Обзор искусственной вентиляции легких (Overview of Mechanical Ventilation)

Объемно-циклическая вентиляция обеспечивает заданный дыхательный объем. Этот режим включает

• Регулятор громкости (V/C)

• Синхронизированную перемежающуюся принудительную вентиляцию лёгких (СППВЛ)

Образуемое в результате в дыхательных путях давление не является фиксированным, а изменяется в зависимости от сопротивления и эластичности дыхательной системы, а также выбранной скорости потока.

Р/О вентиляция – самый простой и эффективный способ полной ИВЛ. В этом режиме при изменении усилия на вдохе по сравнению с установленным порогом чувствительности аппарат подает заданный объем воздуха. Если пациент не стимулирует аппарат с достаточной частотой, аппарат осуществляет принудительную вентиляцию и поддерживает необходимую минимальную скорость дыхания.

СППВ также обеспечивает заданное количество и объем вдохов, синхронизированных с усилиями пациента. В отличие от Р/О самостоятельные попытки вдоха не поддерживаются, но открывается клапан вдоха, что позволяет произвести самостоятельный вдох. Этот режим остается популярным, несмотря на исследования, показывающие, что он не обеспечивает полной дыхательной поддержки аппаратом ИВЛ, как в режиме управляемой вентиляции с регулируемым объемом, не облегчает освобождение пациента от аппаратной вентиляции и не улучшает комфорт самого пациента.

Вентиляция с циклическим давлением обеспечивает заданное давление на вдохе. Эта режим включает

• Режим управляемой вентиляции легких с регулируемым давлением (PCV)

• Вентиляция c поддержкой давлением (PSV)

• Неинвазивные методы, применяемые через плотно прилегающую лицевую маску (доступно несколько типов)

Таким образом, дыхательный объем варьирует в зависимости от сопротивления и эластичности дыхательной системы. В таком режиме изменения в механизме работы дыхательной системы могут привести к неидентифицированным изменениям альвеолярной вентиляции. По причине ограничения расправляющего давления легких, этот режим теоретически может принести пользу пациентам с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС). Однако, четких клинических преимуществ по сравнению с Р/О выявлено не было и, если объем, доставленный с помощью ВПКД, является аналогичным такому при Р/О, то расправляющее давление будет таким же.

Режим управляемой вентиляции с регулируемым давлением является Р/О режимом с переключением давления с вдоха на выдох. Каждая попытка вдоха, которая превышает установленную границу чувствительности триггера, поддерживается давлением в течение определенного времени. Поддерживается минимальная частота дыхания.

При вентиляции под контролем давления минимальная частота вдохов не задается; все вдохи инициируются пациентом. Аппарат ИВЛ помогает пациенту поддерживать давление воздуха на постоянном уровне, которое сохраняется до тех пор, пока инспираторный поток пациента не падает ниже заданного уровня. Таким образом, чем продолжительнее или сильнее попытка вдоха, тем в итоге больше будет объем вдоха. Этот режим позволяет пациенту больше самостоятельно дышать и обычно используется для снятия с ИВЛ. Тем не менее, отсутствуют данные об исследованиях, указывающие на больший успех данного подхода, в сравнении с другими, при прекращении ИВЛ.

НВСПД заключается в подаче положительного давления во время вентиляции через плотно прилегающую маску к носу или носу и рту. Шлем-маски, обеспечивающие НВСПД, являются альтернативой для пациентов, которые не переносят стандартные плотно прилегающие к лицу маски. Поскольку они используются у спонтанно дышащих пациентов, НВСПД применяется в основном как форма ИВЛ с поддержкой давления или для обеспечения положительного давления в конце выдоха, хотя может использоваться и режим контроля объема. (Cм. также Неинвазивная Вентиляция с Положительным Давлением.)

Неинвазивная вентиляция с поло...

Видео

НВСПД можно использовать как

• Постоянное положительное давление в дыхательных путях (ППД)

• Двухфазная вентиляция с положительным давлением в дыхательных путях (ДвВСПД)

При ППД постоянное давление сохраняется в течение всего дыхательного цикла без дополнительной поддержки вдоха.

При ДвВСПД врач устанавливает положительное давление вдоха (ПДВд) и положительное давление выдоха (ПДВы), при этом пациент инициирует дыхание.

