Оптимизация параметров вентиляции у новорожденных на приборах фирмы "Штефан Гмбх" часть 2

ФЕНОМЕН "ВОЗДУШНОЙ ЛОВУШКИ"

Как показали современные исследования у 40% пациентов находящихся на ИВЛ наблюдается возникновение т.н. феномена «воздушной ловушки» (авто-РЕЕР, авто-ПДКВ). Причиной возникновения зтого явления будет незавершение выдоха до начала следующего аппаратного вдоха, в следствии зтого возникнет нарастание остаточной ёмкости лёгких и повышение внутриальвеолярного давления которые приведут к перераздуванию альвеол и снижению легочного кровотока. Авто-РЕЕР будет возникать при вентиляции с использованием высокой частоты дыхания, триггерных режимов, при проведении ИВЛ у больных с эмфиземой или частичной окклюзией дыхательных путей на любом уровне, а также при выборе нерациональных параметров вентиляции. С помощью графического монитора можно качественно и количественно определить авто-РЕЕР, а использование Termination Sensitivity эффектовно его устранить.

Характеристики графиков и петель при использовании TERMINATION SENSITIVITY

Рис. 8.0 показывает вентиляцию в триггерном режиме Assist Control. Механический вдох начинается после инициализации триггера (А).

Рис. 8.0 Преждевременное завершение выдоха

Обратите внимание на период низкого потока в конце выдоха на графике потока (B) и преждевременном завершении выдоха (C) из-за высокой частоты дыхания. Рис. 8.1 показывает поток в триггерном режиме при вентиляции по давлению. "Termination Sensitivity" позволяет врачу приспосабливать конечную точку потока к вызванному механическому дыханию. В этом примере, принудительное дыхание становится потокциклическое, изменяясь от 5 до 25 % и имея приоритет по времени от скорости вдоха. Все параметры вентилятора идентичны рис. 8.1 по сравнению с 8.0, с дополнением Termination Sensitivity 25 %. При этом важно обратить внимание на изменение графика потока. Продолжительность вдоха (D) и выдоха (E) определяются потоком, который уменьшает время вдоха и удлиняет время выдоха при неизменной частоте. Поскольку экспираторное время будет увеличено то уменьшится феномен "воздушной ловушки".

Клиническое значение
• Успешное использование вспомогательной вентиляции в неонатологии зависит от установки адекватного конца выдоха и дыхательного объёма. Уровень РЕЕР должен титроваться, чтобы поддерживать адекватный остаточный объём легкого, а установка PIP для обеспечения должного дыхательного объёма небходимого пациенту. Если зти два критерия выполнены, то пациент будет сам выбирать частоту дыхания. В этом случае на аппарате должна быть выставленна частота дыхания обеспечивающая адекватный минутный объём в случае апноэ.
• Экспиратроная синхронизация - важный компонент в управлени вентилятором позволяющий избегать "воздшной ловушки" и как следствие этого уменьшать или избегать возникновение авто-PEEP, динамическое перераздувание и повышать кардиореспираторную стабильность пациентов. Внутренний или авто-PEEP увеличивает работу дыхания пациента вызывая увеличение внутригрудного давления, которое может компрометировать функциональное состояние сердца, снижая венознный возврат.

• Авто-PEEP, возникающий в при вентиляции увеличивает нижнее давление (РЕЕР + авто-PEEP). Это приводит к увеличению PIP при объёмной вентиляции и уменьшение в дыхательном объеме при вентиляции по давлению.

• Termination Sensitivity облегчает синхронозацию, ограничивая дыхательный цикл по потоку. Таким образом, уменьшается время вдоха, а время выдоха увеличивается уменьшая, тем самым, отрицательные эффекты возникающие при незавершении выдоха.

• Termination Sensitivity позволяет врачу выбирать процент от пикового потока (измеренный в проксимальных дыхательных путях) при котором заканчивается вдох. Использование курсора на графическом мониторе позволяет более качественно подобрать необходимые значения данного параметра в диапозоне 5-25% от пикового потока.

• При неадекватной установке Termination Sensitivity будет иметь место снижение дыхательного объёма и снижение среднего давления в дыхательных путях.
• В зтом режиме вентиляции необходимо чаще оценивать состояние пациента и регулировать Termination Sensitivity при изменении в состоянии.
• Если вышеупомянутые вмешательства не заканчиваются улучшением синхронизации то необходимо усилить седатацию и заново оценить состояние пациента.

УВЕЛИЧЕНИЕ ЭКСПИРАТОРНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Характеристики графиков и петель при увеличении сопротивления выдоха
С помощью графического монитора можно идентифицировать увеличение экспираторного сопротивления из-за нарушения проходимости дыхательных путей или бронхоспазма. График потока на рис 9.0 указывает на увеличение экспираторного сопротивления. Поток выдоха возвращается к изолинии до начала следующего дыхания, поэтому, "воздушной ловушки" или авто-PEEP не возникает. PV петля на рис. 9.1 не отражает увеличение сопротивления дыхательных путей. Однако, FV петля демонстрирует увеличение экспираторной стадии.

Рис.9.1 Увеличение сопротивления выдоха

Клиническое значение
• Удлиннение зкспираторного времени указывает на возникновение препятствия на выдохе. Причинами зтого могут быть обструкция дыхательных путей, бронхоспазм или поломка клапана выдоха на вентиляторе.
• Обструкция дыхательных путей может быть вызванна следующими причинами:

1. Окклюзией интубационной трубки, мокротой, перегибом трубки, узкой трубкой

2. трахеобронхиальной маляцией
3. бронхоспазмом

• Врач, увидев на мониторе экспираторное сопротивление, должен оценить систему вентилятор-пациент. Для этого необходимо провести аускультацию, санацию дыхательных путей, проверить интубационную трубку и дыхательный контур.
• Трахеобронхиальная маляция наиболее видна на петле объем-поток, где конец потка выдоха удлиннён или переменен. Титрование РЕЕР может увеличивать открытие дыхательныех путей и облегчать выдох.

Бронхоспазм может быть подтвержден аускультативно. Если обнаружены тпичные дыхательные шумы, то должен быть решен вопрос о применении аэрозольной бронхолитической терапии. Графический анализ очень наглядно демонстрирует эффект терапии. Если кривая потока выдоха прибретает нормальный вид, увеличивается пиковый инспираторный поток и уменьшается время выдоха, то терапию бронхолитиками можно считать успешной.

ПЕРЕРАЗДУВАНИЕ
Большинство неонатальных респираторов не позволяют врачу, проводящему ИВЛ, контролировать дыательный объём поставляемый респиратором, при этом уровень пикового давления устанавливается по уровню оксигенации, а при отсутствии необходимой аппаратуры по экскурсии грудной клетки. При проведении ИВЛ в режиме «контроля по давлению» или «с контролем по объёму и поддержкой давлением», происходит парераздувание лёгких большим дыхательным объёмом на фоне неадекватного уровня пикового давления. Причинами этого могут быть отсутствие регулярного котроля за оксигенацией при установке уровня пикового давления после перевода на ИВЛ опираясь на т.н. «средние» параметры без учёта формы дыхательной недостаточности или при неадекватной оценке экскурсии грудной клетки. По мере прогрессирования или регрессирования заболевания лёгких происходит изменение комплайнса, что в конечном итоге изменяет необходимый дыхательный объём т.е. если в начале проведения ИВЛ у ребёнка с РДСН давлении вдоха 30 см.вд.ст. обеспечивало доставку ДО 7 мл/кг., то по мере разрешения заболевания и снижении степени ригидности лёгких при давлении 30 см.вд.ст. будет возрастать ДО до 15 мл/кг и более. Поэтому необходима постоянная оценка состояния лёгких и своевременная коррекция уровня пикового давления. Применение графического монитора позволяет в реальном времени оценивать легочную механику и своевременно определять и устранять возникающее перерастяжение.

Характеристика петели объём-давление и поток-объём, демонстрирующая перераздувание легких.

