Режимы механической вентиляции - один из наиболее важных аспектов использования механической вентиляции. Режим относится к методу инспираторной поддержки. В общем, выбор режима основан на знакомстве с клиницистом и предпочтениях учреждения, поскольку существует мало доказательств, указывающих на то, что режим влияет на клинический результат. Наиболее часто используемые формы механической вентиляции с ограниченным объемом - это периодическая принудительная вентиляция (IMV) и непрерывная принудительная вентиляция (CMV). С годами номенклатура ИВЛ претерпела существенные изменения, но в последнее время она стала стандартизированной многими респирологическими и пульмонологическими группами. Лучше всего писать режим заглавными буквами с тире между управляющей переменной и стратегией (например, PC-IMV или VC-MMV и т. Д.).
Таксономия - это логическая система классификации, основанная на 10 принципах конструкции аппарата ИВЛ.
Давление = (эластичность × объем) + (сопротивление × поток)
В этом уравнении давление, объем и расход - все непрерывные функции времени. Давление на самом деле представляет собой разность давлений в системе (например, давление через дыхательные пути, определяемое как давление в отверстии дыхательных путей за вычетом давления на поверхности тела). Эластичность (определяемая как изменение давления, деленное на соответствующее изменение объема; величина, обратная податливости) и сопротивление (определяемое как изменение давления, деленное на соответствующее изменение потока) - это параметры, которые, как предполагается, остаются постоянными во время вдоха.Контроль объема (VC) означает, что и объем, и поток предварительно устанавливаются до вдоха. Другими словами, правая часть уравнения движения остается постоянной, в то время как давление изменяется с изменениями упругости и сопротивления. Контроль давления (PC) означает, что давление на вдохе задается либо как постоянное значение, либо оно пропорционально усилию вдоха пациента. Другими словами, левая часть уравнения движения остается постоянной, в то время как объем и поток изменяются с изменениями упругости и сопротивления. Контроль времени (TC) означает, что в некоторых редких ситуациях ни одна из основных переменных (давление, объем или расход) не задана заранее. В этом случае задаются только время вдоха и выдоха.
Запуск пациента означает запуск вдоха на основе сигнала пациента, независимо от сигнала запуска аппарата. Запуск аппарата означает запуск вдоха на основе сигнала от аппарата ИВЛ, независимо от сигнала триггера пациента. Цикл пациента означает завершение времени вдоха на основе сигналов, представляющих определенные пациентом компоненты уравнения движения (то есть эластичность или сопротивление, включая эффекты, обусловленные усилием на вдохе). Цикл потока - это форма цикла пациента, потому что скорость снижения потока до порогового значения цикла определяется механикой пациента. Цикл машины означает завершение времени вдоха независимо от сигналов, представляющих определенные пациентом компоненты уравнения движения.
Заданное значение: схема нацеливания, для которой оператор устанавливает все параметры формы волны давления (режимы управления давлением) или кривых объема и расхода (режимы управления объемом). Двойной: схема нацеливания, которая позволяет аппарату ИВЛ переключаться между контролем объема и контролем давления во время одного вдоха. Биопеременная: схема нацеливания, которая позволяет аппарату ИВЛ автоматически устанавливать давление на вдохе или дыхательный объем случайным образом, чтобы имитировать изменчивость, наблюдаемую при нормальном дыхании. Сервопривод: схема нацеливания, при которой давление на вдохе пропорционально усилию на вдохе. Адаптивная: схема нацеливания, которая позволяет аппарату ИВЛ автоматически устанавливать одну цель (например, давление при вдохе) для достижения другой цели (например, средний дыхательный объем за несколько вдохов). Оптимальный: схема нацеливания, которая автоматически регулирует цели схемы вентиляции, чтобы либо минимизировать, либо максимизировать некоторые общие характеристики производительности (например, минимизировать скорость работы, выполняемую схемой вентиляции). Интеллектуальный: схема нацеливания, использующая программы искусственного интеллекта, такие как нечеткая логика, экспертные системы на основе правил и искусственные нейронные сети.
