Обобщение. Данный обзор описывает преимущества нового вида технологий искусственной вентиляции легких, таких как высокочастотное синхронизированное дыхание и пропорциональная вспомогательная вентиляция ,которые вполне доступны и в коммерческом плане.
Особое внимание уделяется данным из различных независимых исследований. Известно. что использование высокочастотных технологий дыхания (ВчТД) при синдроме затрудненного дыхания у недоношенных детей связанно с определенным риском. Синхронизированные формы дыхания обладают множеством положительных влияний на физиологические параметры. Однако, проведенные исследования не смогли обосновать влияние этих методов на снижение детской смертности. Исследования пропорциональной вспомогательной вентиляции легких показали некоторые преимущества ее влияния на физиологические параметры, в то же время, не были проведены исследования, которые изучили бы влияние длительного применения данного вида вентиляции.
Ключевые слова Механическое(искусственное) дыхание. Высокочастотные технологии дыхания. Синхронизированное дыхание. Пропорциональная вспомогательная вентиляция.
В интенсивной терапии недоношенных детей за последние 30 лет был достигнут значительный прогресс. С введением и развитием новых дыхательных технологий удалось сократить смертность недоношенных детей и новорожденных с различными тяжелыми заболеваниями. Попытки дальнейшего усовершенствования дыхательных технологий в неонатологии нацелены на решение следующих задач: 1. Повышение шансов на выживание глубоко недоношенных детей, которые долгое время находятся в зависимости от искусственной вентиляции легких ( ИВЛ) . Для такой группы пациентов качество дыхания имеет огромное значение для долгосрочных прогнозов их состояния. 2. Спектр проблем, значимых в технологии дыхания, постоянно меняется. Современные методы предродовой профилактики и послеродовая терапия, направленная на ускорение созревания сурфактанта, привели к тому, что ранний отказ паренхиматозной легочной функции стал возникать реже. Напротив, ИВЛ является сейчас самой частой причиной отказа дыхательных мышц, неустойчивости грудной клетки и отказа системы регуляции дыхания, что ведет к дыхательной недостаточности и остановке дыхания.
Целями новых дыхательных технологий должны быть: - достижение адекватного насыщения кислородом и вентиляция с минимальной механической травмой легочной ткани; - система регуляции дыхания с максимально ранней возможностью спонтанного дыхания, чтобы ребенок как можно раньше смог обходится без респиратора.
Благодаря прогрессу в сенсорной и микропроцессорной технике, за последние два десятилетия стало возможным развитие таких технологий искусственного дыхания как высокочастотная технология дыхания и различные формы вспомогательного дыхания. ВЧТД ставит перед собой цель снизить до минимума травматизацию легочной ткани посредством крайне малого дыхательного объема.
Технологии вспомогательного искусственного дыхания, такие как синхронизированные формы ИВЛ или ПАВ, применяются с целью как можно раньше добиться самостоятельного дыхания для того, чтобы уменьшить возможность механической травмы легочной ткани.
Следующий обзор описывает технологии ИВЛ и их влияние на физиологические параметры, а также обобщает данные клинических исследований. ВЧТД (высокочастотная технология дыхания) за последние 20 лет превратилась из экспериментальной в широко применяемую методику ИВЛ для лечения дыхательной недостаточности. При этом большое внимание уделяется минимизации баротравм легочной ткани за счет уменьшения дыхательного объема.
Физиологические аспекты. Степень повреждения легочной ткани при применении аппаратов ИВЛ зависит, по данным многочисленных экспериментов, от дыхательного объема. В таких случаях говорят о баротравме. Доказано, что увеличение частоты дыхания при ИВЛ до 60 в минуту, по сравнению с 20-40 в 1 минуту, позволяет обеспечить необходимый объем воздуха, поступающий в легкие во время одного вдоха. Возможно увеличить частоту дыхания при ИВЛ до 60-150 в минуту, это называется высокочастотной ИВЛ с положительным давлением.
