Режимы ИВЛ являются одним из важнейших аспектов применения ИВЛ . Режим относится к методу инспираторной поддержки. В целом выбор режима основывается на знаниях клинициста и институциональных предпочтениях, поскольку данных, указывающих на то, что этот режим влияет на клинический результат, недостаточно. Наиболее часто используемыми формами искусственной вентиляции с ограничением объема являются перемежающаяся принудительная вентиляция (IMV) и непрерывная принудительная вентиляция (CMV). [1] За последние годы в номенклатуре механической вентиляции произошли существенные изменения , но в последнее время она стала стандартизирована многими группами респираторных и пульмонологов. [2] [3] Режим лучше всего писать заглавными буквами с тире между управляющей переменной и стратегией (т.е. PC-IMV или VC-MMV и т. д.).
Таксономия представляет собой логическую систему классификации, основанную на 10 принципах проектирования аппаратов искусственной вентиляции легких [4].
В этом уравнении давление, объем и расход являются непрерывными функциями времени. Давление на самом деле представляет собой разницу давлений в системе (например, трансреспираторное давление, определяемое как давление в отверстии дыхательных путей минус давление на поверхности тела). Эластичность (определяемая как изменение давления, разделенная на соответствующее изменение объема; величина, обратная податливости) и сопротивление (определяемая как изменение давления, разделенное на соответствующее изменение потока) — это параметры, которые, как предполагается, остаются постоянными во время вдоха.Давление = (Эластичность × Объем) + (Сопротивление × Расход)
Регулирование объема (VC) означает, что объем и поток предварительно настраиваются до вдоха. Другими словами, правая часть уравнения движения остается постоянной, в то время как давление меняется с изменениями упругости и сопротивления.
Контроль давления (ПК) означает, что давление на вдохе задается либо постоянным, либо пропорциональным усилию вдоха пациента. Другими словами, левая часть уравнения движения остается постоянной, в то время как объем и поток изменяются с изменениями упругости и сопротивления.
Управление временем (TC) означает, что в некоторых редких ситуациях ни одна из основных переменных (давление, объем или расход) не устанавливается заранее. В этом случае предварительно задается только время вдоха и выдоха.
Запуск пациента означает запуск вдоха на основе сигнала пациента, независимого от сигнала триггера аппарата. Запуск аппарата означает запуск потока вдоха на основе сигнала аппарата ИВЛ, независимо от триггерного сигнала пациента. Циклическое движение пациента означает окончание времени вдоха на основе сигналов, представляющих определенные пациентом компоненты уравнения движения (т. е. эластичность или сопротивление, а также эффекты, обусловленные усилием вдоха). Циклическое движение потока — это форма циклического движения пациента, поскольку скорость снижения потока до порога цикла определяется механикой пациента. Включение машины в цикл означает завершение времени вдоха независимо от сигналов, представляющих определяемые пациентом компоненты уравнения движения.
Заданное значение: схема нацеливания, для которой оператор задает все параметры формы волны давления (режимы управления давлением) или формы волны и потока (режимы управления объемом).
Двойной: схема нацеливания, которая позволяет аппарату ИВЛ переключаться между контролем объема и контролем давления во время одного вдоха.
Биологическая переменная: схема нацеливания, которая позволяет аппарату ИВЛ автоматически устанавливать давление на вдохе или дыхательный объем в случайном порядке, чтобы имитировать изменчивость, наблюдаемую при нормальном дыхании.
Сервопривод: схема нацеливания, при которой давление вдоха пропорционально усилию вдоха.
Адаптивная: схема нацеливания, которая позволяет аппарату ИВЛ автоматически устанавливать одну цель (например, давление внутри вдоха) для достижения другой цели (например, среднего дыхательного объема за несколько вдохов).
Оптимальная: схема нацеливания, которая автоматически корректирует целевые показатели схемы вентиляции для минимизации или максимизации некоторой общей характеристики производительности (например, минимизации скорости работы, выполняемой в рамках схемы вентиляции).
Интеллектуальный: схема таргетинга, в которой используются программы искусственного интеллекта, такие как нечеткая логика , экспертные системы на основе правил и искусственные нейронные сети .
«Основное дыхание» — это либо единственное дыхание (обязательное для CMV и спонтанное для CSV), либо принудительное дыхание при IMV. Схемы таргетинга могут быть представлены одиночными строчными буквами: заданное значение = s, двойное = d, серво = r, биопеременная = b, адаптивное = a, оптимальное = o, интеллектуальное = i. Тег — это аббревиатура для классификации режимов, например PC-IMV. Возможны составные теги, например, PC-IMVoi,oi.
Шаг 1: Определите основную переменную контроля дыхания. Если вдох начинается с заданного давления на вдохе или если давление пропорционально усилию на вдохе, то управляющей переменной является давление. Если вдох начинается с заданного дыхательного объема и потока вдоха, то управляющей переменной является объем. Если ни одно из них не верно, управляющей переменной является время.
Шаг 2: Определите последовательность дыхания. Определите, определяются ли события триггера и цикла пациентом или машиной. Затем используйте эту информацию, чтобы определить последовательность дыхания.
Шаг 3: Определите схемы таргетинга для основного и (если применимо) вторичного дыхания.
Название режима: Регулятор громкости кондиционера ( Covidien PB 840): [ нужна ссылка ]
Название режима: SIMV Volume Control Plus ( Covidien PB 840): [ нужна ссылка ]
Аппараты искусственной вентиляции легких доступны как с инвазивными режимами (например, интубация ), так и с неинвазивными режимами (например, BPAP ). Инвазивный метод подразумевает введение медицинских устройств или трубок внутрь пациента, тогда как неинвазивный – полностью внешний по отношению к пациенту, например, при использовании плотно прилегающей маски или другого устройства, закрывающего нос и рот пациента.
Основное различие в механической вентиляции заключается в том, инициируется ли каждый вдох пациентом (режим помощи) или аппаратом (режим управления). Также возможны динамические гибриды этих двух режимов (режимы вспомогательного управления), а режим управления без вспомогательного управления в настоящее время практически устарел.
Вентиляция со сбросом давления в дыхательных путях представляет собой цикличное попеременное движение между двумя уровнями положительного давления в дыхательных путях, при этом основное время находится на высоком уровне и кратковременно высвобождается на выдохе для облегчения вентиляции. [5]
Вентиляция со сбросом давления в дыхательных путях обычно используется как тип вентиляции с обратным соотношением. Время выдоха (T low ) обычно сокращается до менее одной секунды, чтобы поддерживать раздувание альвеол. В основном это постоянное давление с кратковременным расслаблением. APRV в настоящее время является наиболее эффективным традиционным режимом защитной вентиляции легких. [6]
Во всем мире могут существовать разные представления об этом режиме. Хотя «APRV» широко распространен среди пользователей в Северной Америке , очень похожий режим — двухфазное положительное давление в дыхательных путях (BIPAP) — был введен в Европе. [7] Термин APRV также использовался в американских журналах, где, судя по характеристикам вентиляции, BIPAP был бы совершенно подходящим термином. [8] Однако BiPAP(tm) является товарным знаком, обозначающим режим неинвазивной вентиляции в конкретном аппарате ИВЛ (Respironics Inc.).
Другие производители последовали этому примеру и выпустили свои собственные торговые марки (BILEVEL, DUOPAP, BIVENT). Хотя эти термины схожи по модальности, они описывают, как режим предназначен для раздувания легких, а не определяют характеристики синхронизации или способ поддержки усилий по самостоятельному дыханию.
Прерывистая принудительная вентиляция не всегда имела функцию синхронизации, поэтому под разделением режимов понималось SIMV (синхронизированный) и IMV (несинхронизированный). С тех пор как Американская ассоциация респираторной помощи создала номенклатуру искусственной вентиляции легких, «синхронизированная» часть названия была исключена, и теперь существует только IMV.
