Царенко С.В. - Практический курс ИВЛ. Царенко С. В. Практический курс ивл
 Скачать 0.72 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 четкие показания и противопоказания. Достижения технологического прогресса позволяют реализовать ряд перспективных идей, клиническая значимость которых нуждается в подтверждении на практике. 5.1. Режимы Biphasic Positive Airway Pressure (BIPAP) и Airway Pressure Release Ventilation (APRV) Развитие современной респираторной техники позволяет проводить ИВЛ с двумя уровнями давления в дыхательных путях. Для понимания логики режима двухфазного положительного давления в дыхательных путях (Biphasic Positive Airway Pressure - BIPAP) представим его реализацию в алгоритме SIMV (рис. 5.1). Рис. 5.1. Режим BIPAP. При регистрации дыхательной попытки респиратор повышает давление в дыхательных путях (так называемое верхнее давление). 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 способен 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. В это время в дыхательных путях поддерживается установленный врачом уровень PEEP (нижний уровень давления). Попытки самостоятельного дыхания больного на нижнем уровне давления точно так же отслеживаются респиратором, как это было на верхнем уровне. Очевидно, что если самостоятельного дыхания нет, то режим полностью соответствует Pressure Control в алгоритме SIMV. При появлении самостоятельного давления больного режим становится полноценным BIPAP. Ряд компаний, производящих респираторы, совсем отказались от отдельного режима Pressure Control. Для того чтобы создать условия, соответствующие режиму Pressure Control, в этих респираторах режим BIPAP может реализовываться как в алгоритме Assist Control, так и в 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 остается 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 увеличить настолько, 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. 5.2). В режиме APRV истинное отношение вдоха к выдоху тоже определяется дыхательным паттерном пациента. Рис. 5.2. Режим APRV. На примере рассматриваемых режимов можно наблюдать одну из характерных тенденций современной ИВЛ - плавный переход одного режима в другой. Режим Pressure Control при нарастании спонтанной дыхательной активности превращается в BIPAP. Удлинение вдоха и укорочение выдоха изменяют режим вентиляции на APRV. Установка одинаковой величины верхнего и нижнего уровня давления переводит вентиляцию в режим СРАР. 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-PEEP тоже обеспечивает постоянное давление в дыхательных путях, которое периодически снижается при спонтанном выдохе больного. Триггирование. Осуществляется по потоку, по давлению и по времени. Доставка. Доставка (контроль) происходит по давлению. Переключение с вдоха на выдох. В режиме BIPAP и APRV возможно переключение по времени (основной способ) и по давлению (дополнительный способ при случайном избыточном давлении в дыхательных путях, например при кашле больного). Преимущества режимов. Режимы BIPAP и APRV позволяют реализовывать все преимущества вентиляции по давлению, касающиеся хорошего распределения дыхательной смеси в легких и предупреждения баротравмы. Кроме того, сохранение спонтанного дыхания больного увеличивает оксигенацию, улучшает выведение углекислоты, способствует улучшению венозного возврата к сердцу и стабилизации гемодинамики. Недостатки режимов. 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 аритмии. 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. Значительное повышение внутрибрюшного давления также способно затруднять самостоятельное дыхание и проведение вентиляции в режиме BIPAP. Показания к использованию режима BIPAP - проведение респираторной поддержки при ОПЛ и ОРДС. Стандартные установки респиратора в режиме BIPAP-SIMV: давление вдоха (P insp ) - 15- 18 см вод. ст., время вдоха - 0,7 - 0,8 с, частота вдохов 12- 14 в 1 мин, PEEP - 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 с. Тревоги: верхняя граница МОД - 12 л/мин, нижняя гранича МОД - 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 30 в 1 мин, нижняя граница установленного PEEP - 3 см вод. ст., Р mах - 30 см вод. ст. Коммерческие названия режима: двойная вентиляция (BiVent), двухуровневая вентиляция (BiLevel), режим двойного положительного давления в