Обязательные вдохи, контролируемые по давлению

Обязательные вдохи, контролируемые по давлению, могут осуществляться в двух режимах: Pressure Limited Ventilation и Pressure Control.

Режим Pressure Limited Ventilation (PLV)

Логика реализации режима вентиляции, ограниченной по давлению (Pressure Limited Ventilation - PLV), заключается в следующем. Врач устанавливает предел достижения давления в дыхательных путях больного. Респиратор начинает вводить в легкие кислородно-воздушную смесь до тех пор, пока давление не достигнет заданного уровня. После этого вдох прекращается. Больной совершает пассивный выдох, силой которого открывается клапан выдоха респиратора. Изменения давления, потока и объема воздуха в дыхательных путях при использовании режима PLV показаны на рис. 4.8.

Рис. 4.8. Режим Pressure Limited Ventilation.

Проведение вентиляции в режиме PLV возможно в алгоритмах Assist Control и SIMV.

Триггирование. Осуществляется по потоку, по давлению и по времени.

Доставка и переключение с вдоха на выдох. В режиме PLV оба процесса осуществляются по давлению.

Преимущества режима. Вентиляция в режиме PLV безопасна в плане возможной баротравмы легких. Кроме того, режим привлекает простотой реализации. Для проведения ИВЛ в режиме PLV не нужно хорошей герметичности дыхательных путей.

Указанное обстоятельство объясняет его широкое использование в детской практике, поскольку на интубационных трубках малого диаметра нет манжеты. Используют данный режим у пациентов с бронхоплевральными свищами.

Недостатки режима. Режим PLV не позволяет врачу точно определить объем поступающего воздуха. В связи с этим при любом затруднении для поступления дыхательной смеси в легкие (перегиб шланга, скопление мокроты и пр.) может снижаться минутный объем дыхания. Возникает гипоксия и гиперкапния. Из-за неопределенности объема вентиляции вероятна и противоположная ситуация - гипервентиляция, которая приводит к гипокапнии, спазму церебральных и периферических сосудов.

Недостатком режима является также нерациональное распределение кислородно-воздушной смеси в легких из-за того, что повышение давление в дыхательных путях носит пиковый характер.

Показания к использованию режима PLV при лечении взрослых больных ограничены внутрибольничной транспортировкой.

Стандартные установки респиратора в режиме PLV: давление вдоха 20 -25 см вод. ст., частота вдохов 12- 14 в 1 мин, PEEP - 5-8 см вод. ст. (в некоторых моделях возможна установка времени вдоха - 0,5 - 0,8 с).

В ряде современных респираторов иногда режимом PLV называют вариант Volume Control с двумя ограничениями давления в дыхательных путях (см. раздел 9.1). Очевидно, что установки режима в последнем случае отличаются от описанных выше.

Режим Pressure Control

Режим Pressure Control принципиально отличается от Pressure Limited Ventilation. Отличие состоит в том, что респиратор не переключается с вдоха на выдох сразу после достижения заданного давления в дыхательных путях. Вместо этого достигнутое давление поддерживается некоторое время, благодаря чему улучшается распределение воздушно-кислородной смеси в легких (см. рис. 4.3, б; 4.9, б). Остальные параметры режима ничем не отличаются от Volume Control. Ввиду того что врач не устанавливает необходимый дыхательный объем, последний зависит от заданного давления и податливости легких. В связи с этим особое значение приобретает установка тревог величин МОД, дыхательного объема и частоты дыхания. Проведение вентиляции, контролируемой по давлению, возможно в алгоритмах Assist Control и SIMV.

Рис. 4.9. Подбор оптимальной длительности вдоха в режиме Pressure Control. а - слишком короткое время вдоха: скорость потока на вдохе не достигает нулевой отметки; б - оптимальная ситуация: в конце выдоха скорость дыхательного потока равна нулю; в - слишком длительное время вдоха: скорость потока на вдохе снижается до нуля раньше окончания вдоха (в конце вдоха имеется пауза).