«Первичное дыхание» - это либо единственное дыхание (обязательное для CMV и спонтанное для CSV), либо принудительное дыхание в IMV. Схемы таргетинга могут быть представлены одиночными строчными буквами: уставка = s, двойная = d, серво = r, биопеременная = b, адаптивная = a, оптимальная = o, интеллектуальная = i. Тег - это аббревиатура для классификации режима, например, PC-IMV, s. Возможны составные теги, например PC-IMVoi, oi.
Шаг 1: Определите основную переменную управления дыханием. Если вдох начинается с заданного давления на вдохе или если давление пропорционально усилию на вдохе, то регулируемой переменной является давление. Если вдох начинается с заданного дыхательного объема и инспираторного потока, то регулируемой переменной является объем. Если ни один из них не является истинным, управляющей переменной является время.
Шаг 2: Определите последовательность дыхания. Определите, определены ли события триггера и цикла пациентом или машиной. Затем используйте эту информацию для определения последовательности дыхания.
Шаг 3: Определите схемы нацеливания для первичного дыхания и (если применимо) вторичного дыхания.
Название режима: Регулятор громкости кондиционера ( Covidien PB 840):
Название режима: SIMV Volume Control Plus ( Covidien PB 840):
Аппараты искусственной вентиляции легких доступны как с инвазивными режимами (например, интубация ), так и с неинвазивными режимами (например, BPAP ). Инвазивный метод связан с введением медицинских устройств или трубок внутрь пациента, в то время как неинвазивный метод является полностью внешним по отношению к пациенту, как, 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 двух (режимы вспомогательного управления), а режим управления без помощи теперь в основном устарел.
Вентиляция со сбросом давления в дыхательных путях - это чередующаяся по времени альтернатива между двумя уровнями положительного давления в дыхательных путях, с основным временем на высоком уровне и кратковременным выпуском на выдохе для облегчения вентиляции.
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 надувание альвеол. В основном, это постоянное давление с кратковременным высвобождением. APRV в настоящее время является наиболее эффективным традиционным режимом для защитной вентиляции легких.
Во всем мире могут существовать разные представления об этом режиме. Хотя «APRV» является обычным для пользователей в Северной Америке, очень похожий режим - двухфазное положительное давление в дыхательных путях (BIPAP) - был введен в Европе. Термин APRV также использовался в американских журналах, где, судя по характеристикам вентиляции, BIPAP был бы идеальной терминологией. Но BiPAP (tm) является товарным знаком неинвазивного режима вентиляции в конкретном аппарате ИВЛ (Respironics Inc.).
Другие производители представили свои собственные торговые марки (BILEVEL, DUOPAP, BIVENT). Хотя эти термины похожи по своей модальности, эти термины описывают, как режим предназначен для надувания легких, а не определяют характеристики синхронизации или способ поддержки спонтанных дыхательных усилий.
Прерывистая принудительная вентиляция не всегда имела функцию синхронизации, поэтому разделение на режимы понималось как SIMV (синхронизировано) и IMV (несинхронизировано). С тех пор, как Американская ассоциация респираторной помощи установила номенклатуру механической вентиляции легких, «синхронизированная» часть названия была опущена, и теперь есть только IMV.
Обязательная минутная вентиляция (MMV) позволяет самостоятельно дышать с автоматической регулировкой принудительной вентиляции в соответствии с заданными пациентом минимальными требованиями к минутному объему. Если пациент поддерживает настройки минутного объема для V T xf, принудительные вдохи не производятся.
Если минутный объем пациента недостаточен, принудительная подача заданного дыхательного объема будет происходить до тех пор, пока минутный объем не будет достигнут. Метод контроля того, соответствует ли пациент требуемой минутной вентиляции (V E), различается в зависимости от марки и модели вентилятора, но, как правило, существует окно контролируемого времени, и меньшее окно сравнивается с большим окном (т. Е., в линейке аппаратов ИВЛ Dräger Evita® есть движущееся 20-секундное окно, и каждые 7 секунд измеряются текущий дыхательный объем и частота), чтобы решить, требуется ли механическое дыхание для поддержания минутной вентиляции.
MMV является оптимальным режимом отлучения от груди у новорожденных и детей, и было показано, что он снижает долгосрочные осложнения, связанные с ИВЛ.
