Графический мониторинг респираторной поддержки

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Светя другим – сгораю сам. Светлой памяти

Грицана Ивана Михайловича и Колесниченко Юрия Павловича посвящается

В современной клинической анестезиологии-реаниматологии респираторная поддержка является одним из основных компонентов интенсивной терапии острой дыхательной недостаточности (ОДН).

Появление респираторов III – IV поколения позволило в последние годы внедрить в клиническую практику различные варианты полной и вспомогательной искусственной вентиляции легких и улучшить результаты лечения наиболее тяжелых форм ОДН, в первую очередь при синдроме острого повреждения легких и остром респираторном дистресс-синдроме.

Этому способствовали как фундаментальные знания по клинической физиологии дыхания, так и проведенные в последние годы многоцентровые рандомизированные исследования, по результатам которых определены подходы к выбору метода респираторной поддержки, величин дыхательного объема (Vt), уровней положительного давления конца выдоха (РЕЕР), кинетической терапии, пермиссивной (допустимой) гиперкапнии и способов «рекрутирования» (раскрытия) легких.

Достаточно широко используются дополнительные методы респираторной терапии, такие как ингаляции сурфактанта, оксида азота (NO), а также экстракорпоральная мембранная оксигенация. Проводятся экспериментальные исследования по частичной и полной жидкостной вентиляции легких.

В то же время следует признать, что, в процессе респираторной поддержки на этапах интенсивной терапии больных с различными видами острой дыхательной недостаточности, обеспечение адекватной оксигенации невозможно без индивидуального выбора режимов и параметров искусственной вентиляции легких (ИВЛ) в соответствии с динамично меняющимся состоянием пациента. В первую очередь это касается показателей биомеханики дыхания (легочно-торакальный комплайнс – Clt; сопротивление дыхательных путей – Raw) и газообмена в легких.

Появление респираторов, оснащенных графическими мониторами, позволяет оценивать в режиме реального времени сами дыхательные кривые (давление/время – Paw/t, дыхательный объем/время – Vt/t, инспираторный поток/время – Flow/t), петли аппаратного дыхания (дыхательный объем/давление – Vt/Paw, инспираторный поток/дыхательный объем – Flow/Vt) и механические свойства легких. Эти кривые являются полезными инструментами для изучения характеристик работы респиратора и обеспечивают графическое отображение различных режимов его работы в зависимости от степени поражения легких.

То есть в настоящее время появились новые возможности в оптимизации параметров респираторной поддержки: выбор оптимального и безопасного уровня аппаратного РЕЕР, своевременная диагностика внутреннего РЕЕР и выявление неблагоприятных эффектов ИВЛ – статического и динамического перерастяжения легких, обструкции дыхательного контура, феномена десинхронизации и т. п.

В то же время опыт показывает, что эти возможности в повседневной клинической практике не используются в полной мере. Возможно, это связано с тем, что графический мониторинг графиков дыхания появился относительно недавно, а каждый респиратор имеет свои «нормативные» формы дыхательных кривых и петель. Поэтому изложение фундаментальных концепций, таких как клиническая физиология графического мониторинга вентиляции и его возможностей для оптимизации респираторной поддержки, на наш взгляд, является существенным для обеспечения адекватной искусственной вентиляции легких.

Основная цель данного руководства – предоставить врачам, в первую очередь анестезиологам-реаниматологам, инструмент, позволяющий оптимизировать стратегию проведения респираторной поддержки с помощью анализа графического мониторинга вентиляции.

Авторы выражают благодарность коллективам отделения анестезиологии и реанимации МУЗ «Родильный дом № 1» г. Красноярска, отделения анестезиологии и реанимации МУЗ «Городская клиническая больница № 20 им. И. С. Берзона» г. Красноярска за предоставленную возможность исследований и помощь в работе.

ВВЕДЕНИЕ

Применение графического мониторинга в повседневной клинической практике для обеспечения индивидуальной оптимизации параметров искусственной вентиляции легких невозможно без понимания современных методов как самого процесса ее проведения, так и маневра, который есть у врача, чтобы следовать принципу «не навреди».

