Список литературы:

1. Канус И.И. Олецкий В.Э. Респираторная поддержка в интенсивной терапии критических состояний/ Мн. 2004, 288 с.

2. Зильбер А.П. Респираторная медицина / Этюды критической медицины т. 2. // Петрозаводск 1996. – 488 с.

3. Шмидт Р. Тевс Т. «Физиология человека», М. 1996.

ТЕМА: СОВРЕМЕННАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ, РЕЖИМЫ ИВЛ (Олецкий В.Э.)

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Характеристики современной дыхательной аппаратуры.

2. Определение режима вентиляции, понятие о принудительной и вспомогательной вентиляции.

3. Режимы вентиляции с контролем по объему.

4. Режимы вентиляции с контролем по давлению.

5. Вентиляция в режиме поддержки давлением.

1. Характеристики современной дыхательной аппаратуры.

Основная идея современной искусственной вентиляции легких (ИВЛ) - максимальное соответствие потребностям больного в любой фазе дыхательного цикла:

1. Обеспечить максимальное соответствие работы респиратора и дыхательного паттерна больного

2. Сохранить спонтанное дыхание

Физиологические цели ИВЛ: коррекция нарушений газообмена; увеличение объема легких за счет функциональной остаточной емкости (легочного объема в конце выдоха); снижение энергетической цены дыхания

Опасности ИВЛ: травма высоким объемом; авто-ПДКВ; повреждение малыми объемами; распространение инфекции; манжета!!! (пролежень трахеи); токсическое действие кислорода; дисфункция дыхательных мышц

Основные принципы ИВЛ:

Поддерживайте пиковое альвеолярное давление < 35 см H₂O (давление плато)

Избегайте динамической гиперинфляции (авто-ПДКВ)

Поддержка давлением спонтанных вдохов для режима SIMV

Используйте минимальную концентрацию кислорода во вдыхаемой смеси (FIO₂) для достижения приемлемого парциального давления в кислорода артериальной крови (PaO₂).

Обеспечьте комфорт для больного, исключить тревогу, боль, минимальная цена дыхания (частота дыхания не более 20-30 в мин.)

Безопасность больного - никогда не бывает излишней! безопасности больного способствуют: установка тревог; постоянный мониторинг давления, потока и объема, графическое представление информации.

Тревоги (alarms) необходимо установить не слишком близко и не слишком далеко от заданных величин вентиляции. самые важные тревоги – максимальное давление (P max), нижний лимит дыхательного объема (V_Tmin), верхний лимит частоты дыхания (f max), содержание кислорода во вдыхаемой смеси. Дополнительные тревоги – P min, границы PEEP

Минимальные требования к аппарату ИВЛ: возпожность принудительной и вспомогательной вентиляции. Режимы:

Принудительный объемный VC(Volume Control) и синхронизированный принудительный A/C (Assist/Control)

Синхронизированный принудительный с контролем по давлению PCV (Pressure Control Ventilation)

Вспомогательный PS

Установки ПДКВ, чувствительности триггера, концентрации кислорода, вентиляция апноэ, увлажнитель. Непрерывный мониторинг давления в контуре, экспираторного дыхательного объема. Сигналы тревог: разгерметизация контура, апноэ, превышения выставленных лимитов P max,

V_Tmin, f max.

Классификация аппаратов ИВЛ

Класс аппарата	Тип вентиляции	Тип пациентов
Отделение ИТ	Положительное давление	Новорожденные
Транспортный	Отрицательное давление	Дети
Подострые отд.	Инвазивные	Взрослые
Домашние	Неинвазивные	Острые состояния
CPAP	Конвекционные	Хронические состояния
BiPAP	Высокочастотные

Искусственная вентиляция легких имеет свою, достаточно длительную историю, которая берет свое начало в 40-50-е годы, когда в связи с эпидемией полиомиелита потребовалось большое количество автоматов для искусственной вентиляции легких, хотя первые аппараты были запатентованы еще в начале 20 века (Heinrich Drager “Pulmotor” 1907 г.). Сначала это были аппараты работающие по давлению, такие как “Assistor 640“, затем 60-е годы, затем объемные “Spiromat“, аппараты серии РО, в – 70-е годы появились аппараты с двойным пневматическим приводом “UV-1”, “UV-2”, на смену которым пришли электронные вентиляторы, в настоящее время мы имеем дело с 4-м поколением дыхательной аппаратуры.

2. Определение режима вентиляции, понятие о принудительной и вспомогательной вентиляции.

В настоящее время режим вентиляции – это алгоритм управления потоком газа в дыхательном конту. аппарат с большой (множество раз в секунду) частотой контролирует поток, давление, поставленный объем и в любой момент может внести коррекцию в эти параметры в соответствии с заданной программой. Тем не менее в академических целях мы продолжаем рассматривать дыхательный цикл, выделяя 4классические фазы.