При использовании любого режима дыхательные пути не защищены, поэтому во избежание аспирации проводить такую вентиляцию можно у пациентов с сохраненными защитными рефлексами в полном сознании, с отсутствием показаний к экстренной хирургии или транспортировке на другой этаж для длительных процедур. Пациенты с притупленной чувствительностью и обильной секрецией не являются подходящими кандидатами. Также следует избегать НВСПД у больных с нестабильной гемодинамикой и наличием признаков застоя в желудке, как при илеусе, кишечной непроходимости или беременности. При таких состояниях заглатывание большого объема воздуха может привести к рвоте и опасной для жизни аспирации. Кроме того, ПДВд должно быть установлено ниже давления открытия пищевода (20 см H2O), чтобы избежать попадания воздуха в желудок.

Показаниями к переходу на эндотрахеальную интубацию и стандартную ИВЛ являются шок или частые аритмии, ишемия миокарда, перевозка в лабораторию катетеризации сердца или операционную, где необходимо контролировать состояние дыхательных путей и обеспечивать полную вентиляцию.

НВСПД можно использовать в амбулаторных условиях. Например, ППД часто используют у пациентов с обструктивным апноэ сна, тогда как ДвВСПД можно использовать у пациентов с сопутствующим синдромом гиповентиляции вследствие ожирения либо для постоянной вентиляции при нервно-мышечных заболеваниях или заболеваниях грудной клетки.

Параметры вентилятора устанавливаются в зависимости от основного заболевания, основные принципы приведены ниже.

Дыхательный объем и частота дыхания определяют минутную вентиляцию. Слишком высокий объем создает риск чрезмерного раздувания, слишком низкий – риск ателектаза. Слишком высокая частота связана с риском гипервентиляции и респираторного алкалоза, а также нарушения времени выдоха и автоПДКВ; слишком низкая частота связана с риском нарушения минутной вентиляции и дыхательного ацидоза. Низкий дыхательный объем от 6 до 8 мл/кг идеальной массы тела (ИМТ) первоначально рекомендовался для пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС—см. боковую колонку Начальное управление вентиляцией при ОРДС); однако такой низкий дыхательный объем также подходит для некоторых пациентов с нормальной механикой легких (1, 2, 3), например, для тех, кто находится на механической вентиляции во время хирургического вмешательства. (4, 5). Для других пациентов (например, с травмой, оглушением, тяжелым ацидозом) может быть рекомендован немного более высокий дыхательный объем (например, от 8 до 10 мл/кг). Именно ИМТ, а не фактический вес тела, используется для определения соответствующего дыхательного объема для пациентов, которые имеют заболевания легких и находятся на механической вентиляции:

Чувствительность триггера устанавливается так, чтобы он мог улавливать самостоятельные попытки вдоха. Обычно чувствительность устанавливают на уровне –2 см вод. ст. (H2O). Если установить очень высокую границу (например, более отрицательную, чем –2 см вод. ст. H2O), то ослабленные больные не смогут инициировать вдох. Слишком низкая чувствительность (например, выше –2 см вод. ст. H2O) приведет к запуску автоматического цикла и гипервентиляции. Пациенты с высоким уровнем автоПДКВ (например, с ХОБЛ, бронхиальной астмой) могут испытывать трудности с достаточно глубоким вдохом для достижения необходимого уровня отрицательного давления внутри дыхательных путей.

Соотношение вдох/выдох (инспираторно-экспираторный коэффициент) – это соотношение времени, потраченного на вдох ко времени, потраченного на выдох. Некоторые режимы вентиляции позволяют регулировать соотношение времени Вдох/Выдох A normal setting for patients with normal mechanics is 1:3. У пациентов с астмой или ХОБЛ (хронической обструктивной болезнью легких) в стадии обострения соотношение должно быть 1:4 и выше, чтобы ограничить уровень автоПДКВ.

Некоторые режимы вентиляции позволяют регулировать скорость вдоха (т.е., можно установить либо скорость вдоха, либо соотношение вд/выд, но не оба параметра одновременно). Скорость потока обычно устанавливают на уровне 60 л/минуту, но ее можно увеличить до 120 л/минуту у пациентов с препятствиями потоку воздуха, чтобы обеспечить больше времени на выдох и тем самым ограничить автоПДКВ.

FIO2 (фракция кислорода во вдыхаемой смеси) первоначально устанавливают на уровне 1,0 (100% кислород) и затем снижают до минимального уровня, необходимого для поддержания адекватной оксигенации.

