Терминология производителя. Автоматическая компенсация трубки (ATC) (Drager Evita 4) – это общепринятый термин.
Другие термины. Никакие другие термины не используются.
Классификация. ATC - управляемая давлением, вызванная пациентом, поток-цикличная вентиляция. Доставленное давление – это результат известных характеристик сопротивления дыхательных путей и потребности потока пациенту. При уменьшении диаметра дыхательных путей, давление применяется для увеличения потока. При увеличении потребности в потоке, давление повышается для любого калибра дыхательных путей.
Согласно закону Пуазейля (Poiseuille), объемная скорость потока прямо зависит от четвертой степени радиуса (т.е., например, уменьшение радиуса трубки наполовину снижает скорость потока в 16 раз). Увеличение потока через интубационную трубку того же размера приводит к турбулентности, повышая сопротивление.
Может возникнуть вопрос: нельзя ли с целью компенсации повышенного сопротивления увеличить давление? Несколько исследователей защитили использование вентиляции с поддержкой давлением, чтобы преодолеть работу, создаваемую эндотрахеальной трубкой [BerstenA. D. etal., 1993; GuttmannJ. etal., 1993]. Этот метод требует увеличения уровней поддержки давлением, поскольку диаметр интубационной трубки уменьшается, и поток вдоха увеличивается. При статических условиях, поддержка давлением может эффективно устранять сопротивление интубационной трубки. Однако, переменный поток инспирации и изменяющиеся требования пациента не могут быть выполнены единственным (отдельным) уровнем поддержки давлением (рис.3-17). Во время периодов тахипноэ, предварительно выбранный уровень поддержки давлением не устраняет работу, создаваемую интубационной трубкой. К тому же, сопротивление интубационной трубки создает условие, при котором поток вентилятора является высоким, давление в трахее остается низким и проявляется неадекватность приложенной работы. Позже в дыхании, когда давление начинает уравновешиваться во время плато, поддержка давлением имеет тенденцию к избытку компенсации, продлевая вдох и усиливая перераздувание.
Рис.3-17.
Возможности поддержки давлением и автоматической компенсации трубки по преодолению работы дыхания, вызванной искусственными дыхательными путями. Поддержка давлением только устраняет работу, точно подавая поток. Выше и ниже этого потока поддержка давлением компенсирует недостаточно или чрезмерно. АТС компенсация может преодолевать сопротивление относительно требования пациента.
В 1993, J. Guttmann и партнеры описали технику для непрерывного вычисления давления в трахее у интубированного пациента, находящегося на ИВЛ [GuttmannJ., EberhardL., FabryB. etal., 1993]. Эта система использует компонент сопротивления интубационной трубки и измерение потока для вычисления трахеального давления. Эти авторы успешно утверждали свою систему в группе пациентов, находящихся на ИВЛ, находя благоприятные сравнения между расчетным и измеренным давлением в трахее.
Эта работа привела к введению режима ATC на Drager Evita 4. ATC пытается компенсировать сопротивление интубационной трубки посредством контроля закрытой петли относительно расчетного трахеального давления. Эта система использует коэффициенты сопротивления трубки (трахеостомической или эндотрахеальной) и измерение мгновенного потока, чтобы применить давление, пропорциональное сопротивлению, во время всего дыхательного цикла. Уравнение для вычисления трахеального давления:
Трахеальное давление (см Н2О) = проксимальное давление дыхательных путей (см Н2О) - коэффициент трубки (см Н2О /Л/с) х поток2 (л/мин)
Оператор вводит тип трубки (эндотрахеальная или трахеостомическая) и желаемый процент компенсации (10-100%). Наиболее интересно в режиме ATC - устранение приложенной работы дыхания во время вдоха. Однако, во время выдоха поток-зависимое давление уменьшается, проходя через трубку. ATC также компенсирует этот компонент и может уменьшать сопротивление выдоха и неумышленное переполнение. Во время выдоха, расчетное давление в трахее большее, чем давление дыхательных путей. В идеальных условиях, отрицательное давление в дыхательных путях может способствовать уменьшению сопротивления выдоха. Поскольку это не всегда желательно или возможно, ATC может уменьшать РЕЕР до 0 см Н2О в течение выдоха, чтобы облегчить компенсацию сопротивления выдоха, обусловленного эндотрахеальной трубкой [StockerR., FabryB., HaberthurC., 1997; GuttmanJ. etal., 1994; 1997].