Последние литературные данные (Villagra A. [et al.], 2002; Jardin F. [et al.], 2003; Piantadosi C. A. [et al.], 2004) свидетельствуют, что эффективно и безопасно поддерживать газообмен в легких, в первую очередь у больных с синдромом острого повреждения легких (СОПЛ), в режиме «Volume control» (VC) в соответствии с концепцией «безопасной ИВЛ» (Slutsky A. S., 1994; 2001), основными положениями которой являются:

1) пиковое давление в дыхательных путях – не более 35 см вод. ст.;

2) дыхательный объем – не более 6 – 8 мл/кг массы тела;

3) частота дыхания и минутный объем вентиляции, минимально необходимые для поддержания парциального напряжения углекислого газа в артериальной крови (РаСО₂) на уровне 30 – 40 мм рт. ст.;

4) скорость пикового инспираторного потока – в диапазоне от 30 – 40 до 70 – 80 л/мин;

5) профиль инспираторного потока – нисходящий (рампообразный);

6) фракция кислорода в дыхательной смеси – минимально необходимая для поддержания достаточного уровня оксигенации артериальной крови и транспорта кислорода к тканям;

7) выбор РЕЕР – в соответствии с концепцией «оптимального РЕЕР», при котором транспорт кислорода к тканям максимальный;

8) выбор ауто-РЕЕР – избегать появления высокого ауто-РЕЕР – не более 50 % от величины общего РЕЕР;

9) продолжительность инспираторной паузы (ИП) – не более 30 % от продолжительности дыхательного цикла;

10) отношение вдох/выдох – не инвертировать отношение вдох/выдох более 1,5: 1;

11) синхронизация больного с респиратором – использование седативной терапии и при необходимости непродолжительной миоплегии, а не гипервентиляции.

В то же время наш личный опыт показывает, что с точки зрения вышеуказанной концепции, в первую очередь при синдроме острого повреждения легких, целесообразно вентилировать больных в режимах, основанных на других принципах циклирования респиратора – вентиляции, контролируемой по давлению (PC), или регламентируемой по давлению и контролируемой по объему (PRVC). Безусловно, как VC, так и PC имеют свои преимущества и недостатки, которые указаны в таблице. Поэтому врач, проводящий респираторную поддержку, должен сам выбрать наиболее подходящий базовый режим искусственной вентиляции легких с учетом характера острой дыхательной недостаточности и возможности респиратора.

Таблица

Основные преимущества и недостатки циклирования респираторов «по объему» и «по давлению»

Также следует признать, что наибольшие трудности в оптимизации респираторной поддержки возникают у больных с синдромом острого повреждения легких и острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС).

Отдельного внимания заслуживает выбор величины дыхательного объема. Для определения оптимального дыхательного объема были проведены мультицентровые рандомизированные исследования, в которых оценивались исходы при остром респираторном дистресс-синдроме при вентиляции Vt, равным 6,2 ± 0,8 мл/кг (432 наблюдения) и 11,8 ± 0,8 мл/кг (429 случаев). В ходе этих исследований было установлено, что при ИВЛ с дыхательным объемом, равным 6 мл/кг, летальность достоверно ниже (31,0 %), чем при вентиляции с дыхательным объемом 12 мл/кг (39,8 %), что явилось основанием признать исследования доказательными (The Acute Respiratory Distress Syndrone Network, 2000; Eisner M. D. [et al.], 2001).

Однако нельзя не обратить внимание читателя на тот факт, что использование малых дыхательных объемов (6 мл/кг и менее) хотя и уменьшает риск баротравмы и обеспечивает хорошую оксигенацию артериальной крови, закономерно сопровождается существенным повышением РаСО₂ (до 60 – 70 мм рт. ст.) за счет альвеолярной гиповентиляции и большого шунта справа-налево, составляющего 30 – 50 % сердечного выброса (Lachmann B., 1992). Появился даже термин «допустимая гиперкапния». Поэтому применение низких Vt требует жесткого контроля как PetCO₂, так и газового состава (PaO₂, PaCO₂) и кислотно-щелочного состояния крови (pH, BE).

При этом D. A. Kregenow [et al.] (2003) показали, что допустимая гиперкапния снижает летальность у пациентов с Vt = 12 мл/кг, но не оказывает дополнительного протективного эффекта при Vt = 6 мл/кг. Тем не менее роль допустимой гиперкапнии в стратегии «протективной» вентиляции легких на сегодняшний день не определена (Laffey J. G. [et al.], 2004).

Независимо от варианта вентиляции легких обязательно используется положительное давление конца выдоха, чтобы предотвратить альвеолярный коллапс в течение фазы выдоха и таким образом улучшить и поддерживать вентиляционно-перфузионные отношения в легких (Slutsky A. S., 1994; Petty T. L., 1996; Levy M. M., 2004). Применение РЕЕР также позволяет избегать необходимость использования высоких фракций кислорода во вдыхаемой газовой смеси и высоких давлений в дыхательных путях, снизить амплитуду между пиковым давлением на вдохе и давлением в фазе выдоха, а иногда величину Vt и число аппаратных дыхательных циклов (F), что уменьшает агрессивность ИВЛ (Thompson B. T. [et al.], 2001; Slutsky A. S., 2001; Brower R. [et al.], 2003).

Для определения «оптимальных» уровней РЕЕР предложено несколько вариантов: 1) титрование РЕЕР до PaO₂ > 60 мм рт. ст. при FiO₂ < 0,5 без нарушения сердечного выброса (Venus B. [et al.], 1979; Falke K. J., 1980); 2) по градиенту P(a-et)CО₂ (разница парциального напряжения углекислого газа в артериальной крови и парциального напряжения углекислого газа в конце выдоха) (Николаенко Э. М., 1989; Murray J. F., 1984); 3) концепция «Open Lung» (Lachmann B., 1992); 4) по петле Vt/Paw (Benito S., Lemaire F., 1990; Lewandowski K., 1995); 5) протокол CMV с малыми дыхательными объемами (ARDS Network, 2005).

В то же время данные рандмизированного исследования (549 наблюдений) по оценке низких (8,3 ± 3,2 см вод. cт.) и высоких (13,2 ± 3,5 см вод. ст.) уровней РЕЕР в процессе респираторной поддержки при ОРДС свидетельствуют о том, что величина положительного давления конца выдоха не влияет на число баротравм (10 и 11 % соответственно), длительность ИВЛ (14,5 и 13,8 сут. соответственно) и летальность пациентов (24,9 и 27,5 % соответственно) (Bhatia P., 2004; The National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Clinical Trials Network, 2004; Perren A. [et al.], 2004).

Поэтому выбор варианта подбора «оптимального» уровня РЕЕР зависит от технических возможностей клиники. Но хотелось бы обратить внимание на то, что одна часть способов требует постоянного анализа газового состава крови, другая – жесткой регламентации. На наш взгляд, наиболее удобен графический мониторинг вентиляции (при наличии графического монитора), позволяющий (как уже упоминалось) осуществлять подбор параметров в режиме реального времени и оперативно адаптировать респираторную поддержку к меняющимся условиям.

Клиническая физиология графического мониторинга вентиляции

В процессе респираторной поддержки, как правило, осуществляется графический мониторинг дыхательных кривых (давление/время – Paw/t, дыхательный объем/время – Vt/t, инспираторный поток/время – Flow/t) и петель аппаратного дыхания (дыхательный объем/давление – Vt/Paw, инспираторный поток/дыхательный объем – Flow/Vt). Представляем кривые и петли, полученные с помощью графического монитора «Servo Screen-390» (Siemens Elema, Sweden) (рис. 1 – 10).

Кривые и петли аппаратного дыхания являются нормативными, или «идеальными», поэтому при проведении респираторной поддержки нужно стремиться, чтобы они и приближались к этому идеалу.

Рис. 1. Кривая Paw/t в режиме CMV (VC, SIMV (VC)):

Х – время вдоха; Y – пауза на вдохе; Z – время выдоха; А – начало вдоха; В – пиковое давление на вдохе; С – давление на вдохе при нулевом потоке, начало паузы вдоха (плато); D – конец паузы (плато) на вдохе; Е – начало выдоха; F – конец выдоха

Рис. 2. Кривая Paw/t в режиме PCV (PC, PRVC, SIMV(PC)):

Х – время вдоха; Z – время выдоха; А – начало вдоха; В – пиковое давление на вдохе; С – давление на вдохе при нулевом потоке, начало паузы вдоха (плато); D – конец паузы (плато) на вдохе; Е – начало выдоха; F – конец выдоха

Рис. 3. Кривая Flow/t в режиме CMV (VC, SIMV (VC)):

Х – время вдоха; Y – пауза на вдохе; Z – время выдоха; А – начало вдоха; G – пиковый поток на вдохе; H – нулевой поток паузы вдоха; I – пиковый поток на выдохе; J – снижение потока на выдохе; K – конец выдоха, нулевой поток

Рис. 4. Кривая Flow/t в режиме PCV (PC, PRVC, SIMV (PC)):

Х – время вдоха; Z – время выдоха; А – начало вдоха; G – пиковый поток на вдохе; H – снижение потока на вдохе; I – пиковый поток на выдохе; J – снижение потока на выдохе; K – конец выдоха, нулевой поток

Рис. 5. Кривая Vt/t в режиме CMV (VC, SIMV (VC)):

Х – время вдоха; Y – пауза на вдохе; Z – время выдоха; L – начало вдоха; M – увеличение дыхательного объема на вдохе; N – конец вдоха, максимальный дыхательный объем; O – снижение дыхательного объема на выдохе; P – конец выдоха, нулевой дыхательный объем

Рис. 6. Кривая Vt/t в режиме PCV (PC, PRVC, SIMV (PC)):

Х – время вдоха; Z – время выдоха; L – начало вдоха; M – увеличение дыхательного объема на вдохе; N – конец вдоха, максимальный дыхательный объем; O – снижение дыхательного объема на выдохе; P – конец выдоха, нулевой дыхательный объем