Принципы высокочастотной осцилляторной ... · 2020-04-25 ·...

Принципывысокочастотной

осцилляторнойвентиляции

Edgar Jimenez, MD, FCCM

Director – Medical ICU

Orlando Regional Medical Center

Associate Professor of Medicine, University of Florida and Florida State University

Цели:

Используя видеомикроскопию in vivo:

• Описать базовые патофизиологическиеконцепции повреждения легких и ОРДС

• Рассмотреть принципы вентиляции сдыхательным объемом «меньше мертвогопространства» ВЧО ИВЛ

• Описать план разрешения практическихвопросов, возникающих прииспользовании ВЧ вентилятора

Направление движения пузырька

Пузырек воздуха Окклюзия жидкости

Напряжение эпителия привытеснении жидкости

Bilek AM et al. J Appl Physiol 2003;94:770-783

Напряжения эпителия во времяраскрытия дыхательных путей

Bilek AM et al. J Appl Physiol 2003;94:770-783

Направление движения пузырька

Пузырек воздуха Спавшиеся дых. пути

Side by side normal and abnormal alveolar dynamics video microscopy G Nieman, SUNY

ВИДЕО

Steinberg J.et al. Am J Resp Crit Care Med 2004Альвеолярная нестабильность вызывает раннее вентилятор-

индуцированное повреждение легких без участия нейтрофилов

Нестабильность альвеол вызываетвентилятор-индуцированное

повреждение легких (VILI)Steinberg et al, Am J Resp Crit Care Med. 2004;169:57

Контроль Нестабильны↓ ПДКВ

Стабильны↑ ПДКВ

ВЫ

ДО

ХВ

ДО

Х

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

АЛЬВЕОЛЫ / ПОЛЯ

ВДОХ-ВЫДОХ2

До МР Во время МР ПДКВ 5 + МР ПДКВ 10 + M

*

*

*

*

†

†

†

†

*=p<0.05 vs Before MR

=p<0.05 vs PEEP 5†

Маневр рекрутментаHalter, AJRCCM, 2003

Чи

сло

альв

еол

/по

лей

Приемлемый O2 ≠ Стабильностьальвеол

Нестабильны Стабильны

Halter, AJRCCM, 2003;167:1620-26

Из исследования ARDS Net ипрочих мы также убедились, что:ПДКВ = стабилизация альвеол и

предупреждает ВИ повреждениелегких

CT 1 CT 2CT 3

Как мы раскрываем легкое иподдерживаем его в этом

состоянии?

• Раскрытие:

Маневр рекрутмента

• Поддержание раскрытого состояния:

ПДКВ или ВЧОВ

Цель:

Как мы можем узнать, что легкоераскрыто и остается таковым во

время выдоха?

Откуда мызнаем, чтомы здесь?

Текущие подходы к вентиляции

• Объемная вентиляция: низкий VT, вышеПДКВ

• Вентиляция по давлению– высокое ПДКВ

– инверсированное соотношение

• Нетрадиционные режимы ИВЛ:– APRV / Bi-Level

– Высокочастотная осцилляторная вентиляция

Важные для нас вопросы:

• Пациент нормально переносит низкийДО и высокий ПДКВ (LVHP - ARDS Net)?

• FiO2 > 0,60?

• Pплато > 30 см H2O?

• Pдп > 20 см H2O?

• ПДКВ > 15 см H2O?

• OI > 15?

ЧТО ДАЛЬШЕ?

ВЧ ИВЛ (ВЧО ИВЛ):

Высокочастотнаяосцилляторная вентиляция

История ВЧО ИВЛ

• ВЧО ИВЛ у новорожденных в 1991 г.

• ВЧО ИВЛ в педиатрии в 1995 г.

• В 1998 утверждена для использования запределами США у пациентов с весомболее 35 кг

• 24 сентября 2001 утверждена дляиспользования в США у пациентов сОРДС, весящих более 35 кг

Многоцентровоерандомизированное

контролированное исследованиеВЧО ИВЛ при ОРДС

(MOAT)

Derdak, S. et al, AJRCCM, (166) 2002

Исследование MOATDerdak S, AJRCCM 2002

• Сравнение ВЧО ИВЛ (3100B) у взрослых ивентиляции, контролируемой по давлению, при тяжелом ОРДС

• Стратегия открытых легких в обеих группах

• Ограничение давления и допустимаягиперкапния в обеих группах

• Критерий включения PaO2/FiO2 < 200 мм рт. Ст. при ПДКВ ≥10 cm H2O

Исследование MOAT: критерииисключения

• Вес менее 35 кг

• Тяжелая астма или ХОБЛ

• Шок неясного генеза

• Тяжелая утечка воздуха (> 3)

