Цели: Для сравнения аспектов физиологической эффективности и безопасности пропорционально вспомогательной ( proportional assist -РА), вспомогательной / контролируемой (assist/control - A/C) прерывистой принудительной вентиляцией (intermittent mandatory ventilation - IMV) при рождении с острыми респираторными заболеваниями у новорождённых с очень низкой массой тела и для того, чтобы проверить гипотезу о том, что при РА в сравнении с IMV, либо с A/C потребность в вентиляции под давлением снижается, как и требуемое артериальное насыщение кислородом ниже в эквивалентной фракции кислорода.
Дизайн исследования: Рандомизированный, 3-периодный, перекрестный план. Методы: Тридцать шесть новорождённых при рождении были выделены по массе тела (от 600 до 760, от 751 до 900 и от 901 до 1200 гр.) и выставлены последовательным 45-минутным периодам 3 модальностей в произвольно выбранной последовательности. Чередующиеся объёмы от 4 до 6 мл/кг были выбраны во время проведения A/C и IMV. Частота IMV была сравнена с частотой A/C, наблюдавшейся во время периода проведения теста. РА была отрегулирована для того, чтобы разгрузить сопротивление эндотрахеальной трубки и отделов лёгких с заболеванием увеличение эластичной тяги лёгких.
Результаты: При сравнении с A/C и IMV, PA сохраняли аналогичные показатели оксигенации при более низком давлении в воздуховодных путях и в транслёгочной области (снижение от 15% до 44% в зависимости от индекса переменной). Индекс насыщения кислородом снижался на 28% при проведении PA. Никаких неблагоприятных событий при этом не наблюдали. Число и тяжесть эпизодов и периодов артериальной кислородной десатурации были аналогичными при использовании всех трёх методов. Аналогичные результаты были получены у новорождённых в каждой весовой подгруппе.
Заключение: РА поддерживает безопасный газообмен при меньшем изменении транслёгочного давления при сравнении с A/C и IMV Она может, таким образом обеспечить сокращение случаев хронических лёгочных заболеваний у новорождённых с низкой массой тела. (J.Pediatr 1999;135:339-44)
Пропорциональная вспомогательная вентиляция,1,2 также называемая сопротивляющейся эластичной разгрузкой 3,4 либо отрицательным вентиляционным импедансом6 является новым методом вспомогательной механической вентиляции, в котором прилагаемое к воздуховодным путям давление сервоконтролируется на протяжении каждого произвольного дыхательного движения таким образом, что оно увеличивается в пропорции к мгновенному перемежающемуся объёму и вдыхательному потоку, генерируемому пациентом. Это позволяет субъекту полностью контролировать частоту, выбор времени и амплитуду надувания лёгкого его либо её собственным дыхательными механизмами контроля
A/C Вспомогательная/контрольная вентиляция
FiO2 Фракция вдыхаемого кислорода
IMV Перемежающаяся принудительная вентиляция
OI Индекс насыщения кислородом
PA Пропорциональная вспомогательная В зависимости от избранной степени разгрузки, система может полностью компенсировать вызванные болезнью изменения эластичности и сопротивляемости в респираторной системе, таким образом, что респираторная нагрузка и работа дыхания возвращаются к норме. Это проявление позволяет младенцу выбрать такой характер дыхания, при котором как бы не существует поражения лёгких. Кроме того, система приспособится к изменениям частоты и глубины дыхания, продиктованным изменениями метаболических показателей состояния. Поэтому РА может предоставить механическую вентиляцию более физиологическим способом и сократить некоторые неблагоприятные эффекты вентиляции с положительным давлением.
Целью данного исследования является тестирование краткосрочной физиологической эффективности и аспекты безопасности РА у недоношенных младенцев с респираторными заболеваниями. Протокол прошёл процесс официального утверждения со стороны Министерства продовольствия и медикаментов США и был разработан в качестве рандомизированного 3-периодного перекрестного испытания, сравнивающего РА с двумя уже установленными методами механической вентиляции, перемежающейся механической вентиляцией и вспомогательной/контролируемой вентиляцией. Мы предположили гипотезу о том, что требования вентиляционного давления будут ниже и оксигенация улучшится во время проведения РА по сравнению с A/C и IMV при эквивалентной фракции вдыхаемого кислорода. Для оценки эффективности использовались средняя и пиковые давления в воздухоносных путях, изменения транслёгочного давления, уровни PaO2 и индексы оксигенации. Безопасность рассматривалась с точки зрения наличия числа и продолжительности эпизодов пониженной артериальной сатурации кислородом и любыми острыми неблагоприятными случаями, как-то синдромами, обусловленными утечкой воздуха, случавшимися во время проведения исследований.
