Высокочастотная искусственная и вспомогательная вентиляция легких.

Осцилляторная ВЧ ИВЛ

Для проведения осцилляторной ВЧ ИВЛ (ВЧО) используют разнообразные устройства. Наибольшее распространение получила модификация, в которой высокочастотные осцилляции, генерируемые поршневым насосом или электронно-управляемой мембраной, накладываются на постоянный поток газа [26, 31]. ВЧО применяют в основном у новорожденных с респираторным дистресс-синдромом и аспирацией меконием [2, 32]. Достаточно эффективной оказалась ВЧО у больных после кардиохирургических операций и при хронических обструктивных заболеваниях легких. В последнее время отмечается повышение интереса к ВЧО. При этом подчеркивается возможность обеспечения эффективности газообмена малыми дыхательными объемами как в эксперименте [23], так и в различных клинических ситуациях: у новорожденных с очень низкой массой тела, а также у взрослых пациентов с острыми воспалительными поражениями легких и респираторным дистресс-синдромом [24, 25, 30].

Струйная высокочастотная ИВЛ

Наиболее распространена и, по нашему мнению, весьма перспективна струйная ВЧ ИВЛ (High-frquency jet ventilation" – HFJV). Существуют два основных способа струйной ВЧ ИВЛ: инжекционный и чрескатетерный.

В основе инжекционного способа лежит принцип струйной вентиляции легких, предложенный R.D.Sanders (1967), применяемый при бронхоскопии, а также в экстренных ситуациях при обструкции гортани. При этом струя кислорода, подаваемая под давлением 1–4 кгс/см2 через инжекционную канюлю, создает вокруг последней разряжение, вследствие чего и происходит подсос атмосферного воздуха – инжекционный (эжекционный) эффект Вентури.

При инжекционной ВЧ ИВЛ инжектор соединяется с эндотрахеальной или трахеостомической трубкой. Через дополнительный патрубок инжектора, свободно открывающийся в атмосферу, осуществляется подсос атмосферного воздуха и сброс выдыхаемого газа. Таким образом, струйная ВЧ ИВЛ всегда реализуется при негерметичном дыхательном контуре.

Последнее обстоятельство представляется нам очень важным. Открытый дыхательный контур исключает "борьбу" больного с аппаратом при сохраненном самостоятельном дыхании. Скорее всего на этом основано, отмеченное практически всеми авторами, облегчение адаптации пациента к ВЧ ИВЛ по сравнению с традиционными методами. Значительно упрощается санация дыхательных путей и бронхофиброскопия, во время которых нет необходимости в прерывании респираторной поддержки.

Следует отметить еще одну важную особенность струйной ВЧ ИВЛ. При частоте вентиляции более 100 в мин пульсирующий поток выдоха становится почти непрерывным, что препятствует аспирации в дыхательные пути содержимого ротоглотки, несмотря на отсутствие герметизирующей манжеты [12].

Дыхательный объем и FIO2 при ВЧ ИВЛ зависят от многих факторов: диаметра и длины инжекционной канюли, положения сопла инжектора относительно бокового патрубка, рабочего давления, частоты вентиляции и длительности вдоха, растяжимости легких и аэродинамического сопротивления дыхательных путей [21]. Коэффициент инжекции (объем примешиваемого воздуха в каждой порции инсуфлируемого кислорода) и поток газа на выходе инжектора максимальны при отсутствии сопротивления вдоху (противодавления). В реальных же условиях возрастание внутрилегочного сопротивления приводит к уменьшению коэффициента инжекции и соответственно к повышению FIО2. В зависимости от характеристик конкретного инжектора, а также с учетом роста противодавления при снижении растяжимости легких и возрастании аэродинамического сопротивления при определенном уровне противодавления инжекция прекращается и происходит сброс части кислорода в атмосферу – эффект "опрокидывания" инжектора. При этом дыхательный объем уменьшается, а FIО2 становится равно 1,0. Наблюдающиеся иногда трудности в обеспечении адекватной альвеолярной вентиляции могут быть связаны именно с этими факторами [8].

Чрескатетерная струйная ВЧ ИВЛ осуществляется путем подачи прерывистой струи сжатого газа через катетер с внутренним диаметром 1,4–1,6 мм. В зависимости от методических особенностей данного способа различают несколько вариантов.

Одним из них является катетеризация трахеи через естественные дыхательные пути, обычно через носовой ход с расположением выходного отверстия катетера на расстоянии не менее 3–4 см от карины.

Чрескожная транстрахеальная струйная ВЧ ИВЛ, или "high-frequency percutaneous transtracheal jet ventilation" по терминологии M.Klain и R.B. Smith, предложивших этот способ [28], основана на введении тонкого катетера (внутренний диаметр 1–2 мм) в трахею по Сельдингеру через прокол кожи.

Применяют также другие варианты, в частности осуществление вентиляции через узкий канал специальной двухпросветной интубационной трубки. Модификацией последнего варианта является проведение струйной ВЧ ИВЛ с помощью интубационной трубки, внутри стенки которой находятся два узких канала, через которые вдувают сжатый газ, выдох происходит через основной канал эндотрахеальной трубки. Модификация получила название "форсированная диффузионная вентиляция" ("forced diffusion ventilation").

Установлено, что ВЧ ИВЛ существенно уменьшает сброс газа через бронхоплевральный свищ [21, 33], не повреждает дыхательные пути и паренхиму легких [27, 34]. Малые дыхательные объемы не вызывают значительного повышения альвеолярного давления, что уменьшает опасность баротравмы легких. Показана возможность введения лекарственных препаратов в трахею в условиях ВЧ ИВЛ, при этом их воздействие сравнимо с эффективностью при внутривенном введении [28].

Следует отметить определенные успехи, достигнутые при использовании струйной ВЧ ИВЛ при лечении различных форм острой дыхательной недостаточности [11 и др.], в послеоперационном периоде, при тромбоэмболии легочной артерии и кардиогенном отеке легких [3, 6] в процессе прекращения длительной ИВЛ [7, 13, 14].

