure Limite d Time Pressure Cycle d Time 42

Современная респираторная поддержка: требования цели стратегия 43

Цели: üДостижение и поддержание адекватного газообмена üСнижение риска легочного повреждения üСнижение работы дыхания больного üОптимизация комфорта пациента 44

Новые ориентиры: üИзбегать перерастяжения легких üИзбегать недостаточного ДО üДержать альвеолы открытыми üСнизить Fi. O 2 Richard Branson: Toronto Critical Care Symposium Oct 31 - Nov 2, 2002 45

Стратегии респираторной поддержки Параметр Традиционная Lung-Protective Vt 10 -15 ml/kg 5 -10 ml/kg PIP Peak Pr<50 cm H 2 O Plateau Pr<35 PEEP Держать Fi. O 2<0. 6 5 -15 cm H 2 O ABG Normal, p. H 7. 36 -7. 44 Пермиссивная гиперкапния, p. H 7. 2 -7. 4 46

47

Какой режим? ? MV SI CP AP Auto. Flow V PA BIPAP Auto Mode APR V SP ON T PRVC PPS IPPV APS V ASB VS MV C PS C AT MM V V PL VCV PCV 48

Volume Ventilation • Постоянный поток (Flow rate) • Гарантированный объем вдоха (Vt) • Объем вдоха не зависит от CLи Raw • Давление изменяется Pressure Flow 49

Volume Control Assist Control 50

Pressure Ventilation • Изменяемый поток • Давление не изменяется • Объем вдоха зависит от CLи Raw • Объем вдоха не гарантирован Pressure Flow 51

PCV: Assist Control 52

PCV: изменение Ti 53

Volume = Flow X Time Flow Rate Volume 54

Начальные установки • PС – Fi. O 2 – Rate – I-time или I: E – PEEP – PIP or PAP • VС – Fi. O 2 – Rate – I-time или I: E – PEEP – Tidal Volume 55

PCV: установки • Режим, частота, FIO 2 и PEEP – Все тоже, что и для Volume control ventilation • Установить Ppeak <30 – 35 cm. H 2 O – – – Ppeak = Pi + PEEP Начинать Ppeak = 20 cm. H 2 O Ti – по умолчанию заводские установки • Время вдоха (Ti): – Зависит от задачи 56

VC или РС Compliance Pressure Ventilation : Volume Ventilation Volume Pressure 57

58

Преимущества Pressure Ventilation • Поток устанавливается в соответствие с • • • потребностью больного Снижает работу дыхательных мышц Ограничивает пиковое давление (PIP) Можно установить время вдоха (Ti) Быстрое раскрытие альвеол Улучшенное газораспределение, V/Q соответствие и оксигенация 59

Недостатки Pressure Ventilation • Дыхательный объем меняется в зависимости от проходимости дыхательных путей и состояния легочной паренхимы: –Airway resistance (Raw) –Lung compliance (CL) 60

Маневр открытия альвеол Оборудование: • Респиратор с режимом PC • Газоанализатор • Графический дисплей • Компьютерный томограф V ВТ НТ Р 61

62

63

64

65

66

67

Взглянем на типы поддержки: • Assist Control (полная) • SIMV (частичная) • CPAP (самостоятельное) 68

Assist/Control (AC) 69

AС (volume) Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt GA, & Wood LDH(eds. ): Principles of Critical Care 70

Assist/Control Ventilation • Респиратор и пациент запускают вдох • Респиратор обеспечивает минутную вентиляцию с установленными параметрами F и Vt • Пациент запускает вдох в выставленными параметрами Vt 71

AC показания: • Нормальный дыхательный драйв при слабости дыхательной мускулатуры (в т. ч. после анестезии) • То же при увеличенной работе дыхания (низкий Сompliance при RDS) • Когда желательно разрешить пациенту дышать с его собственной частотой 72

IMV (volume-limited) Ingento EP & Drazen J: Mechanical Ventilators, in Hall JB, Scmidt GA, & Wood LDH(eds. ): Principles of Critical Care 73

IMV (Intermittent Mandatory Ventilation) 74

IMV V Spontaneous Breaths Mechanical Breaths P 75

SIMV (Synchronized IMV) • В течение SIMV, использование триггера позволяет синхронизировать доставку автоматических вдохов со спонтанным дыханием. 76