• FiO2 > 80% в течение более чем 48 часов

• Возраст до 16 лет

• Не-легочные терминальные заболевания

Характеристики пациентов: включение

ВЧО ИВЛ ВКДn 75 73Возраст (лет) 48 (17) 51 (18)Вес (кг) 78 (25) 81 (26)APACHE II 22 (6) 22 (9)Сепсис 47% 47%Пневмония 19% 16%Травма 21% 18%Иммунодефицит 12% 14%Утечки воздуха 16% 19%

*не значимо

ВЧО ИВЛ ВКДn 75 73Давление инсуффляции (PIP) 39 (7) 38(8)ПДКВ 13 (3) 14 (3)Среднее P дых. пут. 22 (5) 24 (7)ДО (мл/кг) 8.2 (3) 7.8 (3)FiO2 (%) 71 (19) 72 (19)PaO2 мм рт. ст. 76 (20) 73 (18)PaCO2 мм рт. ст. 44 (12) 45 (12)PaO2/FiO2 114 (37) 111 (42)OI 24 (15) 27 (19)АД ср. (мм рт. ст.) 80 (14) 76 (12)СВ л/мин 7 (2) 7 (3)

* не значимо

Физиологические показатели: включение

Итоговая выживаемостьDerdak S, AJRCCM 2002

30 дней p = 0,05790 дней p = 0,078

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Пр

оп

ор

ци

явы

жи

вши

х

Дней после рандомизации

ВЧО ИВЛ

ВКД

Выживаемость при PIP ≤ 38 смH20 (post-hoc анализ)

30 дней p = 0,01990 дней p = 0.026

0,2

0,3

0,4

0,5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Пр

оп

ор

ци

явы

жи

вши

х

Дней после рандомизации

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

ВЫВОДЫDerdak S, AJRCCM 2002

• Статистически значимое снижениеи FiO2 втечение 16 часов

• Тенденция к снижению 30-дневнойлетальности (все причины)

• Использование ВЧО ИВЛ безопасно увзрослых пациентов с тяжелым ОРДС

Принципы ВЧ ИВЛОбъемная вентиляция против ВЧ ИВЛ

Перерастяжение

Неполный рекрутмент

повреждение

повреждение

Принципы ВЧ ИВЛОбъемная вентиляция против ВЧ ИВЛ

Принципы ВЧ ИВЛОбъемная вентиляция против ВЧ ИВЛ

L. Brochard, 2006

ЯН

ИНЬ

ЯНИНЬ

Principles of ВЧО ИВЛ:VCV vs. ВЧО ИВЛ

E. E. JimenezJimenez, 2006, 2006

Вентилятор-индуцированноеповреждение легких

Premature baboon model. Coalson J., U Texas - San AntonioAJRCCM, 1999

Традиционная ИВЛ ВЧО ИВЛ

Биопсия легких(24 ч)

Уровни нейтрофилов и TNFImai Y et al.: JAP 2001

SENSORMEDICS3100 B

Характеристики респиратора3100B

0-60 л/минПоток

3-15 ГцЧастота

130 см H2OМакс.Амплитуда

59 см H2OМаксPaw

Регуляция D давления (амплитуды) контроль CO2

CDP (Paw) контроль O2

ВЧО ИВЛ

Прикладная теория

• Оксигенация контролируется путемизменения среднего давления вдыхательных путях (Paw) и FiO2

• Вентиляция определяется амплитудой(DP) и частотой (Hz).

Частота контролирует время (расстояние) выделенноена движение поршня. Таким образом, чем ниже

частота, тем больший объем воздуха смещается. Чемвыше частота, тем меньше этот объем…

Частота

Отношение вдох: выдох• Соотношение I/E настраивается рукояткой времени вдоха• Инспираторное время = движение пистона вперед• Экспираторное время = движение пистона назад• Движение пистона назад = активный выдох!• Рекомендованное инспираторной время = 33%

+

–

30%

70%

Инспираторное время настраивается в пределах30-50%

среднееPaw

Delta PHzВремя вдоха%

Газообмен при ВЧО ИВЛ

+ + + + +

- - - - -

АмплитудаDP = Vt =Вентиялция

ВДОХ

ВЫДОХ

ВЧО ИВЛ = CPAP с колебаниями

Передача давленияВЧО ИВЛ и традиционная ИВЛ

• Ослаблениеамплитуды срасстоянием(дистально)

• Амплитуда вдистальных участкахснижается снижаетсядо 90%Gerstman et al Pediatr Res1990;28:367-73.

Ассиметричный профильскорости

ВДОХ

ИТОГО

ВЫДОХ

Механизмы газообменаPillow, J: CCM, (33) 2005

Утечка мимо манжетыЕсли задержка CO2сохраняется, снижениедавления в манжетеоблегчает эвакуацию газачерез пространствовокруг ИТ и способствуетпоступлению свежейгазовой смеси от T-коннектора к кончикутрубки

ВЧО ИВЛ =CPAP с колебаниями

CWFФактор колебания грудной клетки

Chest Wiggle Factor

ВИДЕО

ВИДЕО

Перед началом ВЧО ИВЛ…

• pH > 7,25 (ощелачивание)

• Оптимизация среднего АД

(САД > 75 мм рт. ст.)

• Адекватная седация

• Пациент на твердой поверхности

• Маневр рекрутмента

Гемодинамика• Исследования показали,

что ВЧО ИВЛ, посравнению страдиционной ИВЛ невызывает значимыхизменений гемодинамикии DO2

• Пациентам с гипотензиейперед переводом на ВЧОИВЛ должны проводитьсяболюсное введениежидкости или инотропнаяподдержка

• FiO2 1,0

• Амплитуда 60-90, затем настраиваетсядля достижения адекватного CWF

• Выносящий поток (bias flow) >25 л/минили выше если требуется дляподдержания Paw

• Частота 5 Гц

• Время вдоха устанавливается на 33%

Начальные установки при ОРДС

Как оптимизировать иотлучать при ВЧО ИВЛ?

Treatment w/Oscillation & Open Lung Strategy Pilot Study

Лечение с использованием ВЧ ИВЛ и стратегией «Открытыхлегких»: пилотное исследование

ТАКТИКАFerguson, N et al: Crit Care Med (33), March 2005

ТАКТИКАFerguson, CCM 2005

ТАКТИКАFerguson, CCM 2005

ТАКТИКАFerguson, CCM 2005

ТАКТИКАFerguson, CCM 2005

#1 Recruitment Maneuver100% O2, Mean Paw 40 X 40 seconds,

No Oscillations

NO YES

Wean O2 to 60% in 10 minutes

Keeping SpO2 88-92%

ABG 20 minutes from Initiation of

oscillations and proceed with the HFOV weaning

algorithm

#2 Recruitment Maneuver100% O2, Mean Paw 40 X 40 seconds,

No OscillationsNotify MD

Resume OscillationsIncrease Mean Paw to 35Adjust Hz per parameters

33% Insp. Time, 30 lpm Bias Flow

Resume OscillationsIncrease Mean Paw to 40 Adjust Hz per parameter

33% Insp. Time, 30 lpm Bias Flow

#3 Recruitment Maneuver100% O2, Mean Paw 45 X 40 seconds,

No Oscillations Notify MD

NO

YES

If unable to obtain pulse oximetry obtain an ABG

Adjust Hz for pH >/= 7.25 (accept hypercapnea)

Adjust O2 to keep PaO2 55-65

Obtain ABG and Notify MD

consider pneumothorax

Order Chest X-Ray

Initial HFOV SettingsHz 5

100% O2 Mean Paw 30

Amplitude 80-90 (Adjust for chest wiggle factor)

30 lpm Bias Flow33% Insp. Time

Start Oscillations

Wean O2 to 60% in 10 minutes

Keeping SpO2 88-92%

ТАКТИКАORMC

Ferguson, CCM 2005

РЕКРУТМЕНТ

ТАКТИКАORMC

Отлучение спереводом навентиляцию,

контролируемуюпо давлению

Последовательность приемоврекрутмента

(все давления в см H2O)

40 × 40 сек, затем Paw 30

40 x 40 сек, затем Paw 35

45-50 x 40 сек, затем Paw 40

НАЧАЛЬНАЯ рентгенограмма

Рентгенограмма после рекрутмента

Стратегии оксигенации

• Повышать Paw пока можно снижатьFiO2 до 60% с поддержанием SaO2около 90%

• Избегать гиперинфляции

• Оптимизировать преднагрузку ифункцию миокарда

Клиническая оценка

Оценка рентгенограммы (на ВЧреспираторе)

• Аэрация

• Позиция диафрагмы

• Границы сердца

• Межреберные промежутки

• Вздутия в межреберных промежутках

«Фактор грудных колебаний» (Chest Wiggle factor / CWF) должен быть оценен с началомВЧ ИВЛ и далее точно поддерживаться надолжном уровне.

• CWF отсутствует: обструкция ДП или трубки

• CWF с одной стороны: ЭТ трубка в главномбронхе или пневмоторакс. Проверьте позициютрубки или выполните рентгенографию.

