Реферат: Режимы вентиляции ИВЛ
В режиме с поддержкой по давлению оператор выбирает давление выше конечно-экспираторного. В течение вдоха вентилятор генерирует и поддерживает заданное давление. Инспираторный поток, подаваемый вентилятором, зависит от величины заданного давления, от алгоритма его поддержания в конкретном аппарате, легочно-торакального комплайнса и сопротивления дыхательных путей, а также инспираторного усилия больного. Характерный инспираторный паттерн потока представляет собой убывающую экспоненциальную форму кривой и является прямым результатом уменьшения градиента давления в дыхательном контуре.
Как только легкие наполняются, давление в дыхательных путях повышается, и градиент давления между открытыми дыхательными путями и легкими уменьшается. В это же время инспираторный поток также идет на убыль. В большинстве вентиляторов при уменьшении инспираторного потока до 25% от исходного поддержка давлением заканчивается (поток газа прекращается, происходит переключение на выдох). Хотя именно поток является главным показателем при переключении на выдох в режиме PSV, во многих респираторах имеются запасные механизмы для переключения на выдох, такие как время и давление или оба одновременно. Например, при наличии большой утечки газа из дыхательного контура переключение по потоку может быть неосуществимо, если поток теряемого газа превышает 25% от начального, подаваемого вентилятором. В современных респираторах вдох в режиме поддержки давлением обычно ограничен определенным временным интервалом, в основном длительностью инспираторной фазы, и составляет 1-5 с. Кроме того, если по ряду причин во время вдоха в режиме PSV создается избыточное давление в дыхательном контуре, большинство современных вентиляторов прекращают вдох, когда фактическое давление превышает заданное на 3 см вод. ст.
Режим PSV применяется при различных формах ОДН, у пациентов, которые могут инициировать дыхательные циклы, но не могут обеспечить требуемой минутной вентиляции; при отлучении от аппарата, особенно при удлинении этого периода. Использование PSV снижает работу дыхания, направленную на преодоление сопротивления дыхательного контура и эндотрахеальной (трахеостомической трубки).
Постоянное положительное давление в дыхательных путях (Continuous Positive Airway Pressure - CPAP). Этот режим спонтанной вентиляции, который является управляемым и ограниченным по давлению, триггерируемым по давлению или по потоку. Это значит, что спонтанные вдохи имеют ограничение по давлению, которое остается приблизительно одинаковым (уровень ПДКВ) в течение вдоха и выдоха. Попытка больного вызывает появление или увеличение потока газа, для того чтобы поддержать установленный уровень давления во время вдоха (как бы предотвращает возникновение разряжения в контуре вследствие дыхательной попытки больного). Во время выдоха с помощью клапана выдоха поддерживается давление в контуре на заданном уровне. Никаких механических вдохов с положительным давлением не подается. Оператор устанавливает чувствительность триггерной системы и уровень СРАР. Этот уровень может соответствовать показателю атмосферного давления или превышать его, поднимая тем самым базисную линию.
СРАР часто путают с РЕЕР (ПДКВ). СРАР – это режим вентиляции, а РЕЕР - поддержание конечного экспираторного давления выше атмосферного при работе в различных режимах, таких как СМV и SIMV.
Этот режим широко используется при отлучении больного от респиратора, при кардиогенном отеке легких, послеоперационных ателектазах и т.д.
Вентиляция со сбрасываемым давлением (APRV airway pressure-release ventilation). Аббревиатуру APRV предложил J.B.Downs в 1987 г. Этот режим иногда представляется в виде двух уровней СРАР вентиляции, что позволяет больному самостоятельно дышать на двух уровнях давления. Каждый из них, как правило, инициируется и сменяется по времени, в некоторых респираторах смена уровней давления (фаз дыхательного цикла) может инициироваться больным. Высокий уровень СРАР обычно длиннее, чем низкий, что в сущности составляет обратное отношение вдоха к выдоху, т.е. APRV очень близок к режиму РС-IRV. Когда больной не дышит самостоятельно, эти режимы практически идентичны. При самостоятельном дыхании снижается потребность в седации, имеется возможность «дозировать» помощь аппарата за счет изменения градиента давлений и длительности каждого из уровней СРАР. Это позволяет использовать данный режим как для обеспечения контролируемой вентиляции легких, так и при отлучении от ИВЛ.
