Механическая вентиляция легких

rx online

Введение

Механическая вентиляция легких (МВ) является мерой жизнеобеспечения, которая используется, когда дыхательная система пациента не в состоянии удовлетворить метаболические потребности организма. Показания к применению МВ варьируют от патологических процессов, влияющих на газообмен, до простого “выключения” системы управления дыханием во время анестезии. Механическая вентиляция обычно начинается с фазы контролируемой вентиляции, во время которой врач полностью контролирует процесс вентиляции, обеспечивая минимальный уровень газообмена и адекватный мышечный отдых. После того, как основное заболевание было исправлено, начинается переходная фаза, в которой пациент постепенно начинает участвовать в процессе вентиляции легких. На этом этапе, который называется вспомогательной вентиляцией, цель состоит в том, чтобы обеспечить вентиляционную поддержку, синхронизированную по времени и величине с инспираторным усилием пациента, поскольку уровень механической вентиляции постепенно снижается.

Наибольшие успехи в МВ соответствуют разработке новых режимов вспомогательной вентиляции. Под влиянием важных технических новшеств эти новые режимы обеспечивают теоретические преимущества по сравнению с традиционными режимами вспомогательной вентиляции, такими как вентиляция с регулируемой вентиляцией или вентиляция под давлением. Однако их медленное внедрение в клиническую практику и тот факт, что их превосходство с точки зрения клинических исходов еще не было твердо установлено, привели к тому, что традиционные способы остаются наиболее широко используемыми методами.Один

В настоящем обзоре описываются новые режимы вспомогательной вентиляции, которые были сгруппированы следующим образом: (1) режимы, которые адаптируются к мгновенному инспираторному усилию пациента, такие как пропорциональная вспомогательная вентиляция (PAV) и нейронно-регулируемая вентиляционная помощь (NAVA); (2) автоматизированные режимы, которые могут быть адаптированы к требованиям пациента, такие как адаптивная вспомогательная вентиляция (ASV) и система NeoGanesh, продаваемая как SmartCare™; и (3) режимы, которые вводят биологическую вариабельность в вентиляционный паттерн, такие как вентиляция с переменным давлением (V-PSV) или “шумная вентиляция”.
Проблемы вспомогательной вентиляции

Вспомогательная вентиляция имеет сложную задачу согласования работы двух сложных систем, т. е. пациента и вентилятора–каждая со своим центром управления и вентиляторным насосом (фиг. 1). Система управления дыханием (RCS) состоит из автоматической системы и добровольной системы. Первый интегрирует информацию от неврологических и химических периферических афферентов на уровне ствола мозга, в то время как добровольная или поведенческая система, в свою очередь, расположена в надмедуллярных и корковых структурах. У здоровых людей дыхательный стимул имеет три основных источника: (1) Химический, опосредованный изменениями PaO2, PCO2 и pH; (2) метаболический, опосредованный менее известными механизмами; и (3) сознательное происхождение, которое исчезает во время фазы сна.2 фактически, во время сна дыхательный паттерн почти исключительно обусловлен химическими стимулами, что, например, объясняет апноэ, наблюдаемые в ответ на незначительные изменения PCO2 у седативных пациентов.3 во время бодрствования система произвольного контроля активируется и влияет на дыхательные паттерны переменным и часто непредсказуемым образом. В результате у пациентов, подвергнутых вспомогательной вентиляции, могут развиться сложные дыхательные паттерны, которые влияют на взаимодействие с вентилятором, тем самым усложняя механическую помощь.
Принципы взаимодействия пациента с аппаратом ИВЛ. Вспомогательная вентиляция имеет сложную задачу согласования работы двух сложных систем, т. е. пациента и вентилятора–каждая со своим собственным центром управления и вентиляторным насосом. Система управления дыханием (RCS) является сложной и состоит из автоматической системы и добровольной системы. Афференты передают раздражители от сенсоров (центральных и периферических хеморецепторов, рецепторов растяжения и мышечных рецепторов) в систему управления, регулирующую нервный дыхательный импульс. Система автоматического управления излучает эфференты (моторные нейроны), которые активируют и регулируют мышечный насос. Добровольная система в свою очередь может модулировать деятельность автоматической системы или сразу активировать насос мышцы.
Рисунок 1.

Принципы взаимодействия пациента с аппаратом ИВЛ. Вспомогательная вентиляция имеет сложную задачу согласования работы двух сложных систем, т. е. пациента и вентилятора–каждая со своим собственным центром управления и вентиляторным насосом. Система управления дыханием (RCS) является сложной и состоит из автоматической системы и добровольной системы. Афференты передают раздражители от сенсоров (центральных и периферических хеморецепторов, рецепторов растяжения и мышечных рецепторов) в систему управления, регулирующую нервный дыхательный импульс. Система автоматического управления излучает эфференты (моторные нейроны), которые активируют и регулируют мышечный насос. Добровольная система в свою очередь может модулировать деятельность автоматической системы или сразу активировать насос мышцы.