Два различных механизма принципиально отличаются друг от друга. HFJV- высокочастотная реактивная вентиляция легких - предусматривает частоту дыхания 150-600 в минуту и подачу газовой смеси через просвет в дистальной части эндотрахеальной трубки или через специальный адаптер в обычной эндотрахеальной трубке. в легкие воздушная смесь вводится небольшими объемами, выдох пассивен. Высокоскоростная вибрация перемещает дыхательный газ с помощью мембраны, колбы или через управляемый компьютером клапан. Благодаря турбулентности и усиленной диффузии, обеспечивается газовый обмен между проксимальными и дистальными отделами дыхательной системы.
В отличии от обычной ИВЛ, эти приборы используют активный выдох при ВЧТД, что позволяет избежать повышения внутритрахеального давления. Технологии, используемые в приборах, оказывают минимальное влияние на внутритрахеальное давление. Не смотря на высокий уровень потока дыхательного газа, лишь часть первоначальной амплитуды давления достигается и, поэтому, альвеолярный объем воздуха очень мал.
Выведение углекислого газа зависит от частоты дыхания в меньшей степени, чем от амплитуды давления. Поскольку во многих приборах с растущей частотой амплитуда снижается, рост частоты дыхания не приводит к улучшению выведения углекислоты. С помощью соответствующих приборов можно нейтрализовать процесс накопления углекислоты.
Регулировка давления на дыхательные пути при ВЧТД позволяет добиться оптимального легочного объема при низком содержании кислорода в дыхательной смеси. Регуляция внутрилегочного давления позволяет избежать возникновения ателектазов и достичь максимальной альвеолярно-артериальной диффузии кислорода. В особых случаях, например, при эмфиземе легких или пневмотораксе, применение ВЧТД позволяет произвести ИВЛ со значительно более низким давлением на средние дыхательные пути, хотя при этом ухудшается оксигенация крови. Иллюстрация (1) демонстрирует алгоритм оптимизации давления на средние дыхательные пути и легочного объема, который был получен при клинических испытаниях.
Внутрилегочное эффективное давление на дыхательные пути может изменяться в зависимости от вдох- выдох соотношения по установленному в приборе среднему давлению. Из соображений безопасности, соотношение вдох- выдох устанавливается, как правило, один к двум, чтобы избежать эмфиземы легких.
Клинические испытания. Не смотря на воодушевляющие результаты экспериментов с животными, большинство клинических исследований не выявило никаких плюсов в применении ВЧТД у недоношенных детей. Были опубликованы результаты клинических исследований у 2607 пациентов, в которых сравнивали действие ВЧТД и обычной ИВЛ на протяжении 5 дней. Эти исследования были объединены.
Частота хронических легочных заболеваний при ВЧТД была немного меньше, чем в других группах сравнения. Из этого следует, что обычная ИВЛ не является оптимальной. Различий в концентрации цитокинов в трахеальном секрете при сравнении ВЧТД и обычной ИВЛ обнаружено не было.
Прогноз жизни глубоко недоношенных новорожденных в значительной степени зависит от церебральных повреждений, а ВЧТД могут, по данным анализа, приводить к более частым внутричерепным кровоизлияниям. Следовательно, для данной группы больных ВЧТД не может быть рекомендована. Однако, при лечении пациентов с тяжелыми легочными заболеваниями ВЧТД может обеспечить газовый обмен при очень низком давлении на средние дыхательные пути и может применяться при пневмотораксе. В части случаев экстракорпоральной оксигенации у новорожденных и недоношенных (старше 34нед. берем.) инвазивные методы могут быть заменены на использование ВЧТД.
Обобщение. Эксперименты по изучению эффективности ВЧТД выявили неоднородные результаты. С одной стороны имело место увеличение риска дыхательных и сосудистых осложнений, с другой- выявлены значительные преимущества при уходе за зрелыми новорожденными и недоношенными с тяжелыми функциональными расстройствами дыхания, если заменить инвазивные методы лечения дыхательных расстройств использованием ВЧТД.
Синхронное дыхание. За последние 10 лет на рынок было выпущено много различных дыхательных аппаратов для грудных детей вследствие положительного физиологического эффекта разных форм синхронного дыхания.