Принудительная минутная вентиляция (MMV) обеспечивает спонтанное дыхание с автоматической регулировкой принудительной вентиляции в соответствии с заданными требованиями пациента к минимальному минутному объему. Если пациент поддерживает настройки минутного объема для V T xf, принудительные вдохи не выполняются. [ нужна цитата ]
Если минутный объем пациента недостаточен, то обязательная подача заданного дыхательного объема будет происходить до достижения минутного объема. Метод мониторинга того, соблюдает ли пациент требуемую минутную вентиляцию (V E ), различается в зависимости от марки и модели аппарата ИВЛ, но, как правило, существует окно контролируемого времени, и меньшее окно сверяется с большим окном (т. е. , в линейке аппаратов искусственной вентиляции легких Dräger Evita® имеется подвижное 20-секундное окно, в котором каждые 7 секунд измеряется текущий дыхательный объем и скорость), чтобы решить, нужен ли механический вдох для поддержания минутной вентиляции. [ нужна цитата ]
MMV является оптимальным режимом отлучения новорожденных и детей, и было показано, что он снижает долгосрочные осложнения, связанные с искусственной вентиляцией легких. [9]
Регулирование объема с регулировкой давления — это режим, основанный на вспомогательной контролируемой вентиляции (ACV). Контроль объема с регулировкой по давлению использует циклическое по времени дыхание с ограничением по давлению, с заданным объемом, которое может быть инициировано аппаратом искусственной вентиляции легких или пациентом.
Пиковое давление вдоха, создаваемое аппаратом ИВЛ, варьируется в зависимости от вдоха и выдоха для достижения целевого дыхательного объема, установленного врачом.
Например, если установлен целевой дыхательный объем 500 мл, но аппарат ИВЛ подает 600 мл, следующий вдох будет выполнен с более низким давлением вдоха для достижения меньшего дыхательного объема. Хотя PRVC считается гибридным режимом из-за его настроек дыхательного объема (VC) и настроек ограничения давления (PC), по сути PRVC представляет собой режим контроля давления с адаптивным нацеливанием.
Постоянное положительное давление в дыхательных путях (CPAP) — это неинвазивный режим респираторной поддержки с положительным давлением. CPAP — это постоянное давление, оказываемое на альвеолы, чтобы они оставались открытыми и не допускали полного сдувания. Этот механизм поддержания раздутых альвеол способствует повышению парциального давления кислорода в артериальной крови, соответствующее увеличение CPAP увеличивает PaO 2 .
Автоматическое положительное давление в дыхательных путях (APAP) — это форма CPAP, которая автоматически настраивает величину давления, подаваемого пациенту, до минимума, необходимого для поддержания беспрепятственной проходимости дыхательных путей на основе каждого вдоха, путем измерения сопротивления дыханию пациента.
Двухуровневое положительное давление в дыхательных путях (BPAP) — это режим, используемый во время неинвазивной вентиляции (NIV). Впервые использованный в 1988 году профессором Бенцером в Австрии [10] , он обеспечивает заданное положительное давление в дыхательных путях на вдохе (IPAP) и положительное давление в дыхательных путях на выдохе (EPAP). BPAP можно описать как систему постоянного положительного давления в дыхательных путях с временным циклом изменения применяемого уровня CPAP. [11]
Было показано, что CPAP/APAP, BPAP и другие неинвазивные режимы вентиляции являются эффективными инструментами лечения хронической обструктивной болезни легких , острой дыхательной недостаточности , апноэ во сне и т. д. [12]
Часто BPAP ошибочно называют «BiPAP». BiPAP — название портативного аппарата искусственной вентиляции легких, производимого Respironics Corporation ; это всего лишь один из многих аппаратов искусственной вентиляции легких, которые могут доставлять BPAP.
Было показано, что BPAP полезен для снижения смертности и уменьшения необходимости эндотрахеальной интубации при использовании у людей с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). [13] [14]
Термин « активный» относится к системе принудительного выдоха аппарата ИВЛ. В сценарии HFV-A аппарат ИВЛ использует давление для выполнения вдоха, а затем применяет противоположное давление для принудительного выдоха. При высокочастотной колебательной вентиляции (иногда сокращенно HFOV) колебательный сильфон и поршень создают положительное давление и создают отрицательное давление для форсирования выдоха. [15]
Термин «пассивный» относится к системе нефорсированного выдоха аппарата ИВЛ. В сценарии HFV-P аппарат ИВЛ использует давление для выполнения вдоха, а затем возвращается к атмосферному давлению, чтобы обеспечить пассивный выдох. Это наблюдается в высокочастотной струйной вентиляции, иногда сокращенно HFJV. В категорию «Высокочастотная вентиляция» также входит высокочастотная ударная вентиляция, иногда сокращенно ВЧПВ. При использовании HFPV используется открытая схема для подачи субтидальных объемов через интерфейс пациента, известный как Phasitron.
Гарантия объема — дополнительный параметр, доступный во многих типах аппаратов ИВЛ, который позволяет аппарату ИВЛ изменять настройку давления вдоха для достижения минимального дыхательного объема. Это чаще всего используется у новорожденных пациентов, которым необходим режим с контролем давления с учетом контроля объема для минимизации волютутравмы .
Положительное давление в конце выдоха (ПДКВ) — это давление, оказываемое при выдохе. ПДКВ применяется либо с помощью клапана, который подключен к порту выдоха и настраивается вручную, либо с помощью клапана, управляемого изнутри механическим вентилятором.
ПДКВ — это давление, которое необходимо обойти при выдохе, в результате чего альвеолы остаются открытыми и не полностью сдуваются. Этот механизм поддержания раздутых альвеол способствует повышению парциального давления кислорода в артериальной крови, а увеличение ПДКВ увеличивает PaO 2 . [16]
Поддержка давлением — это спонтанный режим вентиляции, также называемый вентиляцией с поддержкой давлением (PSV). Пациент инициирует каждый вдох, а аппарат ИВЛ обеспечивает поддержку с заданным значением давления. При поддержке аппарата искусственной вентиляции легких пациент также регулирует собственную частоту дыхания и дыхательный объем .
В режиме поддержки давлением заданный уровень поддержки давлением на вдохе поддерживается постоянным, а поток замедляется. Больной запускает все вдохи. Если произойдет изменение механических свойств легких/грудной клетки и усилий пациента, это повлияет на доставляемый дыхательный объем. Затем пользователь должен отрегулировать уровень поддержки давлением для достижения желаемой вентиляции. [17] [18]
Поддержка давлением улучшает оксигенацию, [19] вентиляцию и уменьшает работу дыхания.
См. также адаптивную вспомогательную вентиляцию.
Вентиляция с контролем потока (FCV) — это полностью динамический режим вентиляции без пауз с непрерывным и стабильным потоком газа как во время вдоха, так и на выдохе, направленный на линейные изменения как объема, так и давления. [20] FCV — это инвазивный режим вентиляции, но, в отличие от режимов с контролем объема и давления, он не основан на пассивном выдохе, создаваемом коллапсом грудной стенки и эластическим возвратом легких. Дыхательный контур с высоким сопротивлением тормозит пассивный выдох и тем самым позволяет полностью контролировать и стабилизировать поток выдоха. FCV создает вдох, генерируя стабильный поток от заданного давления в конце выдоха (EEP) до заданного пикового давления. Затем путем отсасывания создается стабильный поток выдоха. [21] Эта скорость выдоха предпочтительно аналогична скорости вдоха, стремясь к соотношению I:E 1:1,0, чтобы минимизировать рассеивание энергии в легких. [22] [23] FCV® — более эффективная вентиляция по сравнению с обычными режимами, [24] [25] [26] [27] [28] позволяет проводить вентиляцию даже через небольшие просветы (внутренний диаметр ~2–10 мм) [29] ] [30] и приводит к меньшему приложению механической мощности. [31] [32] FCV был изобретен профессором, доктором медицинских наук. Дитмар Энк. [20]
Вентиляция с отрицательным давлением стимулирует (или форсирует) дыхание путем периодического применения частичного вакуума (давление воздуха ниже давления окружающей среды), приложенного снаружи к туловищу пациента, в частности, к грудной клетке и животу, чтобы помочь (или заставить) грудную клетку расширяться, расширяться. легкие, что приводит к произвольному (или непроизвольному) вдоху через дыхательные пути пациента. [33] [34] [35] [36] [37]
Для выполнения этой функции были разработаны различные «аппараты искусственной вентиляции легких с отрицательным давлением» (NPV). Самый известный из них — « железные легкие », резервуар, в котором пациент лежит, при этом окружающему воздуху подвергается только его голова, а остальная часть тела находится под давлением воздуха. тело внутри резервуара варьируется с помощью накачки, чтобы стимулировать расширение и сокращение грудной клетки и легких. Хотя сегодня NPV не получили широкого распространения, они были основной формой больничной и долгосрочной искусственной вентиляции легких в первой половине 20-го века и до сих пор используются ограниченно. [33] [34] [35] [36] [37]
Адаптивная поддерживающая вентиляция (ASV) — единственный коммерчески доступный режим, использующий оптимальную направленность. Этот режим вентиляции был изобретен и впоследствии запатентован в 1991 году Тегерани [38] [39] [40]. В этом режиме вентиляции с положительным давлением частота и дыхательный объем дыхания пациента на аппарате ИВЛ автоматически регулируются и оптимизируются для имитации естественного дыхания. дыхания, стимулируют самостоятельное дыхание и сокращают время отлучения. В режиме ASV каждый вдох синхронизируется с усилием пациента, если такое усилие существует, в противном случае пациенту обеспечивается полная механическая вентиляция легких. [41] [42]
Автоматическая компенсация трубки (АТК) — это простейший пример управляемой компьютером системы наведения на аппарате ИВЛ. Это форма сервонацеливания.
Цель ATC — поддержать резистивную работу дыхания через искусственные дыхательные пути.
Нейрорегулируемая система искусственной вентиляции легких (NAVA) настраивается компьютером (сервоприводом) и аналогична ATC, но с более сложными требованиями к реализации.
С точки зрения синхронизации пациента и аппарата ИВЛ, NAVA поддерживает как резистивную, так и эластичную работу дыхания пропорционально усилию вдоха пациента.
Пропорциональная вспомогательная вентиляция (PAV) — это еще один режим, основанный на сервоприводе, в котором аппарат ИВЛ гарантирует процент работы независимо от изменений податливости и сопротивления легких . [43]
Аппарат искусственной вентиляции легких изменяет дыхательный объем и давление в зависимости от работы дыхания пациента. Сумма, которую он предоставляет, пропорциональна проценту помощи, которую он должен предоставить.
PAV, как и NAVA, поддерживает как ограничительную, так и эластичную работу дыхания пропорционально усилию вдоха пациента.
Жидкостная вентиляция — метод искусственной вентиляции легких, при котором легкие наполняются кислородсодержащей перфторхимической жидкостью, а не кислородсодержащей газовой смесью. Использование перфторхимических веществ вместо азота в качестве инертного переносчика кислорода и углекислого газа дает ряд теоретических преимуществ для лечения острого повреждения легких, в том числе:
Несмотря на теоретические преимущества, исследования эффективности оказались разочаровывающими, а оптимальное клиническое применение ЛВ еще не определено. [44]
При тотальной жидкостной вентиляции (TLV) все легкие заполняются насыщенной кислородом жидкостью ПФК, и жидкий дыхательный объем ПФК активно закачивается в легкие и из них. Требуется специализированный аппарат для доставки и удаления относительно плотных и вязких дыхательных объемов ПФК, а также для экстракорпоральной оксигенации и удаления углекислого газа из жидкости. [45] [46] [47]
При частичной жидкостной вентиляции (PLV) легкие медленно наполняются объемом, эквивалентным PFC или близким к FRC во время газовой вентиляции. PFC в легких насыщается кислородом, а углекислый газ удаляется посредством газового дыхания, циклически проходящего в легких с помощью обычного газового аппарата искусственной вентиляции легких. [48]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )