Методическая разработка преподавателя

на ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ занятие

Тема: «Иcкусственная вентиляция легких»

Цикл: «Стажировка и усовершенствование по анестезиологии и реаниматологии»

Автор: доцент П.А.Любошевский

Количество часов: _6_

П л а н з а н я т и я

№	ТЕМА ОБСУЖДЕНИЯ	ВРЕМЯ
1.	Вводная часть	15 мин
2.	Принципы выбора компонентов респираторного паттерна при искусственной вентиляции легких	120 мин.
3.	Возможности вспомогательных режимов ИВЛ	100 мин.
4.	Протоколы отлучения больного от респиратора	90 мин.
5.	Заключение	35 мин.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Дать слушателям представления о современных возможностях методов искусственной вентиляции легких.

К КОНЦУ ЗАНЯТИЯ СЛУШАТЕЛИ ДОЛЖНЫ ПРОДЕМОНСТРИРОВАТЬ:

ЗНАНИЯ	ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ
Принудительная ИВЛ – выбор режима	Контроль по объему и давлению, ПДКВ, отношение вдох/выдох, внутренне ПДКВ
Вспомогательная ИВЛ	Принципы функционирования вспомогательной ИВЛ, регулировка режимов
Прекращение ИВЛ	Критерии начала отлучения, протоколы, критерии прекращения ИВЛ и экстубации.

ОСНАЩЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ:

1	Персональный компьютер, слайды
2	Мультимедийный проектор
3	Программа – симулятор работы аппарата ИВЛ

Тезисное изложение темы

Современные респираторы предоставляют врачу возможность выбора многих методов вентиляции, среди которых имеются режимы ИВЛ, когда всю работу дыхания выполняет аппарат, и режимы вспомогательной вентиляции легких, во время которой некоторая часть работы дыхания обеспечивается больным. Например, аппарат "Спирон-201" позволяет использовать около 20 различных режимов вентиляции; в некоторых зарубежных моделях применяются особые "фирменные" режимы.

Определения режимов расположены в порядке снижения значения ИВЛ — возрастания роли самостоятельного дыхания и иллюстрируются теоретическими кривыми, показывающими скорость движения газа и давление на выходе аппарата (сплошные жирные линии), внутрилегочное давление (пунктир) и граничные установки пикового, максимального давления (РПик) — штрих-пунктирные прямые. Курсивом выделены комментарии.

Выделяют два метода организации управления аппаратами ИВЛ. Управление по объему (Volumecontrolledventilation— УСУ) предназначено для обеспечения заданных значений дыхательного объема и минутной вентиляции. Создающееся в дыхательных путях давление является производным фактором, и ограничиваются только опасно высокие значения давления. Напротив, управление по давлению (Pressurecontrolledventilation—PCV) в первую очередь определяет величину давления в дыхательных путях. Дыхательный объем непосредственно не задается; его учитывают при выборе задаваемого давления и контролируют средствами измерения.

1. УПРАВЛЯЕМАЯ ИВЛ.

(Controlled mechanical ventilation — CMV).

Основные параметры ИВЛ — частота дыхания (f), дыхательный объем (Ут), минутный объем вентиляции на выдохе (УЕ) определяются настройкой аппарата. Возникающее РПИк зависит от Ут, растяжимости легких и грудной клетки (С) и сопротивления дыхательных путей (R).

Показания: необходимость полного замещения самостоятельного дыхания и освобождения больного от работы дыхания.

1.1. Классификация по частоте вентиляции:

1.1.1. Диффузионная (апноэтическая) вентиляция— постоянный поток кислорода непрерывно течет через введенный в трахею катетер, поэтому f=0.

1.1.2. Низкочастотная вентиляция — значение fнаходится в пределах от 1 до 10/мин.

1.1.3. Нормочастотная (традиционная) вентиляция — значение fнаходится в пределах от 10 до 60/мин.

1.1.4. Высокочастотная ИВЛ (ВЧ ИВЛ, High-frequencyventilation—HFV). Значениеfнаходится в пределах от 60 до 400/ мин.

1.1.5. Осцилляторная вентиляция — значение fпревышает 400/мин.

Приведенные частотные границы достаточно условны. По способу осуществления различают объемную и струйную ВЧ ИВЛ (HFIPPV,HFJV).