Некоторые особенности патофизиологии ВЧ ИВЛ

Предложен ряд объяснений возможности обеспечения адекватного газообмена при ВЧ ИВЛ с малыми дыхательными объемами, близкими к объему мертвого пространства или даже меньше него.

В основе теории "усиленной диффузии" лежит представления об увеличении роли осевой и радиальной дисперсии в турбулентных потоках, возникающих при частой смене фаз дыхательного цикла [36, 37 и др.]. Однако дальнейшие исследования (и клинические наблюдения) показали, что эффективность элиминации СО2 зависит в большей степени от величины VT, чем от частоты вентиляции, что противоречило представлениям об исключительной роли в газообмене "усиленной диффузии".

Согласно современным представлениям четкой границы между альвеолярным и мертвым пространством не существует, по мере увеличения частоты вентиляции, наряду с уменьшением VТ, происходит и снижение VD по экспоненциальному типу [14]. При этом хотя и происходит увеличение отношения VD/VT, последнее остается меньше 1. По мнению J.J. Rouby [35] поддержание нормокапнии у больных с непораженными легкими возможно при дыхательном объеме не менее 2 мл/кг, а при легочной патологии – не менее 3 мл/кг. Это свидетельствует о сохранении роли конвективного механизма транспорта газов в условиях ВЧ ИВЛ. Поддержание же минимального газообмена возможно и при дыхательном объеме меньше объема мертвого пространства.

В транспорте газов при этом могут участвовать и другие механизмы.

Исследования на модели бифуркации бронхов показали, что с каждым дыхательным циклом часть газа (около 5 %) остается в дыхательных путях и обеспечивает более глубокое проникновение вдыхаемого газа в следующем дыхательном цикле. Каждая из бифуркаций будет способствовать дополнительному изменению профиля скорости потока и увеличению суммарного эффекта. Данная гипотеза рассматривается в качестве варианта конвективного механизма транспорта газов.

Еще одним возможным конвективным механизмом может быть усиление "маятникового" движения газа, т.е. интенсивного перераспределения газа между быстро и медленно опорожняющимися альвеолами. Это приводит к уменьшению регионарной неравномерности распределения газа вследствие разницы в податливости различных участков легких. Данный эффект выравнивания вентиляции между зонами с высокой и низкой растяжимостью не только позволяет понять уменьшение сброса воздуха через бронхо-плевральный свищ во время проведения ВЧ ИВЛ (струйная ВЧ ИВЛ обеспечивает эффективный газообмен даже если суммарная площадь просвета свищей равна поперечному сечению главного бронха [21], а сброс газа через свищи существенно уменьшается [33]).

На основании представленных данных можно полагать, что в транспорте газов при ВЧ ИВЛ участвуют несколько взаимодействующих и не исключающих друг друга механизмов, конвективный тип газообмена сохраняет свое значение, в первую очередь, при относительно низких частотах (1–5 Гц ), при более высоких частотах возрастает роль " усиленной диффузии " и кондуктивная зона играет более активную роль, чем при традиционной ИВЛ.

Очень важная особенность ВЧ ИВЛ состоит в том, что при ней происходит формирование внутреннего ПДКВ, так называемый эффект ауто-ПДКВ [10], причем чем больше рабочее давление (т.е. дыхательный объем) и частота вентиляции, тем выше величина ауто-ПДКВ.

Большое значение имеют механические свойства легких. Снижение их растяжимости мало влияет на величину ауто-ПДКВ поскольку при этом скорость потока выдыхаемого газа возрастает и, даже при коротком времени выдоха, большая часть газа успевает покинуть дыхательные пути. В случае же увеличения сопротивления дыхательных путей скорость потока пассивного выдоха снижается, объем газа, задержанного в легких и уровень ауто-ПДКВ оказываются существенно выше. Значение динамической гиперинфляции легких двоякое: с одной стороны, увеличение задержанного объема по сути можно рассматривать как возрастание ФОЕ, что физиологически целесообразно при выраженных рестриктивных нарушениях. Ауто-ПДКВ способствует увеличению среднего давления и, следовательно, повышению РаО2. В то же время объем гиперинфляции легких может достигать больших значений, особенно при обструктивных нарушениях и формирования высокого внутрилегочного давления способно оказывать неблагоприятное влияние на гемодинамику и повышать опасность баротравмы легких. В связи с изложенным отметим здесь большую опасность повреждения легких при увеличении отношения TI : TE более 1 : 1 на срок более 2–3 мин.

Таким образом, контроль за уровнем ауто-ПДКВ (и соответственно за степенью гиперинфляции легких) при регистрации давления в верхних дыхательных путях является недостаточно точным. Более адекватным для контроля за величиной задержанного объема легких и "внутреннего" ПДКВ является среднее давление в дыхательных путях, оно в большей степени соответствует среднему внутрилегочному (альвеолярному) давлению. В этой связи для повышения безопасности струйной ВЧ ИВЛ целесообразен мониторинг среднего давления по показаниям сильно демпфированного стрелочного манометра.

Специфической особенностью струйной ВЧВЛ является отмечаемое многими авторами улучшение отхождения мокроты. В основе его лежат, по-видимому, два фактора: облегченное отделение мокроты от слизистой в результате воздействия пневматическими импульсами, а также освобождение дыхательных путей вследствие формирования градиента ауто-ПДКВ между альвеолярным пространством и верхним дыхательными путями. По мнению А.П.Зильбера и И.А.Шурыгина [8] клиренс мокроты при струйной ВЧ ИВЛ обусловлен исключительно соотношением времени вдох:выдох – мокрота перемещается по направлению к трахее при ТI:ТЕ > 1 : 1 (экспульсивный режим). Однако это утверждение противоречит клиническим наблюдениям и результатам исследований с введением красящего вещества в трахею, что сопровождалось постепенным удалением бронхиального секрета без использования инвертированных соотношений времени вдоха:выдоха. Тем не менее, следует признать рекомендацию использования экспульсивных режимов для активации клиренса мокроты при струйной ВЧ ИВЛ полезной. В тех ситуациях, когда функциональные возможности респиратора не позволяют использование этих режимов, может с успехом применен режим с периодическим увеличением и снижением рабочего давления сжатого газа [13].
Газообмен при ВЧ ИВЛ

Патофизиологические особенности газообмена в легких при струйной ВЧ ИВЛ непосредственно зависят от управляемых параметров вентиляции и состояния бронхо-легочной системы.