Физиологический эффект. При проведении ИВЛ у новорожденных и недоношенных детей возникает спонтанное дыхание, которое часто является асинхронным по отношению к ИВЛ. Клинические испытания показали различные примеры несоответствия между спонтанным дыханием и ИВЛ. Были изучены согласование спонтанного дыхательного ритма и искусственной частоты дыхания (синхронное спонтанное дыхание), ослабление дыхательной мускулатуры вследствие ИВЛ (Генрих-Бройер-рефлекс), а также так называемый активный выдох. При активном выдохе механический вдох накладывается на конец фазы спонтанного вдоха или на начало фазы выдоха, что повышает риск баротравмы вплоть до пневмоторакса. Реже наблюдается так называемое замедление фазы выдоха, которое возникает при ИВЛ из-за Генрих-Бройер-рефлекса, что ведет к апноэ с последующим возобновлением механизма регуляции дыхания больного.
Синхронность спонтанного и искусственного вдоха ведет к совпадению позитивного давления на дыхательные пути. Это приводит к образованию большего транслегочного градиента давления, который ведет к большему дыхательному объему. Это может улучшить оксигенацию и снизить необходимую дыхательную нагрузку. Так называемые "пульсирующие" колебания кровяного давления, вызванные спонтанным напряжением дыхания, ведут к снижению колебаний медиастинального давления и возникновению пульсирующих колебаний мозгового кровотока. Предыдущие исследования обнаружили связь этих колебаний с развитием внутрижелудочковых мозговых кровоизлияний у недоношенных. Синхронизация искусственного и спонтанного дыхания снижает стрессовую реакцию и ведет к снижению потребности в седативных препаратах и миорелаксантах.
Формы синхронного дыхания. Синхронное дыхание раньше проводилось таким образом, чтобы частота дыхательного аппарата совпадала с частотой спонтанного дыхания.
Существуют две принципиально разные формы синхронного дыхания. 1. При помощи так называемого метода вспомогательного управления дыханием, синонимы- вентиляция, инициируемая пациентом, синхронная прерывистая вентиляция положительного давления (SIPPV) Каждое спонтанное напряжение дыхания, которое превышает пусковой уровень, приводит к и возникновению искусственного вдоха 2. При помощи синхронной прерывистой принудительной вентиляции (SIMV) определенное количество искусственных вдох- выдохов в минуту присоединяется к спонтанному даханию. При вспомогательном управлении дыханием уровень дыхательного объема в минуту во многом зависит от пациента, тогда как при SIMV(синхронной принудительной прерывистой вентиляции) остается под контролем медицинского персонала. Кроме того, в отличии от вспомогательного метода(SIPPV), SIMV позволяет контролировать весь процесс дыхания.
Пусковой механизм. В таблице 1. произведен обзор обычной пусковой системы. Первая система ИВЛ для синхронного дыхания у новорожденных применяла дыхательный мешок монитора, который крепился лейкопластырем на коже живота в проекции диафрагмы. Движения диафрагмы вели к движению передней брюшной стенки и к изменению давления в мешке, который по сигналу датчика делает искусственный вдох.
Преимущества этой системы. 1. Не используется дополнительная "мертвая зона" между тубусом и дыхательными путями. 2. Эта система может использоваться для вспомогательного носоглоточного дыхания.
Расположение дыхательного мешка в области передней грудной стенки у недоношенных может осложняться ослабленными движениями грудной клетки при дыхании (вдохе). В дальнейшем сердечная деятельность может активизировать эту пусковую систему. Система применяется в широко распространенном дыхательном аппарате "Infant stars". Преимущество дыхательного монитора перед плавным запуском скользящего трансторакального импеданса как пускового сигнала в том, что не используется дополнительное мертвое пространство в дыхательных путях. Недостаток в том, что возможно замедление "пуска", обусловленное слабостью мышц грудной клетки. Это может привести к запуску искусственного дыхания в фазу выдоха.
Некоторые системы искусственного дыхания могут распознать не только начало, но и окончание спонтанного напряжения дыхания, и, тем самым сократить время искусственного вдоха при повышенной частоте дыхания. Не совсем ясно может ли эта система улучшить качество ИВЛ. «Пусковое время» - время от начала спонтанного напряжения дыхания ребенка до возрастания вентиляционного давления, на него влияет время , необходимое для перехода спонтанным дыхательным напряжением порога сенсорной системы и этот сигнал ведет к закрытию клапана выдоха и, в конце концов, к возрастанию давления в легких. Более раннее реагирование ведет к увеличению объема дыхания и искусственный вдох в последние 200 миллисекунд вдоха и первые 200 миллисекунд выдоха зачастую способствует активному выдоху. Оптимальное"пусковое" время должно быть менее 100 миллисекунд.
Клинические испытания. Ни одно из 6 опубликованных исследований синхронного искусственного дыхания (с регулярной принудительной вентиляцией) не показало, что эта система ИВЛ влияет на показатели смертности или частоту пневмотораксов, и соответственно, эмфиземы легких. Правда, в одном из исследований, в группе глубоко недоношенных новорожденных (менее 28 нед.) была обнаружена тенденция к возрастанию количества пневмотораксов.
Обобщение. Формы искусственного синхронного дыхания за последние 10 лет применялись во всех современных аппаратах ИВЛ. Целевые исследования показали физиологические преимущества и возможность уменьшения потребности в применении седативной терапии. Немногочисленные исследования, проведенные до настоящего времени и направленные на выявление таких критериев как смертность или хронические заболевания легких, пока не могут показать явных преимуществ систем искусственного синхронного дыхания. Долговременных исследований по развитию неврологических осложнений до сих пор не существует.
Искусственное дыхание с контролируемым объемом. До недавнего времени новорожденных и недоношенных с дыхательной недостаточностью поддерживали с помощью обычной ИВЛ. Прогресс в сфере микроэлектроники и компьютерной техники сделал возможным измерение и регулировку очень малых дыхательных объемов и привел к тому, что различные фирмы (Stephanie, Fa Stephan Medizintechnik, Gackenbach) предлагают в своих дыхательных аппаратах для новорожденных возможность контроля объема дыхания и регуляции давления.
При этом, дают так называемую "гарантию объема"(например Drager Babylog 8000). Дыхательный объем может быть соответственно установлен врачом, необходимое дыхательное давление будет устанавливаться в соответствии с механическими особенностями дыхательной системы, пока оно не превысит установленные параметры. Одно из кратких руководств описывает функцию этих разновидностей ИВЛ более подробно. ИВЛ с контролируемым объемом теоретически могла бы положительно повлиять на уровень гипоксемии у недоношенных детей, находящихся под искусственной вентиляцией, посредством быстрого изменения механизма дыхания, но до сих пор исследования в этой области не проводились.
Клинические исследования. Функциональные возможности этой вентиляции были проверены в многочисленных, в основном краткосрочных клинических испытаниях на недоношенных новорожденных. Как и ожидалось, при ИВЛ с котролируемым объемом наблюдались несущественные различия по сравнению с ИВЛ с контролируемым давлением. Было проведено два независимых исследования, при которых недоношенные новорожденные в течение длительного времени находились под действием ИВЛ с контролируемым объемом и ИВЛ с контролируемым давлением. Данные сравнивались с контрольной группой.
В обоих исследованиях не было установлено значительного влияния на пациентов с хроническими легочным заболеваниями. Но надо отметить, что в обоих случаях наблюдалось относительно небольшое количество больных (50и60чел.). Кроме того, нет данных о влиянии ИВЛ с контролируемым объемом на такие показатели как смертность, динамика неврологической симтоматики и прочее, что возможно выявить только при проведении долгосрочных исследований.
Обобщение. ИВЛ с контролируемым объемом, так называемая "гарантия объема", ведет к тому, что сокращается время нахождения пациента на аппаратном дыхании. Но отсутствие долгосрочных и многочисленных исследований не дают оснований рекомендовать ИВЛ с контролируемым объемом и давлением как основной метод ИВЛ.
Пропорциональная вспомогательная вентиляция. Коренные отличия форм смешанного спонтанного и искусственного дыхания. Методы SIMV и Assist-Control основаны на попытке улавливания пусковым механизмом момента начала фазы спонтанного вдоха и совмещением его с началом искусственного вдоха. В дальнейшем искусственный дыхательный цикл строго соответствует установленному по времени, давлению и объему дыханию, тем самым не давая возможности пациенту самостоятельно дышать.
