Anne Greenough, Jennifer Kemp, Frances Greenall.
Вентиляция в отделении интенсивной терапии новорожденных.
Примерно 1% всех новорожденных требуют применения какой-либо из форм респираторной поддержки. Она может спасти жизнь, но ясно, что при неправильном использовании может и увеличить смертность.
За последние 20 лет уровень выживаемости детей, которым требуется респираторная поддержка, возрос. К сожалению, часть этих детей погибает вследствие осложнений, таких как пневмоторакс, внутричерепные кровоизлияния и хроническое заболевание лёгких. Как следствие этого, проводимые в настоящее время исследования направлены на улучшение конвенционной респираторной поддержки и развитие новых техник, таких как высокочастотная осцилляция (HFO).
Техники
Конвенционная вентиляция (частота 0-150 дых/мин)
Конвенционная вентиляция у новорожденных, как правило, лимитирована по давлению, а не по объёму. Таким образом, если легкие ребёнка становятся более плотными (менее растяжимыми), при одном и том же давлении поставляется меньший объём. Дыхания пациента могут поддерживаться постоянным давлением, что называется Постоянное Положительное Давление в дыхательных путях (ППД или CPAP). Для детей с более тяжёлым заболеванием вдувания воздуха под положительным давлением накладываются на СРАР, который в этом случае называется ПДКВ или РЕЕР (Положительное Давление в Конце выдоха). Этот режим называется либо перемежающаяся принудительная вентиляция (intermittent mandatory ventilation - IMV), либо перемежающаяся вентиляция с положительным давлением (intermittent positive pressure ventilation - IPPV) в зависимости от частоты, с которой проводятся вдувания (рис. 1).
В процессе проведения респираторной поддержки, несмотря на седацию, большинство детей пытаются самостоятельно дышать. Исследования показывают, что некоторые из этих дыхательных усилий вредны, хотя остальные полезны. Некоторые дети активно выдыхают при каждом аппаратном вдувании воздуха, что приводит к пневмотораксам. Такого исхода можно избежать назначением миорелаксантов, таких как панкуроний, или вместо этого увеличить частоту вдохов аппарата вплоть до 120 дых/мин, симулируя собственную частоту дыханий ребёнка. При частоте аппаратных вдохов 60-120 дых/мин, что называется высокочастотной вентиляцией с положительным давлением (high frequency positive pressure ventilation - HFPPV) дети часто дышат синхронно с вентилятором, так что вдох ребёнка и аппаратное вдувание совпадают. Синхронная вентиляция сопровождается лучшей оксигенацией.
Триггерная вентиляция
При триггерных режимах вентиляции аппаратные вдувания поставляются в ответ на собственные дыхательные усилия ребёнка. С каждым вдохом ребёнка происходят изменения в потоке воздуха, давлении в дыхательных путях или происходит движение тела. Это может быть зафиксировано триггерным устройством и если превышен критический уровень, ребёнку поставляется аппаратное вдувание воздуха. Триггерная вентиляция может проводится в двух режимах. В режиме PTV (patient triggered ventilation, запускаемая пациентом вентиляция) каждое спонтанное дыхание ребёнка, превышающее критический уровень, запускает аппаратное вдувание. Если ребёнок дышит с частотой 80 дых/мин, то ему поставляется 80 аппаратных вдуваний (рис. 2). Второй режим называется SIMV (synchronous intermittent positive ventilation, синхронизированная перемежающаяся принудительная вентиляция), при которой максимальное количество дыханий, которые могут запускать аппаратное вдувание, задаётся как частота SIMV: даже если ребёнок дышит с частотой 80 дых/мин, если установлена частота SIMV 20 дых/мин, максимальное количество "запускающих" вдохов равняется 20 (рис. 2).
высокочастотная осцилляторная вентиляция (HFO)
При проведении HFO поставляются маленькие дыхательные объёмы с частотой от 5 до 15 Hz (что составляет 5-15 в секунду). В отличие от других форм респираторной поддержки, здесь происходит и активное вдувание воздуха в лёгкие, и активный выдох, так как воздух нагнетается, а затем вытягивается из лёгких. высокочастотные осцилляции, как правило, проводятся на фоне постоянного среднего давления в дыхательных путях (mean airway pressure - MAP) (рис. 3), но некоторые аппараты позволяют комбинировать "конвенционную" и осцилляторную ИВЛ, так что осцилляции могут поставляться только в фазе выдоха, фазе вдоха или в течение всего дыхательного цикла вентилятора. В процессе HFO контроль за оксигенацией осуществляется как и при обычной ИВЛ, при помощи уровней FiO2 и MAP. Элиминация двуокиси углерода, как и при обычной ИВЛ, зависит от поставляемого дыхательного объёма; здесь это регулируется амплитудой осцилляций. Кроме того, при HFO элиминация двуокиси углерода повышается при снижении частоты.
Преимущества и недостатки различных режимов вентиляции
Конвенционная вентиляция
Преимущества
Эта форма респираторной поддержки используется в отделениях интенсивной терапии новорожденных последние 20 лет. Она хорошо изучена в большом количестве исследований. HFPPV, по сравнению с вентиляцией на частотах 30-40 в минуту, уменьшает количество утечек воздуха из лёгких. Однако ни одно исследование не показало, что HFPPV уменьшает частоту развития хронического заболевания лёгких.
Недостатки
Несмотря на попытки оптимизировать частоту аппаратных вдохов, использование антенатальных стероидов и постнатального сурфактанта, примерно 25% детей, получающих конвенционную вентиляцию, остаются несинхронными и требуют дополнительных или альтернативных методов лечения для избежания развития пневмоторакса. Кроме этого, значительная часть детей имеет тяжёлую дыхательную недостаточность и требует высоких концентраций кислорода во вдыхаемой газовой смеси и высокого пикового давления на вдохе, приводя к риску развития хронического заболевания лёгких.
Триггерная вентиляция
Преимущества
Рандомизированные исследования показали, что в некоторых возрастных группах PTV может уменьшать длительность ИВЛ и кислородную зависимость в постконцептуальном возрасте более 36 недель. Кроме того, PTV уменьшает длительность "ухода" от вентиляции.
Недостатки
Нет единого мнения относительно оптимальных триггерных устройств. Сравнительные исследования показывают, что триггерные системы, засекающие изменения потока в контуре пациента менее полезны у детей с хроническим заболеванием лёгких; у крайне недоношенных детей (<28 недель) все триггерные системы работают хуже.
высокочастотная осцилляторная вентиляция
Преимущества
HFO спасает примерно 50% детей с тяжёлой дыхательной недостаточностью, подходящих под критерии для экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО). У недоношенных детей с тяжёлым респираторным дистресс-синдромом (РДС) HFO улучшает оксигенацию при использовании стратегии с "высокими объёмами", при которой МАР увеличивается для раскрытия ателектазированных альвеол и оптимизируется лёгочный объём. Остаётся неясным, снижает ли HFO частоту развития хронического заболевания лёгких.
Недостатки
HFO вошло в практику в Великобритании только в последние несколько лет, так что опыт её использования ограничен. Два рандомизированных исследования показали, что HFO может увеличивать частоту внутричерепных кровоизлияний, но это до конца не подтверждено. Отсутствие большого опыта, вероятно, увеличивает риск побочных эффектов.
Применение режимов вентиляции при различных респираторных заболеваниях
Респираторный дистресс-синдром
Большинство детей с РДС должны были получить антенатальные стероиды и имеют относительно нетяжёлый РДС с дальнейшим улучшением после назначения постнатальной сурфактантной заместительной терапии. Таких детей можно стабилизировать, используя конвенционную вентиляцию, обращая особое внимание на регулировку частоты аппаратных вдохов так, чтобы ребёнок был синхронен с ИВЛ (рис. 4). выздоровление от РДС проявляется снижением потребности в давлении и концентрации кислорода во вдыхаемой газовой смеси, тогда для ухода от вентиляции следует использовать PTV (рис. 5).
Небольшая часть детей с РДС, обычно те, кто не получил антенатальные стероиды в связи с экстренным родоразрешением, например вследствие массивного кровотечения, развивают тяжёлую дыхательную недостаточность. У этих детей плотные ателектазированные лёгкие с картиной "белых лёгких" на рентгенограмме. Таким детям следует проводить HFO, используя стратегию "высоких объёмов", то есть увеличивая МАР для улучшения оксигенации. Как только дыхательная недостаточность уменьшается, следует уменьшить концентрацию кислорода во вдыхаемой газовой смеси до 0,3, затем уменьшить МАР. Дальнейший "уход" может проводится с использованием PTV.
Синдром мекониальной аспирации (MAS)
Если MAS относительно нетяжёлый, ребёнок достаточно силён и способен "бороться" с вентилятором, и, таким образом, имеет большой риск развития пневмоторакса. У таких детей использование триггерной вентиляции может помочь избежать введения миорелаксантов. Следует применять скорее SIMV, чем PTV, чтобы избежать гипокарбии. Некоторые дети с MAS находятся в состоянии тяжелой гипоксии вследствие лёгочной гипертензии. В таких случаях следует использовать лёгочные вазодилятаторы в комбинации с конвенционной вентиляцией. Дети, которые требуют как высокого пикового давления, так и большой концентрации кислорода во вдыхаемой газовой смеси, нуждаются в альтернативной форме респираторной поддержки. Если на рентгенограмме грудной клетки выявляется симметричное поражение, то такие дети, как правило, отвечают на HFO, но если поражение асимметрично или отмечается ухудшение при использовании комбинации HFO и лёгочных вазодилятаторов, следует рассмотреть возможность экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО).
Утечки воздуха
Дети, развившие пневмоторакс при проведении какой либо из форм респираторной поддержки, требуют аналгезии и наложения дренажа по Белау. Если проводится конвенционная вентиляция, требуется медикаментозный паралич для предотвращения дальнейшего прогрессирования пневмотораксов, затем следует уменьшить частоту вентилятора до 60 дых/мин, чтобы предотвратить задержку воздуха в лёгких. Если пневмоторакс развился на HFO, следует перейти на использование стратегии "малых объёмов": снижается МАР и при необходимости увеличивается концентрация кислорода. Развитие интерстициальной эмфиземы лёгких (ИЭЛ) всегда настораживает, следует избегать дальнейшей баротравмы, ограничивая применяемые давления.
Хроническое заболевание лёгких (ХЗЛ)
Увеличение РЕЕР до 6 см вод.ст. и ограничение частоты вентилятора до 60 дых/мин обеспечивает оптимальный газообмен у детей с хроническим заболеванием лёгких I типа (при котором снижен лёгочный объём). Дети с хроническим заболеванием лёгких II типа или бронхолёгочной дисплазией (БЛД) (при котором в лёгких формируются кистозные образования) сейчас редки. Таких детей чрезвычайно трудно вентилировать. Они требуют седации и часто медикаментозного паралича для предотвращения "цианотических атак". Для предотвращения дальнейшей задержки воздуха следует постараться использовать большое время выдоха и низкие уровни РЕЕР.
Заключение
В настоящее время доступны различные техники вентиляции. Ни одна из этих техник не является оптимальной для новорожденных. Для наиболее эффективного применения этих техник требуется хорошее знание патофизиологии дыхательной системы новорожденных (таблицы 1 и 2).
Рисунок 1. Запись кривой давления в дыхательных путях при использовании СРАР, затем IMV и затем IPPV.
Рисунок 2. Запись кривой давления в дыхательных путях при использовании
PTV и SIMV.
Рисунок 3. Запись изменений давления в дыхательных путях при наложении HFO на MAP, наложении HFO на РЕЕР и наложении HFO на PIP.
Рисунок 4. Управление вентиляцией при остром РДС.
Рисунок 5. "Уход" от вентиляционной поддержки.
Таблица 1. Нарушения функции дыхания при различных состояниях лёгких.
Таблица 2. Изменения параметров вентиляции для улучшения газообмена при различных нарушениях функции дыхания.
Литература
Greenough A, Greenall F. (1988). Observation of spontaneous respiratory interaction with artificial ventilation. Arch Dis Child 1988; 63: 168-171.
Greenough A. (1995). Patient triggered ventilation. Pediatr Pulmonol 1995; Suppl 11: 98-99.
Greenough A. (1994). High frequency oscillation. Eur J Pediatr 1994; 153 (Suppl 2): S2-S6.