Показания: поддержание вентиляции при ЛОР-операциях, переход на самостоятельное дыхание после анестезии, экстренная ИВЛ при неудачной интубации

1.2. Классификация по способу переключения аппарата ИВЛ со вдоха на выдох:

1.2.1. Переключение по времени — аппарат ИВЛ переключается с вдоха на выдох вследствие истечения заданного интервала времени.

1.2.2. Переключение по объему — аппарат ИВЛ переключается с вдоха на выдох вследствие подачи заданного объема газа.

1.2.3. Переключение по давлению — аппарат ИВЛ переключается с вдоха на выдох вследствие достижения значение РПИк. заданного настройкой аппарата.

1.2.4. Переключение вручную выполняется врачом по показаниям.

В аппаратах ИВЛ может предусматриваться более одного способа переключения с вдоха на выдох.

Способ переключения на выдох оказывает влияние на стабильность поддержания параметров ИВЛ при изменении растяжимости легких, сопротивления дыхательных путей и степени герметичности дыхательного контура.

1.3. Специальные режимы ИВЛ.

1.3.1. Задержка на вдохе (инспираторная пауза, плато) проявляется в прекращении вдувания газа до окончания вдоха, иначе говоря, в создании фазы нулевого потока между фазой вдувания и фазой выдоха. На кривой давления инспираторная пауза проявляется некоторым снижением РПИк, что свидетельствует о перераспределении газа внутри легких. — рис. 1.

Такой режим способствует выравниванию давления в участках легких с разными постоянными времени (произведение R-C).

Показания: необходимость улучшения распределения газа между участками легких с различными механическими свойствами.

1.3.2. Инверсированное отношение TI:TEхарактеризуется тем, что длительность вдоха превышает длительность выдоха; это обычно сопровождается появлением внутреннего ПДКВ (см. п. 1.5.2 в). — рис. 2.

Показания: выраженная неравномерность вентиляции легких, синдром "шокового легкого".

1.3.3. Искусственный вздох (Sigh) достигается путем автоматического периодического увеличения дыхательного объема и (или) создания ПДКВ в 1-3 последовательных дыхательных циклах. — рис. 3.

Показания: профилактика ателектазов.

1.4. Классификация формы скорости вдувания газа во время вдоха:

1.4.1. Постоянная — скорость вдувания во время вдоха имеет постоянное значение, заданное настройкой аппарата. — рис. 4а.

1.4.2. Синусоидальная — характеризуется плавным нарастанием и снижением скорости вдувания с максимумом в середине интервала вдувания. — рис. 46.

1.4.3. Снижающаяся (рампообразная) — скорость вдувания максимальна в начале вдоха и затем плавно снижается. — рис. 4в.

1.4.4. Возрастающая — скорость вдувания постепенно возрастает, достигая максимума в конце вдувания. — рис. 4г.

Подробно разные формы скорости вдувания рассмотрены в [7].

Показания: синусоидальная и снижающаяся формы кривых потока обычно используют при выраженной неравномерности распределения газа в легких, а также при ВВЛ, когда максимальная скорость потока должна быть в начале фазы вдоха. Постоянную скорость используют в других случаях. Показания к возрастающей скорости потока не определены.

1.5. Классификация по давлению в конце выдоха.

1.5.1. ИВЛ с пассивным выдохом (Intermittentpositivepressureventilation—IPPV). — рис. 5.

Выдох осуществляется только под действием эластичных свойств легких и грудной клетки пациента, давление в конце выдоха равно атмосферному или превышает его при использовании ПДКВ (см. 1.5.2.). В настоящее время является основным и, пожалуй, единственным режимом ИВЛ.

1.5.2. ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ, Positiveendexpiratorypressure—PEEP).

В этой разновидности ИВЛ с пассивным выдохом давление в дыхательных путях превышает атмосферное, что достигается одним из следующих способов или их комбинацией:

а. Путем перекрытия линии выдоха дыхательного контура в момент, когда снижающееся давление достигает заданного положительного значения. — рис. 6.

б). Путем значительного повышения сопротивления линии выдоха; при этом замедляется скорость выдоха, и давление не успевает снизиться до атмосферного, — рис. 7.

в). Путем сокращения длительности выдоха (ТЕ); при этом давление также не успевает снизиться до атмосферного. — рис. 8.