При ИВЛ с поддерживаемым давлением стремятся к тому, чтобы момент окончания механического вдоха скомпоновать таким образом, чтобы давление дыхательной смеси не препятствовало спонтанному выдоху. При окончании вдоха механическое вдувание прекращается, даже если пороговая величина вдуваемого потока не была достигнута. Таким образом, пациенты получают больше "самостоятельности" в дыхании. Теперь они могут оказывать влияние на начало и конец дыхательного цикла, при том, что давление и объем вдоха остается "навязанным".
Разгрузка искусственного дыхания, или"Respiratory Medical unloading"(RMU)и пропорциональная вспомогательная вентиляция,или Proportional Assist Ventilation"(PAV), напротив, являются методами поддержки дыхания, в корне отличающиеся от обычных тем, что дыхательный аппарат -это помпа, которая обеспечивает определенные показатели дыхательного объема и давления при срабатывании пускового механизма.
При RMU\PAV непрерывно анализируется поток дыхательной смеси и дыхательный объем в течение каждой фазы спонтанного дыхания. Это происходит за счет датчиков, расположенных между эндотрахеальной трубкой и Y-образной частью дыхательной системы. Давление дыхательной смеси непрерывно регулируется при каждом вдохе-выдохе таким образом, чтобы оно всегда увеличивалось пропорционально вдыхаемым объемам спонтанного дыхания. В фазу выдоха вентиляционное давление вновь соответствует положительному давлению окончания выдоха(PEEP), таким образом, выдох происходит за счет расслабления дыхательной мускулатуры и эластичности легких. "Утечка" давления при искусственном дыхании приводит к моментному напряжению дыхания во время каждого спонтанного вдоха. Она имитирует спонтанный дыхательный цикл и усиливает эффективность ИВЛ. Подобный метод ИВЛ сравним с механической усилительной системой как речь- микрофон- громкоговоритель. Пациент самостоятельно определяет все параметры дыхательного цикла(периодичность, частота, дыхательный объем и так далее) Кривая дыхательного давления меняется в соответствии с временем, пропорционально спонтанным дыхательным напряжениям.
В 1992г.была принята единая терминология "Proportional Assist Ventilation" (PAV-только для вдоха). RMU-для вдоха и выдоха. Специфические параметры, установленные для RMU\PAV и их функций.
Предварительные сведения. Механическая работа дыхательной мускулатуры при спонтанном дыхании делится на эластичную (растяжение) и упругую (сжатие) составляющие. Эластическая составляющая должна восстановить растянутые во время вдоха легкие, она увеличивается при снижении эластичности легочной ткани. Эластичность выражается в виде отношения необходимого давления к дыхательному объему (в см водяного столба\мл).
Податливость (растяжимость), выраженная в мл\см вод,ст.,не что иное, как величина, обратная эластичности. Упругая составляющая работы дыхательной мускулатуры необходима для преодоления сопротивления дыхательных путей (бронхов, трахеи, и эндотрахеальной трубки). Чем уже дыхательные пути, тем выше их сопротивление и тем больше давление потока дыхательной смеси. Отношение расхода давления в см вод.ст. к единице потока дыхательной смеси в л\с равно сопротивлению дыхательных путей в см\л\с. Оно закономерно увеличивается при обструктивных заболеваниях легких.
При PAV обе составляющие дыхательной работы выборочно компенсируются посредством специфического повышения давления вентиляции в фазу вдоха, что приводит к уменьшению дыхательной работы. Возникает вопрос, оставлять ли пациенту такое количество дыхательной работы, которое производится при нормальной работе легких. Таким образом, пациент дышит по определенной системе, т.е. с присоединенным респиратором, который обеспечивает характеристики дыхания здоровых легких.
Эластическая разгрузка (Elastice unloading) или Объемно пропорциональная помощь (Volume -proportional assist). Давление искусственного дыхания (в см вод.ст.) при эластичной разгрузке повышается пропорционально мгновенно установленному объему вдоха(мл). Следовательно, в дыхательном аппарате устанавливается отношение повышенного дыхательного давления к единице объема в см вод.ст.\мл.
Кроме того, дыхательный аппарат непрерывно фиксирует моментальные дыхательные объемы, например, путем непрерывного улавливания сигналов от сенсоров(датчиков) дыхательного потока. Затем аппарат в течение нескольких миллисекунд повышает дахательное давление соответственно установленному фактору усиления (например, на 2см вод.ст. после вдоха в 2 мл дыхательного объема при установленном усилении в 1см вод.ст.\мл). В результате уменьшается нагрузка на пациента при искусственном дыхании.
Упругая разгрузка (Resistive Unloading) или Поточно-пропорциональная помощь (Flow-Proportional Assist). Дыхательное давление при упругой разгрузке повышается пропорционально установленному потоку (скорости) дыхательного газа при вдохе (л\с).
На аппарате определяется отношение дыхательного давления к единице скорости дыхательного газа (в см вод.ст.\л\с). Величина этого параметра показывает на сколько снижается упругая составляющая дыхательной работы. Например, если новорожденный дышит самостоятельно через эндотрахеальную трубку с внутренним диаметром 2,5 мм и упругость этой трубки равна 20 см вод.ст.\л\с, то упругая разгрузка должна быть установлена в размере 20 см вод.ст.\л\с, чтобы у ребенка не началось повышение упругой составляющей дыхательной работы, обусловленное наличием трубки.
Давление в конце фазы выдоха. Величина дыхательного давления в конце фазы выдоха при RMU\PAV влияет на функциональную остаточную емкость легких как при обычных способах ИВЛ. Настройка повышенного усиления при RMU\PAV. При настройке аппарата увеличение дыхательного давления ведет к увеличению объема легких таким образом, что благодаря обратной зависимости между объемом легких и дыхательным давлением возникает новый рост дыхательного давления. При начавшемся вдохе в условиях перегрузки, без участия пациента происходит пассивное раздувание легких до установления верхней границы давления на дыхательные пути или дыхательного объема. При этом вспомогательная вентиляция происходит следующим образом: пациент начинает дыхательный цикл, который продолжается искусственным дыханием с контролируемым объемом и давлением. Сверхкомпенсацию можно распознать с помощью кривой давления на дыхательные пути. С началом вдоха давление быстро поднимается до установленной верхней границы. Чем выше усиление, тем быстрее происходит рост давления на дыхательные пути, который возвращается к установленному значению РЕЕР сразу или после достижения максимального раздувания легких.
Установленная верхняя граница давления защищает пациента от чрезмерного давления при затрудненном дыхании или икоте с большими дыхательными объемами. Действия при RMU\PAVв случае индивидуально подбираемых параметров искусственного дыхания.
Наиболее простой метод при клиническом введении RMU \ PAV состоит в том, чтобы сначала уменьшить "усиление" до нуля, начав CPAP или SIMV с низкой частотой, следом за этим активировать RMU \ PAV- режим работы и потом медленно повышать степень эластичной разгрузки. При этом врач(медсестра) должен следить за дыханием ребенка, степенью грудных втяжений и кривой давления на дыхательные пути на мониторе дыхательного аппарата. В общем, можно ожидать, что при хорошо установленном RMU\PAV верхнее давление вдоха будет меняться, и оно на несколько см вод.ст. ниже верхнего давления при обычной ИВЛ, применяемой ранее. Новорожденные и недоношенные дети дышат, как правило, "быстро и ровно" , при этом частота дыхания зачастую достигает 60-100 в минуту и выше, а дыхательный объем около 5 мл на кг веса. Продолжительность вдоха не велика и составляет около 0,2-0,25сек.
Подходящая степень разгрузки также может быть установлена, так как при адекватно подобранном дыхании грудные втягивания сглаживаются. Объемы дыхания зависят от массы тела ребенка. Дети весом менее 1000г нуждаются в эластичной разгрузке более чем 1см вод.ст.\мл. В любом случае, измерения упругости и растяжимости (эластичности) в клинических условиях затруднены, не точны и требуют массу времени. Для клинического применения описанные выше методы достаточно надежны и безопасны. Последствия наличия щели в эндотрахеальной трубке при RMU \ PAV Дыхательный газ выходит через щель между эндотрахеальной трубкой и трахеей, таким образом не достигается определенный объем дыхания Утечка ошибочно фиксируется датчиком как поток вдоха. Размер эндотрахеальной трубки и гортани также, как и величина дыхательного давления определяют степень утечки газа, которая со временем увеличивается.
При RMU \ PAV утечка может привести к повышению давления в дыхательных путях, непропорциональному повышению фактического объема легких и соответственно, фактического потока дыхательных газов в легкие. Таким образом, утечка может мешать вспомогательному искусственному дыханию, особенно если она изменяется в размерах. При очень большой утечке давление на дыхательные пути будет быстро изменяться между РЕЕР и установленной верхней границей давления. Маленькая утечка проявляется только при окончании фазы вдоха, когда давление на дыхательные пути настолько возрастает, что вследствие растяжения трахеи и гортани происходит открытие в эндотрахеальной трубке, которое в фазу выдоха при низком давлении снова закрывается. В этом случае давление на дыхательные пути при RMU \ PAV протекает типично, но неожиданно возрастает (как и сигнал о потоке) при окончании фазы вдоха. Программное обеспечение респираторов Stephani оценивает величину утечки по определенному алгоритму и корректирует измеренный сигнал о потоке до определенного уровня, что позволяет работать RMU\PAV.,не смотря на маленькую или среднюю щель в эндотрахеальной трубке.
Поддерживающая вентиляция при апноэ или гиповентиляции.
При RMU\PAV в случае апноэ или гиповентиляции нужно своевременно использовать классическую, достаточно эффективную пассивную ИВЛ. Программное обеспечение в респираторах для грудных детей от Stephani делает вывод о возникновении апноэ, если сигнал о поступлении дыхательной смеси снижается до нуля, а также, если на основании сигнала о поступлении все установленные вдыхаемые объемы настолько малы, что находятся ниже установленного минимума. Этот нижний порог для определения изменения объема дыхания заранее установлен на 1мл, но может быть изменен через меню. Чем выше будет установлен порог, тем быстрее при маленьких объемах , вследствие предполагаемой гиповентиляции вступит в действие поддерживающая вентиляция, т.е. тем скорее пациент в случае поверхностного дыхания будет подвержен классической ИВЛ. В этой связи будут оценены только выдыхаемые объемы, находящиеся в легких, тогда как объемы вдоха могут содержать элементы потери.
Если прибор выявляет апноэ или гиповентиляцию, пассивная классическая поддерживающая вентиляция начинается с определенной задержкой. Задержка должна быть установлена врачом тем меньше, чем тяжелее легочное заболевание(легочная недостаточность). Это основывается на том, что в случае апноэ при RMU\PAV артериальное насыщение гемоглобина кислородом тем быстрее, чем меньше функциональные остаточные возможности и вместе с этим, находящийся в легких запас кислорода.
Параметры поддерживающей вентиляции устанавливаются врачом, как при обычной классической контролируемой ИВЛ: с учетом максимального давления вдоха, времени выдоха и вдоха и формы нарастания давления при вдохе. Параметры должны быть таковы, чтобы образующаяся при задержке во время перехода к поддерживающей вентиляции гипоксия могла быть устранена, но при этом ребенок не должен подвергнуться гипервентиляции. Гипервентиляция может привести к полному подавлению собственной дыхательной активности так, что RMU\PAV не будет работать.
Физиологические эффекты RMU\PAV.
Грудные втягивания и региональное распределение дыхательных объемов. Пониженная растяжимость легких и\или повышенная ригидность дыхательных путей приводит к усиленным грудным "втягиваниям" у самостоятельно дышащих недоношенных детей. Грудные "втягивания" связаны с уменьшением вентиляционной эффективности дыхательной мускулатуры и с повышенной дыхательной работой. Компенсация сниженной растяжимости легких и\или повышенной ригидности дыхательных путей посредством RMU\PAV уменьшает степень грудных втягиваний и повышает таким образом эффективность легочной мускулатуры у новорожденных животных и недоношенных новорожденных с острой дыхательной недостаточностью.
Эти исследования в дальнейшем показали, что при RMU\PAV ,по сравнению со спонтанным дыханием, относительно большая часть дыхательных объемов поступает в легкие за счет расширения грудной клетки, в то время как степень смещения диафрагмы в брюшную полость изменяется меньше. Таким образом, RMU\PAV стабилизирует слабую грудную клетку недоношенных детей при на- личии грудных втягиваний при спонтанном дыхании.