Для активации мышечного насоса система автоматического управления передает дыхательные импульсы по эфферентам (двигательным нейронам). Добровольная система не только непосредственно взаимодействует с автоматической системой, но и имеет эфференты, которые могут непосредственно активировать мышечный насос, не проходя через фильтр автоматического управления2 (фиг. 1). Трудность гармонизации дыхательного цикла, генерируемого этим комплексом РКС, с механическим циклом ИВЛ отражается в том, что оба они находятся в явной асинхронности примерно у 25% всех пациентов.4 элементом, который способствует этой ситуации, является тот факт, что традиционные режимы вентиляции являются жесткими–выдача префиксных объемов или давлений без учета частых изменений требований пациента или изменений между состояниями сна и бодрствования. Кроме того, в случае вспомогательной контролируемой вентиляции врач назначает фиксированное время вдоха, которое редко совпадает с физиологически изменяемым временем, установленным центром управления дыханием (нейронное время).
Режимы ассистирования адаптированы к мгновенному инспираторному усилию пациента

Эти режимы представлены PAV и NAVA, и открыли новый диапазон возможностей для вспомогательной вентиляции. Основываясь на твердых физиологических принципах, эти методы предлагают ряд теоретических преимуществ, которые делают их особенно привлекательными для улучшения синхронизации пациент–вентилятор. Это связано с тем, что в этих режимах РКС пациента берет под свой контроль респиратор и свободно определяет свой собственный дыхательный паттерн. Следовательно, ни один из объектов, таких как объем, давление и поток, не установлен заранее; скорее вентилятор просто помогает шаблону, выбранному пациентом. В обоих указанных режимах вентилятор функционирует как дополнительная мышца, пропорционально способствующая мгновенным усилиям пациента на протяжении всей фазы вдоха. Кроме того, и в отличие от других режимов, вентиляционная помощь прекращается одновременно с усилием пациента. Это обеспечивает улучшенную гармонию между механическим и нервным временем вентиляции.

После взятия под контроль РКС, вентиляторный паттерн восстанавливает характерную изменчивость естественного респираторного паттерна. Кроме того, в условиях, когда РКС функционально интактен, афференты от химических и нейронных датчиков модулируют интенсивность и характеристики дыхательного импульса. Это означает, что как PAV, так и NAVA теоретически представляют меньший риск недостаточной или чрезмерной помощи, что часто является причиной асинхронности с традиционными режимами.5 оба режима помощи требуют достаточной бдительности пациента и функциональной целостности RCS, на которую влияет седация.
Пропорциональная вспомогательная вентиляция

Пропорциональная вспомогательная вентиляция (ПАВ) была введена в начале девяностых годов 6 и представляет собой синхронизированный режим вспомогательной вентиляции,в котором вентилятор обеспечивает помощь давления, пропорциональную мгновенному усилию пациента.
Принципы пропорциональной вспомогательной вентиляции

В системе PAV вентилятор обнаруживает инспираторное усилие пациента точно измеряя подачу и том выходя вентилятор к пациенту. Оба параметра обусловлены инспираторным снижением альвеолярного давления, которое пациент создает за счет сокращения мышц. Подача и том усилены соответственно регулируемыми регуляторами усиления, и сумма обоих образовывает сигнал управления который производит реакцию давления вентилятора. Последний реагирует с быстрой подачей потока в ответ на этот управляющий сигнал (фиг. 2).
Схематическое представление системы ПАВ. Режим PAV обеспечивает помощь пропорциональную усилию через непрерывное измерение подачи и Тома (1) выходя вентилятор к пациенту, подготовленному к давлению мышцы (Pmus) произведенному пациентом и которое водит к уменшению в альвеолярном давлении (Palv). Поток и объем усиливаются (AF и AV) регулируемыми регуляторами усиления (2), и сумма обоих сигналов соответствует входному управляющему сигналу (3), который генерирует реакцию давления двигателя вентилятора. Последний приводит в движение поршень, заставляя вентилятор реагировать быстрой подачей потока к пациенту пропорционально его или ее ладони, преодолевая упругое и резистивное давление. Кривые «давление-время» и «поток-время», полученные в результате механического цикла (4), показывают, что картина повышения давления является постепенной, достигая максимального значения в конце вдоха и проявляя пропорциональность во все времена. Отметим, что экспираторный цикл совпадает с падением инспираторного давления, т. е. прекращением инспираторного усилия (вторая ломаная линия), и тем более с физиологической синусоидальной морфологией течения инспираторной фазы.
Рис. 2.

Схематическое представление системы ПАВ. Режим PAV обеспечивает помощь пропорциональную усилию через непрерывное измерение подачи и Тома (1) выходя вентилятор к пациенту, подготовленному к давлению мышцы (Pmus) произведенному пациентом и которое водит к уменшению в альвеолярном давлении (Palv). Поток и объем усиливаются (AF и AV) регулируемыми регуляторами усиления (2), и сумма обоих сигналов соответствует входному управляющему сигналу (3), который генерирует реакцию давления двигателя вентилятора. Последний приводит в движение поршень, заставляя вентилятор реагировать быстрой подачей потока к пациенту пропорционально его или ее ладони, преодолевая упругое и резистивное давление. Кривые «давление-время» и «поток-время», полученные в результате механического цикла (4), показывают, что картина повышения давления является постепенной, достигая максимального значения в конце вдоха и проявляя пропорциональность во все времена. Отметим, что экспираторный цикл совпадает с падением инспираторного давления, т. е. прекращением инспираторного усилия (вторая ломаная линия), и тем более с физиологической синусоидальной морфологией течения инспираторной фазы.