График. Кривые воздушного потока (V) , эзофагеального давления (Pes), и давления воздушного потока (Paw) у новорождённого с массой тела в 635 гр., во время пропорциональной вспомогательной вентиляции. Обратите внимание на то, что давление воздушного потока колеблется между дыханиями с масштабом смещения эзофагеального давления. Ограничение давления воздушного потока было установлено для предотвращения возрастания избыточного давления, которое может происходить в промежутке между вздохами.
МЕТОДЫ Организация и критерии, которые могут быт избраны
Протокол исследования и форма родительского согласия были утверждены советом института при Университете Майами, штата Флорида, и Министерством продовольствия и медикаментов США. Аппарат пропорциональной вспомогательной вентиляции был утверждён исследователем инициировавшим Исследовательскиё Аппарат, выпущенныый под номером G950100. Младенцы были приняты после получения от родителей письменного согласия о том, что они проинформированы.
Критерии для зачисления включали: массу тела при рождении от 600 до 1200 гр, послеродовой возраст от 2-х до 10 дней, респираторная недостаточность, вызванная синдромом респираторного дистресса (клинические и радиографические критерии) нуждающиеся в механической вентиляции, при наличии произвольных дыхательных усилий, и артериальная картина характеризующаяся необходимостью клинического вмешательства. Критерии для исключения включали крупные врождённые аномалии: нестабильный сердечно-сосудистый статус, определяемый, как среднее артериальное давление выходящее за пределы определённого диапазона в любое время в течение 12 часов; и >20% утечка в эндотрахеальной трубке перемежающегося объёма, измеряемого как разница между объёмами вдоха и выдоха с установкой вентиляции, выбранной клинической бригадой.
Размер выборки, стратификация и рандомизация
Оценка размера выборки основывалась на изменениях оксигенации, наблюдавшейся у недоношенных новорождённых, когда проводились сравнения синхронизированных и обычных IMV. Было подсчитано, что потребуется размер выборки в 36 участников для того, чтобы определить эффект такого размаха при общей вероятности ошибки alfa в 5% и мощности в 90%, после того, как была проведена поправка множественных парных сравнений (три сравнения). Расчёты размера выборки показали на наличие незначительных эффектов переношенности. Были приняты двенадцать субъектов в каждую из 3-х групп по массе тела при рождении: от 600 до 750 гр., от 751 до 900 гр., и от 901 до 1200 гр. В рамках каждой из подгрупп субъекты были произвольно распределены к 1 из 6 возможных последовательных из 3 методов вентиляции, с 2-мя участниками на один последовательный метод вентиляции. Этот перекрёстный дизайн был избран потому, что ожидалось, что меж субъектная изменчивость должна была быть больше, нежели внутри субъектная. График рандомизации был подготовлен 1 из исследователей (OGM), и каждый участник, получил задание с проведением метода вентиляции в определенной последовательности, выбрав из один из 12 опечатанных, непрозрачных конвертов соответствующей выборки.
Протокол исследования, установка вентилятора, и получение данных
Три метода вентиляции были применены на протяжении трёх последовательных 45-минутных периодов, в последовательности, определённой рандомизированным графиком. Эта продолжительность проведения эксперимента с младенцем была избрана потому, что считалось, что времени достаточно для того, чтобы добиться устойчивого состояния целевых переменных при исследовании (РаО2, изменение транспульмонарного давления, и OI). Более того, более длительное проведение эксперимента не считалось целесообразным, пока нельзя было установить безопасность РА. Данные записывались на диске последние 15 минут каждого периода исследований. В конце каждого периода, бралась проба артериальной крови на анализ газового состава крови (Ciba-Corning Diagnostics Corp, Medfield, Mass.). Перед тем, как были начаты 45-минутные периоды исследований, была проведёна проверка A/C для того, чтобы определиться в отношении установки A/C и IMV (Babylog 8000, Software version 3; Draeger, Inc. Chantilly, Va). Первым, была установлена триггерная чувствительность для того, чтобы избежать автоматического триггера и для того, чтобы содействовать максимально возможному числу произвольных вдохов.