В современных респираторах можно изменять скорость потока в начале вдоха. Для этого существует возможность менять наклон кривой давления. Положительная величина наклона замедляет поток, отрицательная - ускоряет.

Триггирование. Осуществляется по потоку, по давлению и по времени.

Доставка. Доставка (контроль) осуществляется по давлению.

Переключение с вдоха на выдох. В режиме Pressure Control возможно переключение по времени (основной способ) и по давлению (дополнительный способ при случайном избыточном давлении в дыхательных путях, например при кашле больного).

Преимущества режима. При проведении респираторной поддержки в режиме Pressure Control гарантировано ограничение давления в дыхательных путях, что исключает опасность баротравмы. При реализации режима создается нисходящий пиковый поток, который способствует хорошему распределению кислородно-воздушной смеси в дыхательной системе и обычно хорошо адаптирован к потребностям больного. Точная установка времени вдоха позволяет предупредить проблемы связанные с наличием утечек в дыхательном контуре, являющихся ахиллесовой пятой третьего режима по давлению - pressure Support.

Недостатки режима. Снижение податливости легких, механические препятствия для поступающей дыхательной смеси вызывают снижение МОД. Указанное обстоятельство может приводить к гипоксии и гиперкапнии при некорректных установках тревог. Существенным ограничением режима Pressure Control является отсутствие объективных критериев оптимальной длительности вдоха. Как правило, в клинической практике ее выбирают эмпирически.

Показания к использованию режима Pressure Control - проведение респираторной поддержки при выраженном поражении легких и отсутствии крайней необходимости обеспечения точного поступления кислорода и выведения углекислоты. В первую очередь режим показан пациентам с ОПЛ и ОРДС без сопутствующей патологии мозга и сердца.

Стандартные установки респиратора в режиме Pressure Control: давление вдоха (P_insp) - 15- 18 см вод. ст., время вдоха - 0,7 - 0,8 с, частота вдохов 12- 14 в 1 мин, PEEP - 5-8 см вод. ст., чувствительность - 3-4 см вод. ст., или 1,5-2 л/ мин. У пациентов с затруднением выдоха время вдоха может быть снижено до 0,5 - 0,6 с.

Можно использовать также следующий подход к подбору параметров вдоха в режиме Pressure Control. Оптимальное заполнение легких кислородно-воздушной смесью во время вдоха достигается в том случае, если к концу выдоха скорость дыхательного потока становится равной нулю (рис. 4.9, б). Если скорость не достигает нулевой отметки, это означает, что длительности вдоха не хватает для полноценного заполнения легких (рис. 4.9, а). Если скорость потока на вдохе снижается до нуля раньше окончания вдоха, то, следовательно, время вдоха установлено избыточным и в конце вдоха имеется пауза (рис. 4.9, в). Исходя из указанных соображений, время вдоха обычно устанавливают таким образом, чтобы обеспечить нулевой поток в конце вдоха. Если создаваемая при этом величина дыхательного объема отличается от необходимой, то меняют P_insp.

Следует обратить внимание, что в зависимости от модели респиратора величина P_insp устанавливается по-разному. В одних моделях она отсчитывается от нулевого уровня, в других - добавляется к величине PEEP.

Тревоги: верхняя граница МОД - 12 л/мин, нижняя граница МОД - 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 25 в 1 мин, нижняя граница дыхательного объема - 4-5 мл/кг (обычно 400 -450 мл), нижняя граница давления в дыхательных путях - 10 см вод. ст., нижняя граница установленного PEEP - 3 см вод. ст., Р_mах - 30 см вод. ст.

Коммерческие названия режима. В случае, когда отсутствует триггирование вдохов, режим называется контролируемой вентиляцией по давлению (Pressure Control Ventilation, PCV). При включении триггера режим носит названия PCV Assist или PCV - SIMV.