Пропорциональность помощи определяется уравнением движения дыхательной системы. Согласно этому уравнению, общее давление, которое должно быть применено для инсуффляции легких, должно преодолевать резистивное давление (поток×сопротивление) и упругое давление втягивания (объем×эластичность) дыхательной системы:

Во время вспомогательной вентиляции, общее давление сумма давления произведенного сужением мышцы пациента (Pmus) и давления произведенного вентилятором (Pvent).

Уровни помощи подачи и Тома отрегулированы независимо потребителем. Это требует оценки пассивных механических характеристик, сопротивления и эластичности, в начале регулировки и на прерывистой основе. После того, как они известны, помощь давления, предоставляемая вентилятором, определяется суммой помощи потока и объема:

Из-за изменяющейся природы дыхательной механики, система требует частого измерения эластичности и сопротивления. Следовательно, существует риск чрезмерной или недостаточной помощи в случае ошибки оценки или отсутствия согласованности между оценочными и фактическими значениями. В случае чрезмерной оценки компенсация является чрезмерной, и цикл выдоха может быть задержан, продлевая помощь за пределами прекращения вдыхательного усилия со стороны пациента–это известно как явление “бегства”.7,8

Упрощенная и улучшенная форма недавно была введена, вызванная пропорциональной вентиляцией голевой передачи с нагрузк-регулируемыми коэффициентами усиления, или PAV+. Этот режим предлагает 2 существенных улучшения: (1) неинвазивное и полунепрерывное измерение дыхательных механиков, позволяющ автоматической регулировке короткозамкнутого витка уровня голевой передачи. Это измерение производится путем введения коротких пауз (300 мс) в конце вдоха каждые 8-15 вдохов для оценки сопротивления 9 и эластичности 10; и (2) автоматическая регулировка одного уровня потока и объема помощи, которая становится постоянной частью измеренных значений сопротивления и эластичности.
Функционирование пропорциональной вспомогательной вентиляции с регулируемыми по нагрузке коэффициентами усиления (PAV+)

Во время вентиляции в режиме PAV+ нам просто нужно отрегулировать процент, на который вентилятор должен помочь пациенту. Соответственно, вспомогательный уровень 70% означает, что вентилятор будет вносить 70% в общее достигнутое давление, оставляя оставшиеся 30% пациенту. Пропорциональность упрощается следующим образом:

Для уровня помощи 70%, пропорциональность 3; другими словами, система умножает мгновенную помощь давления фактором 3.

После активации инспираторного триггера через давление или поток, инспираторное давление прогрессирует с установленной пропорциональностью, следуя профилю, идентичному профилю Pmus. Результатом является постепенное повышение давления, достигающее максимального давления только в конце вдоха. В момент, когда усилие пациента начинает уменьшаться, подача потока также уменьшается–экспираторный цикл, поэтому обычно совпадает с прекращением усилия пациента.
ПАВ и ПАВ+: клиническая характеристика

Много клинических исследований сравнивали физиологопсихологические преимущества PAV против обычных режимов голевой передачи. Компания Marantz и соавт.7 охарактеризована физиологическая реакция на ПАВ у пациентов, зависимых от искусственной вентиляции легких. Они обнаружили, что во время ПАВ, при отсутствии ограничений, налагаемых механикой дыхания, RCS пациента определяет приливный объем (Vt) и частоту в ответ на переменные уровни помощи. Пациенты склонны снижать Вт и увеличивать частоту, чтобы поддерживать выбранный минутный объем. Это приводит к снижению давления на вдохе.

По отношению к вентиляции поддержки давления (RSV), PAV показывало подобную разрядку мышцы 11–14 и более лучшую компенсацию гиперкапнии.15 в ответ на увеличение упругой нагрузки на 30%, Kondili et al.16 зафиксирована большая эффективность в компенсации (меньшее увеличение работы дыхания) с ПАВ+, чем с ПСВ. Xirouchaki и соавт. сравнивали эффективность ПСВ против ПАВ+ в поддержании критических пациентов зависимых от искусственной вентиляции легких при искусственной вентиляции легких. Они обнаружили, что PAV+ значительно увеличивает вероятность сохранения спонтанной вентиляции, в дополнение к значительному снижению асинхронности пациент-вентилятор.17 именно благодаря уменьшению асинхронности пациент-вентилятор, Bosma и др. показал ПАВ, чтобы позволить себе превосходное качество сна, с меньшим количеством сбоев, по сравнению с ПСВ.Восемнадцать

Система PAV зависит от пневматического запуска и поэтому имеет те же ограничения для инспираторного цикла у пациентов с динамической гиперинсуффляцией и внутренним положительным давлением выдоха (PEEP), что и традиционные режимы. Хотя цикличность выдоха, основанная на потоке, сопровождает прекращение инспираторного усилия, асинхронность выдоха была описана, в частности, с высоким уровнем помощи.Девятнадцать