ПДКВ можно применить в любом режиме вентиляции. ПДКВ увеличивает объем легких в конце выдоха и не дает закрыться воздушному пространству легких в конце выдоха. Большинству пациентов на ИВЛ рекомендуется ПДКВ на уровне 5 см водн. ст. (H2O), чтобы избежать ателектазов, которые часто возникают после интубации, седации, паралича и/или при продолжительном положении на спине. Более высокое значение ПДКВ улучшает оксигенацию у больных с кардиогенным отеком легких и ОРДС. ПДКВ позволяет использовать более низкие уровни FIO2 для поддержания адекватного уровня артериальной оксигенации. Этот эффект может играть роль в снижении риска повреждения легких, которое может быть спровоцировано длительным воздействием высоким FIO2 (≥ 0,6). Однако, если PEEP повышает внутригрудное давление и если оно слишком высокое, то это может затруднить венозный возврат, провоцируя гипотонию у гиповолемического пациента, может снизить постнагрузку на левый желудочек и перерастянуть участки легких, вызывая тем самым вентилятор-ассоциированное повреждение легких (ВАПЛ). Наоборот, при слишком низком ПДКВ может произойти циклическое открытие и закрытие воздушного пространства, что в свою очередь также может привести к ВАПЛ в результате повторяющегося воздействия сдвигающего усилия. Важно помнить, что кривая объемов давления может отличаться в различных участках легкого. Это означает, что при использовании метода ПДКВ вероятность увеличения объема будет ниже в зависимых участках по сравнению с независимыми участками легкого.

1. 1. Serpa Neto A, Cardoso SO, Manetta JA, et al: Association between use of lung-protective ventilation with lower tidal volumes and clinical outcomes among patients without acute respiratory distress syndrome: A meta-analysis. JAMA 308:1651–1659, 2012. doi: 10.1001/jama.2012.13730

2. 2. Guay J, Ochroch EA, Kopp S: Intraoperative use of low volume ventilation to decrease postoperative mortality, mechanical ventilation, lengths of stay and lung injury in adults without acute lung injury. Cochrane Database Syst Rev Jul; 2018(7): CD011151, 2018. doi: 10.1002/14651858.CD011151.pub3

3. 3. Neto AS, Simonis FD, Barbas CS, et al: Lung-protective ventilation with low tidal volumes and the occurrence of pulmonary complications in patients without acute respiratory distress syndrome: A systematic review and individual patient data analysis. Crit Care Med 43:2155–2163, 2015. doi: 10.1097/CCM.0000000000001189

4. 4. Futier E, Constantin JM, Paugam-Burtz C, et al: A trial of intraoperative low-tidal-volume ventilation in abdominal surgery. N Engl J Med 369:428–437, 2013. doi: 10.1056/NEJMoa1301082

5. 5. Yang M, Ahn HJ, Kim K, et al: Does a protective ventilation strategy reduce the risk of pulmonary complications after lung cancer surgery? A randomized controlled trial. Chest 139:530–537, 2011. doi: 10.1378/chest.09-2293

Аппаратную ИВЛ проводят пациенту, обычно в положении полулежа на спине (с приподнятым головным концом кровати). Однако для пациентов с ОРДС положение на животе может привести к лучшей оксигенации в первую очередь благодаря более равномерной вентиляции. Равномерность вентиляции обеспечивает максимальное проникновение воздуха в легкие (т.е., уменьшает количество анастамозов), особенно в дорсальный и каудальный сегменты, при этом оказывая минимальное воздействие на распределение перфузии.

Хотя многие исследователи предлагают пробовать положение на животе для пациентов с ОРДС, требующих высокого уровня ПДКВ (например, > 12 см H2O) и FIO2 (например, > 0,6), первые испытания не показали снижения смертности при использовании этой стратегии (однако данные испытания были недостаточно мощными и имели другие проблемы с планом исследования). В ходе проведенного очередного большого многоцентрового проспективного исследования (1)была проведена оценка пациентов с умеренно тяжёлым ОРДС (PaO2:FIO2 < 150 мм рт. ст. при FIO2 ≥ 0,6, ПДКВ > 5 см H2О), которые находились на ИВЛ с дыхательном объемом около 6 мл/кг. Эти пациенты были рандомизированы для нахождения ≥ 16 часов в позиции лежа на животе или оставались лежать в положении на спине во время вентиляции. В исследовании, в котором участвовали в общей сложности 466 пациентов, выявили меньшую 28- и 90-дневную смертность в группе лежавших на животе без значительного количества связанных с этим осложнений. Считается, что причиной лучших результатов по сравнению с более ранними исследованиями послужило усовершенствование в отборе пациентов и протоколов для их лечения (2).