Фазы дыхательного цикла

Инициация вдоха: по времени, в ответ на попытку вдоха (инспираторный) триггер

Активный вдох, объем вдоха задается непосредственно, или как функция потока и времени (Flow*t), либо ограничивается по мере достижения заданного давления

Переключение со вдоха на выдох: по времени, или в момент снижения инспираторного потока до заданной величины (экспираторный триггер)

Пассивный выдох: для поддержания легких в расправленном состоянии используется сопротивление выдоху, или активная система поддержания заданного повышенного давления в конце выдоха (ПДКВ).

Принудительная вентиляция предполагает отсутствие какого-либо дыхания у пациента и используется только в операционной на фоне мышечных релаксантов.

Вспомогательная вентиляция подразумевает соответствие запросу пациента по трем параметрам:

• Момент инициации вдоха

• Величина инспираторного потока

• Переключение со вдоха на выдох

по мере продвижения от принудительной к вспомогательной вентиляции наиболее распространенные режимы можно расположить следующим образом:

Принудительная вентиляция - VC

Синхронизированная принудительная объемная -A/С

Синхронизированная принудительная с контролем по давлению - PCV, P-SIMV, BIPAP, PCV+

Вспомогательная вентиляция- PS, PPS, CIPAP

3. Режимы вентиляции с контролем по объему.

Вентиляция с контролем по объему - вариант принудительной вентиляции, используется при отсутствии спонтанного дыхания. Включение инспираторного триггера превращает принудительную вентиляцию в синхронизированную принудительную вентиляцию, которая может использоваться при наличии попыток спонтанного дыхания.

Заданные параметры

Дыхательный объем

Инспираторный поток и его форма

Инспираторная пауза

Минутный объем дыхания

Производные

Давление в контуре и легких больного

Вентиляция по объему

• Преимущества

  • Гарантированная доставка заданного дыхательного объема и минутного объема дыхания независимо от респираторной механики

  • Полная респираторная поддержка при минимальных энергетических затратах

• Недостатки

  • Нет возможности частичной респираторной поддержки

  • Необходим постоянный подбор инспираторного потока, при восстановлении спонтанного дыхания

  • Риск баротравмы легких

  • Сложное управление средним давлением в дыхательных путях

  • Чувствительность к герметичности дыхательного контура

Современный вариант объемной вентиляции VV+, «Auto-Flow»

Задается дыхательный объем и время вдоха, аппарат автоматически рассчитывает инспираторный поток так, чтобы обеспечить поставку заданного объема в течение заданного времени.

Для решения проблем объемной вентиляции на фоне отсутствия герметичности в контуре служит вентиляция с ограничением давления на вдохе. Аналогична объемной вентиляции, но дает возможность обеспечить вентиляцию при наличии утечки в контуре, задается максимальное давление, выше которого ограничивается инспиратоный поток. В детской практике, там, где используются трубки без манжеты, лимит давления устанавливается как P_Plato + 3 см H₂O; дыхательный объем на 20% больше расчетного.

Следующий шаг в направлении вспомогательной вентиляции - вентиляция с контролем по давлению.

4. Режимы вентиляции с контролем по давлению.

Заданные параметры

Давление

Скорость нарастания давления

Время вдоха

Производные

Дыхательный объем

Поток и его форма

Инспираторная пауза

Минутный объем дыхания

Преимущества вентиляция с контролем по давлению

• Синхронизация потока с инспираторным запросом

• Возможность частичной респираторной поддержки

• ИВЛ при отсутствии герметичности контура

• Снижение риска баротравмы

• Управление средним давлением

• Недостатки

  • Колебания ДО и МОД в зависимости от показателей респираторной механики

  • Риск гиповентиляции

  • Необходимость постоянного мониторинга ДО

Использование активного клапана выдоха, расширило возможности синхронизации работы аппарата с дыханием больного. При этом классический PCV превращается в вентиляцию с чередованием двух уровней положительного давления или PCV+.

Вентиляция с чередованием двух уровней постоянного давления связана с определенной путаницей в терминологии:

• BIPAP (Biphasic Positive Airway Pressure) 1988, H. Benzer и соавторы Инсбург, Drager

  • Benzer H (1988) Ventilatory support by intermittent changes in PEEP levels. 4th European Congress on Intensive Care Medicine. Baveno-Stresa

• APRV (Airway Pressure Release Ventilation) 1987, J.B. Downs и соавторы Флорида

  • Stock. M. CH, Downs J.B, Airway Pressure Release ventilation:Anew concept in ventilatory support,Critical Care Medicine Vol 15 No 5 (1987) 459-461

• BiPAP® - 1989, Respironics Inc.

• Фирма Draeger пыталась провести термин BIPAP в качестве своей торговой марки, что встретило сопротивление на американском рынке, что заставиле ее так же принять аббревиатуру PCV+

Варианты:

1. Принудительная вентиляция с контролем по давлению

   • P_H – инспираторное давление,

   • P_L – ПДКВ,

   • T_I - время принудительного вдоха,

   • T_E – время выдоха.

2. Аналог SIMV по мере восстановления спонтанного дыхания

• P_H –инспираторное давление,

• P_L – ПДКВ,

• TI - время вдоха больного (около 1 с), соотношение

• T_I/T_E ≥ 1:2 .