Режим PAV можно также использовать в неинвазивной вентиляции (NIV). По сравнению с ПСВ, в основном у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), ПАВ обычно обеспечивает более высокий уровень толерантности, лучшую физиологическую реакцию и меньшее количество осложнений.20-22 однако ПАВ не был связан со снижением потребности в интубации по сравнению с ПСВ. Это может быть связано с тем, что утечка–основная причина дезадаптации и асинхронности во время NIV23–одинаково влияет на запуск в PAV и в PSV.
Пропорциональные вентиляция и контроль голевой передачи

С системой PAV+ мы имеем полунепрерывный контроль эластичности и сопротивления дыхательной системы. Помимо предоставления ценной эволюционной информации, она позволяет сразу оценить реакцию организма на изменения параметров дыхания или быстро выявить возможные осложнения. Система также способна оценивать и контролировать Pmus, который является единственным неизвестным фактором уравнения движения. Зная Pmus, мы в свою очередь можем рассчитать работу дыхания, помогая выбрать адекватный уровень помощи с целью избежать чрезмерной мышечной работы или отдыха.Двадцать четыре
На нейронном уровне регулировать вентиляторными помочь

Neurally adjusted ventilatory assist (NAVA) — это новый режим вспомогательной вентиляции, синхронизированный и пропорциональный усилиям пациента, который стал доступен только в последние несколько лет.25 в качестве управляющего сигнала как для вспомогательного, так и для инспираторного и экспираторного цикла вентилятора в этом режиме используется электрическая активность диафрагмы (EAdi). Последний регистрируется с помощью чреспищеводной электромиографии с использованием модифицированной назогастральной трубки, также известной как катетер EAdi, который аналогичен по размеру и функции обычной назогастральной трубке, но оснащен несколькими микроэлектродами на дистальном конце для регистрации EAdi. Правильное позиционирование катетера осуществляется с помощью чреспищеводного электрокардиографического сигнала, записанного через те же электроды, что и проводник. Оператор может проверить правильное позиционирование (в пищеводном отверстии) на экране вентилятора, основываясь на простом алгоритме.Двадцать шесть
Электрическая активность диафрагмы

Использование EAdi для управления вентилятором имеет ряд теоретических преимуществ. По сути, EAdi-это сигнал, который непосредственно (т. е. без расчетов или оценок) измеряет эфференты от RCS, интегрируя сумму времени и пространства нервного дыхательного импульса, который приводит к активации диафрагмы.27 амплитуда сигнала зависит от степени рекрутирования и от интенсивности и частоты срабатывания двигательных единиц, а следовательно, отражает интенсивность, с которой пациент желает дышать.27,28 от его происхождения, сигнал принимает меньш чем 20мс в вызывать механическую реакцию диафрагм29–это был около 3 до 4 раза более быстро чем пневматическое время на ответ пуска современных вентиляторов. Таким образом, это сигнал, наиболее близкий к происхождению дыхательного стимула, который может предложить современная технология.
Функционирование системы NAVA

Во время NAVA, инспираторный задействовать определен обнаружением высоты EAdi над экспираторным уровнем, с порогом чувствительности определенным оператором. Цикл выдоха происходит, когда EAdi уменьшается до 70% от максимального значения вдоха (рис. 3). Это позволяет регулировать продолжительность механического времени вдоха и выдоха до нервного времени вдоха и выдоха пациента, определяемого RCS, таким образом, что никакой другой режим вентиляции не может сделать.30 кроме того, система NAVA устраняет ограничения пневматического запуска, поскольку на нее не влияют утечки или наличие динамической гиперинсуффляции. Это определяет NAVA как режим вентиляции, который теоретически предлагает наибольший уровень синхронизации пациента и вентилятора.
Сигнал EAdi и характерные дыхательные кривые во время вентиляции в NAVA. А) сигнал EAdi. Начало вдоха дается увеличением активности EAdi (первая ломаная линия) от экспираторной активности, которая в нормальных условиях равна 0. В точке, где EAdi достигает порогового значения (первая пунктирная линия), вентилятор начинает помогать, пока EAdi не упадет до 70% от максимального значения (вторая пунктирная линия). Нервное инспираторное время включает период между двумя сплошными линиями и заканчивается, когда EAdi достигает своего максимального значения. Механическое вентиляционное время включает период между двумя ломаными линиями (инспираторный и экспираторный циклы). Обратите внимание, что, хотя и минимально, существует фазовая задержка во времени между нейронным и механическим временем из-за наложенных критериев циклирования. (B) кривые, соответствующие давлению, потоку и EAdi цикла, показывают совершенную инспираторную (первая ломаная линия) и экспираторную циклическую синхронность, полученную сразу после начала нервного времени пациента, в отношении прекращения инспираторного усилия. Таким же образом, как и в PAV, давление постепенно, а в NAVA следует или параллельна морфологии инспираторной фазы EAdi. Уровень NAVA равен 1, и мы видим, что достигнутое давление конца вдоха составляет 22cmH2O, что соответствует уровню EAdi (=12)×NAVA (=1)+PEEP (=10).
Рисунок 3.