Есть и несколько другая трактовка режима АРRV, согласно которой самостоятельное дыхание при данном режиме возможно на верхнем уровне давления (невозможно на уровне давления сброса).
Режим, который обеспечивает два уровня СРАР, называют также BiPAP (bilevel airway pressure). Такая аббревиатура использована на аппаратах «Puritan Bennett 840», «SV 300».
Данный режим может быть использован для вентиляции пациентов с критическими состояниями различного генеза как с интактными легкими, так и с ОПЛ различной степени тяжести. Исследования, направленные на изучение места и роли данного режима в лечении различных форм дыхательной недостаточности, продолжаются.
Вентиляция с двумя фазами положительного давления в дыхательных путях (Biphasic positive airway pressure - BIPAP). В настоящее время под этой аббревиатурой на разных вентиляторах могут подразумеваться различные режимы. BIPAP был специально разработан, чтобы обеспечить вспомогательную вентиляцию с использованием назальной или ороназальной лицевой маски у пациентов с синдромом сонного апноэ. Респиратор имеет специальный клапан, чтобы поддерживать уровень инспираторного и экспираторного давления, который задается оператором. Вдох инициируется больным (триггерирование по потоку). Экспираторный поток определяется, когда инспираторный поток уменьшается ниже установленного производителем уровня (переключения фаз дыхательного цикла по потоку) или когда инспираторная фаза длится больше лимитного времени, обычно 3 с (переключение по времени).
Вентиляторы с режимами, похожими на BIPAP, в настоящий момент выпускаются многими производителями. Все они идентичны тем, что этот режим контролируется компрессорной воздуходувкой и обеспечивает вентиляцию с поддержкой давлением через маску. Эти вентиляторы предназначены функционировать с учетом утечки воздуха, поэтому они не имеют истинного клапана выдоха.
Принудительная минутная вентиляция (Mandatory Minute Ventilation - MMV) - это режим вентиляции с контролем по объему или по давлению. В настоящее время в основном используется для прекращения вентиляционной поддержки. Он гарантирует минимальный уровень вентиляции при спонтанном дыхании больного. Оператор, как правило, устанавливает параметры режима таким образом, чтобы гарантированная вентиляция была чуть меньше спонтанной вентиляции больного. Если измеренная вентиляция больного ниже гарантированного уровня, вентилятор добавляет принудительный вдох, чтобы защитить больного от снижения вентиляции ниже установленного уровня. Режим ММV представлен в аппаратах Drager Evita, Bear 5, Bear 1000, Engstrom Erica.
Главным недостатком этого режима является то, что вентилятор оценивает только минутный объем дыхания. Не учитывается возможность того, что дыхательный объем может снижаться, а частота дыхания возрастать до уровня, вызывающего усталость больного. В то же время МОД останется выше заданного уровня. Например, VT 1 л и частота 100 раз в мин эквивалентна вентиляции с дыхательным объемом 250,0 мл и частотой 40 раз в мин. Если сравнить альвеолярную вентиляцию в представленных случаях, считая, что объем мертвого пространства составляет 150 мл, то в первом примере альвеолярная вентиляция составит 8,5 л/мин, во-втором – 4,0 л/мин. Чтобы предотвратить уменьшение дыхательного объема и увеличение частоты дыхания на этом режиме, необходимо грамотно выставить параметры тревоги.
Режимы механической вентиляции с двойным контролем. В режимах с двойным контролем была сделана попытка реализовать возможность управления одним режимом как по давлению, так и по объему. Оба параметра не могут контролироваться одновременно, т.е. управляющий параметр просто чередуется. Можно условно выделить режимы, в которых двойной контроль осуществляется в пределах одного дыхательного цикла, и режимы, у которых контролируемые параметры меняются от цикла к циклу. В первом варианте, измерение объема (или другой переменной) может использоваться для переключения с вентиляции с контролем по давлению на контролируемую по объему (причем это происходит в середине дыхательного цикла - VAPS). Во втором, как правило, просто измеряется объем, чтобы изменить необходимый уровень давления (в следующем дыхательном цикле) для режима с контролем по давлению (PCV, PSV).
Поддержка давлением с обеспечением заданного объема (Volume-assured pressure support - VAPS). Этот режим позволяет вентилятору обеспечивать работу в режиме вентиляции с поддержкой давлением или же переключаться в пределах одного цикла с вентиляции с поддержкой давлением (соответственно, контролируемой по давлению) на вентиляцию, контролируемую по объему. Таким образом, два типа вентиляции могут быть реализованы в пределах одного дыхательного цикла: первый – вентиляция, контролируемая по давлению, триггерируемая больным или по времени, ограниченная по давлению, с переключением фаз дыхательного цикла по потоку. Второй – вентиляция, контролируемая по объему, инициированная больным или по времени, ограниченная по потоку, с переключением фаз дыхательного цикла по объему. Этот режим имеется в аппаратах Bird 8400ST (VAPS) и Bear 1000 (pressure augmentation - PA).
Данный режим вентиляции может быть реализован как в виде принудительной вентиляции, так и спонтанной вентиляции с поддержкой давлением. Концептуально его разрабатывали, чтобы в одном режиме вентиляции использовать паттерн потока вентиляции, контролируемого по давлению (убывающий поток), с возможностью гарантированной доставки определенного объема, как это происходит при объемной вентиляции. Изначально, режим VAPS рассматривали в качестве замены традиционной принудительной вентиляции (CMV -VC).
Как уже упоминалось, вдох может быть инициирован по времени или усилием больного. При инициации вдоха аппарат пытается быстро достигнуть уровня давления поддержки, при этом начальная скорость инспираторного потока будет зависеть от уровня давления поддержки и конструктивных особенностей аппарата. Далее скорость потока будет регулироваться так же, как и в режиме PSV. При достижении заданного давления поддержки и/или потока, выставленного оператором (максимальный инспираторный поток), респиратор сравнивает фактический дыхательный объем с заданным. Если полученный объем больше заданного, вентилятор продолжает и заканчивает инспираторную фазу практически в режиме вентиляции с поддержкой давлением (PSV). Соответственно, переключение на выдох будет происходить до достижения определенного потока. Дыхательный объем будет во многом зависеть от усилия больного и импеданса дыхательной системы. Например, при изменении усилия больного длительность и объем вдоха могут возрастать (цикл D). Если же доставленный объем при вентиляции с поддержкой давлением меньше заданного, вентилятор переключается в режим с контролем по объему и доставляет недостающую разницу до заданного объема, причем это делается с помощью потока, заданного оператором (циклы В и С). Естественно, что в такой ситуации могут увеличиваться инспираторное время и пиковое инспираторное давление. Обычно в современных респираторах время вдоха ограничено 3 с, а с целью предотвращения избыточного давления в дыхательном контуре выставляют ограничение максимального давления.
Вентиляция легких с регулируемым давлением и с контролем по объему (Pressure-Regulated Volume Control Ventilation - PRVCV). При установке параметров данного режима оператор выставляет определенный VT, максимальное давление, инспираторное время, отношение вдоха к выдоху и частоту. Вентилятор фактически функционирует в режиме PCV и при этом непрерывно измеряет доставляемый дыхательный объем. При необходимости респиратор прогрессивно увеличивает давление, пока дыхательный объем не будет соответствовать желаемой величине или же пока не будет достигнуто максимальное давление (т.е. пока не будет реализован любой из вариантов). Если целевой дыхательный объем превышен, уровень рабочего давления снижается. Этот режим вентиляции предназначен для пациентов, у которых самостоятельное дыхание практически отсутствует. Применение PRVC показано больным с астмой, хроническим обструктивным бронхитом, при недостаточности сил для дыхания, опасности высокого давления в дыхательных путях, при вентиляции с контролем по давлению и необходимости управления объемом для улучшения вентиляции. В настоящее время этот режим реализован в аппаратах SV 300, PURITAN-BENNET 840.