Больной получает возможность дышать самостоятельно с частотой большей заданной, главным образом в фазу низкого давления

3. «Классический» вариант BIPAP

• коррекция гипоксии за счет увеличения среднего давления в дыхательных путях путем инверсии отношения длительности вдоха к выдоху.

• P_H – соответствует инспираторному давлению,

• P_L – ПДКВ,

• T_I/T_E ≤ 1:1.

4. Вентиляция с разгрузкой дыхательных путей (APRV от Airway Pressure Release Ventilation)

• Больной большую часть времени дышит спонтанно на высоком уровне давления P_H (точка отсчета).

• через определенное время (задается частотой дыхания) давление в контуре снижается на 0,5-1,5 секунды до P_L .

• Начальные установки для взрослых:

  • P_L - ПДКВ,

  • P_H - дыхательному объему из расчета 6 мл/кг веса больного

  • Частота дыхания - 12-14 в минуту,

  • Промежуток низкого давления - 0,5-0,8 секунд I:E – 8:1.

5. Вариант вентиляции с частичной респираторной поддержкой

• В процессе перевода на спонтанное дыхание, большая часть работы выполняется больным, а смена уровней давления обеспечивает поставку определенной части дыхательного объема.

5. Вентиляция в режиме поддержки давлением.

Вспомогательная вентиляция Поддержка давлением (Pressure Support)

предполагает синхронизацию окончания вдоха с дыханием больного, для чего служит экспираторный триггер, реагирующий на снижение инспираторного потока до установленного уровня.

Современные взгляды на Pressure Support:

Возможность изменения критериев выдоха врачом.

Использование PS как дополнения к любому режиму классической ИВЛ и в любой фазе дыхательного цикла– виртуальный Pressure Support.

Современный Pressure Support позволяет:

Подбирать скорость поступления дыхательной смеси на вдохе

Обеспечивать свободное спонтанное дыхание во время фазы вдоха за счет быстрого отклика на потребности пациента

Подбирать в соответствие с клинической ситуацией критерии окончания вдоха

Сохранение спонтанного дыхания во время всех фаз дыхательного цикла

Способы реализации: активный клапан выдоха; виртуальный Pressure Support

Оценка адекватности респираторной поддержки P _0,1

• Оптимальное значение P_0,1 - 3,5-4,5 см. вод. ст.

• P_0,1 ≥ 6 см. вод. ст. - уровень респираторной поддержки должен

• P_0,1 < 3 см. вод. ст. - контроль PaCO₂.

• При нормо- или гипокапнии – уровень респираторной поддержки нужно уменьшить.

• При гиперкапнии и снижении P_0,1 - угнетение дыхательного центра. Переход на режим вентиляции с управляемой частотой дыхания.

Виртуальный Pressure Support (на примере Volume Control)

Респиратор «следит» за дыханием пациента. В начале вдоха измеряет Ppeak Измерение повторяется каждые 1-2 миллисекунды

Если пациент во время механического вдоха начинает спонтанный вдох, то отмечается снижение Ppeak. Машина «делает вывод», что необходимо помочь этому вдоху. Респиратор включает виртуальный PS с целевой величиной давления вдоха 2-4 см вод.ст.

Следующие 2 мс процедура повторяется

При достижении респиратором поставленной перед ним задачи (определенного VT), аппарат сравнивает реальный пиковый поток c установленным. Если реальный пиковый поток выше установленного, респиратор «понимает», что пациент продолжает делать вдох в режиме PS (прекращается при снижении потока до 25% от пикового)

Если реальный инспираторный поток равен установленному, то респиратор заканчивает вдох как обычно в режиме VC

Дополнительные возможности – компенсация сопротивления эндотрахеальной трубки.

Режим пропорциональной поддержки давлением (PPS от Proportional Pressure Support) - этот режим можно рассматривать как интерактивный аналог вентиляции с поддержкой давлением (PS). Он предназначен для обеспечения вспомогательной вентиляции у больных со значительными изменениями податливости и динамического сопротивления легких. Режим пропорциональной поддержки предусматривает раздельную регулировку давлений для преодоления резистивной и эластической составляющих: PFlow – давление поддержки потока; PVol – давление поддержки объема. При вентиляции с пропорциональной поддержкой аппарат постоянно контролирует поток F и поставленный дыхательный объем VT, и в соответствии с их значениями рассчитывает давление поддержки PA в каждый момент вдоха.

Преимущества вентиляции с пропорциональной поддержкой давлением: максимальный контроль больного над параметрами инспираторного потока; облегчение управления вспомогательной вентиляцией у больных с выраженными нарушениями показателей респираторной механики; снижение давления в дыхательных путях; обеспечение комфортных условий для больного; снижение потребности в седации.

Недостатки: необходимым условием вентиляции является наличие спонтанного дыхания; отсутствие минимального уровня давления поддержки; управление требует знания показателей респираторной механики; неправильные установки могут привести к дестабилизации вентиляции; высокие технические требования к аппаратуре; чувствительность к нарушениям герметичности контура вентиляции.