Затем было установлено пиковое давление вдоха пока не стабилизировались чередующиеся объёмы на уровнях от 4 до 6 мл/кг массы тела. Это же самое пиковое давление при вдохе было позже использовано в периоды исследования A/C и IMV. После того как добились стабилизации при этих установках, был проведён подсчёт частоты дыхания в течение 3 минут. Эта же самая частота была в дальнейшем использована во время проведения исследования IMV. Частота дыхания была установлена в 0,35 секунды во время прогонов A/C и IMV. Во время РА (Stephanie Infant Ventilator, Stephan Biomedical Inc, Gackenbach and Dresden, Germany), следует отдельно отобрать степень (достижение) компоненты эластичной разгрузки и степень сопротивляющийся разгрузки. Для достижения эластичной разгрузки давление вентилятора должно увеличиваться пропорционально мгновенному чередующемуся объёму. Эта пропорция (достижение) может быть настроена в единицах в см Н2О/мл (сантиметрах Н2О давления вентилятора на миллиметр чередующегося объёма). Поскольку давления вентилятора при методе эластичной разгрузки непосредственно сопротивляется эластичной тяге лёгких, эластичность вентилятора считается отрицательной, в то время как эластичность лёгких считается положительной. Так как легкие и вентилятор взаимосвязаны с помощью эндотрахеальной трубки их комбинированная эластичность (Ес) является суммой эластичности лёгких (El, положительное выражение) и эластичности вентилятора Ev, отрицательное выражение): Ec = El + Ev . Эта комбинированная эластичность определяет эластичную работу дыхания для субъекта при разгрузочном методе. Нашей целью было снизить эластичную работу дыхания младенца до почти нормальных значений, путём подгонки эластичности вентилятора до такой степени, чтобы комбинированная эластичность достигла бы значения нормальной эластичности лёгких, то есть, 0,67 см Н2О х мл-1 х кг (обратное нормальной податливости: 1,5 мл х см Н2О-1 х кг-1).10 Например, нормальная эластичность лёгких младенца с массой тела в 600 гр. должна составлять 1,11 см Н2О х мл-1. Если эластичность лёгких младенца составили 2,О см Н2О/мл, выбранная эластичность вентилятора составили Ev = Ec - El = 1,11 см Н2О/мл - 2,0 см Н2О/мл = -0,89 см Н2О/мл.
В нашем исследовании этот расчёт был основан на оценке эластичности дыхательной системы, полученной на основании давления воздуховодных путей и чередующегося объёма, измеренные у каждого младенца во время первоначальной прогонки теста вспомогательно/контрольной вентиляции. Степень компоненты сопротивляющейся разгрузки была стандартно установлена на -20 см Н2О/л-ов для всех младенцев. Это степень была выбрана для того, чтобы приблизительно компенсировать сопротивление эндотрахеальных трубок применённых у младенцев (от 2,5 до 3,0 мм внутренний диаметр, от 11 до 12 см длина). Конечное давление выдоха устанавливалось неизменным на протяжении всего исследования (4,0 см Н2О). Аналогично FiO2 оставалось неизменным, за исключением случаев пониженного артериального насыщения кислородом, когда оно временно повышалось. Случай пониженного артериального насыщения кислородом проявлялся в виде сокращения показания импульса оксигемометрии <85% за более чем 3 секунды. Апноэ было установлено как остановка произвольного дыхания при сокращённом артериальном насыщении кислородом, либо ударах сердца <100 ударов в мин. Количество апноэ и число случаев десатурации во время каждого из 45 минутных периодов исследования были зафиксированы.
Стандартный кардиореспираторный монитор (Corometrics Neonatal Monitor 515А; Corometrics Medical Systems, Inc, Conn) был использован для получения сигналов сердцебиения и показателей системного кровяного давления из пупрочной либо радиальной артериальных линий. Транскутальное насыщение кислородом определяли с помощью оксиметра пульса Nellor N200 Pulse Oximeter (Nellor Inc, Hayward, Calif). Эзофагеальное давление было измерено с помощью наполненной жидкостью питательной трубки размера 8F, помещённой в нижнем отделе пищевода. Тест на конечный выдох был проведён для уточнения правильности записи давления в пищеводе.11 Сигнал давления в воздуховодных путях был получен через боковое отверстие в эндотрахеальной трубке с помощью специального коннектора. Преобразователи давления (Sorenson Transpac Transducers, Abbott Critical Care Systems, North Chicago, Ill; точность выше, чем +/- 0,1 см Н2О, амплитудно-частотная реакция ровная до 20 Гц) были калиброваны с помощью водяного манометра для справки. Сигнал воздушного потока в эндотрахеальной трубе был получен от аналогового выхода респираторов. Все аналоговые сигналы были закодированы на частоте 100 Гц и записаны на диске с данными программного обеспечения (DATAQ Instruments, Inc, Akron, Ohio).
Обработка данных и статистический анализ
Все записанные физиологические сигналы были оценены с помощью компьютерной программы. Постоянные сигналы, как-то записи импульсов оксигемометрии были усереднены по 1-минутным интервалам. Средние величины, полученные за время 15-минутных периодов записи были использованы для сравнения методов вентиляции. Минутная вентиляция и среднее давление воздуховодов были рассчитаны на основе всех 15-и минутных периодов записи. Перемежающиеся объёмы были получены путем кодированной интеграции потока. Расчёт податливости и сопротивляемости лёгких был основан на методе Мида и Уиттенбергера.12 Из каждых записей были отобраны шестьдесят дыханий ручным способом из секций свободных от искусственных (манипуляций) для оценки механики лёгких и транслёгочного давления. С целью предотвращения неточности при выборе дыханий были использованы первые четыре цикла каждой минуты. Пиковые и средние изменения транспульмонарного давления во время выдоха были подсчитаны и нормализованы из расчёта размера перемежающегося объёма на килограмм массы тела для сравнения транспульмонарные изменения давления на миллиметр перемежающегося объёма для 3х вентиляционных модальностей. OI был рассчитан как (MAP x FiO2 x 100)/PaO2.
Данные были представлены как средняя +/-SD или медиана с 25-ой и 75-ой процентили. Общая линейная модель, соответствующая 3-периодному перекрёстному дизайну данного исследования была использована для первоначального анализа данных и была допущена для оценки переноса и последующих эффектов. Для каждой интересующей переменной эти эффекты были незначительны и статистически незначимы (данные имеются у авторов и могут быть представлены по запросу). Поэтому для окончательного анализа использовалась более простая модель, эквивалентная анализу повторных измерений расхождений. Подходы Бонферрони, или Стьюдент-Ньюман-Кейля были использованы для множественных парных сравнений. Р значения <.05 были приняты статистически значимыми. Расхождение между ударами (beat-to-beat variability) кровяного давления представлено как среднее абсолютное изменение в систолическом, либо диастолическом давлениях от одного удара до следующего в процессе 15 минутного периода. Ранее описанный анализ был также проведён для каждой из 3х при рождении весовых подгрупп.
Результаты Предметы исследования
Исследование было проведено за период с 1 июля 1996 по 11 марта 1997 гг. В целом 57 новорожденных в пределах намеченной массы тела при рождении были приняты в то время Отделением интенсивной терапии для новорождённых Мемориальным медицинским центром Джексона при Университете Майами. Из числа принятых новорождённых, 21 были исключены (большей частью из-за невозможности доступа к артерии). Оставшиеся 36 младенцев выполнили протокол исследования. Их демографические данные были следующие: масса тела 845 +/- 164 гр., гестационный возраст 26,9 +/- 2,3 недель, и возраст к моменту проведения исследования 2,7 +/- 1,7 дней. Из 36 младенцев, 25 были рождены путём проведения кесарева сечения, 20 были мальчики, 7 были малы для гестационного возраста и 18 получали внешний сурфактант до проведения исследования. Compliance лёгких, рассчитанный на основании изменений транспульмронарного давления и перемежающихся объёмов во время пропорциональной вспомогательной вентиляции составляла 0,7 +/- 0,37 мл/см Н2Окг. Общее пульмонарное сопротивление составило 113 +/- 44 см Н2О/л.