Поддержка объемом – (Volume Support VS). Режим вентиляции с поддержкой объемом представляет собой режим PSV с целевым дыхательным объемом. Оператор устанавливает уровень давления поддержки и желаемый дыхательный объем. Инспираторное давление прогрессивно повышается, пока не достигнет целевого объема или максимально возможного давления поддержки. Разница между VS и PRVCV в том, что при VS пациент дышит самостоятельно. Вдох триггерируется по давлению или по потоку, контроль за инспираторной фазой осуществляется так же, как и при PSV. Изменяя уровень поддерживающего давления на вдохе соответственно изменениям в механических свойствах легких/грудной клетки, аппарат поддерживает предварительно настроенные значения дыхательного и минутного объемов дыхания при минимально возможном уровне давления. Вдыхаемый поток имеет замедляющий характер. Инспираторное давление контролируется автоматически между уровнем РЕЕР и до уровня, который на 5 см Н2О ниже верхнего предела давления. В случае апное аппарат автоматически возвращается к PRVC.
Показания к применению VS: при недостатке сил для самостоятельного дыхания, необходимости постоянного изменения давления поддержки на вдохе, при удлиненном процессе отлучения от аппарата, в послеоперационном периоде при сохранной дыхательной функции, при необходимости частичной поддержки дыхания.
5. Высокочастотная вентиляция
Серьезно отличается от традиционной механической вентиляции легких. При ВЧВ частота дыхания во много раз больше нормальной физиологической частоты, а дыхательный объем гораздо меньше традиционного дыхательного объема. Выделяют три основных типа ВЧВ.
Высокочастотная вентиляция с положительным давлением (high-frequency positive pressure ventilation – HFPPV) в большей степени напоминает традиционную ИВЛ. Частота варьирует от 60 до 100 в мин (1-1,7 Гц), дыхательный объем хотя и уменьшен, но больше расчетного мертвого пространства. Одно из преимуществ такого режима – уменьшение пикового и среднего давления в дыхательных путях.
Высокочастотная инжекционная вентиляция (high-frequency jet ventilation - HFGV) обеспечивает частоту приблизительно от 100 до 600 циклов в минуту (1,7-10 Гц), дыхательный объем часто меньше объема мертвого пространства. Используется специальный инжекционный механизм, который направляет сжатый газ в нижние дыхательный пути с заданной частотой. Этот метод вентиляции незаменим, когда необходимо проведение ИВЛ в условиях негерметичного контура (операции на гортани и трахее)
Обычно в клинической практике при проведении высокочастотной осцилляторной вентиляции (high frequency oscillation – HFO) используется частота от 3000 до 4000 циклов в минуту (50-66,7 Гц). Дыхательный объем значительно меньше расчетного мертвого пространства, механизм, с помощью которого достигается альвеолярная вентиляция, до конца не известен. Этот режим уникален тем, что как инспираторная, так и экспираторная фаза являются активными.
Неинвазивная вентиляция через лицевую (специальную) маску все чаще используется для поддержки дыхания при хронической дыхательной недостаточности, а также при некоторых острых ситуациях. При правильно выдержанных показаниях неинвазивные методы могут устранить потребность в интубации, помочь избежать развития назокомиальной инфекции и других осложнений со стороны дыхательных путей.
Неинвазивная вентиляция имеет и ряд важных ограничений. Ее нельзя применить у возбужденных или коматозных больных, у пациентов с усиленной секрецией мокроты, с нестабильной гемодинамикой или чрезмерным ожирением.
Литература
1. «Неотложная медицинская помощь», под ред. Дж. Э. Тинтиналли, Рл. Кроума, Э. Руиза, Перевод с английского д-ра мед. наук В.И.Кандрора, д. м. н. М.В.Неверовой, д-ра мед. наук А.В.Сучкова, к. м. н. А.В.Низового, Ю.Л.Амченкова; под ред. Д.м.н. В.Т. Ивашкина, Д.М.Н. П.Г. Брюсова; Москва «Медицина» 2001
2. Интенсивная терапия. Реанимация. Первая помощь: Учебное пособие / Под ред. В.Д. Малышева. — М.: Медицина.— 2000.— 464 с.: ил.— Учеб. лит. Для слушателей системы последипломного образования.— ISBN 5-225-04560-Х