4.4. Вентиляция по требованию

При использовании алгоритма SIMV вставочные вдохи (по требованию) могут быть реализованы в режимах Pressure Support или СРАР. В том случае, если число обязательных вдохов установлено врачом на ноль, то указанные режимы по требованию становятся единственным способом респираторной поддержки.

Режим Pressure Support

Pressure Support (поддержка давлением) является еще одним режимом вентиляции, ориентированным на создание давления в дыхательных путях. В отличие от Pressure Control и PLV он требует обязательной дыхательной попытки больного, т. е. происходит только по требованию. Режим может применяться как в качестве самостоятельного варианта ИВЛ, так и для поддержки спонтанных вдохов при реализации алгоритма SIMV. В последнем случае обязательные вдохи в алгоритме SIMV осуществляются либо в режиме Volume Control, либо Pressure Control, либо, как мы увидим дальше, BIPAP или PRVC. При проведении вентиляции в режиме Pressure Support врач устанавливает только три параметра: величину создаваемого респиратором давления в дыхательных путях, уровень PEEP и чувствительность триггера. Главное отличие режима Pressure Support от других режимов вентиляции по давлению состоит в способе переключения респиратора на выдох - по потоку (см. рис. 4.3, в).

Проведение ИВЛ в режиме Pressure Support требует наличия самостоятельных дыхательных попыток. В связи с этим при урежении или остановке дыхания имеется серьезная угроза гипоксии и гиперкапнии. В ряде моделей эта проблема решается включением звуковой и световой тревоги, сигнализирующей о снижении МОД. Однако такой подход небезопасен. В связи с этим современные требования к респираторам предусматривают обязательность установки резервной, так называемой апнойной вентиляции. Как правило, параметры отдельного вдоха апнойной вентиляции устанавливаются соответственно параметрам обязательного вдоха в алгоритме SIMV. Кроме того, врач задает частоту подачи этих вдохов при возникновении апноэ, а также время, по истечении которого отсутствие дыхательных попыток признается сигналом для начала апнойной вентиляции (так называемое время апноэ). Подчеркнем важность правильного выбора параметров обязательного вдоха в алгоритме SIMV, даже если их частота установлена на ноль, поскольку они являются параметрами механических вдохов при апнойной вентиляции.

Триггирование. Осуществляется по потоку и по давлению.

Доставка (контроль) происходит по давлению.

Переключение с вдоха на выдох. В режиме Pressure Support возможно переключение по потоку (основной способ) и по давлению (дополнительный способ при случайном избыточном давлении в дыхательных путях, например при кашле больного).

Преимущества режима. Теоретические позиции, заложенные в основу режима, делают его наиболее привлекательным с точки зрения соответствия работы респиратора и дыхательного паттерна больного. В отличие от других режимов по давлению в Pressure Support переключение с вдоха на выдох происходит в соответствии с логичными физиологическими принципами.

Недостатки режима. Классический способ реализации режима имеет несколько существенных недостатков. Первый недостаток - это высокая чувствительность режима к герметичности дыхательных путей. При наличии утечек воздуха (например, при сдутой манжете интубационной трубки) может возникнуть ситуация, при которой респиратор длительно не переключается с вдоха на выдох. Утечка воздуха компенсируется респиратором путем поддержания достаточно высокого потока, величина которого долго не снижается до необходимого 25% порога. В результате механический вдох может продолжаться теоретически до бесконечности (см. рис. 4.10, б), Новые попытки больного сделать вдох приведут к выраженной несинхронности работы аппарата ИВЛ и дыхания пациента.

Для того чтобы частично компенсировать описанную проему, в большинстве респираторов предусмотрено прекращение механического вдоха в режиме Pressure Support в том случае, если длительность его превышает 3 с. Очевидно, что полноценным решением указанной проблемы данную техническую "уловку" считать нельзя.

Рис. 4.10. Проведения вентиляции в режиме Pressure Support. а - оптимальная вентиляция; б - слишком длинный вдох из-за наличия утечек (не достигается 25% порог); в - больной делает попытку выдохнуть до того, как будет достигнут 25% порог. Режим Pressure Support.