Чаще всего это возникает при увеличении отношения вдох:выдох (ТрТв), когда фаза вдоха занимает больший процент от дыхательного цикла. Следует подчеркнуть, что при этом в легких возникает "внутреннее" ПДКВ (IntrinsicPEEP), которое не может регистрироваться манометром респиратора. Появление "внутреннего" ПДКВ распознается по тому, что кривая потока в конце выдоха не достигает нуля, и вдох начинается при неостановившемся потоке. Такая особенность принципиально присуща ВЧ ИВЛ.

г. Путем создания подпора в линии выдоха за счет взаимодействия протекающего через нее во время выдоха автоматически регулируемого потока газа с установленным в этой линии сопротивлением. — рис. 9.

Показания: профилактика и устранение нарушений распределения воздуха в легких и высокое шунтирование крови справа налево, отек легких, пневмонии, "шоковое легкое".

1.5.3. ИВЛ с активным выдохом (Intermittentpositivenegativeventilation—IPNV). — рис. 10.

Пассивный выдох дополняется принудительным отсасыванием газа из легких пациента, вызывающим создание в конце выдоха отрицательного давления, соответственно снижается РПик-

Активный выдох в настоящее время не применяется из-за его отрицательного воздействия на механические свойства легких: снижение растяжимости и усиление преждевременного закрытия дыхательных путей. В современных респираторах данный режим не предусматривают.

1.6. Режимы ИВЛ с управлением по давлению вдоха:

Задавая РПИк становится возможным предотвратить опасное повышение давления во время вдоха, что способствует профилактике баротравмы легких.

1.6.1. Предотвращение опасного давления.

Ограничение устанавливают на безопасную с точки зрения баротравмы величину, например, 40 см вод. ст., которая обычно значительно выше значения РПИК-

Превышение опасного давления обычно включает сигнализацию и прекращает вдувание газа в легкие.

1.6.2. Вентиляция с ограничением давления (PressurelimitedventilationPLV) — рис. 11.

Ограничение устанавливают на 2-3 см вод. ст. ниже значения РПИц в обычном дыхательном цикле. Начиная с момента Рпик"Рнш и до истечения заданного времени вдоха давление в дыхательных путях поддерживается на заданном уровне, а давление в легких и VTпродолжают постепенно возрастать. Из-за выпуска части газа через устройство ограничения давленияVTиVEменьше установленных.

По своим физиологическим характеристикам режим близок к ИВЛ с задержкой на вдохе (см. п. 1.3.1).

1.6.3. ИВЛ с управляемым давлением и инверсированным TJ:TE(Pressurecontrolledinverseratioventilation—PC-IRV). — рис. 12.

Это название используют для режима, при котором Рпик установлено на некоторое значение, выше которого давление в дыхательных путях не поднимется. Для обеспечения необходимого дыхательного объема длительность вдоха увеличивают. Используется поток с максимальной скоростью в начале вдоха (рампообразная кривая), что позволяет быстро повысить давление в дыхательных путях. Применяют инверсированное отношение TI:TEот 2:1 до 4:1. Как уже отмечалось выше (п. 1.5.2 в), при этом в легких возникает "внутреннее" ПДКВ. Частота вентиляции устанавливается независимо,aVTпри этом режиме является производной величиной.

Показания: крайне тяжелые степени "шокового легкого" с гипоксемией, неподдающейся устранению всеми другими методами ИВЛ 100% кислородом.

2. ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ (ВВЛ, Assistedmechanicalventilation—AMV).

Определяющий принцип ВВЛ — при неадекватной вентиляции пациента респиратор берет на себя часть работы дыхания.

2.1. Триггерная ВВЛ. — рис. 13.

В этом виде ВВЛ респиратор "откликается" на каждую попытку вдоха (инспираторное усилие) больного, подавая в дыхательные пути поток газа.

Аппарат "воспринимает" попытку больного одним из следующих способов:

2.1.1. Классификация по устройству триггера: а. По давлению (Presuretriggering) — триггер срабатывает вследствие изменения давления в дыхательном контуре, вызванного дыхательным усилием пациента. Для улучшения чувствительности дыхательный контур должен быть в этот момент герметичен.

б. По скорости потока (Flowtriggering,flowby) — триггер срабатывает вследствие изменения скорости движения газа в дыхательном контуре, вызванного дыхательным усилием пациента. По объему (Volumetriggering) — триггер срабатывает вследствие вдыхания больным небольшого объема газа.