• С точки зрения легочной механики перераздувание это резкое уменьшение комплаинса возникающее в конце вдоха или увеличение давления вдоха без существенного увеличения дыхательного объёма.
• На петле объём-давление это выглядит уменьшением наклона петли в конце вдоха и появление т.н. «клюва»

Клиническое значение

• Перераздутие легкого может привести к вольюмотравме, баротравме, и увеличению легочного сосудистого сопротивления и как следствие этого к грубому нарушению вентиляционно перфузионных отношений, синдрому малого сердечного выброса, снижению диуреза.
• При исследовании газового состава крови низкое PaO2 сочетается с низким PaCO2.

• Чтобы уменьшать перераздутие, можно уменьшить PIP в вентиляции по давлению или уменьшать дыхательный объем при вентиляции по объёму.

• Также может быть полезна оптимизация применяемого уровня РЕЕР. Чрезмерные уровни РЕЕР могут вести к перераздутию более податливых областей легкого.

РЕСПИРАТОРНЫЙ ДИСТРЕСС-СИНДРОМ

Характеристики RDS на линейном графике в течении вентиляции по давлению (IMV)

• Рис 10.0 и 10.1 демонстрируют респираторную механику при РДС. Сравнивая эти графики с рис, 1.0 и 1.1 при нормальных состояниях легкого, можно увидеть снижение комплайнса легкого.

Рис. 11.0

• Дыхательный объем уменьшается в результате уменьшения комплаинса легкого.

Рис. 11.1

Рис. 11.2

• При уменьшении комплаинса может увеличиваться сброс в интубационной трубке, это может вызывать дальнейшее снижение дыхательного объема.

Клиническое значение.

• Потеря дыхательного объема встречается при этом режиме вентиляции в результате снижения комплаинса легкого, на фоне прогрессирования ателектазов, несбалансированности вентиляционно-перфузионных отношений, дыхательного ацидоза и гипоксемии. Эти рисунки показывают изменения механических свойств легкого у новорожденных с РДС. Для восстановления объемов легкого необходимо увеличивать PIP и среднее давление в дыхательных путях. При этом будет возрастать риск волюмо и баротравмы.

• Коррекция дыхательной недостаточности при РДС у недоношенных детей будет другой, чем у доношенных новорождённых. Лёгкое недоношенного ребёнка более восприимчиво к баро и волюмотравме. Стратегия вентиляции будет нацелена на снижение давления путем применения малых дыхательных объёмов (4-6 mL/Kg). Для поддержания PaCO2 и снижения риска осложнений, могут использоваться более высокие частоты дыхания. Легочная артериальная гипертензия возникающая у недоношенных в результате артериальной гипоксемии будет меньше из-за недоразвития гладких мышц легочных сосудов. Поэтому, у таких детей для снижения отрцательнного действия ИВЛ и уменьшения токсичности кислорода, допустима гиперкапния с умеренным дыхательным ацидозом.

• У доношенных детей с РДС, высока вероятность развития серьезной легочной артериальной гипертензии в результате артериальной гипоксемии. Поэтому, стратегия вентиляции должна быть нацелена на создание и поддержание умеренного дыхательного алкалоза (PCO2 25 - 30 mm Hg) и нормоксии для достижения легочной вазодилятации и уменьшения легочного сосудистого сопротивления. Для улучшения оксигенации и уменьшении FiO2 необходимо использовать дыхательный объём 8-10 mL/Kg с титруемым уровнем РЕЕР по уровню оксигенации. Для контроля за давлением и возможным перерастяжением используют анализ петли PV.

Характеристики графиков и петель при РДС при вентиляции «по давлению»

Рис.11.3 Потеря дыхательного объема и комплайнса при РДС

• Обратите внимание, что прогрессивная потеря комплайнса легкого изменила PV и FV петли. Уменьшенный наклон PV петли, (сравните с рис 1.1), указывает на уменьшение комплаинса.