Альвеолярная вентиляция и элиминация СО2

Увеличение частоты вентиляции при постоянных значениях рабочего давления сжатого газа (Рраб) и отношения времени вдох:выдох сопровождается неуклонным повышением РаСО2. Уменьшение альвеолярной вентиляции в данном случае обусловлено двумя причинами.

При увеличении частоты вентиляции пропорционально уменьшаются абсолютное время вдувания в каждом дыхательном цикле и объем подсасываемого атмосферного воздуха, а следовательно, и дыхательный объем. При этом увеличение частоты вентиляции не предохраняет от развития альвеолярной гиповентиляции. Для её предупреждения необходимо произвести коррекцию одного из двух других регулируемых параметров: Рраб и/или TI:TE. При повышении Рраб возрастает VT за счет увеличения скорости струи сжатого газа и коэффициента инжекции. При увеличении отношения ТI:ТЕ при прочих равных условиях соответственно возрастает и абсолютное время вдувания. В итоге в том и другом случае наблюдаются повышение минутной и альвеолярной вентиляции легких, снижение РаСО2.

Мы считаем, однако, что для поддержания адекватного уровня РаСО2 в условиях ВЧ ИВЛ более целесообразно использовать регулирование рабочего давления. Прежде всего это связано с тем, что в высокочастотных респираторах отношение вдох:выдох в отличие от рабочего давления, регулируется не плавно, а ступенчато и увеличение продолжительности фазы вдувания всего на 20 % длительности дыхательного цикла (что соответственно изменению отношения от 1 : 2 до 1 : 1) может привести к существенному увеличению внутрилегочного давления. По данным J.J.Rouby [35], изменение ТI:ТЕ от 1 : 3 до 1 : 1 способно привести к повышению среднего давления в дыхательных путях в 3–4 раза, что может вызвать баротравму легких и неблагоприятно повлиять на гемодинамику. При плавном же регулировании рабочего давления поддержание необходимого уровня РаСО2 обеспечивается легче.

Альвеолярная вентиляция в значительной мере зависит также от состояния бронхолегочной системы. При фиксированных значениях регулируемых параметров вентиляции значительное увеличение бронхиального сопротивления сопровождается резким снижением дыхательного объема вследствие уменьшения или полного прекращения подсоса окружающего воздуха и даже сброса газа в атмосферу через боковой патрубок инжектора.

В клинических наблюдениях струйная ВЧ ИВЛ у больных с выраженной бронхиальной обструкцией приводила к нарастающей гиперкапнии, в связи с чем подобные нарушения биомеханики дыхания могут служить противопоказаниями к данному методу.

Уменьшение же растяжимости системы "легкие–грудная стенка" при постоянных регулируемых параметрах вентиляции сопровождалось менее выраженным снижением объема подсасываемого воздуха при отсутствии эффекта опрокидывания инжектора, поэтому именно у пациентов со сниженным комплайнсом легких ВЧ ИВЛ приводит к лучшим результатам.

Артериальная оксигенация

Если в условиях традиционной ИВЛ не наблюдается артериальная гипоксемия, струйная ВЧ ИВЛ существенных преимуществ не имеет, хотя ВЧ ИВЛ в целом обеспечивала более высокий уровень РаО2. Если же в условиях традиционной ИВЛ с FIO2 = 0,5–0,6 РаО2 остается низким, при инжекционной ВЧ ИВЛ с примерно таким же FIO2 оно возрастает, причем с увеличением частоты вентиляции РаО2 постепенно повышается. Аналогичные эффекты наблюдались и в случае увеличения соотношения ТI:ТЕ. По-видимому, как отмечено выше, это является результатом создания ауто-ПДКВ. В связи с этим, для коррекции артериальной гипоксемии целесообразно использовать струйную ВЧ ИВЛ.

При высокочастотной ИВЛ, так же как и при традиционной, артериальная оксигенация в значительной степени зависит от среднего давления в дыхательных путях и объема легких. Отличие ВЧ ИВЛ заключается в возможности достижения адекватного среднего давления при меньших изменениях объема легких и альвеолярного давления, что представляется важным, как в плане уменьшения опасности развития побочных эффектов и осложнений, в частности, баротравмы легких, обусловленной высоким Рпик, так и в плане предотвращения образования гиалиновых мембран [35]. Струйная ВЧ ИВЛ позволяет обеспечить эффективную артериальную оксигенацию у больных с очаговыми поражениями легких и при начальных стадиях распространенных поражений легких (отек легких, ОРДС). В ситуациях же с резко выраженными нарушениями растяжимости легких при их массивном поражении, если ВЧ ИВЛ применяется в изолированном варианте, не удается обеспечить достаточное увеличение дополнительного объема в легких в фазу выдоха при одновременном снижении дыхательного объема и минутной вентиляции, что сопровождается нарастанием гиперкапнии и артериальной гипоксемии.

Улучшение артериальной оксигенации может быть связано ещё с одним механизмом: облегчением диффузии кислорода через альвеолярно-капиллярную мембрану. Предполагается улучшение диффузии кислорода вследствие перемешивания примембранных слоев капиллярного кровотока под влиянием высокочастотных пульсаций, что было подтверждено в модельных исследованиях. Этот механизм, на наш взгляд, может иметь определенное значение в условиях застойного полнокровия легких и возрастания сопротивления диффузии О2 за счет неперемешиваемых слоев плазмы крови, прилегающих к альвеолярно-капиллярной мембране.

Высказана также гипотеза об ускорении диффузии кислорода через альвеолярно-капиллярную мембрану при ВЧ ИВЛ вследствие возникновения так называемого акустического резонанса и двойного колебательного процесса в легких. По мнению авторов, это должно приводить к усиленному смешиванию газов и выравниванию градиента концентраций кислорода в различных участках альвеолярного пространства [19]. К сожалению, оригинальная гипотеза не получила экспериментального подтверждения.

Гемодинамика при ВЧ ИВЛ

Главное отличие во влиянии на гемодинамику высокочастотной ИВЛ от традиционной состоит в уменьшении или исчезновении колебаний артериального давления, обусловленных изменениями внутрилегочного давления в течение дыхательного цикла. Что касается влияния ВЧ ИВЛ на ударный и минутный объемы сердца, общелегочное сосудистое сопротивление, давление в системе легочной артерии, то здесь данные исследователей весьма противоречивы.

По сведениям ряда авторов, проводивших сравнительную оценку влияния на гемодинамику традиционной и ВЧ ИВЛ, при последней наблюдались снижение общего периферического сопротивления, увеличение ударного и минутного выброса сердца, снижение общелегочного сосудистого сопротивления [1, 21, 35 и др.]. Однако другие исследователи не выявили существенных различий в гемодинамических эффектах при обоих типах вентиляции легких. Имеются также данные, согласно которым ВЧ ИВЛ наоборот, может оказывать отрицательное влияние на гемодинамику, приводя к снижению артериального давления, уменьшению ударного и минутного выброса сердца, [20, 34].

На наш взгляд отмеченные противоречия могут быть связаны с недостаточным учетом состояния кардиореспираторной системы и выбором рациональных управляемых параметров вентиляции.

В эксперименте показано, что при здоровых легких в процессе проведения струйной ВЧ ИВЛ происходит некоторое улучшение гемодинамики по сравнению с условиями традиционной ИВЛ. Однако после повышения частоты вентиляции до 180 циклов в минуту и более наблюдалось уменьшение ударного и минутного выброса сердца (на 8–10 %), а при частоте вентиляции 300 циклов в минуту еще более выраженное снижение сердечного выброса, увеличение давления в системе легочной артерии и общелегочного сосудистого сопротивления, а также снижение артериального давления. Аналогичные но более выраженные гемодинамические эффекты обнаружены и при увеличении отношения вдох:выдох с 1 : 3 до 1 : 1,5.

При распространенных рестриктивных нарушениях неблагоприятные гемодинамические эффекты возникают реже и при гораздо более высоких значениях частоты вентиляции легких и отношении вдох:выдох (и, соответственно, при более высоком уровне ауто-ПДКВ и среднего давления в дыхательных путях) [12, 14]. У больных же с очаговыми воспалительными поражениями легких аналогичные эффекты отмечены при более низкой частоте (220–240 циклов в минуту) и отношении вдох:выдох (1 : 2 или 1 : 1,5), что можно объяснить влиянием ВЧ ИВЛ на интактные отделы легких, в которых формирующийся уровень внутрилегочного давления, адекватный для пораженных зон, превышает "критический" для интактных отделов и вызывает вследствие перерастяжения легочной ткани сдавление капиллярного русла и снижение сердечного выброса.

При оценке влияния струйной ВЧ ИВЛ на гемодинамику следует учитывать уровень альвеолярной вентиляции. Вполне возможно, что наблюдавшиеся некоторыми авторами эффекты, были связаны с нарастанием гиперкапнии, поскольку в этих наблюдениях ВЧ ИВЛ проводили с частотой до 200–240 циклов в минуту при постоянном значении рабочего давления, что, как было отмечено выше, неизбежно вызывает увеличение РаСО2.

В клинической практике при переходе с традиционной на высокочастотную ИВЛ может наступить снижение артериального давления до 60–70 мм рт.ст. Причиной этого является слишком высокое Рраб, что приводит к быстро развивающейся гипервентиляции легких и снижению РаСО2 до 20 мм рт.ст. и ниже [13]. При уменьшении рабочего давления РаСО2 возрастает и происходит быстрая нормализация гемодинамики.

По мнению отдельных исследователей, ВЧ ИВЛ предпочтительнее традиционной ИВЛ при гиповолемии, когда неблагоприятное влияние объемной ИВЛ на центральную гемодинамику проявляется наиболее отчетливо [22].

У больных с сердечной недостаточностью при переходе от традиционной к высокочастотной ИВЛ отмечено улучшение функции как левого, так и правого желудочков сердца [9, 12].

Особенности высокочастотной ИВЛ.

На основании данных литературы и собственного опыта можно суммировать особенности струйной ВЧ ИВЛ [13]:
отсутствие герметичности системы больной–респиратор;
отсутствие феномена "борьбы с респиратором;
возможность проведения ИВЛ без интубации трахеи (через катетер);
предохранение от аспирации из верхних дыхательных путей;
облегченная эвакуация содержимого трахео-бронхеального дерева;
возможность санации дыхательных путей без прерывания вентиляции

легких;
уменьшение сброса газа при негерметичных легких;
обеспечение низкого Рпик, но с развитием при частоте более 60 в мин

ауто-ПДКВ.

Однако у струйной ВЧ ИВЛ существует существенный недостаток – трудности кондиционирования вдуваемого газа. Выходя из конца канюли инжектора или катетера, струя кислорода резко расширяется, в связи с чем, по закону Джоуля–Томпсона, значительно снижается температура газа и уменьшается его относительная влажность.

Существует несколько способов кондиционирования вдыхаемого газа при ВЧ ИВЛ. Капельное введение изотонического раствора хлорида натрия через тонкую иглу, пропущенную через канюлю инжектора не оправдало себя, хотя некоторые авторы отмечают безопасность этого способа даже при длительном, до 6 недель, применении струйной ВЧ ИВЛ [21]. Добиться удовлетворительного увлажнения не удается, существует опасность избыточной подачи жидкости в дыхательные пути. Кроме того, этот метод не только не обеспечивает обогревание вдыхаемого газа, но, наоборот, способствует дополнительному охлаждению в результате интенсивного испарения [5].

Другой способ кондиционирования вдыхаемого газа при инжекционной ВЧ ИВЛ заключается в подаче к боковому патрубку инжектора теплого пара из парового ингалятора. Это позволяет, по мнению Ю.Ш.Гальперина и соавт. [5], повысить температуру вдыхаемого газа до 30 оС при 100 % относительной влажности, а при использовании повышенной мощности нагревательного элемента – до 35–37 оС. Этот способ был реализован в респираторе "Спирон-601", однако и его нельзя признать полноценным.

В настоящее время наилучшим методом считают согревание и увлажнение сжатого газа на его пути из респиратора в канюлю инжектора или катетер. Достаточно эффективная система использована в отечественных ВЧ-респираторах "Ассистент-3" и МТ-60. Сжатый кислород обогревается электрическим нагревателем, проложенным внутри шланга высокого давления на всем его протяжении. Температура измеряется в инжекторе и поддерживается на заданном уровне автоматически.

При чрескатетерной ВЧ ИВЛ проблема кондиционирования вдуваемого газа еще более усложняется в связи с отсутствием эффекта инжекции и проведением вентиляции, как правило, неувлажненным кислородом.

Как бы то ни было, длительное, более 8–10 часов, непрерывное проведение струйной ВЧ ИВЛ большинством авторов признается нецелесообразным.

Как было указано выше, одним из важных преимуществ струйной ВЧ ИВЛ перед традиционными методами является возможность ее сочетания с самостоятельным дыханием больного без каких-либо специальных средств синхронизации. По нашим наблюдениям, больные легко переносят такой "двойной" ритм, отсутствие герметичности дыхательного контура полностью исключает "борьбу" с респиратором [11].

Весьма перспективным представляется осуществление струйной ВЧ ВВЛ через катетер диаметром 1,4–1,6 мм, введенный в трахею чрескожно или через естественные дыхательные пути. Пациенты достаточно легко переносят наличие катетера в дыхательных путях, особенно введенного транскутанно. Привлекает возможность свободно общаться с персоналом (полностью сохраняется речь), изменять положение в постели, питаться. Проведение ингаляций теплых аэрозолей муко- и бронхолитиков через естественные дыхательные пути в определенной степени решает проблему увлажнения и согревания вдыхаемого воздуха. Чрескатетерную ВЧ ВВЛ можно проводить непрерывно или сеансами, причем, поскольку, нет необходимости удалять катетер при временном прекращении ВВЛ, последнюю можно возобновить по показаниям в любой момент. Общая длительность чрескатетерной ВЧ ВВЛ может составлять несколько суток.

При чрескатетерной ВЧ ВВЛ у больных не только существенно улучшается артериальная оксигенация (повышение РаО2 в среднем более, чем на 150 %), но и возрастают сниженные до ВВЛ ударный и сердечный индексы (на 70–85 %) транспорт кислорода (в среднем на 54 %) и его потребление (на 92%) [13]. Нормализуется индекс тканевой экстракции кислорода, что указывает на полноценность отдачи кислорода эритроцитами и сохранение способности тканей извлекать и использовать кислород с нормальной скоростью.

Показанием к началу чрескатетерной ВЧ ВВЛ служат начальные стадии ОДН при отсутствии прямых показаний к ИВЛ. Даже если ВЧ ВВЛ окажется неспособной предотвратить дальнейшее нарастание дыхательной недостаточности, в подавляющем большинстве наблюдений она будет содействовать временному улучшению состояния больного и позволит выполнить интубацию трахеи в спокойной обстановке и на фоне менее выраженной гипоксии. Однако и в самостоятельном варианте чрескатетерная ВЧ ВВЛ может предотвратить прогрессирование ОДН. Исследования О.Г.Мазуриной [17] показали, что около 75 % больных раком пищевода, у которых в раннем послеоперационном периоде развилась ОДН, удалось вывести из тяжелого состояния, не прибегая к интубации трахеи. Раннее применение струйной ВЧ ВВЛ может оказаться целесообразным на начальных этапах развития ОРДС [16].

Чрескатетерная ВЧ ВВЛ эффективна у больных с левожелудочковой недостаточностью. В зависимости от характера основного заболевания и стадии отека легких применяют как чрескожную катетеризацию трахеи, так и чресназальный способ введения катетера с расположением его выходного отверстия над входом в гортань [3].

В то же время при распространенных патологических процессах в легких эффективность ВЧ ВВЛ снижается и она может быть использована только в качестве временной меры [17].

ВЧ ИВЛ можно сочетать не только с самостоятельным дыханием больного, но и с традиционной ИВЛ. Комбинация высокочастотной и традиционной ИВЛ может оказаться высокоэффективным методом устранения гипоксемии у больных с поздними стадиями ОРДС, которая резистентна к другим методам и режимам респираторной поддержки [11, 27].

Основное применение нашел вариант одновременного использования традиционной и струйной ВЧ ИВЛ, предложенный Ш.Э. Атахановым [1]. При этом канюлю, через которую подают прерывистую струю кислорода от ВЧ-респиратора, вставляют в адаптер объемного респиратора. Раздувная манжета интубационной трубки или трахеостомической канюли обеспечивает герметичность системы больной – аппарат. Если предварительно проводили традиционную ИВЛ, то дыхательный объем и минутную вентиляцию легких уменьшают примерно в 1,5–2 раза; подачу кислорода в объемный респиратор уменьшают или прекращают. ВЧ ИВЛ осуществляют с частотой 100–300 циклов в минуту. Величину рабочего давления ВЧ-респиратора подбирают таким образом, чтобы давление в трахее на высоте вдоха было примерно равным таковому на этапе предшествующей ИВЛ. Это обеспечивает подачу газовой смеси примерно с той же FIO2. Следует отметить, что при указанных параметрах вентиляции РаСО2 остается примерно на том же уровне, что и при традиционной ИВЛ, но у большинства больных отмечается существенное улучшение артериальной оксигенации, причем у части пациентов оно наступает не сразу, а через несколько часов.

Для осуществления сочетанной ИВЛ можно использовать также трехпросветную интубационную трубку: через широкий канал нагнетают воздух объемным респиратором и происходит выдох в атмосферу, через узкий подают пульсирующий поток от ВЧ-респиратора, третий канал предназначен для измерения внутритрахеального давления.

Возможно применение и других вариантов сочетанной ИВЛ. В частности, эффективным оказалось одновременное применение ВЧО с традиционной объемной ИВЛ [19, 26].

Значительное улучшение артериальной оксигенации у больных с распространенными воспалительными поражениями легких и ОРДС отмечено при сочетании струйной ВЧ ИВЛ и ИВЛ с инвертированным отношением времени вдоха: выдоха. Сочетанная традиционная и высокочастотная ИВЛ обеспечивает более благоприятные условия функционирования правого желудочка, сердца по сравнению как с традиционной, так и с прерывистой ВЧ ИВЛ [18].

В настоящее время есть основания утверждать, что сочетанная ИВЛ показана при тяжелых распространенных пневмониях и ОРДС III – IV стадии для устранения тяжелой гипоксемии.

Весьма эффективной оказывается струйная ВЧ ВВЛ в процессе перевода больных с длительной ИВЛ на самостоятельного дыхание [29]. Эта методика выглядит гораздо проще других методов и заключается в ступенчатом уменьшении одного параметра – рабочего давления респиратора с пребыванием пациента в течение определенного времени на каждом промежуточном этапе. В результате уменьшается минутная вентиляция респиратором и возрастает спонтанный МОД и работа дыхания.

Процесс прекращения ИВЛ осуществляют следующим образом. Больных, которым осуществляли длительную традиционную ИВЛ переводят на струйную ВЧ ИВЛ. Как правило, используют частоту 120–130 циклов в минуту при отношении вдох:выдох 1 : 2. После стабилизации основных параметров газообмена и гемодинамики начинают процесс прекращения ИВЛ. На первом этапе осуществляют дозированное снижение Рраб на 0,4 кгс/см2 и в течение 5 минут регистрируют динамику частоты сердечных сокращений, артериального давления, SpO2 и частоты спонтанных дыхательных попыток.

При выраженной реакции (учащение ЧСС более, чем на 10 в минуту, уменьшение или, чаще повышение артериального давления на 10 мм рт.ст. и более; снижение SpO2 на 3–4 %; увеличение частоты дыхательных попыток до 12–15 на 2–3-й минуте наблюдения) состояние расценивали как явное проявление нарастающей декомпенсации кардиореспираторной системы, свидетельствующее о неготовности пациента к прекращению ИВЛ, в связи с чем Рраб повышали до исходного уровня и продолжали струйную ВЧ ИВЛ.

При умеренно выраженной реакции (учащение ЧСС не более, чем на 5–6 в минуту, незначительная тенденция к снижению SpO2, отклонения артериального давления не более, чем на 5 мм.рт.ст. от исходного уровня, появление слабых дыхательных попыток с частотой до 10–12 в минуту) или слабой реакции (при незначительных отклонениях от исходного уровня 1–2-х параметров) переходили к дальнейшему этапу прекращения ИВЛ путем снижения Рраб с одной из эмпирически выбранных скоростей, при этом, у больных с умеренной реакцией использовали более медленную, а у больных со слабой реакцией – более быструю скорость снижения Рраб.

После снижения рабочего давления до 0,2–0,3 кгс/см2 и стабилизации состояния больного можно вообще прекратить подачу кислорода в шланг пациента, но на какое-то время целесообразно оставить респиратор включенным. Шум работающего клапана успокаивает больного и он не замечает, что ВВЛ прекращена. Многочисленные клинические наблюдения свидетельствуют, что при соблюдении этих условий пациенты оценивают свое состояние как комфортное, не ощущают нехватки воздуха.

В результате подобного регулирования обеспечивается достаточно плавный перевод больных на самостоятельное дыхание при минимизации длительности процесса прекращения ИВЛ.

Конечно подобный подход достаточно трудоемок. Он может быть упрощен путем постепенного (или ступенчатого) снижения Рраб на 0,25–0,3 кгс/см2 с выдерживанием на каждом промежуточном этапе от 30–40 до 60 минут и более в зависимости от длительности предшествующей ИВЛ. Естественно, длительность процесса прекращения ИВЛ при этом возрастет.

По нашим наблюдениям, успешное прекращение ИВЛ достаточно легко удается даже после нескольких месяцев непрерывной искусственной вентиляции, когда "отлучение" больного от респиратора из-за привыкания к последнему представляет большие сложности. В одном из наших наблюдений перевод больного с миастенией, находившегося на ИВЛ около 1 года, занял всего 3 суток. Некоторые считают такой метод более оправданным, чем ППВЛ, указывая, что с его помощью удавалось успешно прекратить ИВЛ после предшествующего неудачного применения ППВЛ [4, 29].

Мы также неоднократно с успехом осуществляли переход от традиционной ИВЛ, проводимой в течение нескольких часов через эндотрахеальную трубку, к самостоятельному дыханию через период чрескатетерной ВЧ ВВЛ. После полного восстановления сознания и ликвидации нарушений гемодинамики у этих больных проводили пробное отключение респиратора на 20–30 мин. Хотя ЖЕЛ была менее 15 мл/кг и РаО2 постепенно снижалось, мы все же производили экстубацию трахеи, немедленно осуществляли ее чрескожную катетеризацию и начинали струйную ВЧ ИВЛ с частотой 100–120 циклов в минуту при рабочем давлении 2,5–3 кгс/см2. Через 15–20 мин незаметно для больного начинали снижать рабочее давление на 0,3–0,5 кгс/см2 каждые 30–40 мин под контролем газов крови. В дальнейшем прекращение ВВЛ проводили, как это описано выше.

Таким образом, можно представить четыре показания к применению ВЧ ИВЛ при ОРДС.

Первое – использование высокочастотной вентиляции в I стадии ОРДС во вспомогательном режиме через катетер с внутренним диаметром 1,4–1,6 мм, введенный в трахею транскутанно. При отсутствии эффекта или плохой переносимости больным неинвазивной масочной вентиляции целесообразна пункция и катетеризация трахеи по Сельдингеру под контролем бронхоскопа. Конец катетера должен быть установлен на 3–4 см выше гребня бифуркации. ВЧ ИВЛ проводят с рабочим давлением 1,0–2,0 ати с частотой 120–140 в мин. Опыт показал, что при первой стадии ОРДС, когда нет прямой необходимости в интубации трахеи, данная методика может значительно повысить РаО2, улучшить состояние больного и избежать традиционной ИВЛ [17]. Даже если в последующем дыхательная недостаточность будет нарастать и потребуется интубация трахеи, последняя будет выполнена в более благоприятных условиях – опасный уровень гипоксемии во время манипуляции будет устранен.

Второе – использование ВЧ ИВЛ для проведение приема мобилизации легких. С этой целью временно (на 5–6 мин) заменяют традиционную ИВЛ струйной высокочастотной ИВЛ с частотой 150–180 в мин. Характерное для ВЧ ИВЛ ауто-ПДКВ создает условия для мобилизации альвеол, а малые дыхательные объемы и достаточно низкое инспираторное давление препятствуют развитию неблагоприятного воздействия респираторной поддержки на гемодинамику. Последнее обстоятельство позволяет проводить прием мобилизации в течение минут, а не секунд, как это рекомендуется при других методиках.

Третье – применение ВЧ ИВЛ в сочетании с традиционной ИВЛ при тяжелых стадиях ОРДС и резистентной гипоксемии, плохо поддающейся коррекции другими режимами респираторной поддержки [1, 38]. Имеющийся опыт показывает, что чаще всего индекс оксигенации удается значительно повысить. Подчеркнем, что при проведении сочетанной традиционной и высокочастотной вентиляции легких, особенно если частота последней превышает 150 в мин, внешнее ПДКВ (установленное на традиционном респираторе) не должно быть не более 5–6 см вод.ст. Увеличения SpO2 при необходимости можно достичь повышением частоты ВЧ ИВЛ. Следует отметить, что изолированное применение ВЧ ИВЛ при тяжелых стадиях ОРДС, как правило, малоэффективно [12].

Четвертое – при баротравме легких у больных с ОРДС и развитии пневмоторакса использование ВЧ ИВЛ значительно уменьшает поступление воздуха в плевральную полость и способствует закрытию бронхоплеврального свища [21].

ЛИТЕРАТУРА
Атаханов Ш.Э. Способ сочетанной традиционной и высокочастотной вентиляции легких.// Анестезиол. и реаниматол.– 1985.– N 4.– С. 27–29.
Болтенков Н.Д. Высокочастотная осцилляторная вентиляция легких в комплексной терапии тяжелой дыхательной недостаточности у новорожденных детей. Дисс... канд. мед. наук., М.: 1996.– 184 с.
Быков М.В., Лескин Г.С. , Поздняков Ю.М. Применение струйной высокочастотной вентиляции легких в комплексе терапии кардиогенного отека легких//Вестник интенс. терапии.– 2002.– N 4.– С. 53–56.
Вихров Е.В. Функциональные критерии прекращения искусственной вентиляции легких у больных с острой дыхательной недостаточностью//Анестез. и реаниматол.– 1986.– N 3.– С. 36–38.
Гальперин Ю.С., Бурлаков Р.И. Наркозно-дыхательная аппаратура. М.: ВНИИМП-ВИТА.– 2002.– 297 с.
Гологорский В.А., Гельфанд Б.Р., Яблоков Е.Г. и др. Интенсивная терапия больных с эмболией легочной артерии//Анестез. и реаниматол.– 1995.– N 5.– С. 51–57.
Евланова Е.В. Высокочастотная искусственная вентиляция легких при переводе больных на самостоятельное дыхание. Дисс...канд. мед. наук.– М.– 2002.– 102 с.
Зильбер А.П., Шурыгин И.А. Высокочастотная вентиляция легких. Петрозаводск: Изд.ПГУ, 1993.– 131 с.
Зислин Б.Д. Высокочастотная вентиляция легких. Екатеринбург.– 2001.– 155 с.
Кассиль В.Л. Применение высокочастотной искусственной вентиляции легких в реаниматологии.// Анестезиол. и реаниматол.– 1983.– N 5.– С. 26–30.
Кассиль В.Л., Атаханов Ш.Э. О показаниях к применению высокочастотной искусственной вентиляции легких. // Анестезиол. и реаниматол.– 1985.– N 3.– С. 33–36.
Кассиль В.Л., Лескин Г.С., Хапий Х.Х. Высокочастотная вентиляция легких. – Агрохолодпром.– 1993.– 158 с.
Кассиль В.Л., Выжигина М.А., Лескин Г.С. Искусственная и вспомогательная вентиляция легких. М.: Медицина.– 2004.– 480 с.
Лескин Г.С., Шинкаренко Ю.В., Петрицкая Е.Н., Кантор П.С. Разработка и экспериментально-клиническое обоснование применения струйной высокочастотной вентиляции легких в анестезиологии и реаниматологии//Актуальные проблемы медицины.- М., 1993.– С. 31-36.
Лескин Г.С., Кассиль В.Л. Вспомогательная вентиляция легких как метод перехода от ИВЛ к самостоятельному дыханию// Анестез. и реаниматол.– 1995.– N 1.– С. 16–19.
Мазурина О.Г., Соловьев В.Е., Карамян Э.Г. Влияние высокочастотной вентиляции лкгких на гемодинамику и функциональное состояние миокарда у больных раком пищевода с острой дыхательной недостаточностью в послеоперационном периоде.// Анестезиол. и реаниматол.– 1992.– N 4.– С. 38–41.
Мазурина О.Г. Гипоксические состояния после операций по поводу рака пищевода и кардиального отдела желудка (этиопатогенез, клиника, лечение). Дисс... докт. мед. наук. – М.– 1993. – 190 c.
Неверин В.К., Власенко А.В. Оптимизация параметров механической вентиляции легких у больных с синдромом острого паренхиматозного повреждения легких. Анестезиол. и реаниматол.– 1999.– N 1.– С. 18–23.
Немеровский Л.И., Вихров Е.В., Левитэ Е.М., Райнов М.М. К вопросу об интенсификации газообмена при высокочастотной ИВЛ.// Бюл. Эксперим. Биол. и мед.– 1987.– N 8.– С. 142–144.
Chackrabarti M.K., Sykes M. High-frequency ventilation and gas diffusion.// Acta Anaesth. Scand. 1984.– Vol. 28.– No 5.– P. 544–549.
Carlon G.C., Holand W.S., Ray C. High-frequency ventilation. A prospective randomized evaluation. // Chest.– 1983.– Vol. 84.– No 5.– P. 551–559.
Chiaranda M., Giron G.P. High-frequency jet ventilation. Padua. Piccin Nuova Lib.– 1985/– 182 p.
Dembinski R., Vax M., Bensbery R., et al. High- frequency oscillation ventilation in experimental luny injury: effects on gas exchange//Intensive Care Med.– 2002.– Vol. 28.– N 6.– P. 768–774.
Derdak S., Menta S., Stewart T.E. et al. High-frequency oscillation ventilation for acute respiratory distress syndrome in adults: a randomised, controlled trial//Am. J. Respir. Care Med.– 2002.– Vol. 6.– N 6– Р. 801–808.
Ferguson G.T., Cherniack R.M. Management of chronic obstructive pulmonary disease//New Engl. J. Med.– 1993.– Vol. 328.– P. 1017–1022.
Finkielman J.D., Gajic O., Farmer J.C., Afessa B., Hubmayr R.D. The initial Mayo Clinic experience using high-frequency oscillatory ventilation for adult patients: a retrospective study.//BMC Emerg. Med.– 2006.– Vol. 6.– No 1.– P. 2.
Keszler M., Molina B., Butterfield A.B. Combined high-frequency jet ventilation in a meconium aspiration model.// Critical Care Med.– 1986.– Vol. 14.– No 1.– P.34–38.
Klain M., Smith R.B. High-frequency percutaneous transtracheal jet ventilation.//Critical Care Med.– 1977.– Vol. 84.– No 5.– P. 280–287.
Klain M., Kala R., Sladen A. High-frequency jet ventilation in weaning the ventilator depend patients.// Critical Care Med.– 1984.– Vol. 12.– No 9.– P. 780–781.
Menta S., Lapinsky S.E., Hallett D.C. et al. Prospective trial of high-frequency oscillation in adults with acute respiratory distress-syndrome//Crit. Care Med.– 2001.– Vol. 29.– P. 1360–1369.
Lunkenheimer P. P. , Ising H., Frank Y. et al. Application of transtracheal pressure oscillation as a modification of diffuse respiration//Brit. J. Anaesth.– 1972.– 4.– No 8.– P. 799–803.
Lunkenheimer P.P.. Redmann K, Stroh N, et al. High-frequency oscillation in an adult porcine model, Critical Care Med.– 1994.– Vol. 22. – Suppl. 1.– S 37–S 48
Simes D.C. Supplemental jet ventilation in a case of ARDS complicated by bronchopleural fistulae. //Crit. Care Resusc.– 2005.– Vol. 7.– No. 2.– P. 111–115.
Smith R.B., Sjostrand U. High-frequency ventilation. Boston. Little, Brown & Co.– 1983.– 272 p.
Rouby J.J. High–frequency ventilation//Mechanical ventilatory support. Perel A., Stock M.Ch. (ed.). Baltimore: Williams & Wilkins, 1994, P. 145–156.
Slutsky A.S. High-frequency ventilation.// Intensive Care Med.– 1991.– Vol. 17.– No 7.– P. 375–378.
Taylor G.J. Dispersion of soluble matter in solvent flowing slowly through a tube. Proc R Sac Land 1953.– Vol. 205.– P. 186–203
Wunsch H. Maplstone J. High-frequency ventilation versus conventional ventilation for treatment of acute lung injury and acute respiratory distress syndrome.// Cohhrane Database Syst. Rev.– 2004.– No 1.– CD004085
Источник: www.sia-r.ru

Раздел
"Анестезиология, реанимация и интенсивная терапия"

 Поставщики:

 Всего в разделе

 Обзоры по теме

15.02.07  Цереброваскулярные эффекты искусственной вентиляции легких у больных с острой церебральной недостаточностью при наличии внутричерепной гипертензии  

25.01.07  Что важно знать при выборе инкубатора и реанимационной системы для выхаживания новорожденных  

 Публикации по теме >>

 Объявления >>

 Частные объявления >>

 Книги по теме (всего 51)

Новая книга: ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СТРУЙНАЯ ИСКУССТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЁГКИХ  

Мониторинг дыхания и гемодинамики при критических состояниях  

Клиническая анестезиология: Справочник: Перевод с английского.