Лекции по ИВЛ. Отделение реанимациии интенсивной терапии
 Скачать 6.82 Mb.
|
|
основы Ивл НИИ НейрохИрургИИ Им академИка Н.Н. Б урдеНко рамН о тделеНИе реаНИмацИИ www nsicu ru а.С. г орячев И.а. С авИН основы Ивл горячев а.С. Савин И. а. аннотация если вы врач-реаниматолог, не можете ответить, что значат: «паттерн Ивл», «способ согласования вдохов», «способ управления вдохом», «управляемый параметр», «временные интервалы дыха- тельного цикла», «фазы дыхательного цикла», «фазовые перемен- ные», «условные переменные» и «принцип управления», как работает триггер аппарата Ивл и как происходит переключение с вдоха на выдох – эта книга для вас. мы постоянно сталкиваемся с тем, что одинаковые режимы Ивл на разных аппаратах имеют раз- ные названия и, нередко разные режимы Ивл названы одинаково или почти одинаково. цель этой книги, – рассказать, как наши коллеги, врачи-реа- ниматологи, во всём мире договорились классифицировать режимы Ивл. автором классификации является профессор кливлендского университета роберт чатбурн (robert L. chatburn). Эта классификация режимов Ивл утверждена на согласи- тельной конференции по аппаратам Ивл (consensus statement on the Горячев А.С. Савин И.А. Отделение реанимации и интенсивной терапии НИИ нейрохирургии им. академика Н.Н. Бурденко www.nsicu.ru essentials of mechanical ventilators) американской ассоциации по рес- пираторной терапии и опубликована в 2001 году в 46 томе журнала «respiratory care» на стр. 604-621 под заголовком «A new system for understanding modes of mechanical ventilation». книга поможет понять, чем отличаются 6 вариантов режима «IMV» на аппаратах фирмы Dräger. являются ли синонимами назва- ния режимов: «BiPAP», «Duo-PAP», «ArPV/ Biphasic», «BiVEnT», «Bilevel», «sPAP», «APrV», «intermittent cPAP», «cPAP with re- lease»? в книге описано 28 режимов созданных на основе способа согласования вдохов CMV. как лаконично описать режим Ивл, чтобы его нельзя было спутать с другим и вас поняли коллеги во всём мире? авторы книги приводят описание всех известных им ре- жимов Ивл – более шестидесяти. книга богато иллюстрирована и сопровождена англо-русским словарем респираторных терминов, что поможет вам читать на- учную литературу и инструкции к аппаратам Ивл в оригинале. книгу написали а.С. горячев и И.а. Савин – врачи реанима- тологи высшей категории отделения реанимации НИИ нейрохирур- гии им. Н.Н. Бурденко. Электронная книга - «основы Ивл» и полный текст в формате PDF в свободном доступе на сайте www.nsicu.ru. Издательство «медиздат» москва 2009 isBn 978-5-902943-10-5 В течение одного вдоха нет места сомнению, – есть только путь! Ямамото Цунетомо («Сокрытое в листве») Введение Сколько в мире режимов ИВЛ? Можно ли разобраться в этом многообразии? Кажется, вот, выучил все режимы, а фирмы в погоне за коммерческим успехом создали новое поколение аппаратов и опять назвали одно и то же разными терминами. Не волнуйтесь кол- леги, у нас есть вдох и выдох, а остальное – частности. Разберёмся. Прежде всего, о терминах: нам кажется бессмысленным вы- думывать переводные русскоязычные термины, когда есть ориги- нальные, – английские. Более того, всегда есть опасность, что кто-нибудь решит, что он точнее раскрыл смысл термина, например, вместо привычного РЕЕР или ПДКВ вдруг возникает «положитель- ное конечное экспираторное давление». Вот на флоте никому ведь не придет в голову переводить такие термины как мичман (midship- man – средний корабельный человек) или боцман (boat’s man – кора- бельный человек), я думаю, большинство боцманов даже и не догадываются, как переводится на великий и могучий русский язык их непростая должность, а служба идет. Итак, режимы мы будем на- зывать английскими именами. В мире много разных аппаратов ИВЛ и у каждого аппарата несколько режимов вентиляции. Производители этой замечательной техники весьма часто одни и те же режимы называют по-разному, но случается, что разные вещи называют почти одинаково. Цель этой книги, – рассказать, как наши коллеги, врачи-реа- ниматологи, во всём мире договорились классифицировать режимы ИВЛ. Автором этой классификации является профессор Кливленд- ского университета Роберт Чатбурн (Robert L. Chatburn). Эта классификация режимов ИВЛ впервые опубликована в 1991 [Respir Care; 36(9):1123-1155], затем, повторно, 1992 году в 37 томе Введение 5 А. Г орячев И. С АвИн того же журнала «Respiratory Care» в рамках результатов согласи- тельной конференции по аппаратам ИВЛ (Consensus statement on the essentials of mechanical ventilators) Американской ассоциации по респираторной терапии (American Association for Respiratory Care) стр.1026-1044. В 2001 году в 46 томе того же журнала на стр. 604- 621 под заголовком «A new system for understanding modes of me- chanical ventilation» опубликован финальный вариант этой классификации. Эта классификация режимов ИВЛ подробно опи- сана и разобрана в трёх книгах из списка литературы [2, 4, 7]. Другие авторы, являющиеся признанными авторитетами в во- просах ИВЛ [1, 3, 5, 6], в своих руководствах применяют эту класси- фикацию, отсылая читателя к первоисточнику. В нашей книге мы используем общепринятую английскую термино- логию, чтобы избежать путаницы, неизбежно возникающей при пе- реводе. Мы надеемся, что книга поможет нашим коллегам читать медицинскую литературу в оригинале. Все английские термины мы перевели, объяснили и прокомментировали. Для затравки скажем, чтобы описать режим ИВЛ нужно: 1. назвать паттерн дыхания 2. указать принцип управления 3. описать особенности вентиляционной стратегии. Как это сделать, вы узнаете из книги. 6 www nsicu ru Введение www.nsicu.ru Авторы: А. Горячев, И. Савин 1.1. Самая простая классификация аппаратов ИВЛ (или о чём speech) NPV аппараты ИВЛ, создающие отрицательное давление вокруг грудной клетки пациента для обеспечения вдоха. HFV аппараты ИВЛ, вдувающие воздух в легкие с частотой более 60 циклов в минуту. PPV аппараты ИВЛ, вдувающие воздух в легкие с частотой не более 60 циклов в минуту. PPV(positive pressure ventilation), NPV(negative pressure ven- tilation) и вообще откуда дует ветер В английском языке слова, обозначающие дыхание и ветер, звучат почти одинаково это breeze (бриз) и breathe (дышать). В обоих слу- чаях воздух из зоны высокого давления перемещается в зону низкого давления. Учёные, изучающие дыхание, договорись принять атмо- сферное давление (pressure) за ноль (0 - zero). Если ниже атмосфер- ного, – отрицательное (negative), а если выше, – положительное (positive). Когда мы дышим самостоятельно, вдыхая, мы создаём от- рицательное давление в дыхательных путях, а выдыхая, – положи- тельное. Кто не понял, сделайте несколько дыхательных упражнений. Полость грудной клетки расширяется, давление воздуха в дыхатель- ных путях становится ниже атмосферного, – происходит вдох, при выдохе – наоборот. Таким образом, самостоятельное дыхание, – это NPV (negative pressure ventilation) поскольку на вдохе давление воз- духа в дыхательных путях ниже атмосферного. Существуют аппа- раты ИВЛ NPV. Это большой герметичный сундук, из которого торчит голова пациента. Чтобы состоялся вдох, давление в сундуке должно упасть ниже атмосферного, вызвав расширение грудной клетки. Довольно физиологично, но весьма громоздко. Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 9 А. Г Орячев И. С АвИн Аппараты ИВЛ NPV типа «Iron lung» HFV (high frequency ventilation) – высокочастотная ИВЛ в природе используется хищниками, ко- торые не умеют потеть, например, со- баками. При этом типе дыхания объем одного вдоха меньше мёртвого про- странства. Этот тип дыхания по-анг- лийски называется panting. Газообмен происходит за счет непрерывного пе- ремешивания воздуха. Легкие выпол- няют роль радиатора и испарителя, позволяя хищнику, одетому в меховую шубу, не погибнуть от теплового шока. По мере того, как техниче- ские задачи, связанные с адекватным увлажнением и согреванием дыхательной смеси аппаратов ВЧИВЛ (HFV), находят решение, эти замечательные машины занимают достойное место в клинике. Более к аппаратам ИВЛ HFV на страницах этого руководства мы не вернёмся. Те аппараты ИВЛ, которые мы применяем в операционной и в реанимационном зале, используют принцип PPV (positive pressure ventilation), поскольку давление воздуха в дыхательных путях паци- ента на вдохе выше атмосферного. Если в конце выдоха давление снижается до уровня атмосферного, – это ZEEP (zero end expiratory 10 www nsicu ru Самая простая классификация аппаратов ИВЛ §1.2 pressure или нулевое давление конца выдоха). Если в конце выдоха давление не снижается до уровня атмосферного, – это PEEP (positive end expiratory pressure) или ПДКВ (положительное давление конца выдоха). Кстати, давление в дыхательных путях измеряют в санти- метрах водного столба (см Н 2 О) и в миллибарах (mbar или мбар). 1 миллибар=0,9806379 см водного столба. Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 11 А. Г Орячев И. С АвИн 1.2. Респираторная механика – необходимый минимум – Какие параметры вдоха и выдоха измеряет аппарат ИВЛ? Время (time), объём (volume), поток (flow), давление (pressure). Время (time) – Что такое ВРЕМЯ? Время – это мера длительности и последовательно- сти явлений На графиках давления, потока и объёма время бежит по гори- зонтальной оси «Х». Измеряется в секундах, минутах, часах. С по- зиций респираторной механики нас интересует длительность вдоха и выдоха, поскольку произведение потокового времени вдоха (Inspi- ratory flow time) на поток равно объёму вдоха, а произведение по- токового времени выдоха (Expiratory flow time) на поток равно объёму выдоха. Временные интервалы дыхательного цикла (их че- тыре) Что такое «вдох – inspiration» и «выдох – expiration»? Вдох это вход воздуха в легкие. Длится до начала выдоха. Выдох – это выход воздуха из легких. Длится до начала вдоха. Иными словами, вдох считается с момента начала поступления воз- духа в дыхательные пути и длится до начала выдоха, а выдох – с мо- мента начала изгнания воздуха из дыхательных путей и длится до начала вдоха. Эксперты делят вдох на две части. 12 www nsicu ru §1.2 Респираторная механика - необходимый минимум Inspiratory time = Inspiratory flow time + Inspiratory pause Inspiratory flow time – временной интервал, когда в легкие поступает воздух. Что такое «инспираторная пауза» (inspiratory pause или in- spiratory hold)? Это временной интервал, когда клапан вдоха уже закрыт, а клапан выдоха еще не открыт. Хотя в это время поступления воздуха в легкие не происходит, инспираторная пауза является частью вре- мени вдоха. Так договорились. Инспираторная пауза возникает, когда заданный объём уже доставлен, а время вдоха ещё не истекло. Для спонтанного дыхания – это задержка дыхания на высоте вдоха. За- держка дыхания на высоте вдоха широко практикуется индийскими йогами и другими специалистами по дыхательной гимнастике. В не- которых режимах ИВЛ инспираторная пауза отсутствует. Для аппарата ИВЛ PPV выдох expiratory time – это времен- ной интервал от момента открытия клапана выдоха до начала сле- дующего вдоха. Эксперты делят выдох на две части. Expiratory time = Expiratory flow time + Expiratory pause. Expiratory flow time – временной интервал, когда воздух вы- ходит из легких. Что такое «экспираторная пауза» (expiratory pause или expi- ratory hold)? Это временной интервал, когда поток воздуха из легких уже не поступает, а вдох ещё не начался. Если мы имеем дело с «умным» аппаратом ИВЛ, мы обязаны сообщить ему сколько времени, по на- шему мнению, может длиться экспираторная пауза. Если время экс- пираторной паузы истекло, а вдох не начался, «умный» аппарат ИВЛ объявляет тревогу (alarm) и начинает спасать пациента, поскольку считает, что произошло апноэ (apnoe). Включается опция Apnoe ven- Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 13 А. Г Орячев И. С АвИн tilation. В некоторых режимах ИВЛ экспираторная пауза отсутствует. Total cycle time – время дыхательного цикла складывается из вре- мени вдоха и времени выдоха. Total cycle time (Ventilatory period) = Inspiratory time + Expiratory time или Total cycle time = Inspiratory flow time + Inspiratory pause + Expiratory flow time + Expiratory pause Этот фрагмент убедительно демонстрирует трудности перевода: 1. Expiratory pause и Inspiratory pause вообще не переводят, а про- сто пишут эти термины кириллицей. Мы используем буквальный пе- рево, – задержка вдоха и выдоха. 2. Для Inspiratory flow time и Expiratory flow time в русском языке нет удобных терминов. 3. Когда мы говорим «вдох» – приходится уточнять: – это Inspira- tory time или Inspiratory flow time. Для обозначения Inspiratory flow time и Expiratory flow time мы будем 14 www nsicu ru §1.2 Респираторная механика - необходимый минимум использовать термины потоковое время вдоха и выдоха. Инспираторная и/или экспираторная паузы могут отсутствовать. Объём (volume) – Что такое ОБЪЁМ? Некоторые наши курсанты отвечают: «Объём – это количество ве- щества». Для несжимаемых (твердых и жидких) веществ это верно, а для газов не всегда. Пример: Вам принесли баллон с кислородом, емкостью (объёмом) 3л, – а сколько в нём кислорода? Ну конечно, нужно измерить давление, и тогда, оценив степень сжатия газа и ожидаемый расход, можно ска- зать, надолго ли его хватит. Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 15 А. Г Орячев И. С АвИн Механика – наука точная, поэтому прежде всего, Объём – это мера пространства. И, тем не менее, в условиях спонтанного дыхания и ИВЛ при нормальном атмосферном давлении мы используем единицы объема для оценки количества газа. Сжатием можно пренебречь.* В респи- раторной механике объёмы измеряют в литрах или миллилитрах. Для описания объёмов используются три слова 1. Пространство (space). 2. Ёмкость (capacity). 3. Объём (volume). Объёмы и пространства в респираторной механике. Дыхательный объём (V T ) по-английски Tidal volume – это ве- личина одного обычного вдоха или выдоха. Минутный объём (MV) – по-английски Minute volume – это сумма дыхательных объёмов за минуту. Если все дыхательные объемы в течение минуты равны, можно просто умножить дыхательный объём на частоту дыханий. Мертвое пространство (DS) по-английски Dead** space – это сум- марный объём воздухоносных путей (зона дыхательной системы, где нет газообмена). * Когда дыхание происходит под давлением выше атмосферного (барока- мера, глобоководные аквалангисты и т.д.), сжатием газов пренебрегать нельзя, по- скольку меняются их физические свойства, в частности растворимость в воде. В результате – кислородное опьянение и кесонная болезнь. В высокогорных условиях при низком атмосферном давлении здоровый спортсмен-альпинист с нормальным уровнем гемоглобина в крови испытывает ги- поксию, несмотря на то, что дышит глубже и чаще (дыхательный и минутный объёмы увеличены). **второе значение слова dead – бездыханный 16 www nsicu ru §1.2 Респираторная механика - необходимый минимум Объемы, исследуемые при спирометрии Дыхательный объём (V T ) по-английски Tidal volume – это ве- личина одного обычного вдоха или выдоха. Резервный объём вдоха – РОвд (IRV) по-английски Inspired re- serve volume – это объём максимального вдоха по завершении обыч- ного вдоха. Ёмкость вдоха – ЕВ (IC) по-английски Inspiratory capacity – это объём максимального вдоха после обычного выдоха. IC = TLC – FRC или IC = V T + IRV Общая ёмкость лёгких – ОЕЛ (TLC) по-английски Total lung ca- pacity – это объём воздуха в лёгких по завершении максимального вдоха. Остаточный объём – ОО (RV) по-английски Residual volume – это объём воздуха в лёгких по завершении максимального выдоха. Жизненная ёмкость лёгких – ЖЕЛ (VC) по-английски Volume ca- pacity – это объём вдоха после максимального выдоха. VC = TLC – RV Функциональная остаточная ёмкость – ФОЕ (FRC) по-английски Functional residual capacity – это объём воздуха в лёгких по завер- шении обычного выдоха. FRC = TLC – IC Резервный объём выдоха – РОвыд (ERV) по-английски Expired reserve volume – это объём максимального выдоха по завершении обычного выдоха. ERV = FRC – RV Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 17 А. Г Орячев И. С АвИн Поток (flow) – Что такое ПОТОК? – «Объёмная скорость» – точное определение, удобное для оценки работы насосов и трубопроводов, но для респираторной механики больше подходит: Поток – это скорость изменения объёма В респираторной механике поток (V̇) измеряют в литрах в минуту. 18 www nsicu ru §1.2 Респираторная механика - необходимый минимум Примеры: Поток(V̇) = 60л/мин, Длительность вдоха(Т i ) = 1сек(1/60мин), Дыхательный объём (V T ) = ? Решение: V̇ х Т i = V T Ответ: 1л Поток(V̇) = 60л/мин, Дыхательный объём(V T ) = 1л, Длительность вдоха(Т i ) = ? Решение: V T /V̇ = Т i Ответ: 1сек(1/60мин) Объём – это произведение потока на время вдоха или площадь под кривой потока. V T = V̇ x Т i |