Переключение аппарата на выдох может осуществляться различными способами — как при ИВЛ.

3. ПОДДЕРЖКА ДАВЛЕНИЕМ (НА ВДОХЕ) — Pressuresupport(PS) — рис. 14.

Характеризуется следующими признаками [8]:

— Вдувание газа начинается вследствие дыхательного усилия пациента аналогично описанному в п. 2.1.

— Затем давление в дыхательных путях быстро увеличивается; скорость вдувания может быть установлена заранее.

— Большую часть вдоха аппарат автоматически поддерживает заданное значение РПик и вследствие увеличения давления в легких скорость вдувания постепенно снижается.

— Переключение на выдох осуществляется вследствие повышения давления в связи с экспираторной попыткой пациента или из-за снижения скорости вдувания до 25 или 12% от начального значения (иногда до величины 2-6 л/мин).

Параметры режима выбираются на основе анализа газов крови.

Как видно из сравнения рис. 13 и 14, механика этого режима близка к механике 2.1, если в последнем случае использовать большую скорость Iвдувания, ограничение давления вдоха и переключение на выдох по времени.

Показания: необходимость снижения работы дыхания и улучшения комфорта пациента, его адаптации и синхронизации, "мягкое" прекращение ИВЛ.

4. ПЕРЕМЕЖАЮЩАЯСЯ ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ (ППВЛ, Intermittentmandatoryventilation—IMV).

На фоне самостоятельного дыхания пациента через дыхательный контур аппарата периодически проводятся одиночные циклы ИВЛ.

ППВЛ может проводиться с частотой принудительных циклов, равной частоте ИВЛ. Тогда она ничем от ИВЛ не отличается. При урежении принудительных вдохов, между ними появляется самостоятельное дыхание больного.

Показания: постепенный переход к самостоятельному дыханию с дозированным возрастанием работы дыхания больного.

4.1. Классификация по характеру циклов ИВЛ:

4.1.1. Несинхронизированная (ППВЛ, — Intermittentmandatoryventilation—IMV). Принудительные вдохи проводятся в режиме управляемой вентиляции — рис. 15.

4.1.2. Синхронизированная ППВЛ (СППВЛ, Synchronizedintermittentmandatoryventilation-SIMV). Принудительные вдохи проводятся в режиме триггерной ВВЛ. — рис. 16.

4.2. Прочие особенности ППВЛ:

4.2.1. ППВЛ на фоне ПДКВ/СДПД сопровождается повышенным давлением как в циклах ИВЛ с ПДКВ (см, п. 1.5.2), так и в интервалах самостоятельного дыхания — СДПД (см. п. 6.1). — рис. 17.

Учитывая, что даже кратковременное и небольшое по величине снижение давления в дыхательных путях ниже атмосферного во время инспираторного усилия ухудшает механические свойства легких, все методы ВВЛ рекомендуется применять только с ПДКВ. В современных респираторах предусмотрено срабатывание триггера на заданное снижение давления ниже уровня установленного ПДКВ.

4.2.2. Обязательная минутная вентиляция (OMB,Extendedmandatoryminutevolume—EMMV). Принудительные вдохи автоматически добавляются к самостоятельному дыханию пациента через аппарат с такой периодичностью, чтобы суммарная минутная вентиляция не снижалась ниже заданной величины. Если самостоятельное дыхание больного обеспечивает большую минутную вентиляцию, принудительные вдохи урежаются или прекращаются.

5. ВЕНТИЛЯЦИЯ С ДВУМЯ ФАЗАМИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ В ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЯХ (ВДФПД, Biphasicpositiveairwaypressure—BIPAP).

Этот метод вентиляции характеризуется следующими признаками [9]:

— Обеспечена возможность самостоятельного дыхания пациента через дыхательный контур аппарата во время всего дыхательного цикла.

— Аппарат попеременно создает в дыхательных путях пациента два уровня давления: верхнее (Рв) и нижнее (Рн) соответственно на интервалы времени Тв и Тн, что означает ИВЛ с дыхательным объемом и частотой вентиляции, соответственно равными:

Ут = С • (Рв - Рн) и f- 1 / (Тв + Тн),

где С — растяжимость легких и грудной клетки.

Термин "две фазы" здесь имеет два значения:

— попеременное применение двух уровней постоянной составляющей давления в дыхательных путях РПИК,

— сочетание ИВЛ с самостоятельной вентиляцией.

