Мониторинг внутрилегочной кинетики газов. Мониторинг давления в дыхательных путях
Удалось реализовать точную регистрацию инспираторной и конечной экспираторной фракции СO2 и O2. Для этого был создан оригинальный алгоритм автоматически регулируемой паузы в работе респиратора (прекращение инспираторного потока), обеспечивающей полный выдох и точную фиксацию величин данных параметров, что, помимо всего прочего, позволяет получить информацию о потреблении кислорода и экскреции углекислоты, оценить величину дыхательного коэффициента (R/Q) и получить представление о состоянии метаболизма.
Пиковое давление вдоха (PIP) и конечное экспираторное (PEEP) давление регистрируются чувствительным датчиком на уровне присоединения коннектора аппарата к дыхательным путям пациента. Среднее давление в дыхательных путях (Pmean) рассчитывается процессором аппарата путем интегрирования кривой давления дыхательного цикла.
Измерение альвеолярного давления (auto-PEEP) осуществляется во время искусственной экспираторной паузы. Алгоритмом аппарата предусмотрена возможность кратковременной изоляции дыхательного контура от атмосферы во время этой паузы, что позволяет получить истинные величины альвеолярного давления.
Очевидно, что такая технология, основанная на периодической регистрации альвеолярного давления, не позволяла обеспечить мониторинг auto-PEEP в режиме реального времени.
Учитывая известные факты, что среднее давление в дыхательных путях в какой-то степени может отражать уровень альвеолярного давления, а оно может быть довольно просто зарегистрировано путем интегрирования кривой давления дыхательного цикла.
При частотах 100 и 120 циклов в минуту различия в величинах среднего давления и auto-PEEP практически полностью нивелируются и составляют соответственно 0,02±0,07 и 0,08±0,19 см вод. ст.. Причем в 94,5% случаев они не превышают 0,1 см вод. ст.
Однако при частотах 60 и 80 циклов различия в этих параметрах составляют относительно значительные величины. В 17% случаев при частоте 60 и в 11% случаев при частоте 80 циклов в минуту различия Pmean и auto-PEEP превышали 2 см вод. ст.
Было установлено, что на увеличение различий в величинах этих параметров оказывает влияние продолжительность вдоха.
Данные позволяют констатировать, что если при частотах 100 и 120 циклов различия Pmean и auto-PEEP практически отсутствуют и коэффициент корреляции этих параметров приближается к 1,0, то при частоте 60 циклов в минуту они, в зависимости от продолжительности инспираторной фазы, варьируют от 3,2 до 3,5 см вод. ст., а при частоте 80 циклов в минуту - от 2,1 до 2,3 см вод. ст. при колебаниях коэффициентов корреляции от 0,9 до 0,2.
Однако, поскольку эти различия были однонаправленными (величины Pmean превышали значения auto-PEEP), появилась возможность ввести корректирующий коэффициент (К), равный средней величине различий Pmean и auto-PEEP в зависимости от отношения I : Е, что существенно уменьшило разницу этих параметров - до 1,26 и 1,06 см вод. ст. соответственно. Алгоритм коррекции различий Pmean и auto-PEEP описывается простой формулой: auto-PEEP = Pmean • К.
Корректность алгоритма была проверена на независимой выборке при 117 сопоставлениях у 13 больных с аналогичной предыдущей группе пациентов клинической характеристикой. Полученные результаты превысили наши ожидания.
Различия в величинах Pmean и auto-PEEP при частотах 60-100 циклов в минуту не превышали рубежа ±0,2 см вод. ст., то есть практически совпадали. А это позволило обеспечить мониторинг auto-PEEP в режиме реального времени на всех наиболее часто используемых частотах вентиляции. Более того, поскольку для регистрации альвеолярного давления при ВЧС ИВЛ достаточно располагать только данными о среднем давлении в дыхательных путях, то, используя установленные нами величины корректирующих коэффициентов, можно получить достоверную информацию об альвеолярном давлении при пользовании всеми существующими на современном рынке ВЧС-респираторами, лишенными возможности регистрировать auto-PEEP.