Положение лежа на животе при кислородной терапии с применением высокопоточных носовых канюль у пациентов с COVID-19 и гипоксемией, которые находились в сознании и спонтанно дышали, уменьшило гипоксемию и в одном обширном клиническом исследовании снизило риск неэффективности лечения, определяемой как необходимость интубации или смерть в течение 28 дней (3).

Положение лежа на животе противопоказано пациентам с заболеваниями позвоночника или повышенным внутричерепным давлением. Эта позиция также требует тщательного наблюдения реаниматологами во избежание таких осложнений, как смещение эндотрахеальной трубки и интраваскулярных катетеров.

1. 1. Guérin C, Reignier J, Richard JC, et al: Prone positioning in severe acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 368(23):2159–2168, 2013. doi: 10.1056/NEJMoa1214103.

2. 2. Scholten EL, Beitler JR, Prisk GK, et al: Treatment of ARDS with prone positioning. Chest 151:215–224, 2017. doi: 10.1016/j.chest.2016.06.032. Epub 2016 Jul 8

3. 3. Ehrmann S, Li J, Ibarra-Estrada M, et al: Awake prone positioning for COVID-19 acute hypoxaemic respiratory failure: a randomised, controlled, multinational, open-label meta-trial. Lancet Respir Med 9(12):1387–1395, 2021. doi: 10.1016/S2213-2600(21)00356-8

Многие пациенты переносят искусственную вентиляцию через эндотрахеальную трубку без седативных средств, однако для некоторых требуется внутривенно вливание седативных средств (пропофол, лоразепам, мидазолам) и анальгетиков (морфин, фентанил) для минимизации стресса и беспокойства. Препараты также в некоторой степени способствуют снижению расхода энергии, тем самым сокращая выработку углекислого газа и потребление кислорода. Дозы подбирают с учетом желаемого эффекта на основании стандартных систем оценки седации/обезболивания (например, Richmond Agitation Sedation Scale, Шкала седации-ажитации Райкера). Пациентам на ИВЛ при ОРДС, как правило, требуется седация и обезболивание более высокой степени. При применении пропофола в течение более 24–48 часов необходимо периодически (например, каждые 48 часов) контролировать уровень триглицеридов в сыворотке. Существует доказательство того, что постоянное введение седативных препаратов внутривенно продлевает продолжительность ИВЛ. Таким образом, цель состоит в том, чтобы достичь адекватной, но не чрезмерной седации, которая может быть создана с помощью непрерывной седативной терапии с дневными прерываниями или с помощью периодических инфузий.

Блокаторы нервно-мышечной передачи рутинно не используются у пациентов с искусственной вентиляцией легких из-за риска длительной нервно-мышечной слабости и необходимости постоянной глубокой седации; однако одно исследование показало снижение смертности на 90 дней у пациентов с ранним тяжелым ОРДС, получавших на протяжении 48 часов блокаторы нервно-мышечной передачи (1). К сожалению, эти результаты не подтвердились в более крупном последующем исследовании ранней нервно-мышечной блокады при ОРДС в сравнении ее с более легкой седацией без нервно-мышечной блокады (2). Таким образом, рутинное применение парализирующих средств при тяжелом ОРДС не рекомендуется. Исключения для тех, кто может получить лечебно-профилактический эффект от нерво-мышечной блокады, относятся к пациентам с непереносимостью некоторых более технологичных и сложных режимов ИВЛ и для профилактики тремора при охлаждении после остановки сердца.

1. 1. Papazian L, Forel JM, Gacouin A, et al: Neuromuscular blockers in early acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 363:1107–1116, 2010. doi: 10.1056/NEJMoa1005372

2. 2. National Heart, Lung, and Blood Institute PETAL Clinical Trials Network, Moss M, Huang DT, Brower RG, et al: Early neuromuscular blockade in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 380(21):1997–2008, 2019. doi:10.1056/NEJMoa1901686