• Повторная оценка CWF: после любой переменыположения больного

Клиническая оценка

Аускультация:• Выслушайте «интенсивность шумов»

которые создаются поршнемреспиратора: они должны бытьодинаковы над всей поверхностью

• Если звук изменен, оцените состояниепациента и решите нужна лирентгенография

Клиническая оценка

• Функция сердца

• Пульсоксиметрия

• Чрескожное давление CO2 TcPCO2 –динамическое наблюдение

• Газы артериальной крови

• Рентгенография: адекватная инфляция

• I и O

Клиническая оценка

Санация дыхательных путей

• Старайтесь не выполнять дисконнекцию исанацию в течение первых 12-24 часов, заисключением случаев, когда пациент явнонуждается в этих процедурах. Это проявляетсяснижением или отсутствием CWF, падениемSaO2 и ростом TcCO2.

• Помните, что каждый раз когда выполняетсядисконнекция пациента и респиратора 3100B,происходит ДЕРЕКРУТМЕНТ. Требуетсявыполнение маневра рекрутмента.

Принципы ведения

Положение:

• Показано, что положение на животеулучшает газообмен у детей и взрослых

• Непреложное правило: необходимаоценка «фактора грудной клетки» игазообмена

Принципы ведения

Седация:

• При нахождении на 3100B взрослыепациенты будут требовать седации(миорелаксация)

• Спонтанное дыхание у крупныхпациентов поддерживать не возможно

Биспектральный индекс (BiS)

Тактика перевода на традиционнуюИВЛ:

• Улучшение по данным рентгенографии

• Переносимость стандартных процедур

• Давление в дыхательных путях 20-22 см H2O

• FiO2 < 50%

• Перевод на традиционную ИВЛ со схожим Paw

Принципы ведения

Неэффективность (срыв) ВЧОИВЛ

Критерии неэффективности:• Не удается снизить FiO2 на 10% в течение

первых 24 часов

• Не удается улучшить или поддерживатьвентиляцию (после оптимизации какчастоты, так и амплитуды) с PaCO2 > 80 приpH ниже 7,25

ВЫВОДЫ

• ВЧО ИВЛ была очень эффективна у больныхдетского возраста

• Расширение сферы применения на пациентовпедиатрической группы выглядитмногообещающе

• Метод безопасен и эффективен для лечениявзрослых пациентов с ОРДС

• Теперь, когда метод стал доступен у взрослых, мы ожидаем значимого увеличенияиспользования ВЧО ИВЛ

BICOREэлектрическая импедансная томография +/- респираторная

импедансная томография

РКТДинамический комплайнс Cdyn

ETCO2Аускультация?Визуализация?

Прочие возможности

RIPРеспираторная индукционная

плетизмография

EITЭлектрическая импедансная

томография

Электрическая импеданснаятомография (EIT)

Wolf G, CCM (33) 2005

Электрическая импеданснаятомография (EIT)

Wolf G, CCM (33) 2005

Электрическая импеданснаятомография (EIT)

Wolf G, CCM (33) 2005

APRV

Airway Pressure Release VentilationВентиляция со сбросом давления

в дыхательных путях

Протективные стратегии = удержание легких при высокой ФОЕ.

Общие черты APRV и ВЧО ИВЛ

40

30

2010

010

-20

0 4 8 12s2 6 10

ВЧО ИВЛAPRV

0.8 сек

P к

он

т(с

мH

2O)

• Оба режима обеспечивают практически постоянное среднееPaw постоянный, ограничивая перепады давления

• Оба режима эффективно снижают мертвое пространство, улучшают газообмен и повышают сердечный выброс

• APRV реализуется на традиционном респираторе с обычнымконтуром и менее сложна технически

Протективные стратегии = удержание легких при высокой ФОЕ.

Общие черты APRV и ВЧО ИВЛ• Оба режима обеспечивают практически постоянное среднее

Paw постоянный, ограничивая перепады давления

• Оба режима эффективно снижают мертвое пространство, улучшают газообмен и повышают сердечный выброс

• APRV реализуется на традиционном респираторе с обычнымконтуром и менее сложна технически

40

30

2010

010

-20

0 4 8 12s2 6 10

ВЧО ИВЛAPRV

0.8 сек

P к

он

т(с

мH

2O)

APRV alveolar dynamics videomicroscopy G Nieman, SUNY

ВИДЕО

Ротационная пронацияГипотермия

iNOPDE ингибиторы

PGE2

ИллопростСурфактант

The ICUTEAM

Orlando Regional Medical Center

Спасибо за внимание!