Эффекты на вентиляцию, газообмен и артериальное давление
Минутная вентиляция была существенно выше во время РА, нежели при течении 2-х других способов вентиляции ввиду более высокой частоты в процессе РА. Перемежающийся объём и РаСО2 несущественно отличались при всех трёх способах вентиляции. Средняя артериального давления не различалась при 3-х способах. Однако, непостоянство между ударами систолического и диастолического артериального давления было существенно меньше при A/C по сравнению с не синхронизированным IMV. PA далее снизила непостоянство (Таблица II).
Конечные точки безопасности Никакого существенного различия не наблюдалось в числе случаев апноэ, случаев гипоксемии, и, непостоянства SpO2 при 3-х методах вентиляции. Число случаев апноэ во время 45-минутного исследования составило 0,21 +/- 0,50 и 0,18 +/- 0,60 в процессе проведения A/C и PA, соответственно. Число случаев гипоксемии за 45-минутный период исследования составили 0,65 +/- 0,90, 0,44 +/- 0,77, и, 0,42 +/- 0,77 в процессе проведения A/C, IMV и PA, соответственно. Никаких неблагоприятных случаев, как-то прнвмотораксов, или интерстициальных эмфизем не было отмечено, ни у кого из младенцев.
Обсуждение
Мы сравнили новую методику, РА с 2-мя другими методами механической вентиляции, которые считаются стандартным уходом за недоношенными младенцами. По условиям данного исследования РА оказалась безопасной и по крайней мере столь же эффективной, как и сравниваемые методы. Самым поразительным эффектом методики РА явилось то, что для поддержания эквивалентного газообмена при дыхании, потребовалось существенное сокращение давления в целом. Это открытие было подтверждено внутри каждой группы выделенной по массе тела. Тот факт, что оба пиковых давления - при вдохе и транспульмонарное давление снижались при РА указывает на то, что работа на лёгкое на единицу перемежающегося объёма действительно сократилась а не просто сместилась с машины на младенца. Мы предполагаем, что сокращение транспульмонарного давления, достигается в процесса РА, когда волнообразное давление воздушного потока адаптируется к специфическим расстройствам в пульмонарной механики, в частности к относительно важным компонентам эластичности и устойчивости. Абсолютное выражение снижения потребности в давлении в процесса РА было небольшим, потому что у отобранной группы младенцев было относительно слабое заболевание лёгких и оно не требовало усиленной вентиляции. Более крупные сокращения пиков и транспульмонарных давлений скорее скажутся у младенцев в случаях с более тяжёлой респираторной недостаточностью.
Однако, это краткосрочное перекрёстное исследование не является окончательным испытанием, которое могло бы подтвердить какие-либо долгосрочные выгоды, и, поэтому все полученные ныне данные следует интерпретировать с осторожностью. Однако, на нынешней стадии официальной оценки этой новой технологии, избранные для данного исследования физиологические целевые параметры были признаны как наилучшие из имеющихся суррогатных критериев оценки результата для клинически важных долгосрочных эффектов. Наблюдавшаяся потребность в снижении давления при эквивалентной артериальной оксигенации и удалением двуокиси углерода может указывать на снижение риска с использованием РА при хронических заболеваниях лёгких.
В данном исследовании использовались два различных вентилятора, один для обычного способа и другой для РА. Мы не можем исключать наличия случайного эффекта вентилятора РА, который независим от метода, нежели связанный с каким-то другим эффектом прибора. Однако давления в воздуховодных путях измерялись единообразно с адаптора эндотрахеальной трубки с одного и того же преобразователя, который не являлся частью вентилятора. Два различных преобразователя, использовавшихся для измерения воздушного потока были проверены на достоверность друг с другом и с прибором калибровки потока в диапазоне потоков, которые встречались при использовании A/C и IMV. Фракция FiO2 была всегда точно отмерена благодаря записи датчика кислорода. Поэтому маловероятно проявление систематических различий у методов, при измерении давления, воздушного потока, состава вдыхаемого газа. Отсюда маловероятно, чтобы наблюдаемые эффекты на выходных параметрах были связаны с какими либо другими различиями имеющимися между респираторами, нежели их специфический способ.
Мы попытались подсчитать количество эластичной разгрузки, требуемой для достижения нормальной эластичности комбинированной (лёгкие плюс вентилятор) системы у каждого младенца. Хотя мы не всегда были точны в установке целевой эластичности, у всех младенцев наблюдалось дыхание стабильного характера и не было проблем связанных с избыточной установкой набора или безудержных давлений.7,13 Мы, поэтому полагаем, что для того, чтобы использовать РА с безопасной и эффективной установкой набора у отдельного младенца, будет достаточным начать с низким набором и медленно повышать его до тех пор, пока младенец не станет комфортно дышать без сильной деформации грудной клетки. Этот подход требует, чтобы были установлены верхние ограничения давления вентилятора и чтобы они были скорректированы как в любой обычной методике вентиляции. Снижение колебаний артериального давления в при синхронной по сравнению с асинхронной вентиляции у младенцев было отмечено у других исследователей.13,14 Наше исследование подтверждает это наблюдение. Дополнительно, при проведении РА, мы нашли дальнейшее статистически значимое снижение колебаний артериального давления по сравнению с триггерной вентиляцией. Было предложено, что это казуальный эффект от колебания артериального давления при патогенезе церебрального кровотечения у недоношенных младенцев, но пока что это остаётся спорным.15,16
В нескольких предыдущих исследованиях, сравнивавших стратегии различного рода вентиляции у младенцев были заменены более 1 переменной у методов. Например, синхронная вентиляция сравнивалась с асинхронной вентиляцией с использованием другой частоты вентиляции, и, отсюда, других средних значений давлений в воздуховодных путях.17 Это затрудняет возможность приписать определенный эффект к специфической методике вентиляции. Поэтому мы попытались сохранить установки идентичными, за исключением только одной переменной, характерной для специфической методики. Единственным большим различием в нашем исследовании между методами A/C и IMV было то, что в последнем методе триггер был отключён. Во время проведения IMV частота была установлена на уровне, наблюдавшемся при проведении A/C. Время вдоха и пик давления при вдохе были идентичными. Среднее давление в воздуховодных путях, перемежающийся объём, и минутная вентиляция существенно не различались при проведении этих двух методов. Наши выводы отличаются от результатов исследований, в которых сравнивалась синхронизированная и не синхронизированная механическая вентиляция в том, что мы не нашли улучшение охксгенации и перемежающегося объёма при проведении A/C. 9,18,19 Это расхождение можно объяснить использованием механической частоты в диапазоне нормального произвольного дыхания при проведении IMV в данном исследовании. Использование этого момента могло улучшить синхронность между произвольным и механическим дыханиями, снижая, таким образом, различия между не синхронизированными IMV и A/C.
В заключение , данное исследование продемонстрировало аспекты краткосрочной физиологической эффективности и безопасности проведения РА у недоношенных младенцев в острых стадиях слабого, либо среднего респираторного заболевания. При сравнении с обычной и пациентом триггерной вентиляцией, метод РА характеризовался со снижением в воздуховодных путях и транспульмонарного давлений при эквивалентном пульмонарном газообмене. Мы полагаем, что даже у очень недоношенных младенцев их собственная стратегия дыхания может превосходить нефизиологические схемы хронометража и потоков, генерируемые механическим дыханием, которое вызывает обычная вентиляция. Более того, РА может снизить риск повреждения лёгких и хронических заболеваний лёгких. Это, однако, следует протестировать проведением рандомизированного, контролируемого опыта при использовании метода РА в режимах более длительных периодов времени.
Мы благодарим Д-ра С.Л.Шлейена, Ассоциированного профессора и Директора Pediatric Intensive Care Unit, за помощь в качестве независимого руководителя данного исследования, и, штат среднего медицинского персонала и терапевтов Neonatal Intensive Care Unit at the Department of Pediatrics, University of Miami, Florida, за их неоценимую помощь.
Китайский автопром все прочнее входит в автомобильную жизнь России. Вот уже и грузовики Фотон китайского производства стали популярны. Отличает их прежде всего низкая стоимость по сравнению с импортными, отличный дизайн по сравнению с нашими. Единственная проблема — отсутствие сервисных центров. В компании ASTARTER можно купить ремонт стартера на Фотон, получив высококачественный сервис и гарантийный ремонт.
Педиатрия