SIMV 77

78

SIMV+PS 79

SIMV+PS против A/C SIMV цикл SIMV 5 bpm PS Р 12 sec A/C 5 bpm Р Time 80

SIMV показания: • Нормальный респираторный драйв при слабой дыхательной мускулатуре – в т. ч. недоношенные дети • Нормальный респираторный драйв и повышенная работа дыхания – в т. ч. «жесткие» легкие (RDS) • Поддержание самостоятельного драйва больного • Отучение от респиратора 81

Pressure Support (PS) • Дыхание запускает пациент (Patient-triggered) • Вдох ограничен по давлению (Pressure-limited) • Вдох циклируется по потоку (Flow-cycled) 82

PS 83

CPAP P • Самостоятельное дыхание при постоянно повышенном давлении 84

CPAP + PS 85

Режим ПДКВ Цели: • повышение среднего эффективного РАО 2; • увеличение ФОЕ, т. е. ликвидация ателектазов. Показания: • любая стойкая изолированная гипоксемия; • все ситуации, связанные с повреждением сурфактанта; • избыток внесосудистой воды в легких; • экспираторная обструкция. А именно: • тяжелые пневмонии, ателектазы, отек легких (наиболее часто - некардиогенный, т. е. не сочетающийся с низким выбросом), РДСВ, астматический статус, состояния после утопления и ингаляции дыма. 86

Auto PEEP: воздушная ловушка 87

Утечка или воздушная ловушка 88

Bi. Level PH P PL Спонтанные дыхания Pressure Support Синхронизированные переходы T 89

Bi. Level + PS PEEPHigh Pressure Support P PEEPL T 90

Bi. Level + PS 91

Bi. Level / APRV Спонтанные дыхания P Синхронизированные переходы T 92

Новые режимы респираторной поддержки 93

Движение в направлении Pressure-Limited вентиляции Главная особенность – управляемый высокий поток (High Variable Flow) 94

Избыточная работа дыхания при VC 95

Недостатки Pressure Control • Зависимость ДО от изменений легочной механики • Избыточный ДО вследствие улучшения растяжимости • Трудно предсказуемый ДО в ответ на изменение PIP или PEEP. 96

Эволюция режимов Volume control Pressure support Pressure control Dual control 97

Режимы с двойным контролем 98

Независимая переменная 99

Режимы с двойным контролем • Переключение во время одного дыхательного цикла – VAPS – PA • Переключение между вдохами – Volume Support (VS) – Pressure-Regulated Volume Control (PRVC) 100

Двойной контроль в течение дыхательного цикла: Переключение между PC и VC • Volume-Assured Pressure Support (VAPS) • Pressure Augmentation (PA) 101

VAPS • Bear 1000 (Pressure Augmentation) – SIMV, AC, PS • Bird 8400 STi – VAPS – SIMV – AC – PS 102

VAPS Устанавливаемые параметры: • Pressure limit • Minimum TV • Respiratory rate • Peak flow rate (когда TV < Minimum) • PEEP • Fi. O 2 • Trigger sensitivity 103

VAPS Pressure Support P Снижение растяжимости F 104

VAPS ограничения : • Если Pressure limit слишком высокое PS • Если пиковый поток слишком низкий переключение с Pressure на Volume запаздывает увеличивается время вдоха 105

Двойной контроль между дыхательными циклами: Переключение между PS и PC • Volume Support (Flow Cycled) • Pressure-Regulated Volume Control PRVC (Time Cycled) 106

Двойной контроль между дыхательными циклами: • Минимальное пиковое давление, необходимое для постоянного ДО • Относительно постоянный ДО при разных Сl и Raw • Автоматическое снижение давления и скорости потока при постоянной минутной вентиляции 107

Двойной контроль между дыхательными циклами: • Siemens Servo-300 – Volume Support (VS) – PRVC • Hamilton Galileo – Adaptive Pressure Ventilation • Drager Evita 4 – Autoflow • Venturi Cardiopulmonary Corp. – Variable Pressure Support 108

VS Servoventilator - 300 A • Pressure-limited • Flow cycled • Автоматическое снижение давления поддержки приближении ДО к установленным параметрам 109

Volume Support Что происходит если возрастает импеданс ( R или С)? • ДО снижается давление повышается до уровня, который обеспечивает ДО с установленными параметрами 110

PRVC • Pressure-Limited • Time Cycled – Adaptive Pressure Ventilation (Galileo) – Autoflow (Drager Evita 4) • Автоматически подстраивает уровень давления поддержки для получения постоянного ДО с установленными параметрами 111

Реакция VS и PRVС на снижение растяжимости P 112

Automode Servoventilator - 300 A • Объединяет VS и PRVC в один режим вентиляции • Переключение между Pressure Support и Pressure Control в зависимости от самостоятельного дыхательного драйва пациента 113

Adaptive Support Ventilation Hamilton Galileo • Двойной контроль между вдохами. Постоянная подстройка давления спонтанных и управляемых циклов. • Основная идея – параметры ДО и потока должны минимизировать эластическую и резистивную нагрузку 114

Adaptive Support Ventilation Устанавливаемые параметры: • Идеальная масса тела пациента • High Pressure alarm • PEEP, Fi. O 2 • Flow cycle (10 – 40%) • % Volume Control (20% – 200%). • Аппарат доставляет: 100 ml/kg/min – для взрослых 200 ml/kg/min для детей как физиологическую потребность (100%) 115

ASV Врач % MV Масса тела ASV • Plimit • PEEP • Fi. O 2 116

Adaptive Support Ventilation • Очень многогранный режим вентиляции • Не только метод отучения от ИВЛ 117

Automatic Tube Compensation (ATC) Drager Evita 4 • Преодолевает работу дыхания, обусловленную ЭТТ 118

Сопротивление эндотрахеальной трубки Изменяется с: – радиусом – длиной – скоростью потока – давлением 6 ETT P 7 ETT F 119

Automatic Tube Compensation • Давление подстраивается пропорционально известному статическому сопротивлению эндотрахеальной трубки Pтр. = Pпрокс. - Кэтт * flow 2 см H 2 O/л/сек л/мин 120

ATС – электронное отучение? • ATC отвечает (? ) на вопрос … … если ЭТТ внезапно исчезнет, как выглядело бы самостоятельное дыхание пациента? • Тест на отучение? 121

ATC сомнения: • Схожесть с PS • Как изменяется ДО при изменении сопротивления ЭТТ или общего импеданса? • Режим двойного контроля? • Опасность внутреннего ПДКВ • Не предсказывает возможность самостоятельного дыхания после экстубации 122

ATC/ARC 123

Самостоятельное дыхание ATС d. CPAPinsp -2. 0 mbar (!) d. CPAPexp +1. 2 mbar (!) Без ATС d. CPAPinsp -10. 4 mbar d. CPAPexp + 8. 8 mbar 124

Proportional Assist Ventilation (FDA ) Drager Evita 4 – Proportional Pressure Support • Высвобождаемые поток и объем пропорциональны импедансу и потребностям пациента Выставляемые параметры: • PEEP, Fi. O 2, • Volume Assist и Flow Assist. 125

Proportional Assist Ventilation Теоретическое обоснование: Работа дыхания = = (СNorm x V) + (Raw x F) + дополнительная нагрузка • Респиратор компенсирует дополнительную нагрузку 126

The Goldilocks Principle Dr. Mac. Intyre N. , (Critical Care Medicine 4/2000) Уровень PS должен быть “not too low, not too high, but just right” 127

Proportional Assist Ventilation • Цель – сохранять постоянной часть работы дыхания, выполняемую респиратором Пример: Volume и Flow assist 80% – – вентилятор сохранит пропорцию при разных паттернах дыхания пациента 128

Заключение • Современные респираторы могут • • • осуществлять потенциально очень полезные режимы МРП Предпочтительны режимы, управляемые по давлению, с гарантией ДО Комфорт для пациента – основная задача Быстрое совершенствование техники 129

Схема дыхательного цикла A. Триггер • Что запускает вдох? B. Лимитирующие параметры ДО • Что регулирует газоток A в течение вдоха? C. Циклирующий механизм • Что завершает вдох? B C 130

ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ МРП В «МОДУЛЬНОМ» ПРЕДСТАВЛЕНИИ 131