Различают следующие варианты в зависимости от дыхательной активности больного в этих временных интервалах:

5.1. Дыхательная активность отсутствует в интервалах Тв и Тн — рис. 18а.

Режим близок к вентиляции с ограничением давления — см. п. 1.6.2.

5.2. Дыхательная активность проявляется как в интервале Тв, так и в интервале Тн — рис. 186.

Этот режим и является собственно вентиляцией с двумя фазами положительного давления (ВДФПД).

5.3. Дыхательная активность проявляется только в интервалах Тн. Рис. 18в. Двухфазная вентиляция с дыхательной активностью в фазе низкого давления — п. 5.3.

Этот режим аналогичен режиму ППВЛ с ПДКВ (см. п. 4.2.1), если принудительный вдох регулировать по давлению.

5.4. Дыхательная активность проявляется только в интервалах Тв. Рис. 18г.

Этот режим отличается от собственно ВДФПД (п. 5.2) тем, что в укороченный из-за инверсированного TI:TEинтервал выдоха пациент не успевает начать самостоятельное дыхание.

Режим подобен прерывистой ВЧ ИВЛ с короткой паузой, но при ВЧ ИВЛ во время паузы давление в дыхательных путях снижается до нуля, а при ВДФПД остается положительным.

Показания: постепенное прекращение ИВЛ, нежелательность подавления неадекватного самостоятельного дыхания гипервентиляцией, введением седативных средств или релаксантов. Необходимость улучшения механики дыхания, в т.ч. профилактика ателектазов.

6. САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ДЫХАНИЕ (через аппарат ИВЛ) — СД (Spontaneousbreathing—SB).

Самостоятельная вентиляция пациента через дыхательный контур аппарата ИВЛ позволяет задать необходимый состав вдыхаемого газа, его нагрев и увлажнение, измерять параметры вентиляции. Однако сопротивление самостоятельной вентиляции из-за сложности дыхательного контура заметно увеличивается. Поэтому данный режим в самостоятельном виде никогда не применяется. Используются его модификация:

6.1. Самостоятельное дыхание с постоянным положительным давлением (СДПД); Continuouspositiveairwaypressure(CPAP).

Режим заключается в создании в легких постоянного положительного давления заданной величины, относительно которого происходят колебания давления, свойственные самостоятельному дыханию. — рис. 19.

Режим можно считать частным случаем ВДПФД, когда Рв - Рн, или вариантом ПДКВ в условиях самостоятельного дыхания.

Показания: постепенный переход к самостоятельному дыханию (перед полным отключением респиратора), начинающийся отек легких (можно проводить через маску), астматический статус, пневмония.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТЕМЫ

№	ВОПРОС
1	Показания к ИВЛ
2	Режимы с контролем по объему и давлению
3	Положительное давление в конце выдоха
4	Соотношение вдох/выдох и внутреннее ПДКВ
5	Вспомогательные режимы ИВЛ
6	Отлучение от респиратора
7	Переход на спонтанное дыхание

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

№	ИСТОЧНИК
1	М.Гриппи. Патофизиология легких. Бином, 1997
2	П. Этюды критической медицины. т. 2. Респираторная медицина. Петрозаводск, 1996
3	Зильбер А.П., Шурыгин И.А. Высокочастотная вентиляция легких: что, чем и как, кому и когда. Петрозаводск, 1993
4	Кассиль В.Л. ИВЛ в интенсивной терапии, М., 1987
5	П.Л.Марино. Интенсивная терапия./пер с англ. М.:Гэотар, 1998
6	Медицина критических состояний. Перевод с английского, под редакцией В.Л.Кассиля. Москва, 2002 г.
7	Маззагатти Ф.А. Лебовиц Л.С. Шлюгер Н.В. «Интенсивная респираторная терапия» Пер. с англ. М.,2002
8	Колесниченко А.Н., Грицан А.И. Основы респираторной поддержки в анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии. - Красноярск КрасГМА, 2000.-216 с.
9	Mechanical ventilation / edited by Neil R. Macintyre, Richard D. Branson. W.B. Saunders Company 2001

Подпись автора разработки __________________ ( _____________________)

Дата составления « ___» ____________ 200__ г.

Дата обсуждения на заседании кафедральной комиссии « __» _______ 200_г.

Подпись председателя ______________________ ( ______________________)

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования