93855 (Современный подход к классификации режимов искусственной вентиляции легких)

Российская Военно-медицинская академия

Кафедра анестезиологии и реаниматологии

Современный подход к классификации режимов искусственной вентиляции легких

(Курсовая работа)

Санкт-Петербург

2008

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4

Введение 6

Глава 1. Исторические события в эволюции респираторной терапии 9

1. 1. Применение оксигенотерапии 9

1.2. Клиническое использование механической вентиляции 11

Глава 2. Некоторые технические аспекты механической вентиляции и классификации аппаратов ИВЛ 21

2.1. Схема контроля (управления) 22

Глава 3. Режимы управления вентилятором 42

3.1. Режимы 44

Непрерывная Принудительная Вентиляция (Continuous Mandatory Ventilation) 44

Вспомогательная / Контролируемая Вентиляция (Assist / Control Ventilation) 46

Вспомогательная Искусственная Вентиляция (Assisted Mechanical Ventilation) 47

Перемежающаяся Принудительная Вентиляция(Intermittent Mandatory Ventilation) 48

3.6. Синхронизированная Перемежающаяся Принудительная Вентиляция (Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation) 50

Вентиляция с поддержкой давлением (Pressure Support Ventilation) 55

Постоянное Положительное Давление Дыхательных Путей 7 (Continuous Positive Airway Pressure) 58

Вентиляция со свободным (сбрасываемым) давлением дыхательных путей (Airway Pressure Release Ventilation) 59

Принудительная Минутная Вентиляция (Mandatory Minute Ventilation) 63

комбинированные режимы 64

режимы двойного контроля искусственной вентиляции легких 65

Двойной Контроль в пределах цикла дыхания 65

Обеспечиваемая объемом поддержка давлением

(Volume Assured Pressure Support) 65

Вентиляция с Двойным Контролем от дыхания к дыханию 69

Поддержка объемом (Volume Support) 69

Вентиляция регулируемая давлением с контролем объема

(Pressure-Regulated Volume Support) 71

Автоматический режим (Automode) 73

Адаптивная поддержка вентиляции

(Adaptive Support Ventilation) 74

Автоматическая компенсация трубки

(Automatic Tube Compensation) 76

Пропорциональная вспомогательная вентиляция

(Proportional Assist Ventilation) 80

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 85

список сокращений

В современной медицинской литературе широко используются различные сокращения, которые применяются также для обозначения режимов искусственной вентиляции легких на респираторах зарубежного производства. Ниже приведены некоторые из этих аббревиатур, их расшифровка, а также общепринятые сокращения на русском и английском языках.

A / C - assist / control, вспомогательно - принудительный режим

ASV - adaptive support ventilation, адаптивная поддержка вентиляции

ATC - automatic tube compensation, автоматическая компенсация трубки

BiPAP - bi-level positive airway pressure, вентиляция с двумя уровнями (фазами) положительного давления в дыхательных путях

CMV/ - continuous mandatory ventilation, непрерывная принудительная вентиляция

CPAP - continuous positive airway pressure, постоянное положительное давление в дыхательных путях

IMV - intermittent mandatory ventilation, перемежающаяся принудительная вентиляция

IRV

- inverse-ratio ventilation, вентиляция с инвертированным соотношением

вдох/выдох

MMV - mandatory minute ventilation, принудительная вентиляция с заданным минутным объемом

PAV - proportional assist ventilation, пропорциональная вспомогательная вентиляция

PC (PCV) - pressure-controlled ventilation, вентиляция с контролем по давлению

PC-IRV - PC inverse-ratio ventilation, вентиляция с контролем по давлению и инвертированным соотношением вдох/выдох

PEEP (ПДКВ) - positive end expiratory pressure, положительное давление в конце выдоха

PRVC - pressure regulated volume control; вентиляция с контролем объема и регуляцией давлением

PS (PSV, CSV) - pressure support ventilation, вентиляция с поддержкой давлением

SIMV - synchronized intermittent mandatory ventilation, синхронизированная перемежающаяся принудительная вентиляция

VAPS - volume-assured pressure support, режим обеспечиваемой объемом поддержки давлением

VS - volume support, поддержка объемом

FiO2 - фракционная концентрация кислорода в дыхательной смеси

ДО - дыхательный объем

ИВЛ - искусственная вентиляция легких

Триггер - система обратной связи респиратора с пациентом, благодаря которой осуществляется возможность синхронизации аппаратных вдохов и обнаружения спонтанной дыхательной активности с последующей респираторной поддержкой

ФОЕ - функциональная остаточная емкость

Введение

Искусственная вентиляция легких является методом временного протезирования жизненно важной функции организма – внешнего дыхания. Несмотря на нежелательные побочные эффекты, ИВЛ незаменима при лечении тяжелобольных с острой дыхательной недостаточностью. Другого столь же эффективного способа устранения гипоксии и предупреждения развития в организме необратимых изменений современная медицина не знает.

Механическая вентиляция занимает значительное место в процессе выздоровления пациента от отделения интенсивной терапии до дома. В конце 1990-х в мире, по приблизительной оценке, 100.000 аппаратов ИВЛ находилось в использовании [Maclntyre N. R., Branson R. D., 2001]. Около половины из них - в Северной Америке. По тем же данным приблизительно 1.5. миллионам пациентов ежегодно в Соединенных Штатах проводится механическая вентиляция вне операционных блоков и послеоперационных палат, средняя продолжительность которой в госпиталях составляет 1-1,5 недели.

Две важные тенденции наметились в использовании вентиляции с положительным давлением в начале XXI столетия. Первая, это то, что количество интубированных пациентов и пациентов, нуждающихся в механической вентиляции, растет. Для этого имеется несколько причин. Одна из них – старение населения с большим количеством хронических заболеваний и частыми их обострениями. В дополнение, агрессивные хирургические манипуляции и процедуры выполняются пациентам старшего возраста и с более тяжелой патологией. Подобно этому более агрессивная химиотерапия проводится пациентам со злокачественными новообразованиями, результатом которой является большее количество имуноскомпрометированых больных с высоким риском септических осложнений и дыхательной недостаточности.

Вторая значимая тенденция в механической вентиляции, это то, что как только острая фаза дыхательной недостаточности разрешается, пациенты часто оказываются в хронической фазе зависимости от аппарата ИВЛ, результатом чего является повышение стоимости интенсивной терапии. Обе эти тенденции подразумевают, что потребность в ИВЛ только увеличится в течение обозримого будущего.

Расширение применения ИВЛ и поиск оптимальных конструкций аппаратов привели к их большому разнообразию. В конце 80-х – начале 90-х гг. в СССР выпускалось или готовилось к производству свыше 20 различных аппаратов, было известно также не менее 150 зарубежных конструкций [Бурлаков Р.И., Гальперин Ю.Ш., Юревич Ю.М., 1986]. Такое разнообразие затрудняет понимание принципиальных особенностей определенной модели, не позволяя эффективно использовать ее преимущества и нейтрализовать недостатки.

Актуальность работы обусловлена тем, что независимо от уровня экономического развития страны, лечебные учреждения различного ранга имеют на оснащении отделений интенсивной терапии аппараты ИВЛ зарубежного производства. И количество подобной аппаратуры непрерывно увеличивается. Современный аппарат ИВЛ представляет собой сложное устройство, требующее специальных знаний у врачей и обслуживающего персонала. Отсутствие таких знаний приводит к долгому «привыканию» к аппарату и неумелому его использованию, иногда ведущему к серьезным последствиям. Знание аппаратуры ИВЛ, грамотное и рациональное её использование являются отправной точкой успешного применения респираторной терапии. Но задача понимания механических вентиляторов становится все более трудной в течение последних нескольких лет. Это обусловлено тем, что производители пытаются достичь изделия отличающегося, создавая новые и различные названия для особенностей вентилятора, которые могут быть фундаментально одинаковыми. Однако, они могут использовать одинаковое слово для существенно различаемых особенностей. Существует ряд классификаций методов ИВЛ, которые по сути, не противоречат, но дополняют друг друга [Бурлаков Р.И. и др., 1986; Лескин Г.С., Кассиль В.Л., 1995; Гальперин Ю.Ш., Кассиль В.Л., 1996], поскольку почти ежегодно появляются новые режимы, предлагаемые различными фирмами. Для всех современных методов ИВЛ характерна общая черта – режим работы респиратора задается врачом и не зависит от пациента. В настоящее время разработано много режимов ИВЛ, основанных на разных принципах. Однако, общепринятой классификации их не существует [Кассиль В.Л., Лескин Г.С., Выжигина М.А., 1997].

Одним из рациональных вариантов решения данной проблемы может быть продвижение концепции определения ограниченного количества терминов, правил для их объединения и разъяснения терминологии. Невозможно заставить изготовителей принять последовательную схему классификации, но можно развивать ту, которая ясно объясняет, что делают вентиляторы, независимо от того, как производители называют это.

Целью данной работы является формулировка современного подхода к классификации режимов ИВЛ, определение и описание параметров, используемых для этого в настоящее время применительно к режимам ИВЛ.

Глава 1. Исторические события в эволюции респираторной терапии

Использование медицинского газа для лечения (первично, кислород) и механическая вентиляция, включающие перемежающееся положительное давление, создаваемое специальными устройствами, положили развитие многогранному направлению в медицине – респираторной терапии.

1. 1. Применение оксигенотерапии

В 1798 году Thomas Beddoes основал Институт пневматики в Бристоле (Англия), и начал опыты с кислородом, открытым Priestly. Там он начал использовать кислород для лечения заболеваний сердца, астмы и отравлений опиумом.Т. Beddoes можно отнести к отцам ингаляционной терапии. Он использовал кислород для решения задач, стоявших в то время перед медициной. Кислородная палатка была использована в 1910 г. Тем не менее, это произошло до того, как в 1920 г. были положены твердые физиологические основы лечения кислородом [Leigh J. M., 1974., Helmholz H. F., 1989., Barach A. L., 1962].

Научные исследования John Scott Haldane и Joseph Barcroft кислородной недостаточности у человека показали пользу кислородной терапии. Руководимый желанием дальнейшего изучения, J. Barcroft в 1920 г. провел 5 дней в камере, заполненной 15% кислородом. J. S. Haldane совершенствовал кислородную маску в 1918 г. во время первой мировой войны, когда применил лечение пациентов с отравлением хлором, вызывавшим отек легких.

Дальнейшее развитие кислородных устройств (лицевые маски, металлические/резиновые катетеры, кислородные камеры) выявило необходимость развития научно обоснованного назначения терапии кислородом.

Кислородные палатки начали использоваться в клиниках с 1920 г. Leonard Hill использовал их для лечения трофических язв нижних конечностей. Использовались также большие кислородные палатки, в которых пациенты могли получать лечение. В этот же период J. S. Haldane предложил использовать кислород в смеси с обычным атмосферным воздухом. Он также начал использовать кислородные микстуры и разработал маску для дыхания с положительным давлением (СРРВ или СРАР), достигавшим 4 см Н2О.

В 1938 году Walter Boothby, W. Randolf Lovelace и Arthur Bulbulian в Майо-Клиник разработали маску, позволявшую достигать высоких концентраций кислорода с минимальным повторным его использованием. В дальнейшем это обеспечило кислородом пилотов, летавших на больших высотах во время второй мировой войны. Использование этих разработок для госпитальных целей стало возможным после войны [Helmholz H. F., 1989; Barach A. L., 1962].

В дальнейшем наука и технические нужды разделились, что требовало дополнительных инвестиций. Кроме того, использование кислорода вызывало необходимость подготовки специально обученного персонала, что также сопровождалось определенными трудностями. Врачи и медицинские сестры были не в состоянии поддерживать обслуживание 24 часа в сутки.

Но исследования в области использования кислорода не прекратились. В середине 60-х, Clark и John Severinghaus представили электроды, позволившие произвести анализ РаО2 и РаСО2. Анализ газов крови был включен в исследования для отделений ингаляционной терапии, а также часто использовался в операционных и лабораториях, исследовавших функцию легких.