СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ, РЕГУЛИРУЕМОЙ ПО ОБЪЕМУ Российский патент 2003 года по МПК A61M15/00 

Способ относится к области медицины и может быть использован в анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии.

Основное требование к современной длительной ИВЛ - обеспечение легочного газообмена при минимуме побочных влияний - при минимальном отрицательном влиянии на систему внешнего дыхания, на сердечно-сосудистую систему, на гомеостаз, на психоневрологическую сферу пациента.

Минимальное отрицательное влияние на пациента оказывает вентиляция наружными (внешними) методами. Однако вентиляция внешними методами сейчас используется только у пациентов с хроническими заболеваниями системы дыхания, у которых сохранено спонтанное дыхание [Зильбер А. П. Респираторная медицина, 1996, с. 239-240]. Для длительной ИВЛ у пациентов с утраченной функцией внешнего дыхания методика наружной вентиляции пока используется спорадически. Это обусловлено тем, что в настоящее время отсутствуют надежные автоматические респираторы внешнего типа для длительной ИВЛ. На сегодняшний день длительная ИВЛ наружными методами с помощью автоматических респираторов - новая, мало разработанная и дорогостоящая процедура. Медицинская промышленность только начинает выпускать респираторы внешнего типа, приспособленные для длительной ИВЛ, которые еще далеки от совершенства.

В противоположность этому аппараты вдувания отличаются высокой надежностью, просты и удобны в работе, оснащены микропроцессорами. Медицинская промышленность выпускает огромное количество разнообразных респираторов вдувания.

Таким образом, в современной респираторной медицине сложилась ситуация, при которой традиционной, широко используемой считается ИВЛ методом вдувания.

Вентиляция методом вдувания в отличие от наружной является антифизиологичной, т.к. процесс смены воздуха в дыхательных путях происходит за счет противоестественного нагнетания воздуха в легкие больного под положительным давлением: при вдохе давление в дыхательных путях возрастает, при выдохе снижается, а среднее давление в дыхательных путях положительное (3-13 см вод. ст.).

Вентиляция легких современными респираторами вдувания как правило задается установкой 7-10 параметров. Выбор части из них (минутного объема вентиляции (MOB)), дыхательного объема (ДО), частоты дыхания (ЧД)) подробно описан в литературе. Выбор других параметров (скорость и форма потока на вдохе (F)), соотношение вдоха к выдоху, длительность инспираторной паузы (T_plato), величина положительного давления в конце выдоха (ПДКВ)) в современной литературе освещен крайне недостаточно. В настоящее время врачи не располагают технологией комплексной настройки всех параметров современной ИВЛ. Сложившаяся ситуация привела к тому, что возможности современных респираторов используются не в полной мере.

В связи с этим требуется доработка способа проведения ИВЛ, ее оптимизация с целью снижения отрицательного влияния на пациента. Отрицательные свойства ИВЛ в большей степени проявляются при длительной ИВЛ.

Предложено множество способов проведения ИВЛ, основанных на расчете параметров вентиляции.

Известен способ расчета параметров ИВЛ по формулам и номограммам, учитывающим массу, рост и метаболические затраты пациента (Е. Radford, 1995; С. Engstrom и Р. Herzog, 1959). Номограммы позволяют определить МОД на основании площади тела пациента, которую, в свою очередь, получают из массы и роста больного. При этом упускается тот факт, что объемы и емкости легких в большей степени зависят не от истинной, а от должной для роста массы тела. В результате полученные по номограммам показатели вентиляции для людей с избыточным весом ведут к существенному повышению давления в дыхательных путях.

При таком подходе не учитывается морфофункциональное состояние легких пациента, их механические свойства (растяжимость и аэродинамическое сопротивление дыхательных путей).

Известен способ расчета минутного объема вентиляции (MOB), дыхательного объема (ДО) по формулам:
MOB (л/мин) = масса больного (кг)/10 л л.

ДО (мл) = масса больного • 7 мл - минимальный ДО,
ДО (мл) = масса больного • 10 мл - максимальный ДО.

Рекомендуется частота дыханий (ЧД) 8-14 в мин.

МОД увеличивают в зависимости от выраженности гипертермии и от наличия патологических состояний, сопровождающихся повышенными энергозатратами пациента (Руководство по анестезиологии под ред. Бунятяна А.А. - М., - 1997. - С. 253).

Такой подход часто приводит к гипервентиляции, так как не учитывает уровень углекислого газа и кислорода в крови. Отсутствие связи с механическими свойствами легких приводит к осложнениям, возникающим в результате роста давления в дыхательных путях.

Известен способ рассчета MOB по формуле:
MOB (мл/мин) = масса больного (кг) • 100 мл. ДО и ЧД подбираются с учетом газообмена по данным капнографии, оксиграфии и содержания углекислого газа и кислорода в крови (Вашингтонский терапевтический справочник. - М., - 1997. - С. 262).

Однако и этот подход не учитывает механические свойства легких.

Известен способ выбора параметров вентиляции легких (Попова Л. М., Нейрореаниматология. - М., - 1983. - С. 207-212), согласно которому MOB должен обеспечивать дыхательный комфорт пациента, ДО рассчитывается по формуле:
ДО (мл) = масса больного • 12 мл - минимальный ДО,
ДО (мл) = масса больного • 15 мл - максимальный ДО.

Данный способ ИВЛ не подходит для вентиляции пациентов с рестриктивными расстройствами легких (острое повреждение легких), а также для больных с ожирением, т.к. возникает опасность развития баротравмы легких.

