ИВЛ является методом поддержания жизни, поскольку аппарат обеспечивает частичную/полную поддержку пациентов с ДН. Основными целями респираторной поддержки являются поддержание адекватного газообмена, отдых дыхательных мышц и снижение кислородной цены дыхания.
Для достижения этих целей врач может использовать различные режимы вентиляции, изменять FiO2, давление в конце выдоха и другие параметры, влияющие на объем/продолжительность дыхательного цикла, обеспечиваемого аппаратом ИВЛ.
Современные стратегии ИВЛ направлены на минимизацию ее ятрогенных последствий, таких как гиперинфляция (увеличение конечно-экспираторного объема приводит к возникновению ПДКВ, то есть ауто-ПДКВ), атрофия дыхательных мышц вследствие отсутствия нагрузки и вентилятор-индуцированное повреждение легких.
Главной целью современных стратегий ИВЛ являются защита вентилируемого легкого и, в некоторой степени, защита дыхательных мышц. В некоторых случаях врач должен быть готов не обращать внимания на показатели газового состава артериальной крови, выходящие за пределы нормальных значений, чтобы избежать осложнений, связанных с проведением ИВЛ, за счет использования более низких уровней минутного объема вентиляции/малых дыхательных объемов.
Во многих ситуациях больше не означает лучше. Например, у пациентов в критическом состоянии с длительностью пребывания в ОРИТ >72 ч использование консервативного протокола кислородной терапии (целевое значение РаО2 70-100 мм рт.ст./SpO2 94-98%) сопровождается снижением смертности по сравнению с традиционным подходом (РаО2 до 150 мм рт.ст./SpO2 97-100%).
Лечение острой дыхательной недостаточности, вызванной острым повреждением легких и острым респираторным дистресс-синдромом. Pplat — давление плато в дыхательных путях
а) Аппараты искусственной вентиляции легких с отрицательным давлением. Доставка газа в легкие требует создания градиента давления между просветом ДП и альвеолами. При самостоятельном дыхании этот градиент давления создается сокращением дыхательной мускулатуры, что приводит к образованию отрицательного давления в плевральной полости.
Некоторые аппараты ИВЛ работают за счет создания отрицательного давления вокруг грудной стенки (например, кираса)/всего тела ниже шеи (например, аппарат «железные легкие»). Аппарат «железные легкие» затрудняет уход за больным, поскольку охватывает все тело пациента.
б) Аппараты искусственной вентиляции легких с положительным давлением. Наиболее широко используемый подход к проведению ИВЛ — доставка газа в легкие с помощью вентиляции с положительным давлением через эндотрахеальную трубку/трахеостому/плотно прилегающую маску. Подход с использованием лицевой маски относится к НИВЛ и обсуждается далее.
Самым простым режимом вентиляции с положительным давлением является принудительная вентиляция, при которой обеспечивается заданный дыхательный объем (с управлением по объему)/заданное давление на вдохе (с управлением по давлению) с заданной ЧД, независимо от усилий пациента.
Этот режим вентиляции обычно используется у пациентов, которые не могут инициировать самостоятельное дыхание (например, при проведении глубокой седации/использовании миорелаксантов)/у тех, кто нуждается в респираторной поддержке в полном объеме вследствие чрезвычайно тяжелого легочного заболевания/ССЗ (например, при тяжелом шоке). Однако если пациент не делает никаких инспираторных усилий, может относительно быстро произойти атрофия дыхательных мышц.
Кроме того, самостоятельное дыхание в дополнение к механической поддержке часто приводит к улучшению аэрации и газообмена. По этим причинам врачи обычно стараются ограничить период, в течение которого пациенту проводится принудительная вентиляция легких с использованием миоплегии. Вспомогательная ИВЛ — термин, который означает, что самопроизвольные дыхательные попытки пациента инициируют подачу вдохов аппаратом ИВЛ, а не подаются им с фиксированной частотой.
1. Положительное давление конца выдоха. Ключевым параметром, который можно использовать в большинстве режимов вентиляции, является уровень давления в конце выдоха. ПДКВ применяется у пациентов с диффузными легочными заболеваниями (например, отек легких/ОРДС) для предотвращения спадения альвеол, открывающихся во время вдоха, рекрутирования коллабированных альвеол, перераспределения жидкости в легких, увеличения функциональной остаточной емкости и перераспределения вентиляции к зависимым областям.
Все эти изменения могут улучшить соотношение вентиляции и перфузии, тем самым привести к улучшению оксигенации и позволить снизить FiO2. Кроме того, в том случае, если применение ПДКВ позволяет раскрыть дополнительные участки легкого, удается вентилировать больший объем легких, и тем самым снижается риск повреждения легочной ткани. ПДКВ обычно не улучшает альвеолярную вентиляцию и фактически может даже увеличить мертвое пространство из-за перерастяжения альвеол с сопутствующим снижением альвеолярного капиллярного кровотока в определенных областях легких.
2. Вентиляция, управляемая по объему и давлению. Вентиляция с управлением по объему (или вентиляция с ограниченным объемом) относится к механической вентиляции, при которой дыхательный объем выставляется оператором. Основным преимуществом применения объемной вентиляции является то, что подаваемый дыхательный объем в значительной степени сохраняется даже при изменении механики легких, тем самым обеспечивается более постоянное РаСО2.
Потенциальный недостаток состоит в том, что при ухудшении механики легких может потребоваться более высокое давление для достижения целевого дыхательного объема, и регионарная гиперинфляция может привести к регионарному повреждению легких. При использовании вентиляции с управлением по объему из соображений безопасности обычно устанавливают верхний предел давления в ДП.
При вентиляции с управлением по давлению аппарат ИВЛ подает пациенту вдох, ограниченный давлением; доставленный объем становится зависимой переменной. Доставляемый дыхательный объем зависит от заданного давления, ЧД, соотношения вдоха и выдоха и механики дыхания пациента (сопротивление, растяжимость и ауто-ПДКВ).
Наиболее распространенной формой вентиляции является та, при которой пациент ассистирует аппарату ИВЛ, инициируя подачу болыпинства/всех вдохов. Термин «вспомогательная принудительная вентиляция легких (управляемая по объему/давлению)» может относиться как к вентиляции с ограниченным объемом, так и к вентиляции с ограниченным давлением, когда пациент инициирует некоторые/все вдохи. В любом случае аппарат ИВЛ обеспечивает дыхание при возникновении апноэ. Этот режим также носит название вспомогательной/контролируемой вентиляции.
Вспомогательная вентиляция с управлением по давлению часто считается более удобной для пациента, поскольку она не ограничивает поток подаваемого газа, если он требуется пациенту. Обратной стороной режима является сложность с контролем дыхательного объема, поскольку на него оказывают существенное влияние инспираторные усилия пациента. При вспомогательной вентиляции с управлением по объему строго контролируется объем, однако при дыхании пациента с повышенной активностью дыхательного центра может возникнуть локальное перерастяжение легких.
При использовании этого режима требуются высокие значения пикового потока, чтобы минимизировать работу дыхания.
3. Перемежающаяся принудительная вентиляция. Перемежающаяся принудительная вентиляция — режим, при котором пациент получает от аппарата ИВЛ несколько заранее установленных (то есть принудительных) вдохов с управлением по объему/давлению, но также дышит самостоятельно с минимальной поддержкой или без нее. Принудительные вдохи инициируются пациентом и синхронизированы (синхронизированная перемежающаяся принудительная вентиляция), при этом самостоятельные вдохи обеспечиваются так же, как и в режиме вентиляции с поддержкой давлением. Хотя этот режим был популярен в прошлом, в настоящее время существует очень мало показаний для его использования.
4. Вентиляция с поддержкой давлением. Вентиляция с поддержкой давлением — это режим ИВЛ с управлением по давлению (ограниченный давлением), при котором каждый вдох инициируется пациентом. Когда пациент инициирует подачу вдоха вентилятором, создавая либо небольшое положительное давление, либо небольшой инспираторный поток в дыхательном контуре, вентилятор переключается на вдох (инспираторная фаза) и обеспечивает поток газа, необходимый для поддержания заданного уровня давления.
В отличие от принудительной вентиляции с управлением по давлению вдох прекращается, когда поток вдыхаемого воздуха уменьшается до порогового уровня (конкретный алгоритм зависит от модели вентилятора, часто имеется возможность регулировки). Этот режим обеспечивает пациенту вариабельность дыхательного объема, потока вдоха и соотношения времени вдоха к времени выдоха. Дыхательный объем зависит от усилий пациента, механики дыхания и уровня давления, установленного для поддержки. Данный режим считается комфортным для пациента.
Обратной стороной является то, что поддержка пациенту может быть чрезмерной, в результате чего доставляемые вдохи превышают потребности пациента и могут приводить к возникновению асинхронии между пациентом и аппаратом ИВЛ. Вентиляция с поддержкой давлением используется для отлучения пациентов от ИВЛ, поскольку она обеспечивает простой способ уменьшить величину механической поддержки с целью возложения большей части работы по вентиляции легких на самого пациента. Наиболее часто ее используют при переводе больных на самостоятельное дыхание после нескольких дней ИВЛ.
5. Высокочастотная вентиляция. К ВЧИВЛ относятся режимы, общей особенностью которых является обеспечение вентиляции с ЧД, значительно превышающий ЧД в норме. Во время ВЧИВЛ дыхательные объемы могут быть меньше объема мертвого пространства, поэтому адекватный перенос газа осуществляется с помощью механизмов конвекции и диффузии. Интерес к этим режимам вентиляции у взрослых пациентов ослабевает, поскольку оказалось, что они не лучше или даже хуже по сравнению с обычными режимами ИВЛ у взрослых пациентов с ОРДС.
6. Пропорциональная вспомогательная вентиляция и нейроконтролируемая респираторная поддержка. Одной из трудностей при проведении вспомогательной вентиляции является обеспечение адекватной синхронизации между активностью дыхательного центра и работой аппарата ИВЛ. Эта проблема особенно актуальна у пациентов с явно нарушенной респираторной механикой как при рестриктивных, так и обструктивных нарушениях, либо если у пациента имеется значительное ауто-ПДКВ. Два режима вентиляции, пропорциональная поддерживающая вентиляция и нейроконтролируемая респираторная поддержка, были разработаны и внедрены на некоторых аппаратах ИВЛ отчасти для решения этой проблемы.
Хотя оба этих режима обеспечивают вентиляцию (и давление) прямо пропорционально текущему усилию пациента, но ни один из них не получил широкого распространения.
Пропорциональная вспомогательная вентиляция основана на математической зависимости между давлением в ДП, объемом и воздушным потоком, которая показывает, что давление, прикладываемое дыхательными мышцами, используется для преодоления эластического и резистивного сопротивлений системы дыхания. В случае пропорциональной поддерживающей вентиляции давление, которое создается во время вдоха, зависит от дыхательного усилия пациента и механики дыхания. На некоторых аппаратах ИВЛ податливость и сопротивление пациента теперь можно оценить автоматически, что значительно упрощает их клиническое использование.
При ИВЛ с нейроконтролируемой респираторной поддержкой используется электрическая активность диафрагмы, измеряемая с помощью электродов, прикрепленных к назогастральному зонду, вставленному в пищевод. Аппарат ИВЛ обеспечивает давление прямо пропорционально текущей электрической активности диафрагмы. После того, как набор электродов установлен, режим относительно прост в использовании; единственный настраиваемый параметр — коэффициент пропорциональности, связывающий электрическую активность диафрагмы и давление, создаваемое аппаратом ИВЛ.
7. Неинвазивная искусственная вентиляция легких с положительным давлением. Вентиляция с положительным давлением может осуществляться через маску, а не через эндотрахеальную трубку. Этот метод, получивший название неинвазивного (поскольку пациент не интубирован), концептуально прост, но успешное его применение зависит от правильности проведения и адекватности мониторинга. Особое значение имеют отбор пациентов и квалификация персонала больницы. Пациенты должны быть доступны контакту, способны сотрудничать с персоналом и быть гемодинамически стабильными.
У них также должны быть сохранены рефлексы со стороны ВДП для предотвращения аспирации содержимого из ВДП в НДП, у них не должно быть никаких повреждений лица, которые препятствовали бы использованию маски. После подключения пациентов к НИВЛ следует обеспечить тщательное наблюдение за ними. Если клиническое состояние пациента ухудшается, отмечается нестабильность ССС/повышается риск аспирации, НИВЛ прекращают. НИВЛ можно проводить через «шлем-маску», что позволяет избежать некоторых проблем, связанных с использованием лицевых масок.
НИВЛ имеет потенциальные преимущества по сравнению с инвазивной ИВЛ. Ее относительно несложно использовать, можно применять кратковременно, поскольку она легко инициируется и прекращается. Основные преимущества заключаются в том, что метод позволяет избежать осложнений, связанных с интубацией. Обычно он более удобен для пациента и снижает потребность в седации. Пациенты, получающие НИВЛ, могут голосом общаться с медперсоналом и членами семьи, вероятно, могут лучше спать и принимать пищу, если их состояние достаточно устойчиво, чтобы снимать маску на короткие интервалы времени.
Однако у НИВЛ есть несколько недостатков. Применение НИВЛ на начальном этапе требует больше времени от лиц, осуществляющих уход у постели больного, а коррекция газов в крови происходит медленнее, чем это обычно происходит у пациентов с ИВЛ через интубационную трубку. Растяжение желудка обычно нехарактерно. Имеющиеся данные убедительно подтверждают целесообразность использования НИВЛ у пациентов с ХОБЛ (см. далее). Она также предпочтительна при кардиогенном отеке легких. Однако неясно, улучшает ли применение НИВЛ результаты лечения при гипоксемической ДН без вентиляционного компонента (то есть при гипоксемической, негиперкапнической ДН).
У пациентов с самостоятельным дыханием также можно обеспечить изолированное поддержание ПДКВ с помощью режима СРАР. У пациентов с обострениями ХОБЛ ПДКВ и СРАР-терапия могут преодолеть некоторые механические последствия ауто-ПДКВ (см. далее), чтобы минимизировать работу дыхания в условиях, когда величина выставляемого ПДКВ достаточно низка, чтобы не вызвать дополнительной гиперинфляции. СРАР-терапия оказалась очень эффективной для коррекции расстройств при кардиогенном отеке легких, эффект от нее аналогичен применению НИВЛ.
Терапия с использованием высокопоточной назальной оксигенотерапии предлагает интересную альтернативу для поддержки пациентов с гипоксемической ДН. Нагретый и увлажненный газ с регулируемым уровнем концентрации кислорода подается в ВДП. Этот метод создает небольшие уровни положительного давления, обеспечивает вымывание газа из мертвого пространства ВДП. В РКИ было продемонстрировано, что применение высокопоточной оксигенации приводило к снижению смертности у пациентов с острой гипоксемической ДН, в основном вызванной пневмонией.
Хотя высокопоточная назальная оксигенотерапия представляет собой новый интересный подход к вентиляции, необходимы дальнейшие исследования с целью определения показаний к использованию, оптимального начала терапии и физиологических/клинических признаков, указывающих на ее неспособность предотвратить отсроченную эндотрахеальную интубацию.
