Глава 1. Принципы устройства респираторов

Царенко С. В.

Практический курс ИВЛ

Аннотация

В работе представлены основные сведения об общих принципах проведения ИВЛ, а также устройстве респираторов. Описаны классические и современные режимы ИВЛ. Большое внимание уделено особенностям применения искусственной вентиляции легких при различной патологии: заболеваниях и повреждениях мозга, остром респираторном дистресс-синдроме, обструктивных болезнях легких, заболеваниях и повреждениях органов брюшной полости, различных видах шока и заболеваниях сердца.

Год издания: 2007

ISBN: 5-225-03892-1

Оглавление

Предисловие

Глава 1. Принципы устройства респираторов

1.1. Центр управления

1.2. Источники медицинских газов

1.3. Смеситель газов

1.4. Устройства для увлажнения и очистки дыхательной смеси

1.5. Клапаны вдоха и выдоха

1.6. Датчики контроля потока и давления

Глава 2. Механические свойства легких и общие принципы проведения ИВЛ

Глава 3. Алгоритмы ИВЛ

3.1. Алгоритм Assist Control

3.2. Алгоритмы IMV и SIMV

Глава 4. Классические режимы ИВЛ

4.1. Принципы описания режима ИВЛ

4.2. Обязательные вдохи, контролируемые по объему - режим Volume Control

4.3. Обязательные вдохи, контролируемые по давлению

4.3.1. Режим Pressure Limited Ventilation (PLV)

4.3.2. Режим Pressure Control

4.4. Вентиляция по требованию

4.4.1. Режим Pressure Support

4.4.2. Режим Continuous Positive Airway Pressure (CPAP)

Глава 5. Современные режимы ИВЛ

5.1. Режимы Biphasic Positive Airway Pressure (BIPAP) и Airway Pressure Release Ventilation (APRV)

5.2. Режим Bilevel Positive Airway Pressure (BiPAP)

5.3. Двойные режимы

5.3.1.Режим Pressure Regulated Volume Control (PRVC)

5.3.2.Режим Volume Assured Pressure Support (VAPS)

5.4. Серворежимы

5.4.1. Режим Mandatory Minute Ventilation (MMV)

5.4.2. Режим Volume Support

5.4.3. Режим Adaptive Support Ventilation (ASV)

5.5. Использование небулайзеров и режим Trachea Gas Insufflations (TGI)

5.6. Автоматическая вентиляция

5.7. Электронная экстубация - режим Automated Tube Compensation (ATS)

5.8. Режим Proportional Assist Ventilation (PAV)

5.9. Режим Neurally Adjusted Ventilation Assisted (NAVA)

Глава 6. Классификация респираторов

6.1. Нереанимационные и транспортные модели

6.2. Базовые модели

6.3. Модели с расширенными функциями

6.4. Модели высшего уровня

Глава 7. Проведение ИВЛ транспортными респираторами

7.1. Режим PLV в транспортных моделях

7.2. Режим Volume Control в транспортных моделях

7.3. Режимы СРАР и BiPAP в транспортных респираторах

7.4. Отлучение от респиратора

Глава 8. Проведение ИВЛ респираторами базовых моделей

8.1. Режим Volume Control в базовых моделях

8.2. Режимы Pressure Control, Pressure Support и СРАР в базовых моделях

8.3. Отлучение от респиратора

Глава 9. Проведение ИВЛ респираторами с расширенными функциями

9.1. Режим Volume Control в респираторах с расширенными функциями

9.2. Режим Pressure Control в респираторах с расширенными функциями

9.3. Режимы Pressure Support, СРАР, BiPAP и APRV, двойные режимы и серворежимы в респираторах с расширенными функциями

9.4. Отлучение от респиратора

9.5. Использование графического анализа

Глава 10. Проведение ИВЛ респираторами высшего класса

10.1. Анализ дыхательных кривых

10.1.1. Оценка соответствия работы респиратора потребностям больного

10.1.2. Раздельная оценка податливости легких и грудной клетки

10.1.3. Подбор оптимальной скорости пикового потока

10.1.4. Диагностика непреднамеренного ауто-РЕЕР

10.2. Построение кривой (петли) статической податливости

10.3. Режим Pressure Support в респираторах высшего класса

10.4. Режим BIPAP в респираторах высшего класса

10.5. Другие режимы вентиляции в респираторах высшего класса

Глава 11. Особенности применения ИВЛ при различных клинических ситуациях

11.1. ИВЛ при ОПЛ и ОРДС

11.1.1. Первая стадия ОРДС - маневры рекрутмента легких

11.1.2. Вторая стадия ОРДС - предупреждение баро- и волюмотравмы

11.1.3. Третья стадия ОРДС - учет неравномерности восстановления функций легких

11.2. ИВЛ при острой бронхообструкции и ХОБЛ

11.2.1. Способы оценки ауто-РЕЕР

11.2.2. Основные принципы респираторной поддержки больных с бронхообструкцией

11.2.3. Режимы и алгоритмы ИВЛ при бронхообструкции

11.3. ИВЛ при заболеваниях и поражениях мозга

11.4. ИВЛ при травмах и болезнях органов брюшной полости

11.5. ИВЛ при заболеваниях сердца

11.6. ИВЛ при гиповолемическом, геморрагическом и септическом шоке

Послесловие

Список литературы

Предисловие

Настоящее руководство не ставит целью дать всеобъемлющую оценку всех аспектов современной искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Книга посвящена простым алгоритмам использования современных респираторов, которые могут быть применены анестезиологами-реаниматологами в повседневной деятельности вне зависимости от того, в каком учреждении они работают и каким респиратором пользуются.

В руководстве вниманию читателя предложена система оценки многочисленной респираторной техники, которая в настоящий момент "наводнила" российский рынок. Обилие моделей, производителей, различных названий режимов вентиляции создает большие проблемы для практикующих врачей и организаторов здравоохранения. Особенно сложное положение у последних, поскольку в большинстве случаев они не являются специалистами в вопросах искусственной вентиляции легких. В результате решение вопроса о закупке аппаратов ИВЛ принимается на основании случайных характеристик, часто далеких от реальной практики респираторной поддержки. К ним относятся:

1) знакомое название фирмы-производителя;

2) существование в респираторе такого режима вентиляции, который отсутствует в других моделях;

3) выполнение аппаратом функций, которые большинство специалистов считают необходимыми.

Однако ни один из перечисленных критериев не может быть решающим, хотя все они должны приниматься во внимание при выборе респираторной техники.

Знакомое название фирмы-производителя свидетельствует о наличии у нее опыта в изготовлении дыхательной аппаратуры. Но у одной и той же компании могут быть неудачные и хорошие модели. Примером является широкая популярность респираторов компании "Puritan-Bennett" (PB). Надежность и уникальность модели РВ 7200, получившей заслуженное признание среди практикующих реаниматологов, привели к тому, что все аппараты данного производителя стали считаться абсолютными лидерами. Однако респиратор РВ 7200 в настоящий момент морально устарел. Сменивший его РВ 840 вполне может претендовать на место в лидирующей группе. Остальные модели "Puritan-Bennett" или слишком просты (РВ 740, РВ 760), или мало подходят для целей интенсивной терапии (LP-10, Achieva).

С другой стороны, ряд известных и надежных компаний просто сменили названия, и опираться при покупке респиратора только на имя фирмы-изготовителя нельзя. Аппараты ИВЛ фирмы "Siemens" теперь выпускает компания "Maquet". Заслужившие законное признание фирмы "Bird" и "Bear" сейчас объединились под названием "Viasys".

Наличие особого режима вентиляции также не может быть причиной выбора. Во-первых, ряд компаний называют один и тот же режим по-разному. Примером может служить несколько названий режима двухуровневой поддержки давления в дыхательных путях, чаще всего известного как BIPAP. Во-вторых, появление в новых моделях респираторов некоторых режимов отнюдь не является гарантией их необходимости в реальных ситуациях. Только многолетняя клиническая практика покажет, действительно ли предлагаемые режимы имеют существенные преимущества перед уже имеющимися. Данное положение касается большинства способов вентиляции по принципу обратной связи: режимов PAV, АТС, VAPS, а также режима TGI и др.

Очевидно, что главное в аппарате - соответствие его возможностей тем требованиям, которые большинство специалистов считают обязательными для проведения современной респираторной поддержки. Однако и тут встречаются проблемы. Долгое время возможность графического изображения динамических петель "давление-объем" и "поток-объем" считалась настолько важной, что зачастую определяла оценку аппарата. В настоящее время выяснилось, что динамические петли не несут дополнительной визуальной информации по сравнению с обычным графическим анализом кривых давления, потока и объема. Практическая польза от их построения заключается в расчете работы дыхания. Респиратор должен не только "рисовать" на своем экране петли, но и рассчитывать работу, потраченную на преодоление эластичности легких и проходимости дыхательных путей.

Автору известны только несколько изданий на русском языке, посвященных практическому применению ИВЛ. Некоторые из них вышли очень небольшим тиражом [Брыгин П. А., 1998; Колесниченко А. П., Грицан А. И., 2000; Канус И. И., Олецкий В. Э., 2004], в других [Кассиль В. Л. и др., 1997, 2003, 2004] изданиях не ставились упомянутые прикладные задачи. Учитывая это, в настоящем руководстве сделана попытка описать те объективные характеристики респиратора, которые действительно отражают его класс и качество. Большое внимание уделено особенностям использования различных типов современных респираторов в повседневной клинической работе. Нетрадиционные методы респираторной поддержки: неинвазивная и высокочастотная вентиляция, использование оксида азота, гелиево-кислородной смеси, в настоящем издании подробно не рассматриваются.

Учитывая прикладной характер руководства, автор счел возможным не приводить в нем результаты анализа литературы, а остановиться только на тех источниках, без которых представляемая вниманию читателя информация могла бы выглядеть голословной.

Глава 1. Принципы устройства респираторов

Аппарат ИВЛ состоит из следующих составных частей (рис. 1.1):

• центр управления;

• источники медицинских газов;

• смеситель кислорода и воздуха;

• устройства для увлажнения и очистки дыхательной смеси;

• дыхательный контур с клапанами вдоха и выдоха;

• датчики контроля потока и давления.

Основную задачу, которую решает респиратор, можно сформулировать следующим образом: респиратор должен смешать в заданных пропорциях воздух и кислород, очистить и увлажнить их, после чего подать под положительным давлением в дыхательные пути больного согласно определенному алгоритму. При этом аппарат ИВЛ должен осуществлять контроль безопасности всех производимых им действий.

Рис. 1.1.. Схема аппарата ИВЛ с активным увлажнителем и датчиками потока; 1, 2 - фильтры очистки поступающих газов; 3 - кислородный датчик; 4 - клапан вдоха; 5 - дополнительный датчик потока; 6 - активный увлажнитель; 7 - колено вдоха дыхательного контура; 8 - Y-образное соединение дыхательного контура с интубационной трубкой; 9 - колено выдоха дыхательного контура; 10 -фильтр очистки выдыхаемого воздуха; 11-основной датчик потока; 12 -клапан выдоха; 13 - фильтр-тепловлагообменник; 14 - проксимальный датчик давления; 15 - дистальный датчик давления; 16 - магистраль небулайзера; 17 - совмещенный дистальный клапан вдоха-выдоха.

Рис. 1.1.. Схема аппарата ИВЛ с фильтром-тепловлагообменником и датчиками давления; 1, 2 - фильтры очистки поступающих газов; 3 - кислородный датчик; 4 - клапан вдоха; 5 - дополнительный датчик потока; 6 - активный увлажнитель; 7 - колено вдоха дыхательного контура; 8 - Y-образное соединение дыхательного контура с интубационной трубкой; 9 - колено выдоха дыхательного контура; 10 -фильтр очистки выдыхаемого воздуха; 11-основной датчик потока; 12 -клапан выдоха; 13 - фильтр-тепловлагообменник; 14 - проксимальный датчик давления; 15 - дистальный датчик давления; 16 - магистраль небулайзера; 17 - совмещенный дистальный клапан вдоха-выдоха.

Рис. 1.1.. Схема аппарата ИВЛ с дистальным совмещенным клапаном вдоха-выдоха (транспортные модели). 1, 2 - фильтры очистки поступающих газов; 3 - кислородный датчик; 4 - клапан вдоха; 5 - дополнительный датчик потока; 6 - активный увлажнитель; 7 - колено вдоха дыхательного контура; 8 - Y-образное соединение дыхательного контура с интубационной трубкой; 9 - колено выдоха дыхательного контура; 10 -фильтр очистки выдыхаемого воздуха; 11-основной датчик потока; 12 -клапан выдоха; 13 - фильтр-тепловлагообменник; 14 - проксимальный датчик давления; 15 - дистальный датчик давления; 16 - магистраль небулайзера; 17 - совмещенный дистальный клапан вдоха-выдоха.

Центр управления

В современных респираторах центр управления состоит из одного или нескольких микропроцессоров. Функции этих микропроцессоров настолько уникальны, что напоминают работу мозга. В связи с этим реаниматологи часто используют по отношению к респиратору понятия, обычно применяемые по отношению к живым существам. Они говорят: "Респиратор понимает, аппарат анализирует и т. д.". Такой подход подчеркивает искреннее восхищение врачей перед разработчиками респираторной техники и поэтому использован в данном руководстве.

Задачи центра управления следующие:

1) контроль над работой датчиков потока и объема;

2) управление согласованной работой клапанов для своевременной подачи и прекращения введения кислородно-воздушной смеси;

3) реагирование на информацию об отклонении тех или иных параметров вентиляции от заданных установок.