Сигнал EAdi и характерные дыхательные кривые во время вентиляции в NAVA. А) сигнал EAdi. Начало вдоха дается увеличением активности EAdi (первая ломаная линия) от экспираторной активности, которая в нормальных условиях равна 0. В точке, где EAdi достигает порогового значения (первая пунктирная линия), вентилятор начинает помогать, пока EAdi не упадет до 70% от максимального значения (вторая пунктирная линия). Нервное инспираторное время включает период между двумя сплошными линиями и заканчивается, когда EAdi достигает своего максимального значения. Механическое вентиляционное время включает период между двумя ломаными линиями (инспираторный и экспираторный циклы). Обратите внимание, что, хотя и минимально, существует фазовая задержка во времени между нейронным и механическим временем из-за наложенных критериев циклирования. (B) кривые, соответствующие давлению, потоку и EAdi цикла, показывают совершенную инспираторную (первая ломаная линия) и экспираторную циклическую синхронность, полученную сразу после начала нервного времени пациента, в отношении прекращения инспираторного усилия. Таким же образом, как и в PAV, давление постепенно, а в NAVA следует или параллельна морфологии инспираторной фазы EAdi. Уровень NAVA равен 1, и мы видим, что достигнутое давление конца вдоха составляет 22cmH2O, что соответствует уровню EAdi (=12)×NAVA (=1)+PEEP (=10).
(0.23 МБ).

Таким же образом, как и во время PAV, инспираторная помощь всегда пропорциональна усилию пациента и определяется константой пропорциональности, регулируемой оператором, называемой уровнем NAVA, который усиливает мгновенное прогрессирование EAdi во время фазы вдоха. Давление в дыхательных путях (Лапа) над уровнем писка, в каждый момент во время вдоха, выражается следующим образом:

Были предложены различные методы для корректировки уровня NAVA, который теоретически должен быть таким, чтобы обеспечить адекватный уровень мышечной разрядки. Брандер и соавт. описали метод, основанный на реакции Vt и Paw на восходящие уровни NAVA.31 начиная с низких уровней, авторы описали двойной ответ, включающий постепенное увеличение до определенного уровня NAVA, за которым Vt и Paw достигают плато. Оптимальный уровень NAVA будет совпадать с переходом от восходящей фазы к плато-фазе значений Vt и Paw. Розе и соавт. в свою очередь предложили корректировку до уровня NAVA, который достигает 60% от максимального EAdi, полученного после стандартизированного теста с минимальной помощью (вентиляция поддержки давления с 7cmh2o и PEEP 0) с продолжительностью 1h. 32
NAVA: клинические характеристики

Несколько клинических исследований оценивали и сравнивали физиологопсихологическую реакцию к NAVA. Эти исследования последовательно фиксировали значительное улучшение синхронизации пациент-вентилятор, меньшую тенденцию к чрезмерной помощи и большую вариабельность респираторного паттерна по сравнению с ПСВ в разных группах пациентов.33-40 неэффективное усилие, т. е. инспираторное усилие пациента, не сопровождающееся механической помощью, практически исчезает вместе с Нава.34 точно так же, в отличие от ПСВ,было показано, что увеличение уровня помощи оказывает меньшее влияние на время цикла вдоха и выдоха, 35 обеспечивая лучшую синхронность в широком диапазоне помощи. Patroniti и соавт.38 опубликовали подробное описание вентиляционной картины во время Нава. У пациентов с дыхательной недостаточностью авторы сравнивали реакцию на повышение уровня NAVA с повышением уровня PSV (Рис.2). 4). С NAVA пациенты сохраняли аналогичные значения Vt и частоты дыхания, даже при высоких уровнях assist, несмотря на увеличение лапы, что соответствовало снижению EAdi. Напротив, во время PSV как Vt, так и давление увеличились (до >100% с максимальным уровнем), в то время как частота и EAdi уменьшились.
Влияние различных уровней NAVA и поддержки давления. Обратите внимание, что в NAVA, и в отличие от вентиляции поддержки давления (PSV), большие уровни помощи не увеличивают приливный объем или уменьшают частоту дыхания, а давление в дыхательных путях достигает плато с более высокими уровнями помощи–соответствующими уменьшению EAdi. Увеличение assist сопровождается увеличением вариабельности приливного объема в NAVA, в то время как он уменьшается в PSV. PS: вентиляция поддержки давления; EAdi: электрическая деятельность диафрагмы; CV eadi пик: коэффициент вариации электрической активности диафрагмы; CV TV: коэффициент вариации приливного объема; Paw: давление в дыхательных путях; RR: частота дыхания; TV/кг: приливный объем на кг идеального веса. * p<0,05 по сравнению с самым низким уровнем помощи для того же режима вентиляции. ** p<0,05 по сравнению с самым высоким уровнем помощи для того же режима вентиляции.