Регулировка объема с регулируемым давлением - это режим, основанный на IMV. Регулировка объема с регулировкой по давлению использует дыхание с ограничением по давлению, целевым объемом и заданным по времени дыханием, которое может инициироваться либо вентилятором, либо пациентом.
Пиковое давление на вдохе, создаваемое аппаратом ИВЛ, изменяется от вдоха к вдоху для достижения целевого дыхательного объема, устанавливаемого врачом.
Например, если задан целевой дыхательный объем 500 мл, но вентилятор подает 600 мл, следующий вдох будет производиться 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 - это режим управления давлением с адаптивным нацеливанием.
Постоянное положительное давление в дыхательных путях (CPAP) - это неинвазивный режим респираторной поддержки с положительным давлением. CPAP - это давление, прикладываемое в конце выдоха, чтобы альвеолы оставались открытыми и не сдувались полностью. Этот механизм поддержания раздутых альвеол помогает увеличить парциальное давление кислорода в артериальной крови, соответствующее увеличение CPAP увеличивает PaO 2.
Автоматическое положительное давление в дыхательных путях (APAP) - это форма CPAP, которая автоматически регулирует величину давления, оказываемого пациенту, до минимума, необходимого для поддержания беспрепятственного прохождения дыхательных путей на основе измерения сопротивления дыхания пациента.
Двухуровневое положительное давление в дыхательных путях (ДПАД) - это режим, используемый при неинвазивной вентиляции (НИВ). Впервые использованный в 1988 году профессором Бензером в Австрии, он обеспечивает заданное положительное давление в дыхательных путях на вдохе (IPAP) и положительное давление на выдохе (EPAP). BPAP можно описать как систему непрерывного положительного давления в дыхательных путях с изменением применяемого уровня CPAP во времени.
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.
Часто BPAP неправильно называют «BiPAP». BiPAP - это название портативного аппарата ИВЛ, производимого Respironics Corporation ; это лишь один из многих аппаратов ИВЛ, которые могут доставить ДПАД.
Было показано, что BPAP полезен для снижения смертности и уменьшения потребности в эндотрахеальной интубации при использовании у людей с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ).
Термин « активный» относится к системе форсированного выдоха аппарата ИВЛ. В сценарии HFV-A аппарат ИВЛ использует давление для создания вдоха, а затем применяет противоположное давление для принудительного выдоха. При высокочастотной колебательной вентиляции (иногда сокращенно HFOV) сильфон и поршень создают положительное давление и создают отрицательное давление, чтобы вызвать выдох.
Термин пассивный относится к системе принудительного выдоха аппарата ИВЛ. В сценарии HFV-P аппарат ИВЛ использует давление для создания вдоха, а затем возвращается к атмосферному давлению, чтобы обеспечить пассивный выдох. Это наблюдается в высокочастотной струйной вентиляции, иногда сокращенно HFJV. Также к категории высокочастотной вентиляции относится высокочастотная перкуссионная вентиляция, иногда сокращенно HFPV. С HFPV он использует разомкнутую цепь для доставки своих сублиторальных объемов через интерфейс пациента, известный как фазитрон.
Гарантия объема - дополнительный параметр, доступный во многих типах аппаратов ИВЛ, который позволяет аппарату ИВЛ изменять настройку давления на вдохе для достижения минимального дыхательного объема. Чаще всего это используется у новорожденных, которым необходим режим контроля давления с учетом контроля объема, чтобы минимизировать волютравму.
Положительное давление в конце выдоха (PEEP) - это давление, прикладываемое 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 должен обойти выдох, в результате чего альвеолы остаются открытыми и не сдуваются полностью. Этот механизм поддержания раздутых альвеол помогает увеличить парциальное давление кислорода в артериальной крови, а увеличение PEEP увеличивает PaO 2.
Поддержка давлением - это спонтанный режим вентиляции, также называемый вентиляцией с поддержкой давлением (PSV). Пациент инициирует каждый вдох, и аппарат ИВЛ поддерживает заданное значение давления. При поддержке аппарата ИВЛ пациент также регулирует частоту дыхания и дыхательный объем.
В режиме поддержки давлением установленный уровень поддержки давлением на вдохе поддерживается постоянным, и поток замедляется. Пациент запускает все вдохи. Если есть изменение механических свойств легких / грудной клетки и усилия пациента, доставляемый дыхательный объем будет затронут. Затем пользователь должен отрегулировать уровень поддержки давлением, чтобы получить желаемую вентиляцию.
Поддержка давлением улучшает оксигенацию, вентиляцию и снижает работу дыхания.
См. Также адаптивную поддерживающую вентиляцию.
Вентиляция с отрицательным давлением стимулирует (или заставляет) дыхание путем периодического применения частичного вакуума (давление воздуха ниже атмосферного), прикладываемого извне к туловищу пациента, в частности к груди и животу, чтобы помочь (или заставить) грудную клетку расширяться, расширяться легкие, что приводит к произвольному (или непроизвольному) вдыханию через дыхательные пути пациента.
Для выполнения этой функции были разработаны различные «аппараты ИВЛ с отрицательным давлением» (NPV), наиболее известная из которых - « Железное легкое », резервуар, в котором пациент лежит, только его голова находится под воздействием окружающего воздуха, а давление воздуха на оставшуюся часть его тела. тело, находящееся внутри резервуара, изменяется путем перекачивания, чтобы стимулировать расширение и сокращение грудной клетки и легких. Хотя сегодня они не получили широкого распространения, NPV были основными формами госпитальной и долгосрочной искусственной вентиляции легких в первой половине 20-го века и остаются в ограниченном использовании сегодня.
Адаптивная поддерживающая вентиляция (ASV) - единственный коммерчески доступный режим, в котором используется оптимальное нацеливание. Этот режим вентиляции был изобретен и впоследствии запатентован в 1991 году Тегераном. В этом режиме вентиляции с положительным давлением частота и дыхательный объем дыхания пациента на аппарате ИВЛ автоматически регулируются и оптимизируются, чтобы имитировать естественное дыхание, стимулировать спонтанное дыхание и сокращать отлучение от груди. время. В режиме ASV каждое дыхание синхронизируется с усилием пациента, если такое усилие существует, в противном случае пациенту предоставляется полная механическая вентиляция легких.
Автоматическая компенсация трубки (ATC) - это простейший пример системы наведения с компьютерным управлением на аппарате ИВЛ. Это форма сервопривода.
Цель ATC - поддержать резистивную работу дыхания через искусственные дыхательные пути.
Система вентиляции с регулируемой нервной системой (NAVA) настраивается с помощью компьютера (сервопривода) и аналогична ATC, но с более сложными требованиями для реализации.
Что касается синхронизации пациента и аппарата ИВЛ, NAVA поддерживает как резистивную, так и эластичную работу дыхания пропорционально усилию пациента на вдохе.
Пропорциональная вспомогательная вентиляция (PAV) - это еще один режим на основе сервопривода, в котором вентилятор гарантирует процент работы независимо от изменений в податливости и сопротивлении легких.
Аппарат ИВЛ изменяет дыхательный объем и давление в зависимости от дыхательной работы пациента. Сумма, которую он доставляет, 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 - это метод механической вентиляции, при котором легкие нагнетаются кислородсодержащей перфторхимической жидкостью, а не кислородсодержащей газовой смесью. Использование перфторхимикатов, а не 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 не оправдали ожиданий, и оптимальное клиническое использование ЛЖ еще не определено.
При полной жидкостной вентиляции (TLV) все легкое заполнено насыщенной кислородом жидкостью ПФУ, и жидкий дыхательный объем ПФУ активно закачивается в легкие и из них. Требуется специализированное устройство для доставки и удаления относительно плотных вязких дыхательных объемов ПФУ, а также для экстракорпоральной оксигенации и удаления диоксида углерода из жидкости.
При частичной жидкостной вентиляции (PLV) легкие медленно наполняются объемом, эквивалентным PFC или близким к FRC во время вентиляции газом. ПФУ в легких насыщается кислородом, а углекислый газ удаляется путем вдыхания газа, циклически циркулирующего в легких с помощью обычного газового вентилятора.