дыхательных путях (DuoPAP), спонтанное положительное давление в дыхательных путях (Spontaneous Positive Airway Pressure, SPAP). Очень важно не путать указанные названия с режимами BiPAP и СРАР. 5.2. Режим Bilevel Positive Airway Pressure (BiPAP) Для реализации режима самостоятельного дыхания на двух уровнях давления в дыхательных путях - Bilevel Positive Airway Pressure, необходимы те же требования, что и для режима СРАР - обязательное самостоятельное дыхание больного. Указанное обстоятельство коренным образом отличает его от режима Biphasic Positive Airway Pressure (BIPAP - с использованием заглавной латинской буквы "I"). Для осуществления BIPAP нужна согласованная работа двух активных клапанов - вдоха и выдоха, реализуемая только самыми современными моделями респираторов. При прекращении самостоятельных дыхательных попыток режим BIPAP превращается в Pressure Control: создается заданное давление в дыхательных путях и больной получает соответствующий дыхательный объем. Рассматриваемый в данном разделе режим обозначается BiPAP с использованием прописной латинской буквы "i" и применяется в простых моделях респираторов. При прекращении самостоятельного дыхания больного аппарат ИВЛ не создает давления, не подает объем воздуха в легкие, т. е. вентиляция прекращается Схожесть написания названий режимов часто является поводом для необоснованных утверждений, что простые аппараты могут осуществлять ИВЛ в режиме BIPAP. Преимущества режима. Респираторная поддержка в режиме BiPAP позволяет решить практически те же клинические задачи, что и СРАР: • обеспечить воздушность альвеол за счет повышения остаточной емкости легких и предупреждения преждевременного экспираторного закрытия дыхательных путей; • поддержать проходимость верхних отделов дыхательных путей при проведении неинвазивной вентиляции через маску или специальный шлем. Недостатки режима. При усталости дыхательной мускулатуры и в других случаях угнетения самостоятельного дыхания могут развиваться гипоксия и гиперкапния. Показания к использованию режима BiPAP - респираторная поддержка у больных с синдромом обструктивного сонного апноэ, неинвазивная вентиляция при сердечной астме и кратковременная ИВЛ в неосложненном послеоперационном периоде. Стандартные установки респиратора. Нижнее давление (PEEP) 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. Возможны два подхода. Первый подразумевает последовательное использование вдохов по объему и давлению, второй - сочетание двух принципов подачи в одном механическом вдохе. 5.3.1. Режим Pressure Regulated Volume Control (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. 5.3). Рис. 5.3. Режим PRVC. 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 (P insp ) и частоту дыхания. Необходимый уровень P insp подбирается респиратором на основе произведенных измерений во время объемного вдоха. Иными с ловами, машина рассчитывает то минимальное 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 P insp , и в Дальнейшем ИВЛ проводится в режиме по давлению. "Шаг" изменений P insp составляет обычно 2-3 см вод. ст. и ограничен уровнем, который ниже Р тах на 5 см вод. ст. Как и в режиме Pressure Control, наклон кривой давления вдоха можно изменять от положительного до отрицательного. При изменении параметров дыхания больного респиратор вновь подает тестирующий вдох по объему и снова подбирает необходимые параметры вдохов по давлению. Тестирующий вдох производится респиратором в следующих случаях: • в начале использования режима; • при изменении врачом параметров объемного вдоха; • при возникновении тревоги, сигнализирующей о превышении установленного дыхательного объема; • при подаче дыхательного объема, более чем в 1,5 раза превышающего установленный; • при активации тревог, сигнализирующих о выходе параметров за установленные верхние и нижние границы P insp и PEEP, о превышении продолжительности вдоха, а также о нарушении герметичности контура респиратора. Триггирование. Осуществляется по потоку, по давлению и по времени. Доставка и переключение с вдоха на выдох. Эти критерии определяются тем, какой вдох осуществляется в данный момент - по объему или по давлению. Преимущества режима. Режим PRVC позволяет упростить подбор 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. Недостатки режима. При частом изменении