Наиболее близким к заявляемому является способ расчета параметров ИВЛ (Кассиль В. Л., Лескин Г.С., Выжигина М.А. Респираторная поддержка. - М., - 1997. - С. 195-204), по которому:
а) больного взвешивают, рассчитывают дыхательный объем (ДО) по формулам:
минимальный ДО (мл) = масса больного • 10 мл,
максимальный ДО (мл) = масса больного • 12 мл,
б) вносят найденную величину ДО и стандартную величину частоты дыхания - 8-14 в мин в меню настроек респиратора;
в) изменяя частоту дыхания, выбирают минутный объем вентиляции (MOB), обеспечивающий дыхательный комфорт пациента;
г) рассчитывают поток газа на вдохе (F, л/мин) по формуле:
F=4 MOB;
д) изменяя длительность инспираторной паузы и форму кривой вдоха, выбирают соотношение вдоха к выдоху (I/E), при котором PaO₂/FiO₂ максимально;
е) устанавливают минимальную фракцию кислорода во вдыхаемой смеси (FiO₂), обеспечивающую РаO₂ более 100 мм рт. ст., SaO₂ - 95-96%.

Способ также не лишен недостатков:
1) не учитывается рост, должная и избыточная массы пациента, возраст, в связи с чем имеется высокая вероятность развития баротравмы и волюмотравмы у больных с избыточной массой тела и у пожилых;
2) не учитывается уровень среднего давления в дыхательных путях пациента, что может приводить к его избыточному неконтролируемому росту;
3) не учитывается растяжимость легких и грудной клетки, что может приводить к подъему среднего давления в дыхательных путях и максимального давления на вдохе;
4) в качестве критерия оксигенации используется определение РаO₂ и SaO₂ - инвазивные и дорогостоящие процедуры, не дают информацию в реальном режиме времени (on line), их нельзя повторять сколько угодно часто;
5) не учитываются данные пульсоксиметрии (определение SpO₂) как критерия оксигенации;
6) не учитываются данные капнографии как критерия адекватности вентиляции;
7) расчетные величины F для пациентов с высокой растяжимостью легких являются заниженными, а для пациентов с низкой растяжимостью - завышенными.

Задачей настоящего изобретения является оптимизация искусственной вентиляции легких в объемном режиме на основе учета морфофункционального состояния легких - грудной клетки.

Задача решается тем, что определяют рост пациента (L), учитывают его возраст (а), рассчитывают должную (m_долж) и избыточную (m_изб) массы тела пациента и с учетом полученных данных производят определение MOB по формулам
MOB=МОВ_физ+МОВ_пат,
где MOB - общий минутный объем вентиляции, л/мин;
МОВ_физ - физиологический минутный объем вентиляции, л/мин;
МОВ_пат - дополнительный минутный объем вентиляции легких, необходимый на обеспечение патологических метаболических потребностей организма, л/мин;
МОВ_физ=m_долж•100+m_изб•60,
где m_долж - должная масса тела пациента, кг,
m_изб - избыточная масса тела пациента, кг;
находят ДО по формуле
ДО=m_долж•7+m_изб•3,
где ДО - дыхательный объем, мл;
определяют ЧД по формуле
ЧД=МОВ/ДО,
где ЧД - частота дыханий в мин;
находят расчетную растяжимость легких - грудной клетки (С_расч) по формулам
С_расч=m_долж-m_изб/3-(а-30)/3 для пациентов старше 30 лет (а>30),
С_расч=m_долж-m_изб/3 для пациентов 30 лет и моложе (а≤30),
где С_расч - расчетная растяжимость легких - грудной клетки, мл/см вод. ст.;
находят расчетную скорость потока газа на вдохе (Р_расч) по формуле
F_расч=С_расч,
где Р_расч - расчетная скорость потока газа на вдохе, л/мин;
полученные данные ДО, ЧД, Р_расч вносят в меню настроек респиратора и начинают ИВЛ, синхронизируют больного с респиратором, определяют фактическую растяжимость легких - грудной клетки (С),
находят требуемую скорость потока на вдохе (F) по формуле
F=(С_расч+2С)/3,
где F - требуемая скорость потока газа на вдохе, л/мин,
С - фактическая растяжимость легких - грудной клетки, мл/см вод. ст.;
находят уровень положительного давления конца выдоха (ПДКВ) по формуле
ПДКВ=(2С_расч-С)/С,
где ПДКВ - положительное давление в конце выдоха, см вод. ст.;
вносят величины F и ПДКВ в меню настроек респиратора и продолжают ИВЛ, определяют среднее давление в дыхательных путях (Р_сред), корректируют F до тех пор, пока Р_сред не будет минимальным, в процессе ИВЛ при отсутствии дыхательного комфорта корректируют ДО, при 30>EtCO₂>40 мм рт. ст. корректируют ЧД для достижения 30≤EtCO₂≤40 мм рт. ст., 1 раз в час определяют С и при ее изменении корректируют ПДКВ и F, после чего определяют среднее давление в дыхательных путях (Р_cред) и корректируют F до тех пор, пока Р_сред не будет минимальным.

Должную и избыточную массы тела пациента определяют по формулам
m_долж=L-100,
где L - рост, см;
m_иэб=m-m_долж,
где m - фактическая масса, кг.

Заявляемый способ основан на учете растяжимости легких - грудной клетки и на принципе минимизации отрицательного влияния ИВЛ на гемодинамику при сохранении адекватного легочного газообмена и дыхательного комфорта.

В подавляющем большинстве случаев показанием к длительной ИВЛ является снижение растяжимости легких вследствие развития острого повреждения легких (ОПЛ). Учет растяжимости легких - грудной клетки позволяет дифференцированно подходить к вентиляции пациентов с рестриктивными (снижение растяжимости) расстройствами и без таковых.

Растяжимость легких (податливость, комплайнс) является одним из основных наиболее информативных критериев острого повреждения легких. В практической деятельности более доступно определение общего комплайнса легких - грудной клетки, который имеет возрастные изменения. Растяжимость легких - грудной клетки у основной массы людей начинает снижаться с возраста 30 лет (Шик Л.Л. , Канаев Н.Н. Руководство по клинической физиологии дыхания. - M., 1980, - 376 с.).

Принцип минимизации отрицательного влияния ИВЛ на гемодинамику достигается снижением среднего давления в дыхательных путях (Р_сред). Наименьшее Р_сред возникает при полноценных вдохе (когда к началу выдоха вдох закончился) и выдохе (когда к началу вдоха выдох закончился). Этого можно достичь правильным выбором: а) скорости потока газа на вдохе и формы его кривой, б) дыхательного объема, в) частоты дыхания, г) соотношения вдоха к выдоху.

Поскольку описываемый способ расчета параметров ИВЛ с целью ее оптимизации основан на изменении скорости потока воздуха (дыхательной смеси) на вдохе, то способ применим только на современных сервовентиляторах с изменяемой величиной потока на вдохе. При этом предпочтительнее использовать децелерирующую и постоянную формы кривой потока на вдохе, т.к. минимизация среднего давления в дыхательных путях при децелерирующей или постоянной кривых на вдохе достигается при сохранении более физиологичного соотношения вдоха к выдоху. Акцелерирующая форма вдоха при данном способе не используется.

Новизна способа заключается в том, что при определении MOB, ДО, ЧД, С_расч, учитывают рост, возраст, должную и избыточную массу тела пациента.

Это позволяет провести расчет с учетом механических свойств системы дыхания, связанных с конституцией, питанием и возрастными изменениями, и снизить давление в дыхательных путях во время ИВЛ, тем самым уменьшить негативное воздействие объемной вентиляции методом вдувания на гемодинамику, достичь ее стабильности.

Предложены формулы, позволяющие получить данные MOB, ДО, ЧД, С_расч с учетом возраста, должной и избыточной массы. После синхронизации пациента с респиратором предложены способы корректировки ДО - по достижению дыхательного комфорта, ЧД - по данным капнографии для достижения EtCO₂ 30-40 мм рт. ст. , F - по минимизации Р_сред, FiO₂ - по данным пульсоксиметрии для достижения SpO₂ 94-100%.

Это позволяет добиться нормовентиляции или умеренной гипервентиляции, нормоксемии, дыхательного комфорта, избежать роста давления в дыхательных путях и таких осложнений, как баротравма и волюмотравма легких, рестриктивных расстройств. Капнография и пульсоксиметрия дают информацию о газообмене в реальном режиме времени.

Определение растяжимости легких 1 раз в час с последующей коррекцией ПДКВ и F позволяет своевременно устранять неполноценность вдоха и выдоха. В результате способ позволяет проводить вентиляцию легких с наиболее физиологичными соотношениями вдоха к выдоху (от 1:1 до 1:3), с наиболее физиологичными формами кривой вдоха (понижающаяся, постоянная), с отказом, по возможности, от длительной инспираторной паузы (более 0,4 сек) и от высоких значений положительного давления конца выдоха (ПДКВ, более 10 см вод. ст.).

Совокупность существенных признаков позволяет предотвратить ауто-ПДКВ, снизить отрицательное влияние ИВЛ на гемодинамику при сохранении адекватного легочного газообмена и дыхательного комфорта.

Способ предназначен для оптимизации традиционной длительной ИВЛ, проводимой современными сервовентиляторами в отделениях реанимации и интенсивной терапии, у больных со стабильной гемодинамикой (отсутствие шока) с сохранной газотранспортной функцией крови (отсутствие гемической гипоксии). Способ эффективен на фоне регулярного позиционирования больного (смен положений тела, кинетической терапии) и санации трахеобронхиального дерева.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Перед началом ИВЛ в режиме, регулируемом по объему, определяют массу пациента (m, кг), измеряют его рост (L, см), фиксируют возраст (а, лет).

Находят должную (m_додж, кг) и избыточную массы (m_иэб, кг) по формулам:
m_долж=L-100,
m_изб=m-m_додж.

Если избытка массы у пациента нет (m_изб≤0), то величину избыточной массы принимают за ноль:
m_изб=0.

(Должная (идеальная) и избыточная массы тела могут определяться другими способами, например по расчету нормы массо-ростового коэффициента, по таблицам идеальной массы тела и т.п.).

Определяют физиологический минутный объем вентиляции (МОВ_физ, мл/мин) - MOB при отсутствии патологических метаболических затрат организма.

МОВ_физ=m_долж•100+m_изб•60.

Если избыточной массы нет, то МОВ_физ=m_долж•100.

Определяют дополнительный минутный объем вентиляции легких, необходимый на обеспечение патологических метаболических потребностей организма (МОВ_пат) (Руководство по анестезиологии под ред. Бунятяна А.А. - М., - 1994. - С. 253). Если патологических метаболических затрат у пациента нет, то величину МОВ_пат принимают за ноль:
МОВ_пат=0.

Определяют минутный объем вентиляции (MOB, мл/мин)
MOB=МОВ_физ+МОВ_пат.

Если патологических метаболических затрат нет, то MOB=МОВ_физ.

Находят дыхательный объем (ДО, мл)
ДО=m_долж•7+m_изб•3.

Находят частоту дыханий (ЧД, 1/мин)
ЧД=МОВ/ДО.

Определяют расчетную растяжимость легких - грудной клетки (комп-лайнс, С_расч, мл/см вод. ст.) по формулам:
С_расч=m_долж-m_изб/3-(а-30)/3, для пациентов старше 30 лет (а>30),
С_расч=m_долж-m_изб/3, для пациентов 30 лет и моложе (а≤30).

Если избытка массы у пациента нет (m_изб≤0), то
С_расч=m_долж-(а-30)/3, для пациентов старше 30 лет (а>30),
С_расч=m_долж, для пациентов 30 лет и моложе (а≤30).

Расчетную скорость потока газа на вдохе (F_расч, л/мин) находят по формуле: F_расч=C_расч.

Полученные данные ДО, ЧД, F_расч вносят в меню настроек респиратора. Начинают ИВЛ, регулируемую по объему (VCV в режиме IPPV, CMV или IMV), с постоянной или с понижающейся формой потока газа на вдохе и с использованием, по возможности, приема "вздох".

Устанавливают минимальную длительность инспираторной паузы (Т_плато), при которой обеспечивается дыхательный комфорт пациента.

Синхронизируют больного с респиратором (анальго-седация, миорелаксация, временная гипервентиляция) для исключения спонтанной дыхательной активности.

С помощью респиратора, спирографа или дыхательного монитора определяют растяжимость легких - грудной клетки (С, мл/см вод. ст.).

Находят требуемую скорость потока на вдохе по формуле:
F=(С_расч+2С)/3.

Величину положительного давления в конце выдоха (ПДКВ, см вод. ст.) находят по формуле:
ПДКВ=(2С_расч-С)/С.

Устанавливают F и ПДКВ.

Корректируют F для минимизации среднего давления в дыхательных путях (Р_сред). Оптимальную скорость потока газа на вдохе, при которой Р_сред минимально, оставляют в меню настроек респиратора.

В процессе ИВЛ проводится динамическое определение С 1 раз в час, и при ее изменении корректируют ПДКВ, определяют и устанавливают новое значение требуемого F. Корректируют F для минимизации Р_сред. ДО корректируется для достижения дыхательного комфорта пациента. ЧД корректируются по данным капнографии для достижения нормовентиляции или умеренной гипервентиляции (EtO₂ от 30 до 40 мм рт. ст.).

Установка фракции кислорода, подаваемого респиратором в дыхательный контур (FiО₂), производится по данным пульсоксиметрии для достижения нормоксемии (SpO₂ 94-100%).

Динамическая коррекция настроек респиратора проводится на фоне регулярного позиционирования больного (смен положений тела, кинетической терапии) и санации трахеобронхиального дерева.

ПРИМЕР 1
Больная М. , 40 лет, доставлена с приемное отделение с диагнозом: септический криминальный аборт при беременности 22-23 недели, септический шок, гнойно-некротический метроэндометрит, сальпингит. Состояние при поступлении тяжелое, обусловлено септическим шоком. В сознании, заторможена, сонлива. Кожные покровы гиперемированные, влажные, теплые на ощупь. Температура тела 39^oС. Видимые слизистые анемичные, сухие. Дыхание самостоятельное, аускультативно проводится во все отделы, хрипов нет, частота дыхания 28 в минуту. Рентгенографически начальные признаки "шокового" легкого с обеих сторон. Артериальное давление 90/50 мм рт. ст., частота сердечных сокращений 120 ударов в минуту. Живот болезнен в гипогастрии. Диурез снижен. Больная взвешена. Масса тела 60 кг. Определен рост - 162 см.

После катетеризации подключичной вены и инфузионной подготовки по экстренным показаниям начата операция: экстирпация матки с придатками. Обезболивание: эндотрахеальный наркоз, атаралгезия. Вентиляция во время операции проводилась аппаратом РО-6 дыхательным объемом 500 мл, частотой 18 вдохов в минуту с соотношением вдоха к выдоху 1:2.

Во время анестезиологического пособия гемодинамика больной была стабилизирована на цифрах: пульс 96 в мин, АД 120/80 мм рт. ст. В последующем гемодинамика оставалась стабильной весь период лечения. До окончания операции анестезиологом-реаниматологом были рассчитаны параметры искусственной вентиляции для планирующейся пролонгированной ИВЛ в отделении реанимации, по которым был настроен респиратор Puritan Bennett 7200 АЕ.

Производились следующие вычисления:
m_долж=L-100=162-100=62 кг.

m_изб= m-m_долж= 60-62= (-2) кг, т. к. m_изб<0, то m_изб принята за ноль. МОВ_физ=m_долж•100=62•100=6200 мл/мин.

Учитывая гипертермию, подсчитан дополнительный объем, необходимый на восполнение патологических метаболических затрат больной (МОВ_пат). Т.к. на каждые 0,5^oС свыше 37^oС минутный объем вентиляции увеличивают на 5%, то МОВ_пат=(39^oС-37^oС)/0,5^oС•5%•МОВ_физ/100%=20%•6200/100%=1240 мл/мин.

MOB=МОВ_физ+МОВ_пат=6200+1240=7440 мл/мин.

Включили функцию "вздох" (по 750 мл 12 раз в час).

Т.к. m_изб отсутствует, то
ДО=m_долж•7=62•7=434 мл, округлили до 430 мл.

ЧД=МОВ/ДО=7440/434=17,14 в мин, округлили до 17 в мин.

Т.к. m_изб отсутствует, то
С_расч=m_долж-(а-30)/3=62-(40-30)/3=58,7 мл/см вод. ст.

F_расч=С_расч=58,7 л/мин, округлили до 59 л/мин.

Полученные данные ДО, ЧД, Р_расч внесли в меню настроек респиратора. Установлена децелирирующая форма кривой потока на вдохе (рампа).

После перевода больной из операционной в отделение реанимации начали комплексное лечение, включающее респираторную-, инфузионно-трансфузионную-, антикоагулянтную-, антибиотикотерапию. Продолжили ИВЛ, регулируемую по объему (VCV в режиме CMV, ДО - 430 мл, ЧД - 17 в мин со "вздохами").

При появлении признаков спонтанной дыхательной активности установили инспираторную паузу (Т_плато) 0,1 с - минимальное значение, при которой обеспечивался дыхательный комфорт больной (отсутствовало спонтанное дыхание).

Для определения фактической растяжимости легких - грудной клетки (С) дополнительно синхронизировали больную с респиратором промедолом (20 мг) и сибазоном (10 мг).

Растяжимость (С), измеренная респиратором, - 42 мл/см вод. ст.

Нашли требуемую скорость потока на вдохе (F) и величину положительного давления конца выдоха (ПДКВ):
F=(С_расч+2С)/3=(59+2•42)/3=47,6, округлили до 48 л/мин
ПДКВ=(2С_расч-С)/С=(2•59-42)/42=1,81, округлили до 1,8 см вод. ст.

Установили F и ПДКВ.

Корректировали F до тех пор, пока среднее давление в дыхательных путях (Р_сред) не стало минимальным. Для этого пробным путем сравнили влияние различных, близких к требуемой F (48 л/мин), величин F на уровень Р_сред.

При F 48 л/мин Р_сред=5,0 см вод. ст.,
При F 43 л/мин Р_сред=5,2 см вод. ст.,
При F 52 л/мин Р_сред=5,0 см вод. ст.,
При F 50 л/мин Р_сред=4,9 см вод. ст.

Скорость потока газа на вдохе, равная 50 л/мин, была принята за оптимальную и оставлена в меню настроек респиратора, так как при ней была достигнута минимальная Р_сред (4,9 см вод. ст.).

ДО не корректировали, т.к. дыхательный комфорт был достигнут (за счет синхронизации больной с респиратором). ЧД не корректировали, т. к. EtCO₂ по данным капнографии - 36 мм рт. ст. соответствовало нормовентиляции и укладовалось в требуемые границы (30-40 мм рт. ст.).

В процессе ИВЛ проводилось дальнейшее динамическое определение С 1 раз в час. Через 1 сутки после операции С - 55 мл/см вод. ст. Корректирован ПДКВ и заново определен требуемый F.

ПДКВ=(2С_расч-С)/С=(2•59-55)/55=1,15, округлили до 1,2 см вод. ст.

Данный уровень ПДКВ использовали в дальнейшем во время вспомогательной вентиляции при отлучении больной от респиратора для профилактики экспираторного закрытия дыхательных путей и разрежения на вдохе.

F=(С_расч+2С)/3=(59+2•55)/3=56,3, округлили до 56 л/мин.

Установили F и ПДКВ.

Ориентируясь на Р_сред, пробным путем откорректировали F:
при F 56 л/мин Р_сред=4,8 см вод. ст.,
при F 51 л/мин Р_сред=5,0 см вод. ст.,
при F 61 л/мин Р_сред=4,8 см вод. ст.,
при F 58 л/мин Р_сред=4,7 см вод. ст.

Скорость потока газа на вдохе, равная 58 л/мин, была принята за оптимальную и оставлена в меню настроек респиратора, т. к. при ней достигнута минимальная величина Р_сред (4,7 см вод. ст.).

Дыхательный комфорт сохранялся, поэтому ДО не изменяли.

EtCO₂ - 34 мм рт. ст.

Для достижения нормовентиляции после устранения гипертермии произведена коррекция ЧД: она была снижена до 15 в мин. EtCO₂ - 36 мм рт. ст.

Учитывая положительную динамику в состоянии больной, был начат постепенный процесс отлучения от аппарата. Настроен режим вспомогательной, перемежающейся с принудительной вентиляции с поддержкой давлением 10 см вод. ст. (SIMV+PS). Общая частота дыханий составила 18 в мин. Данный режим обеспечивал умеренную гипервентиляцию (EtCO₂ от 35 мм рт. ст. по данным капнографии). Затем последовательно установили режим PS и СРАР, после чего больная была переведена на самостоятельное дыхание и экстубирована через 1,5 суток после операции. Отлучение длилось 0,5 суток. ИВЛ проводилась на фоне кинетической терапии, санации трахеобронхиального дерева и умеренной анальго-седации.

В процессе ИВЛ в дыхательный контур подавали кислород (FiO₂ 0,4-0,25), что обеспечивало нормальную сатурацию гемоглобина кислородом (SpO₂ 95-99% по данным пульсоксиметрии). На фоне инфузионно-трансфузионной терапии уровень гемоглобина не снижался ниже 96 г/л.

На 3 сутки больная была переведена с улучшением в гинекологическое отделение. Осложнений со стороны системы дыхания и гемодинамики не было. Выздоровление.

ПРИМЕР 2
Больной П. , 72 лет, доставлен с приемное отделение с диагнозом: Сочетанная травма, тяжелая закрытая черепно-мозговая травма, ушиб головного мозга с формированием острой субдуральной гематомы слева. Отек, дислокация головного мозга в стадии субкомпенсации. Перелом обеих костей левой голени. Перелом 6-го, 7-го, 8-го ребер справа. Ушиб правого легкого.

В анамнезе жизни: гипертоническая болезнь 2 стадии, ишемическая болезнь сердца (ИБС), стенокардия напряжения, хронический бронхит.

Состояние при поступлении крайне тяжелое. Тяжесть обусловлена травматическим шоком. Сознание угнетено до глубокого оглушения. Кожные покровы бледные, холодные на ощупь. Температура тела 36,2^oС. Видимые слизистые анемичные, сухие. Дыхание самостоятельное, поверхностное, аускультативно ослаблено слева, хрипов нет, частота дыхания 27 в минуту. Рентгенографически начальные признаки "шокового" легкого справа. Артериальное давление 100/60 мм рт. ст., частота сердечных сокращений 112 ударов в минуту. Диурез снижен. Больной взвешен. Масса тела 82 кг. Определен рост - 176 см.

После катетеризации подключичной вены и инфузионной подготовки по экстренным показаниям начата операция: краниопластическая трепанация черепа, удаление субдуральной гематомы слева. Произведена иммобилизация переломов голени, установлен перидуральный блок на грудном уровне. Анестезиологическое пособие: эндотрахеальный наркоз, атаралгезия. Вентиляция во время операции проводилась аппаратом РО-6 дыхательным объемом 600 мл, частотой 20 вдохов в минуту с соотношением вдоха к выдоху 1:2.

Во время анестезиологического пособия гемодинамика больного была стабилизирована на цифрах: пульс 100 в мин, АД 140/90 мм рт. ст. В последующем гемодинамика оставалась стабильной весь период лечения. До окончания операции анестезиологом-реаниматологом были рассчитаны параметры дальнейшей искусственной вентиляции респиратором Puritan Bennett 7200 АЕ.

m_долж=L-100=176-100=76 кг,
m_изб=m-m_долж=82-76=6 кг,
МОВ_физ=m_долж•100+m_изб•60=76•100+6•60=7600+360=7960 мл/мин.

Учитывая наличие в анамнезе жизни признаки хронической дыхательной недостаточности (хроническое обструктивное заболевание легких - хр. бронхит, сердечная патология - ИБС, стенокардия), подсчитан дополнительный объем, необходимый на восполнение патологических метаболических затрат больной (МОВ_пат). Т.к. при наличии хронической дыхательной недостаточности минутный объем вентиляции увеличивают на 10%, то
МОВ_паг=МОВ_физ•10%/100%=796 мл/мин.

MOB=МОВ_физ+МОВ_пат=7960+796=8756~8800 мл/мин.

Учитывая переломы ребер, функцию "вздох" исходно не включили.

ДО=m_долж•7+m_изб•3=76•7+6•3=550 мл.

ЧД=МОВ/ДО=8800/550=16 в мин.

С_расч=m_долж-m_изб/3-(а-30)/3=76-6/3-(72-30)/3=60 мл/см вод.ст.

Р_расч=С_расч=60 л/мин.

Полученные данные ДО, ЧД, Р_расч внесли в меню настроек респиратора. Установлена постоянная форма кривой потока на вдохе.

После перевода больного из операционной в отделение реанимации начали комплексное лечение, включающее респираторную-, инфузионно-трансфузионную-, антибиотикотерапию, анальго-седацию. Продолжили ИВЛ, регулируемую по объему (VCV в режиме CMV, ДО - 550 мл, ЧД - 16 в мин без "вздохов").

При появлении признаков спонтанной дыхательной активности установили инспираторную паузу (Т_плато) 0,2 с.

Для определения фактической растяжимости легких - грудной клетки (С) дополнительно синхронизировали больного с респиратором ардуаном (4 мг).

Растяжимость (С), измеренная респиратором, - 38 мл/см вод. ст.

Нашли требуемую скорость потока на вдохе (F) и величину положительного давления конца выдоха (ПДКВ):
F=(С_расч+2С)/3=(60+2•38)/3=45,3, округлили до 45 л/мин
ПДКВ=(2С_расч-С)/С=(2•60-38)/38=2,15, округлили до 2,2 см вод. ст.

Установили F и ПДКВ.

Для коррекции F пробным путем сравнили влияние различных, близких к требуемой F (45 л/мин) величин F на уровень среднего давления в дыхательных путях (Р_сред).

При F 45 л/мин Р_сред=6,0 см вод. ст.,
При F 40 л/мин Р_сред=6,1 см вод. ст.,
При F 50 л/мин Р_сред=6,0 см вод. ст.,
При F 47 л/мин Р_сред=5,9 см вод. ст.

Скорость потока газа на вдохе, равная 47 л/мин, была принята за оптимальную и оставлена в меню настроек респиратора.

EtCО₂ по данным капнографии - 37 мм рт. ст.

В процессе ИВЛ проводилось дальнейшее динамическое определение С 1 раз в час. Через 1 сутки после операции С - 31 мл/см вод. ст. Бронхоскопически обнаружен трахеобронхит 2 ст. Рентгенологически - "шоковое" легкое 1 ст. Корректирован ПДКВ и заново определен требуемый F.

ПДКВ=(2С_расч-С)/С=(2•60-31)/31=2,87, округлили до 2,9 см вод. ст.

F=(С_расч+2С)/3=(60+2•31)/3=40,7, округлили до 41 л/мин.

Установили F и ПДКВ.

Ориентируясь на Р_сред минимальное, пробным путем корректировали F:
при F 41 л/мин Р_сред=6,7 см вод. ст.,
при F 36 л/мин Р_сред=6,9 см вод. ст.,
при F 46 л/мин Р_сред=6,8 см вод. ст.,
при F 40 л/мин Р_сред=6,6 см вод. ст.

Скорость потока газа на вдохе, равная 40 л/мин, была принята за оптимальную и оставлена в меню настроек респиратора, т. к. она обеспечивала минимальное Р_сред (6,6 см вод. ст.).

Несмотря на проводимую анальго-седацию пациент оказывал сопротивление аппарату на вдохе.

Для достижения дыхательного комфорта произведена коррекция ДО: он был снижен до 500 мл. Сопротивление аппарату уменьшилось.

EtCО₂ - 41 мм рт. ст. Температура тела 38,5^oС.

Для достижения нормовентиляции увеличили ЧД до 20 в мин, провели мероприятия по купированию гипертермии.

EtCО₂ - 36 мм рт. ст.

Через 3 суток после операции С - 50 мл/см вод. ст. Корректирован ПДКВ и заново определен требуемый F.

ПДКВ=(2С_расч-С)/С=(2•60-50)/50=1,4 см вод. ст.

Данный уровень ПДКВ в дальнейшем использовали во время вспомогательной вентиляции при отлучении больного от респиратора.

F=(С_расч+2С)/3=(60+2•50)/3=53,3, округлили до 53 л/мин
Установили F и ПДКВ.

Ориентируясь на Р_сред, пробным путем откорректировали F:
при F 53 л/мин Р_сред=5,5 см вод. ст.,
при F 48 л/мин Р_сред=5,4 см вод. ст.,
при F 58 л/мин Р_сред=5,6 см вод. ст.,
при F 50 л/мин Р_сред=5,3 см вод. ст.

Скорость потока газа на вдохе, равная 50 л/мин, была принята за оптимальную и оставлена в меню настроек респиратора, т. к. она обеспечивала минимальное значение Р_сред (5,3 см вод. ст.).

Для достижения дыхательного комфорта произведена коррекция ДО: он был увеличен до 600 мл.

EtCО₂ - 37 мм рт. ст. Температура тела 37^oС.

Т.к. нормовентиляция была достигнута, то ЧД не изменяли.

Т. к. целостность плевральных полостей была сохранена, то для исключения монотонности дыхания была включена функция "вздох" (сериями в два вдоха по 850 мл 12 раз в час). EtC0₂ - 35 мм рт. ст.

Учитывая положительную динамику в состоянии больного, был начат постепенный процесс отлучения от аппарата. Настроен режим вспомогательной, перемежающейся с принудительной вентиляции с поддержкой давлением 10 см вод. ст. (SIMV+PS). Затем последовательно установили режим PS и СРАР, после чего больной был переведен на самостоятельное дыхание и экстубирован через 4,5 суток после операции. Отлучение длилось 1,5 суток. ИВЛ проводилась на фоне кинетической терапии, санации трахеобронхиального дерева и умеренной анальго-седации (2-3 уровень по шкале седации Рамсея).

В процессе ИВЛ в дыхательный контур подавали кислород (FiO₂ 0,5-0,25), что обеспечивало нормальную сатурацию гемоглобина кислородом (SpО₂ 93-99% по данным пульсоксиметрии). На фоне инфузионно-трансфузионной терапии уровень гемоглобина не снижался ниже 90 г/л.

На 9 сутки больной был переведен с улучшением в нейрохирургичское отделение. Трахеобронхит регрессировал. Признаки шокового легкого регрессировали. Выздоровление.

По заявляемому способу обследовано 11 больных нейрохирургического и травматологического профиля 16-62 лет, у которых развилось острое повреждение легких. Всем больным в первые сутки после операции проводилась ИВЛ сервовентиляторами Puritan-Bennett 7200 АЕ, Bear 1000 в объемном режиме. В дальнейшем осуществлялся переход на регулируемую по давлению вентиляцию.

Выбор и коррекция настроек респиратора производились согласно предлагаемому способу на фоне регулярного позиционирования больного (смен положений тела) и санации трахеобронхиального дерева. Растяжимость легких - грудной клетки определяли респиратором Puritan-Bennett 7200 АЕ и монитором Datex - Capnomac Ultima.

10 пациентов контрольной группы вентилировались теми же респираторами в объемном режиме по традиционной методике Т.М. Дарбиняна: ДО 7-10 мл/кг, MOB (л/мин) = m/10 + 1, где m - масса тела больного, кг (Руководство по анестезиологии под ред. Бунятяна А.А. - М., - 1994. - С. 253).

В течение первых суток ИВЛ исследовали показатели спирометрии, центральной гемодинамики (катетер Сван-Ганса), газообмена (данные капно- и оксиграфии, пульсоксиметрии, КЩС) и механических свойств легких (С - комплайнс, растяжимость легких - грудной клетки).

Результаты. Средние данные основной группы (М±m): среднее давление в дыхательных путях (Р_сред) 5,73±0,18 см вод. ст., ПДКВ 2,46±0,14 см вод. ст., MOB 8,5±0,8 л/мин, ДО 0,52±0,11 л, ЧД 17,1±1,6 в мин, С 51,4±3,3 мл/см вод. ст. , FiO₂ 0,31±0,014, SpО₂ 96,1±1,5%, среднее давление в легочной артерии 18,5±0,91 мм рт. ст., давление заклинивания легочных капилляров 11,04±0,88 мм рт. ст., сердечный выброс 8,02+0,6 л/мин, ЧСС 92,3±4,9 в мин, УО 86,6±5,7 мл.

Данные контрольной группы: среднее давление в дыхательных путях (Р_сред) 6,81±0,2 см вод. ст. , ПДКВ 2,56±0,12 см вод. ст., MOB 8,8±0,66 л/мин, ДО 0,6±0,08 л, ЧД 14,6±1,8 в мин, С 50±4,5 мл/см вод. ст., FiO₂ 0,33±0,024, SpO₂ 95,5±1,3%, среднее давление в легочной артерии 20,5±1,1 мм рт. ст., давление заклинивания легочных капилляров 12,04+1,0 мм рт. ст., сердечный выброс 8,53±0,5 л/мин, ЧСС 107,4±6,9 в мин, УО 79,4±4,0 мл.

Полученные данные свидетельствуют, что использование предлагаемого способа позволяет снизить среднее давление в дыхательных путях, обеспечивает стабильность центральной гемодинамики при поддержании адекватного системного и церебрального газообмена, создает условия для лучшей синхронизации больного с аппаратом по сравнению с контрольной группой.

Таким образом, использование способа проведения регулируемой по объему, искусственной вентиляции легких, основанного на принципе минимизации среднего давления в дыхательных путях, позволяет снизить отрицательное влияние ИВЛ на гемодинамику у больных с ОПЛ, делает искусственную вентиляцию легких более индивидуальной и физиологичной по сравнению с традиционным методом проведения ИВЛ.

Изобретение относится к медицине, к интенсивной терапии, анестезиологии и реаниматологии и может быть использовано для проведения искусственной вентиляции легких, регулируемой по объему. Рассчитывают MOB, ДО, ЧД, С_расч, F_расч с учетом роста, возраста, должной и избыточной масс тела пациента, эти данные вносят в меню настроек респиратора, начинают ИВЛ; при этом 1 раз в час проводят корректировку ДО до достижения дыхательного комфорта, ЧД - по данным капнографии для достижения EtCO₂ 30-40 мм рт.ст., F - по миниминизации Р_сред, FiO₂ по данным пульсоксиметрии для достижения SpO₂ 94-100%. Данное изобретение позволяет добиться нормовентиляции или умеренной гипервентиляции, нормоксемии, дыхательного комфорта, избежать роста давления в дыхательных путях и таких осложнений, как баротравма и волюмотравма легких, рестриктивных расстройств. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ), регулируемой по объему, включающий взвешивание пациента, задание минутного объема вентиляции (MOB), дыхательного объема (ДО), скорости потока на вдохе (F), частоты дыхания (ЧД), отличающийся тем, что дополнительно определяют рост пациента (L), учитывают его возраст (а), рассчитывают должную (m_долж) и избыточную (m_изб), массы тела пациента и с учетом полученных данных производят определение MOB по формулам
МОВ=МОВ_физ+МОВ_пат,
где MOB - общий минутный объем вентиляции, л/мин;
МОВ_физ - физиологический минутный объем вентиляции, л/мин;
МОВ_пат - дополнительный минутный объем вентиляции легких, необходимый на обеспечение патологических метаболических потребностей организма, л/мин;
МОВ_физ=m_долж•100+m_изб•60,
где m_долж - должная масса тела пациента, кг;
m_изб - избыточная масса тела пациента, кг;
находят ДО по формуле
ДO=m_долж•7+m_изб•3,
где ДО - дыхательный объем, мл;
определяют ЧД по формуле
ЧД=МОВ/ДО,
где ЧД - частота дыханий в мин;
находят расчетную растяжимость легких - грудной клетки (С_расч) по формулам
C_pacч=m_долж-m_изб/3-(а-30)/3 для пациентов старше 30 лет (а>30),
С_pacч=m_дoлж-m_изб/3 для пациентов 30 лет и моложе (а<30),
где С_расч - расчетная растяжимость легких - грудной клетки, мл/см вод. ст.;
находят расчетную скорость потока газа на вдохе (F_расч) по формуле
F_расч=C_расч,
где F_расч - расчетная скорость потока газа на вдохе, л/мин;
полученные данные ДО, ЧД, F_расч вносят в меню настроек респираторов и начинают ИВЛ, синхронизируют больного с респиратором, определяют фактическую растяжимость легких - грудной клетки (С), находят требуемую скорость потока на вдохе (F) по формуле
F=(С_расч+2С)/3,
где F - требуемая скорость потока газа на вдохе, л/мин;
С - фактическая растяжимость легких - грудной клетки, мл/см вод. ст.;
находят уровень положительного давления конца выдоха (ПДКВ) по формуле
ПДКВ=(2С_расч-С)/С,
где ПДКВ - положительное давление в конце выдоха, см вод. ст.; вносят величины F и ПДКВ в меню настроек респиратора и продолжают ИВЛ, определяют среднее давление в дыхательных путях (Р_сред) корректируют F до тех пор, пока Р_сред не будет минимальным, в процессе ИВЛ, при отсутствии дыхательного комфорта корректируют ДО, при 30>EtCO₂>40 мм рт ст корректируют ЧД для достижения 30<EtCO₂<40 мм рт. ст., 1 раз в час определяют С и при ее изменении корректируют ПДКВ и F, после чего определяют среднее давление в дыхательных путях (Р_сред) и корректируют F до тех пор пока Р_сред не будет минимальным. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что должную и избыточную массы тела пациента определяют по формулам
m_долж=L-100,
где L - рост, см,
m_изб=m-m_долж,
где m - фактическая масса, кг.