Легочная потребность в давлении. Легочная потребность в давлении на единицу вентилируемого объема при RMU\PAV ниже, чем при классических способах ИВЛ. Это объясняется профилем вентиляционного давления при вдохе, который может быть настроен при RMU\PAV на индивидуальные особенности легких. На этом базируется предположение, что посредством RMU\PAV может быть уменьшен риск возникновения баротравмы при ИВЛ.
Влияние на регуляцию дыхания.
Основная цель клинического применения RMU\PAV состоит в том, чтобы вывести патологическую усиленную дыхательную работу на уровень, соответствующий нормальным индивидуальным особенностям дыхания пациента. При подобном применении RMU\PAV в опытах на животных, при условии регуляции дыхания центральной нервной системой, наблюдалась нормализация дыхания и снижение ранее усиленной активности дыхательного центра, а также повышение дыхательных объемов и тенденция к нормализации оксигенации крови. Глубоко недоношенные новорожденные дети развивают при RMU\PAV обычно частое поверхностное дыхание, при этом частота дыхания составляет 60-100 в минуту. Дыхательный объем при этом 5 мл на кг массы тела или несколько ниже. Время вдоха 0,2-0,25 сек или несколько меньше. Так как эти дети из-за функциональной недостаточности почек предрасположены к метаболическому ацидозу, можно было бы опасаться, что вследствие разгрузки при RMU\PAV произойдет компенсирующая гипервентиляция, которая могла бы привести к резкому увеличению дыхательных объемов и объемной травме легких. Эти опасения все же не подтвердились в клинических испытаниях. Напротив, была отмечена тенденция к высоким значениям РаСО2 и небольшим дыхательным объемам, в сравнении с классической и триггерной (пусковой) вентиляцией. В общем, наблюдался эффект, который по результатам других исследований рассматривался как "защищающий легкие".
Состояние артериального давления при RMU\PAV. Артериальное давление обычно изменяется вследствие колебаний плевры, обусловленных спонтанным дыханием. Эти колебания ведут к разнице между работой правого и левого желудочков сердца в зависимости от фазы дыхания. При вдохе выброс правого желудочка превышает выброс левого желудочка, при выдохе - наоборот. RMU\PAV снижает амплитуду синхронных с дыханием колебаний плевры в зависимости от величины примененных "усилений" и таким образом снижает также величину зависящих от дыхания колебаний артериального давления.
Клинические исследования.
RMU\PAV был основательно проверен на предмет целесообразности клинического использования в неонатологии на животных с моделями различных легочных заболеваний. Кроме того, проводится контролируемое клиническое испытание на недоношенных детях с острыми и хроническими заболеваниями легких. При обеих формах заболевания потребность в давлении при вентиляции при эквивалентном газовом обмене при RMU\PAV была ниже, чем при контролируемой ИВЛ, А\С и SIMV. Эти исследования доказывают эффективность RMU\PAV для недоношенных детей с легочными заболеваниями при кратковременном применении врачом, который хорошо знаком с концепцией. До сих пор RMU\PAV был протестирован на протяжении максимум 16 часов на одном и том же пациенте в условиях контроля. Пока не было исследований по применению методик при других заболеваниях легких и сердечной патологии у новорожденных. RMU\PAV можно сочетать с SIMV, в этом случае, спонтанное дыхание между принудительными вентиляционными периодами будет поддерживаться не только за счет СРАР, но и благодаря разгрузке.
Обобщение.
RMU\PAV - это новейший способ ИВЛ, нацеленный на специфическую компенсацию изменений, возникших в результате дыхательной недостаточности. Это дает пациентам преимущества при спонтанном дыхании по сравнению с другими формами вентиляции. Действенность этого метода была проверена с помощью многочисленных экспериментов. В клинических исследованиях были выявлены определенные преимущества, например, пониженное давление на дыхательные пути. Но долгосрочных исследований этого метода пока не было и влияние его на стабильность газообмена, на развитие неврологической симптоматики у детей пока не выявлено. Поэтому применение этого способа вентиляции не может быть рекомендовано при обычных клинических условиях.