Влияние различных уровней NAVA и поддержки давления. Обратите внимание, что в NAVA, и в отличие от вентиляции поддержки давления (PSV), большие уровни помощи не увеличивают приливный объем или уменьшают частоту дыхания, а давление в дыхательных путях достигает плато с более высокими уровнями помощи–соответствующими уменьшению EAdi. Увеличение assist сопровождается увеличением вариабельности приливного объема в NAVA, в то время как он уменьшается в PSV. PS: вентиляция поддержки давления; EAdi: электрическая деятельность диафрагмы; CV eadi пик: коэффициент вариации электрической активности диафрагмы; CV TV: коэффициент вариации приливного объема; Paw: давление в дыхательных путях; RR: частота дыхания; TV/кг: приливный объем на кг идеального веса. * p<0,05 по сравнению с самым низким уровнем помощи для того же режима вентиляции. ** p<0,05 по сравнению с самым высоким уровнем помощи для того же режима вентиляции.

Таким же образом, как и во время ПАВ, исследования с NAVA показали, что пациенты, как правило, выбирают защитный приливный объем (6 мл/кг) с умеренными уровнями помощи и в целом более высокой частотой дыхания.

Было показано, что режим NAVA облегчает вспомогательную вентиляцию также у пациентов с серьезными нарушениями функции дыхания. В связи с этим режим NAVA уменьшал асинхронность у пациентов, подвергнутых экстракорпоральной оксигенационной поддержке и с сильно нарушенной растяжимостью легких 37 по сравнению с PSV, и достигал лучшей ауторегуляции PCO2 при отлучении от экстракорпоральной оксигенации41-в обоих случаях сохраняя защитные вентиляторные параметры с низкими значениями Vt.

Из-за своих рабочих характеристик NAVA может быть особенно интересен в контексте NIV, поскольку он не подвержен утечкам. В связи с этим, Piquilloud et al.42 и Бертран и др.43 сообщили о значительном снижении асинхронности с NAVA по сравнению с PSV во время Нив как у пациентов с обострением ХОБЛ, так и у пациентов с гипоксемией.
Нава и мониторинг

Сигнал EAdi предлагает новые и интересные возможности в дыхательном контроле. Обеспечивая прямое и непрерывное измерение Центрального дыхательного стимула пациента, сигнал позволяет нам оценить реакцию на изменения уровня помощи, обнаружить апноэ, оценить седативные эффекты, а также оценить нервный дыхательный стимул. EAdi является лучшим инструментом, доступным для мониторинга синхронизации пациент–вентилятор, так как он предлагает прямую информацию о нервных инспираторных и выдыхательных времен и их связи с механическими временами. Это позволяет определить нейронную частоту (реальную частоту пациента), тем самым повышая значение этой переменной при определении степени стресса или самочувствия пациента. Недавно был описан ряд индексов, полученных из сигнала EAdi. Эффективность Neuroventilatory, измеряется в Вт/EAdi, свидетельствует о способности диафрагмы для создания объема, стандартизированными в отношении нейронных стимулов. В одном и том же параметре он интегрирует информацию о дыхательном стимуле, функции диафрагмы и дыхательной нагрузке и, как было показано, является хорошим предиктором отнятия от груди.44,45 Нейромеханическая эффективность, измеренная как Paw / EAdi во время окклюзии, в которой пациент вдыхает против закрытого клапана, обеспечивает оценку способности диафрагмы генерировать силу по отношению к нервному инспираторному усилию. Основываясь на нейромеханической эффективности, Bellani et al. получили метод оценки Pmus от EAdi, тем самым получая более объективную информацию для определения наилучшего уровня NAVA.Сорок шесть
Автоматизированные режимы, адаптируемые к требованиям пациента

Эти режимы охватывают замкнутые режимы управления, которые включают алгоритмы и правила управления, которые передают физиологические и клинические принципы рассуждения автоматизированным протоколам помощи. В соответствии с различными физиологическими и клиническими целями эти режимы автоматически регулируют давление или уровни минутного объема, вводимые пациенту, адаптируясь к потребностям последнего с течением времени. Адаптивная поддерживающая вентиляция (АСВ) выполняет циклическую регулировку приливного объема (за счет изменения давления) и частоты дыхания, адаптируя их к изменениям в механике дыхания. NeoGanesh или SmartCare™ в свою очередь выполняет регулировки, в циклах нескольких минут, в поставленной вентиляции поддержки давления, приспосабливая уровни к изменяя условиям пациента. Цель состоит в том, чтобы имитировать клинические рассуждения, чтобы избежать недостаточной или чрезмерной помощи и добиться снижения автоматизированной поддержки.
Адаптивная поддержка вентиляции

Адаптивная поддерживающая вентиляция (АСВ), описанная в начале девяностых годов,основана на физиологическом принципе, описанном Отисом и Mead47, 48 который устанавливает, что для данного уровня альвеолярной вентиляции существует оптимальная частота дыхания, что приводит к меньшей работе дыхания–своего рода “закон минимальных усилий”. Согласно этому принципу, чтобы достичь одного и того же уровня альвеолярной вентиляции на очень низких частотах, требуется большее Вт, увеличивающее работу по преодолению упругой нагрузки дыхательной системы. Напротив, на высоких частотах работа дыхания должна увеличиваться для преодоления резистивной нагрузки, при этом паттерн характеризуется быстрым неглубоким дыханием. Между этими двумя крайностями лежит оптимальное сочетание частоты и объема для достижения желаемой альвеолярной вентиляции.
Функционирование АСВ

В отличие от других исследованных режимов, ASV фактически является смешанным режимом, который может функционировать как контролируемый или вспомогательный режим в зависимости от вклада пациента.

На рисунке 5 схематично представлены принципы функционирования и управления системой АСВ. Оператор устанавливает целевой процент минутного объема в зависимости от массы тела пациента.

Функционирование АСВ. Перед началом работы врач вводит данные, относящиеся к весу пациента, процентному минутному объему (оцениваемому априори в зависимости от состояния пациента и заболевания), FiO2, PEEP и максимальному пределу давления вдоха (Pmax). Анализ кривой поток-объем определяет постоянную времени выдоха, а подгонка минимальных квадратов используется для расчета механики дыхания и наличия собственного писка. Алгоритм управления с замкнутым контуром системы ASV регулирует давление вдоха в соответствии с итерационным уравнением, полученным из Otis и Mead. Комбинации целевого минутного объема и частоты непрерывно регулируются для достижения и удержания пациента на минутно-изоволюметрической кривой (IsoVM).
Рисунок 5.

Функционирование АСВ. Перед началом работы врач вводит данные, относящиеся к весу пациента, процентному минутному объему (оцениваемому априори в зависимости от состояния пациента и заболевания), FiO2, PEEP и максимальному пределу давления вдоха (Pmax). Анализ кривой поток-объем определяет постоянную времени выдоха, а подгонка минимальных квадратов используется для расчета механики дыхания и наличия собственного писка. Алгоритм управления с замкнутым контуром системы ASV регулирует давление вдоха в соответствии с итерационным уравнением, полученным из Otis и Mead. Комбинации целевого минутного объема и частоты непрерывно регулируются для достижения и удержания пациента на минутно-изоволюметрической кривой (IsoVM).
(0.18 МБ).
Адаптировано из Tassaux и соавт.54.

При нормальных условиях % Vmin составляет 100%, с возможностью выбора между 25 и 300%, в зависимости от состояния пациента.

Здесь следует помнить, что минутный объем-это сумма объема альвеолярной вентиляции (“эффективного” объема) и объема мертвого пространства. Соответственно, ASV включает оценку мертвого пространства в свой алгоритм, и который система предполагает 2,2 мл/кг. Затем система ASV регулирует уровень давления и частоту дыхания от цикла к циклу, следуя своему алгоритму для поддержания вентиляционной картины в соответствии с установленным целевым минутным объемом, в соответствии с механическими характеристиками дыхательной системы и спонтанной частотой дыхания пациента. Инспираторный задействовать использует обычный пневматический пуск давлением или подачей, пока экспираторный задействовать подачей как в случае PSV.
АСВ: клинические характеристики

Из-за своей” смешанной » природы, ASV был изучен и как контролируемый режим и как режим голевой передачи. Большинство клинических исследований были сосредоточены на изучении АСВ в условиях пассивной вентиляции (контролируемой), сравнении его с другими режимами и конкретной оценке того, дает ли АСВ защитные параметры (низкий Vt и Paw) автоматизированным и эффективным способом.

Как вспомогательный режим (что и интересует нас в этом обзоре), ASV был изучен в основном как режим, предназначенный для облегчения отъема. Показано,что это безопасная и эффективная методика, которая упрощает процесс отъема в послеоперационном периоде операций на сердце 49–51 и у пациентов с ХОБЛ 52 и, кроме того, связана с меньшим расходом ресурсов. В сравнительных исследованиях не было обнаружено, что ASV сокращает время механической вентиляции в хирургии сердца, 50, 51 хотя укороченные времена были зарегистрированы у пациентов с ХОБЛ, где Kirakli et al. наблюдается укорочение времени отъема более 24ч по сравнению с ПСВ.Пятьдесят три

Лучшее на сегодняшний день сравнительное клиническое исследование влияния АСВ на синхронизацию пациент–вентилятор было опубликовано Tassaux et al. В сравнении с синхронизированной прерывистой вентиляцией (SIMV-PSV) эти авторы обнаружили, что АСВ улучшает синхронность, уменьшая мышечную нагрузку для аналогичного поставленного минутного объема.Пятьдесят четыре

Режим ASV недавно получил улучшения, с дополнением к алгоритму управления с замкнутым контуром для конечного экспираторного CO2 (etCO2)55 и насыщения кислородом. Результатом является развитая система ASV под названием IntelliVent™, которая позволяет нам реализовать защитную вентиляционную стратегию как на этапе контроля, так и в помощи отъему.Пятьдесят шесть
Автоматическая регулировка поддержки давления: NeoGanesh-SmartCare™

NeoGanesh и его коммерческая версия SmartCare™ представляют собой автоматизированный, основанный на знаниях метод отъема. Алгоритм управления включает в себя правила для действий, основанных на клинических рассуждениях, в попытке воспроизвести корректировки PSV, которые клиницист решил бы в том же контексте.

Алгоритм управления системой использует значения Vt, частоты дыхания и etCO2. Эти значения усредняются каждые две минуты (каждые 5 минут в случае изменения уровня давления) и обеспечивают алгоритм “вентиляционной диагностики”. Система реагирует следующим образом: (1) она снижает уровень PSV в случае диагностированной избыточной помощи (например, сочетание высокого Vt с низкой частотой и etCO2); (2) она увеличивает помощь в случае недостаточной помощи (увеличение частоты вместе с другими дополнительными критериями); и (3) он не вносит никаких изменений в случае нормальной вентиляции. Цель состоит в том, чтобы переместить пациента в зону респираторного благополучия, чтобы начать процесс отъема. Эта зона благополучия выводится из характеристик пациента (масса тела, тип заболевания, размер эндотрахеальной трубки, Тип увлажнителя). Значения вводятся врачом-клиницистом в вентилятор и определяют пределы Vt, частоты и etCO2, а также требуемые регулировки PSV. Автоматизированный протокол отъема включает автоматизированную адаптацию уровня ПСВ с последующей автоматизированной фазой снижения ПСВ и, наконец, автоматизированный тест на спонтанное дыхание.
SmartCare™: клинические характеристики

SmartCare™ может облегчить процесс отъема, уменьшая потребление ресурсов и сокращая время на механической вентиляции. Клинические исследования показали несколько противоречивые результаты в отношении таких преимуществ, в зависимости от того, включала ли контрольная группа57 или не включала58 протоколов отъема и достаточных ресурсов (соотношение пациент/медсестра).59 в последнем многоцентровом исследовании, включавшем 92 пациента с более чем 24-часовой механической вентиляцией, автоматизированное отлучение сократило продолжительность механической вентиляции на один день, а также уменьшило потребность в трахеостомии по сравнению с протоколированной обычной группой отлучения.Шестьдесят
Переменная вентиляция поддержки давления (шумная вентиляция)

Вариабельность является неотъемлемой характеристикой не только дыхательной системы, но и любой сложной биологической системы, и потеря такой вариабельности обычно связана с функциональными нарушениями.61 появляется все больше свидетельств благотворного влияния вариабельности, понимаемой как межцикловые изменения лапы и Вт и / или частоты дыхания, на дыхательную систему.62 все новые способы оказания помощи, описанные до сих пор, вводят вариабельность дыхания, причем последняя в той или иной степени определяется пациентом. Переменная вентиляция поддержки давления (V-PSV) вводит случайную изменчивость в уровнях вентиляции поддержки давления, приводящ к в вентиляционной картине которая переменна но независимый требований пациента и его или ее инспираторного усилия.
Функционирование переменной вентиляции

V-PSV (шумная вентиляция) основан на рекуррентном применении набора из 600 значений давления, генерируемых на случайной основе. Эти значения следуют нормальному распределению со средним и стандартным отклонением, скорректированным для достижения желаемого уровня вариабельности (измеренного коэффициентом вариации; в целом 1±0,3, чтобы обеспечить вариабельность 30%).63 среднее значение давления регулируется для получения Vt 6 мл / кг, а пределы давления определяются скорректированным верхним пределом давления и уровнем давления выдоха (PEEP или CPAP). Врач может регулировать уровень вариабельности между 0 и 100%, и система поддерживает стабильное среднее давление.

Экспериментальные исследования последовательно демонстрировали благотворные физиологические эффекты, такие как улучшение газообмена и механики дыхания. Важным аспектом является возможная выгода с точки зрения защиты легких.64 механизмы, лежащие в основе улучшения механики дыхания, не полностью ясны, но был постулирован эффект рекрутирования альвеол вместе с возможной стимуляцией производства и высвобождения поверхностно-активного вещества.Шестьдесят пять

Несмотря на привлекательность метода, отсутствие клинических данных означает, что многие вопросы все еще нуждаются в ответе, прежде чем можно будет установить истинную клиническую полезность метода. Например, какая модель или уровень изменчивости были бы наиболее подходящими для данной ситуации? В этом отношении Spieth et al.63 использовали экспериментальную модель истощения поверхностно-активных веществ, чтобы показать, что лучший выбор для улучшения механики дыхания и газообмена соответствует коэффициенту вариации 30%, который интересно совпадает с нормальными значениями вариабельности дыхания во время спонтанной вентиляции.63 у пациентов мы должны будем определить, является ли этот уровень вариабельности также оптимальным и дает ли внешняя вариабельность преимущества по отношению к внутренней вариабельности пациента (например, введенной в PAV или NAVA), а также изучить влияние на синхронизацию пациент–вентилятор.
Выводы

Это очень интересные времена для механической вентиляции. Постоянные технологические достижения позволили разработать новые режимы вспомогательной вентиляции с возможностью адаптации к меняющимся потребностям пациента. Новые режимы позволяют пациенту полностью контролировать процесс вентиляции, заставляя вентилятор действовать как вспомогательная мышца синхронно с инспираторным усилием пациента. Новые режимы, которые включают все более сложные замкнутые контуры или основанные на знаниях системы управления, прокладывают путь к постепенной автоматизации процесса механической вентиляции. Можно ожидать, что такие режимы и автоматизация постепенно найдут свое место в рутинной клинической практике. Результаты будущих исследований помогут нам лучше определить их преимущества, показания и преимущества в оказании помощи пациентам, подвергнутым механической вентиляции легких.

Добавить комментарий

Закрыть меню
×

Корзина

Обратный звонок