Второй недостаток Pressure Support тоже вызван стандартными условиями переключения с вдоха на выдох. Больные с ХОБЛ, у которых акт выдоха часто активен из-за участия дыхательных мышц, могут начать выдох раньше, чем будет достигнут 25% порог (рис. 4.10, в). Данная ситуация также вызывает несинхронность работы респиратора и дыхания больного.

Третий недостаток режима связан с нелинейностью изменений потока при прохождении дыхательной смеси через ин-тубационную трубку. Серьезность этого недостатка требует более подробного рассмотрения. Согласно логике режима Pressure Support, респиратор ориентирован на создание постоянной (целевой, заданной врачом) величины давления во время вдоха. Целевая величина P_insp позволяет регулировать поддержку в зависимости от реально возникающего давления в дыхательных путях.

Если бы ориентиром для респиратора служило создаваемое им давление в трахее (P_tr), то режим Pressure Support был бы практически идеальным. Постепенное линейное нарастание P_tr во время вдоха вызывало бы пропорциональное уменьшение степени поддержки. Однако в классическом варианте Pressure Support имеется возможность измерения только давления в дыхательном контуре (P_aw). Следовательно, степень поддержки определяется в соответствии с изменениями P_aw. Из-за сопротивления интубационной трубки изменения Р_tr и P_aw непропорциональны относительно друг друга. В начале вдоха P_tr растет быстрее, чем P_aw, а в конце вдоха - наоборот (рис. 4.11).

Рис. 4.11. Несоответствие давления, создаваемого респиратором в режиме Pressure Support, давлению в трахее больного. Сплошной линией изображено давление в дыхательном контуре, пунктирной - в трахее.

Следовательно, при "ориентации" респиратора на уровень P_awвместо P_tr поддержка, необходимая для преодоления сопротивления интубационной трубки, не соответствует потребностям больного. В начале вдоха ее уровень является недостаточным для компенсации работы дыхательных мышц пациента, а в конце вдоха - избыточным. Во время выдоха респиратор тоже не помогает больному преодолевать сопротивление интубационной трубки выдыхаемому воздуху. Попытка решить указанные проблемы сделана при реализации режима АТС.

Показания к использованию. Pressure Support во многом схожи с показаниями к режиму Pressure Control. Режим применяют для проведения респираторной поддержки при выраженном поражении легких и не очень строгих требованиях к оксигенации и вентиляции. Кроме того, часто его используют при отлучении пациента от респиратора.

Стандартные установки респиратора в режиме Pressure Support: давление вдоха (P_insp) - 15- 18 см вод. ст., PEEP - 5- 8 см вод. ст., чувствительность - 3-4 см вод. ст., или 1,5-2 л/мин. Большинство врачей считают оптимальной такую величину P_insp, при которой частота вдохов в режиме Pressure Support составляет 8- 12 в 1 мин. Если данная частота больше, то давление вдоха недостаточно и больной стремится компенсировать низкую величину дыхательного объема увеличением частоты дыхания. Если частота дыхания слишком низкая, то величина давления поддержки избыточна.

Тревоги: верхняя граница МОД - 12 л/мин, нижняя граница МОД - 6 л/мин, верхний предел частоты дыхания - 25 в 1 мин, нижняя граница дыхательного объема - 5-6 мл/кг (обычно 450 -500 мл), нижняя граница давления в дыхательных путях- 10 см вод. ст., нижняя граница установленного PEEP - 3 см вод. ст., Р_mах - 30 см вод. ст. Продолжительность Допустимого апноэ - 20 с, частота апнойной вентиляции - 15 в 1 мин. Параметры обязательного вдоха при апнойной вентияции устанавливаются так, чтобы дыхательный объем составлял 650 -700 мл.

Коммерческие названия режима: вентиляция с поддержкой давлением (Pressure Support Ventilation, PSV), поддержка самостоятельного дыхания (Assisted Spontaneous Breathing, ASB).