дыхательного паттерна больного респиратор вынужден неоднократно производить тестирующие вдохи с последующим подбором параметров вдохов по давлению. Указанное обстоятельство может вызывать значительный дыхательный дискомфорт. Кроме того, постоянный подбор давления вдоха приводит к избыточной минутной вентиляции. Показания к использованию режима PRVC - необходимость гарантированного дыхательного объема при высоком риске баротравмы: например, при сочетании заболевания или повреждения мозга с ОРДС. Обязательными условиями являются стабильное состояние больных и наличие регулярного дыхательного паттерна. Стандартные установки респиратора в режиме PRVC: дыхательный объем - 8-9 мл/кг, время вдоха - 1,0 - 1,2 с, частота вдохов - 12- 14 в 1 мин, PEEP - 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 с. Тревоги: верхняя граница МОД - 12 л/мин, нижняя граница МОД - 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 30 в 1 мин, нижняя граница установленного PEEP - 3 см вод. ст., Р max - 30 см вод. ст. Коммерческие названия режима: аутопоток (Autoflow), адаптивная вентиляция по давлению (Adaptive Pressure Ventilation), VV+ - режим усовершенствованной объемной вентиляции. 5.3.2. Режим Volume Assured Pressure Support (VAPS) Для реализации режима гарантированного объема при поддержке давлением (Volume Assured Pressure Support - VAPS) Респиратор использует два параллельных потока кислородно- 0з ДУшной смеси. Первый поток - нисходящий, контролируемый по давлению, второй - прямоугольный, контролируемый по объему. Вдох в режиме VAPS начинается, как в Pressure Support. Создается максимальный (пиковый) поток, который при достижении заданного давления в дыхательных путях постепенно снижается. Если в легкие больного поступает установленный врачом дыхательный объем, прямоугольный поток прекращается, а нисходящий - продолжается. 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 (см. рис. 4.4, б). 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 прямоугольного потока обеспечивается поступление гарантированного объема. В данном случае VAPS представляет собой "гибрид" Pressure Support и Volume Control (см. рис. 4.4, в). Триггирование. Осуществляется по потоку, по давлению и по времени. Доставка. Доставка (контроль) происходит по давлению или по объему. Переключение с вдоха на выдох. Возможно переключение по потоку (основной способ) и по объему (резервный способ). Преимущества режима. 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 (Р max ). У больных, которые начинают выдох раньше, чем достигнут порог 25%, возникают те же проблемы, что и при вентиляции в обычном Pressure Support. Показания к использованию 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. Кроме того, режим обеспечивает хорошую адаптацию механического вдоха к повышенным инспираторным усилиям больного. Эта особенность часто актуальна при поражениях головного мозга. Стандартные установки респиратора в режиме VAPS: давление вдоха (P inS p) - 15- 18 см вод. ст., PEEP - 5-8 см вод. ст., чувствительность - 3-4 см вод. ст., или 1,5-2 л/мин, гарантированный 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 PEEP - 3 см вод. ст., Р тах - 30 см вод. ст. Продолжительность допустимого апноэ - 20 с, частота апнойной вентиляции - 15 в 1 мин. Параметры обязательного вдоха при апнойной вентиляции устанавливаются так, чтобы дыхательный объем составлял 650 -700 мл. Коммерческие названия режима: режим гарантированного объема при поддержке давлением (Volume Assured Pressure Support - VAPS), режим с наращиванием давления (Pressure Augmentation). 5.4. Серворежимы Буквальный перевод термина "серворежимы" - режимы обратной связи 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 "серворежимы" 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 Mandatory Minute Ventilation (MMV) Режим гарантированной минутной вентиляции - Mandatory Minute Ventilation (MMV) - является модификацией режима Volume Control, реализуемого в алгоритме SIMV. Существуют две модификации режима. В первом варианте врач задает величину объема обязательного вдоха и частоту его подачи. В зависимости от заданной частоты респиратор формирует временные промежутки, в каждом из которых подается один обязательный вдох. За время, оставшееся от обязательного вдоха, в каждом промежутке есть возможность подачи вдохов ло 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. Кроме того, 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 в сочетании с Pressure Support. 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 SIMV 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 уменьшит число обязательных вдохов (рис. 5.4). Рис. 5.4. Первый вариант режима MMV. При апноэ не достигается целевой МОД и респиратор увеличивает частоту вдохов по объему выше установленной врачом в алгоритме SIMV. Во втором варианте режима врач тоже устанавливает величину объема обязательного вдоха и частоту его подачи. Умножение величины заданного дыхательного объема на заданную частоту дыхания определяет гарантированный минутный объем вентиляции. Если больной дышит сам в режимах CPAP или Pressure Support и обеспечивает минутный объем вентиляции, который равен или выше гарантированного, то число подаваемых машинных вдохов будет равняться нулю. Если самостоятельное дыхание больного обеспечивает МОД, который ниже гарантированного, то респиратор включает режим Volume SIMV. Частота обязательных вдохов в этом случае - от нуля от заданной врачом при установке режима величины (рис. 5.5). Рис. 5.5. Второй вариант режима MMV. Из-за снижения податливости легких режим Pressure Support перестает обеспечивать целевой МОД и респиратор начинает подавать вдохи по объему в алгоритме SIMV в пределах заданной врачом частоты. Разница между вариантами режима MMV состоит в том, что в первой модификации частоты объемных механических вдохов равняется заданной врачом и может быть выше этой величины, а во втором варианте - колеблется от нуля до установленной врачом величины. Преимущества режима. Режим позволяет оперативно реагировать на изменения минутной вентиляции, что предупреждает развитие гипоксии и гиперкапнии. Недостатки режима. Недостатком режима является возможность сохранения заданного МОД за счет избыточной частоты дыхания. Тахипноэ приводит к чрезмерной вентиляции дыхательного мертвого пространства, снижению эффективности оксигенации и нарастанию гиперкапнии, а также к развитию внутреннего PEEP. Указанный недостаток частично компенсируется корректными установками тревоги верхнего предела частоты дыхания. Показания к использованию 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- 12- 14 в 1 мин, PEEP - 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 с. Устанавливаемый гарантированный минутный объем при первом способе - 10 л/мин. Вдох по требованию: давление вдоха (P insp ) - 15- 18 см вод. ст., PEEP -5-8 см вод. ст., чувствительность - 3-4 см вод. ст., или 1,5-2 л/мин. Тревоги: Р max - 30 см вод. ст. Величина остальных отличается от реальных показателей минутного и дыхательного объема, частоты дыхания, давления в дыхательных путях и PEEP на 15- 20%. 5.4.2. Режим 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 в режиме Pressure Support и постепенно подбирает такую величину поддержки давлением, которая позволит обеспечить заданный врачом дыхательный объем (рис. 5.6). Обязательным условием является сохранение заданной врачом частоты дыхания. В связи с этим второе название режима - вентиляция с заданной частотой (Mandatory Rate Ventilation, MRV). Рис. 5.6. Режим Volume Support. Респиратор постепенно наращивает величину давления поддержки для того, чтобы достичь целевого дыхательного объема. Показания к использованию режима Volume Support аналогичны таковым режима MMV. Стандартные установки респиратора в режиме Volume Support: дыхательный объем - 8-9 мл/кг, начальное давление вдоха (P insp ) - 15- 18 см вод. ст., PEEP - 5-8 см вод. ст., чувствительность - 3- 4 см вод. ст., или 1,5-2 л/мин. Частота дыхания - 12 в мин. Тревоги: Р mах - 30 см вод. ст. Коммерческие названия режима: PSVG (Tressure Support Volume Garantee) - режим вентиляции изменяющейся поддержки давлением с гарантированным дыхательным объемом, VPS (Variable Pressure Support) - режим вентиляции изменяющейся поддержки давлением, APV (Adaptive Pressure Ventilation) - режим адаптивной вентиляции по давлению. 5.4.3. Режим Adaptive Support Ventilation (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 служит тот факт, что любой живой организм стремится оптимизировать работу дыхания. Предполагается, что оптимум отмечается при соблюдении следующего условия: необходимый больному МОД должен быть обеспечен при минимально возможном давлении в дыхательной системе и за счет вдохов с оптимальной частотой. Оптимум частоты определяется необходимостью преодолеть эластическую и резистивную нагрузку (рис. 5.7). Рис. 5.7. Зависимость работы дыхания от вида нагрузки на респираторные мышцы. Кривая 1 отражает увеличение работы дыхания при нарастании частоты из-за увеличения резистивной нагрузки; кривая 2 отражает уменьшение работы дыхания при нарастании частоты из-за снижения эластической нагрузки; кривая 3 является интегративной по отношению к первой и второй кривым. Наименьшая работа дыхания - при частоте 14- 16 вдохов в 1 мин. 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 обратное. При снижении частоты дыхания нарастает работа, направленная на компенсацию эластичности и уменьшается - на преодоление сопротивления. В связи с этим оптимальная частота дыхания обеспечивает наименьшую работу на преодоление нагрузки обоих типов. Рассмотрим подробнее установки режима ASV. Врач устанавливает три основных параметра: идеальную массу тела больного, желаемую минутную вентиляцию (в процентах от минутного объема, рассчитанного респиратором на основании массы 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 (V T ). Число возможных комбинаций f и V T ограничено следующим рамками: • верхний предел величины V T ограничен установками массы больного и максимальной величины давления. Максимально возможный V T составляет 22 мл/кг, максимальная величина давления - 30 см вод. ст.; • нижняя граница V T - 4,4 мл/кг - представляет собой величину, в 2 раза большую дыхательного мертвого пространства больного; • нижняя граница частоты дыхания - 5 раз в 1 мин; • самый сложный алгоритм используют при расчете верхнего предела частоты дыхания. Респиратор принимает во внимание два условия. Первое - максимальная частота дыханий должна быть частным от деления выбранного врачом минутного объема дыхания (V E ) на минимальный дыхательный объем (4,4 мл/кг): f max = V E : V T min Если выбранный МОД установлен слишком большим, то 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 τ рассчитывается как произведение податливости легких и сопротивления дыхательных путей: τ = С х R. Из формулы ясно, что чем жестче легкие, тем ниже их податливость и тем меньше величина τ. Верно также следующее утверждение: чем больше сопротивление дыхательных путей, тем больше т. Для того чтобы больной успел выдохнуть 90% дыхательного объема, нужно время, составляющее 2τ. Для выдоха 99% дыхательного объема необходимое время составляет 3τ. Непрерывно анализируя сопротивление и податливость легких, респиратор вычисляет показатель 2τ. Частное от деления 60 с на указанную величину определяет максимальную частоту дыхания. После определения оптимальной частоты дыхания и дыхательного объема респиратор использует своеобразный алгоритм SIMV. Особенность алгоритма заключается в том, что характер подаваемого вдоха зависит от наличия дыхательных попыток больного. Если попыток нет, механическая вентиляция происходит в режиме Pressure Control. Если спонтанная Дыхательная активность есть, то ИВЛ проводится в режиме Pressure Support. У врача в дополнение к основным установкам режима ASV есть возможность регулировать величину PEEP, FiO 2 и наклон восходящей части кривой давления. Настроенный таким образом алгоритм ИВЛ проверяется в каждом дыхательном цикле и корригируется в соответствии с изменениями динамической податливости легких и величины τ. Дополнительная коррекция параметров режима ASV должна быть произведена врачом после анализа газового состава крови. Суть коррекции заключается в основном в изменении целевых установок желаемой минутной вентиляции. Величину V E в процентах от идеального показателя увеличивают при гиперкапнии и гипоксемии, снижают - при гипокапнии. Преимущества режима 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. Недостатки режима соответствуют таковым у Pressure Control и Pressure Support. Кроме того, при расчете параметров вентиляции используют нормальные значения дыхательного мертвого пространства. Очевидно, что при патологии величина этого пространства может увеличиваться. Небольшой опыт использования режима ASV в клинической практике не позволяет сделать более определенных выводов о его позитивных и негативных особенностях. 5.5. Использование небулайзеров и режим Trachea Gas Insufflations(TGI) 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 (см. рис. 1.1, а). В резервуар 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 впрыскивание 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). Дополнительно вводить кислород в катетер можно 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 относится непреднамеренное увеличение ауто-РЕЕР. Полученные предварительные данные обнадеживают, однако клиническое значение режима TGI нуждается в дальнейших исследованиях. 5.6. Автоматическая вентиляция Диапазон использования понятия "автоматическая вентиляция" очень широк: от апнойной вентиляции в случае прекращения спонтанных дыхательных попыток больного до более сложных алгоритмов. Одним из используемых способов 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 появления спонтанных дыхательных попыток, затем включает более контролируемый режим ИВЛ. Если больной дышит регулярно, то это служит для респиратора сигналом 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 Pressure Control в Pressure Support, реализуемое 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 об их практической пользе. 5.7. Электронная экстубация - режим Automated Tube Compensation (ATS) Для компенсации нелинейности изменений потока при Прохождении дыхательной смеси через интубационную трубку Разработан режим автоматической компенсации сопротивления трубки (Automated Tube Compensation - АТС). 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 на давление в дыхательном контуре, измеряемое проксимально от интубационной трубки (P aw ), а на давление в трахее (P tr ), регистрируемое дистально от трубки. Для того чтобы избежать прямого измерения P tr , его можно рассчитать на основе P aw по специальному алгоритму с учетом длины и диаметра трубки. Согласно этому алгоритму, в режиме АТС поддержка давлением является максимальной в начале вдоха, а затем постепенно снижается, что соответствует потребностям больного. Степень компенсации сопротивления интубационной трубки можно изменять от 1 до 100%. Выдох в режиме АТС может быть установлен активным. В этом случае 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 PEEP, но не ниже величины 0 см вод. ст. Режим реализован только в отдельных коммерческих моделях аппаратов ИВЛ, и информации о его клиническом значении пока мало. Преимущества режима. По предварительным данным, работа больного по преодолению сопротивления интубационной трубки полностью компенсируется режимом АТС, что и позволило дать ему название "электронная экстубация". В силу того, что запуск вдоха и его прекращение определяются постоянным контролем над создаваемым больным давлением в дыхательных путях, в режиме АТС не устанавливают величину триггирования вдоха. Кроме того, отсутствуют ограничения по переключению с вдоха на выдох. Принцип, заложенный в режим АТС, может быть использован в качестве дополнения (опции) к любому из режимов по давлению: Pressure Control, BIPAP, PAV. Недостатки режима. Компенсация работы дыхания больного во время выдоха может вызывать экспираторное закрытие дыхательных путей у больных с ХОБЛ. Ограничение глубины активного выдоха нулевой величиной давления не является полной гарантией профилактики экспираторного закрытия. Частичная обтурация трубки секретом также может иметь непредсказуемые последствия, поскольку она уменьшает внутренний диаметр трубки и вносит неучитываемую поправку в расчеты величины P tr 5.8. Режим Proportional Assist Ventilation (PAV) 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. В данном случае компенсируется эластичность легких. При втором варианте режима, поддержке потоком (Flow Assist), респиратор создает давление, пропорциональное потоку кислородно-воздушной смеси. В данном случае компенсируется сопротивление дыхательных путей больного. Задаваемый врачом в режиме PAV параметр - это желаемая степень снижения 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 подает давление, дополнительное к тому, которое создано самим больным. Рассмотрим пример, когда респиратор получил задачу компенсировать 75% работы дыхания пациента. При этом сам больной выполнит 25% работы. На каждый сантиметр давления, который создаст пациент, респиратор добавит 3 см вод. ст. Помощь респиратора увеличивается при нарастании потребности больного в ней 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. Преимущества 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. Недостатки режима вытекают из предположения о линейности изменений эластичности и сопротивления дыхательной системы. Однако, как уже отмечалось при рассмотрении режима АТС, это не совсем соответствует действительности. В результате появляется похожая, хотя и менее существенная, 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 АТС. Другим следствием законов физиологии является тот факт, что повышение поддержки, пропорциональной объему, приводит к увеличению потока и нарастанию резистивной работы. Для компенсации этого негативного явления необходимо дополнительное увеличение поддержки, пропорциональной потоку. Существенным недостатком режима является необходимость точно знать величины растяжимости и сопротивления. При их некорректной оценке возможна излишняя компенсация. При избыточной поддержке объемом респиратор начинает создавать большее давление, чем нужно, что приводит к повышению вводимого дыхательного объема. Увеличение дыхательного объема вызывает дальнейшее повышение давления. Создающаяся положительная обратная связь работает по принципу порочного круга, что может вызвать поступление очень большого дыхательного объема и привести к волюмотравме. В англоязычной литературе указанный феномен получил название "run away phenomenon" (феномен убегания или уклонения). При избыточной поддержке потоком возникают осцилляции давления в дыхательных путях. Теоретически постепенно увеличивающиеся в амплитуде осцилляции могут привести к пассивной высокочастотной колебательной вентиляции, которая из-за развития резонанса с работой дыхательного центра вызовет подавлению его активности. При остановке дыхательного центра прекратится работа респиратора в режиме PAV. Для предупреждения феномена убегания нужно ограничить верхний предел величины дыхательного объема и давления, создаваемого респиратором. Кроме того, для безопасности рекомендуется устанавливать не более 80% компенсации сопротивления и эластичности легких. Применение PAV может привести также к такому негативному явлению, как удлинение эпизодов апноэ у больных с исходным дыханием типа Чейна-Стокса. Коммерческое название режима - пропорциональная поддержка давлением (Proportional Pressure Support, PPS). 5.9. Режим Neurally Adjusted Ventilation Assisted (NAVA) В режиме NAVA используется принципиально новый способ триггирования вдоха, основанный на анализе электромиограммы основной дыхательной мышцы - диафрагмы. Идея режима состоит в том, что чем больше активность диафрагмы, тем больше потребность организма в совершении вдоха и тем выше должно быть создаваемое респиратором давление (P aw ). За счет использования специального электрода, заводимого в пищевод больного, обеспечивается практически моментальное совпадение начала электромиографической активности диафрагмы (дыхательной попытки больного) и работы респиратора. Электрод может быть интегрирован с желудочным зондом для одновременного проведения энтерального питания. Степень поддержки в режиме можно менять. При ее увеличении обеспечивается практически пассивная вентиляция с низким транспульмональным давлением при сохранении спонтанных дыхательных попыток, что вполне удовлетворяет принципам протективной ИВЛ. Обеспечиваемая при этом разгрузка собственной дыхательной мускулатуры является практически абсолютной, так как P tr снижается вплоть до отрицательных величин, делая отрицательной работу дыхательных мышц. Для целей клинической практики подобный подход выглядит оправданным у наиболее тяжелых категорий больных. При улучшении состояния больного и снижении активности диафрагмы степень поддержки респиратором можно постепенно уменьшать. Подобные теоретические позиции делают режим практически идеальным для отлучения от респиратора. Предварительные данные показывают также высокую эффективность NAVA при неинвазивной вентиляции, особенно для "трудных" интерфейсов, имеющих большие утечки воздуха, например шлема. В то же время пока неясно, насколько будет стабильным положение электромиографического электрода у больных, находящихся в горизонтальном положении, а также при процедурах ухода. |