• Дефицит сурфактанта вызывает потерю альвеолярной стабильности и развитие диффузных ателектазов. Альвеолярный коллапс и потеря остаточного объёма лёгкого, может встречаться в течение экспираторной стадии, если давление в дыхательных путях не адекватно альвеолярному давлению открытия. Обратите внимание на интервал задежки в течение начала вдоха, где увеличение давления происходит без прироста дыхательного объёма.

• FV петля демонстрирует снижение скорости потока в течение вдоха, из-за уменьшенного комплайнса легкого в сравнении с рис 1.1.

Клиническое значение.

• Часть давления во время вдоха будет расходоваться на преодоление интервала задержки. Доставка дыхательного объёма будет происходить после того как будет превышено давление открытия альвеол. Потеря остаточного объёма лёгкого требует высокого давления, чтобы поддерживать адекватный дыхательный объём.

• Увеличивая РЕЕР можно восстановить объем легкого и уменьшить давление надува, требуемое для доставики необходимого дыхательного объема. Когда РЕЕР оптимизирован, то улучшается динамический комплайнс, и требуется больший дыхательный объем для достижения установленного уровня PIP. Эти эффекты будут более выраженны через какое-то время, поскольку РЕЕР восстанавливает колабириванные альвеолы и остаточный объём лёгкого.

• Нужно стараться избегать чрезмерных уровней РЕЕР, чтобы минимизировать риск баро и волюмотравмы, особенно у недоношенных.

УВЕЛИЧЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ВДОХА

Графические характеристики увеличенного давления при РДС в течение вентиляции по давлению.

Обратите внимание, что восстановление дыхательного объема на PV графике (рис.) 11.5, возвращает кривой более нормальную форму, при зтом непроисходит перераздувания легких несмоторя на увеличение PIP.

Рис 11.4 Увеличение давления при РДС, увеличивает дыхательный объем

Форма FV петли (рис 11.5) показывает, что улучшается форма кривой потока в сравнении с рис 11.2, даже при уменьшенном комплаинсе.

Рис. 11.5

Перед увеличением давления необходимо провести комплексную оценку которая включает в себя гестационный возраст, вес тела и риск возникновения легочной баротравмы, определить допуски по гиперкапнии и выбрать необходимую частоту дыхания при которой будет поддерживаться адекватная минутная альвеолярная вентиляция при минимальном пиковом давлении.

Клиническое значение.

• Увеличение PIP способно восстановить дыхательный объем и улучшить альвеолярную вентиляцию, однако, врач должен помнить о отрицательном действии высокого давления. Верхние пределы давления должны устанавливаться в зависимости от гестационного возраста младенца. Принципы выбора дыхательного объема в зависимости от веса тела оговорены в начале этой главы.

При невозможности дальнейшего увеличения PIP для восстановления остаточного объёма и улучшения комплайнса можно увеличить время вдоха или поднять уровень PEEP.

УВЕЛИЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ ВДОХА

Характеристики графиков при увеличении времени вдоха на фоне РДС и вентиляции «по давлению».

• Увеличение времени вдоха и частоты рис. 11.6 по сравнению с рис. 11.2 без увеличения в PIP.

• График изменения давления в дыхательных путях имеет увеличенное плато, для улучшения альвеолярной вентиляции и увеличения среднего давлениия в дыхательных путях.

• Участок отсутствия потока демонстрирует потерю комплайнса легкого и появление плато вдоха без поддержки потоком.

• Увеличение времени вдоха и частоты дыхания иожет вызвать инверсию, вызывая уменьшение времени выдоха и возникновение "воздушной ловушки".

Клиническое значение

• Преждевременное завершение выдоха приводит к возникновению авто-PEEP, увеличивая риск возникновения баро или волюмотравмы. В течении данного режима вентиляции пациенты должны быть хорошо седатированны, поскольку возрастает риск десинхронизации.

При невозможности дальнейшего увеличения времени вдоха для обеспечения адекватной вентиляции необходимо снизить частоту дыхания увеличивая тем самым время выдоха и обеспечивая полный выдох. Для восстановления достаточной оксигенации, объемов лёгкого и динамического комплайнса необходимо оттитровать уровень PEEP.

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЕР

Характеристики увеличенного РЕЕР при РДС и вентиляции «по давлению»

Две PV петли на рис. 11.7 демонстрируют эффект увеличенного РЕЕР при РДС. Петля А была зарегистрирована при уровне РЕЕР + 2 cm H20. Петля B была зарегистрирована при идентичных установках вентилятора и при уровне РЕЕР + 6 cm H20.

Рис 11.7 Оптимизация РЕЕР

• Имеется небольшой подъем наклона на PV петле B. Уменьшение начального давления открытия при неизменном уровне PIP и увеличение дыхательного объема.

• Поскольку при увеличении РЕЕР восстанавливается остаточный объём лёгкого, увеличивается динамический комплайнс то присходит и увеличение дыхательного объема при неизменном уровне PIP.

Клиническое значение

• Оптимизация РЕЕР - необходимая процедура при проведении ИВЛ у больных с РДС. При увеличении РЕЕР восстановливается остаточный объём лёгкого, а дыхательный объем определяется уровнем PIP. В результате происходит улучшение динамического комплайнса.
Необходимо избегать черезмерных уровней РЕЕР, для уменьшения риска повреждения легкого отрицательного влияния на гемодинамику.
• Для оптимизации уровня РЕЕР используя графический монитор, увеличивать уровень РЕЕР постепенно, пока не будет достигнут лучший баланс для следующих переменных без проявления отрицательных гемодинамических эффектов:
1. Самый низкий уровень PIP, необходимый для адекватного Vt
2. Самый высокий комплайнс
3. Лучшее насыщение кислорода по пульсоксиметрии

ТЕРАПИЯ СУРФАКТАНТОМ

Изменение характеристики петель до и после введения сурфактанта при РДС.

Рис. 11.8 Эффекты терапии сурфактантом при RDS

• После введения сурфактанта увеличивается площадь ограниченная кривой потока инспирации в петле В и увеличивается дыхательный объем.
Изменение экспираторной кривой указывает на улучшение комплаинса.
Клиническое значение

Поскольку в динамике происходит снижение комплаинса, то будет возрастать дыхательный объём, поэтому необходимо контролировать дыхательный обьём для предотвращения волюмотравмы, гипервентиляции и перераздутия.
• Необходимо снизить уровень PIP, чтобы поддержать требуемый дыхательный объем.

Шалюгин А.Ю.
РКЦН ОДКБ №1
Екатеринбург
1999г.

Обзор терминологии вентилятора может быть полезен для понимания и интерпретации графики дыхательных путей, поскольку рекомендации по управлению вентилятором будут зависеть от выбора режима работы вентилятора который будет более соответствовать особенности легочной патофизиологии пациента и запросам спонтанного дыхания.
Характеристиками механической поддержки дыхания являются три параметра: «триггер», «цикл» и «предел». Характеристикой триггера будут параметры и способ инициирования механического вдоха. Установка уровня триггера называется "чувствительность" и определяет, какое усилие необходимо для начала механического вдоха. Имеются три типа триггеров вентилятора: по времени, по потоку, и по давлению.

Понятие «цикл» описывает механическое дыхание. Основные параметры: время и скорость потока.
«Предел» - параметр, управляющий в течение дыхательного цикла давлением или объемом.
Характеристикой поступления газа в легкие будет Форма кривой потока. При проведении ИВЛ у детей, обычно, используются две формы потока: постоянная (квадратная форма) или переменная (нисходящая). При использовании этих терминов, типы дыхания доступные на большинстве неонатально-педиатрических вентиляторах могут классифицироваться как:

• Вентиляция инициированная временем, триггером по потоку или давлению, ограниченная давлением, с переключением по времени (тайм циклическая) с постоянным потоком.
• Вентиляция инициированная временем или триггером по давлению, ограниченная объёмом, с переключением по времени (тайм циклическая) с постоянным потоком.

Добавление поддержки давлением (PS) к детским вентиляторам, добавляет ещё один тип:

• Вентиляция инициированная триггером по давлению, ограниченная давлением, с переключением по потоку (поток циклическая) с переменным потоком.