Описательное определение. Пропорциональная вспомогательная вентиляция - режим искусственной вентиляции легких, основанной на уравнении движения [YounesM., etal., 1992; BigatelloL. M., etal., 1997]. Уравнение движения для системы органов дыхания:
PAW+ PMUS = объем х эластичность + поток х сопротивление,
где PAW - давление, созданное вентилятором, а PMUS - давление, созданное дыхательными мышцами. Чем больший объем и большая эластичность, тем большее давление требуется (или большее давление, создаваемое вентилятором, или большее дыхательное мышечное усилие пациента). Точно так же, как увеличивается сопротивление или поток, должно увеличиться давление, создаваемое вентилятором или дыхательной мускулатурой. Эта пропорциональность – отличительный признак PAV. Независимо от изменений усилий пациента, вентилятор продолжает выполнять одинаковый процент работы.
Режим PAV позволяет вентилятору изменять давление (контроль давления) чтобы всегда выполнять работу пропорционально усилию пациента. Поскольку левая сторона уравнения включает и давление вентилятора, и давление мускулатуры пациента, вентилятор может определять результат своей работы, основываясь на текущем измерении эластичности (обратная величина комплайнса) и сопротивления. Режим PAV требует установки только традиционных значений РЕЕР и FiO2. Другие устанавливаемые значения – процент вспомогательного объема (преодолевать эластичность) и процент вспомогательного потока (преодолевать сопротивление). PAV все еще остается достаточно новым режимом, и пока не известно, имеется ли какая-либо причина устанавливать вспомогательные настройки на любые другие значения, отличные от 80%.
Другие термины. Этот режим был назван проектировщиком MagdyYounes. До настоящего времени, никакие новые термины для PAV не были введены.
Терминология производителя. Еще 2 года назад только Drager ввели версию PAV. К настоящему времени Puritan Bennett. Оба производителя называют режим PAV.
Классификация. PAV использует измерение эластичности и сопротивления для определения выхода вентилятора. PAV – это управляемый давлением, запускаемый пациентом, поток-цикличный режим ИВЛ. Давление доставленное – это не установленное, как в режиме поддержки давлением, но изменяется как кратное из суммы сигналов потока и объема. Настройки безопасности для высокого давления и высокого ДО также могут быть установлены и ограничивают дыхание. Доставленное давление изменяется от дыхания к дыханию в зависимости от эластичности, сопротивления, и требования потока. Как правило, PAV устанавливается, чтобы преодолеть 80% нагрузки эластичности и сопротивления.
В режиме PAV, если вспомогательные объем и поток установлены на 80% (для преодоления 80% нагрузки эластичности и сопротивления), при увеличении дыхательного объема пациента, давление, применяемое вентилятором, также увеличивается. Процент работы пациента остается таким же, независимо от объема.
Основные трудности в успешном осуществлении PAV включают: точное и мгновенное «от дыхания к дыханию» измерение эластичности и сопротивления; объединенные эффекты сопротивления интубационной трубки и autoРЕЕР; проблему нелинейности эластичности и сопротивления, и эффекта, названного «беглец». «Беглец» - это форма сверхподдержки, которая появляется, когда эластичность резко улучшается или измерена неточно и вентилятор продолжает обеспечивать объем после того, как пациент закончил вдох. Это может привести к перерастяжению, усугублению ловушки воздуха, и, потенциально, баротравме. Это требует установки тревог высокого давления и дыхательного объема. Необходимо отметить, что PAV всегда запускается пациентом, поэтому в случае апноэ должен быть предусмотрен резервный способ вентиляции.
Таким образом, представляется конструктивным использовать следующие термины и правила для их объединения в создании последовательной классификации и построения удобного словаря режимов ИВЛ:
Принудительное дыхание: вдох инициирован механизмом;
Спонтанное дыхание: вдох инициирован пациентом и осуществляется им;
CMV: непрерывная принудительная вентиляция - каждое дыхание принудительное;
IMV: перемежающаяся (вызванная машиной) принудительная вентиляция (дыхание) с непосредственными дыханиями, позволенными между принудительными;
SIMV: синхронизированная перемежающаяся (вызванная пациентом или механизмом) принудительная вентиляция (дыхание) с непосредственными дыханиями, позволенными между принудительными;
CSV (обычно называемая PSV): непрерывная спонтанная вентиляция - каждое дыхание спонтанное;
Контроль давления: вентилятор пытается поддерживать заданную форму кривой давления в дыхательных путях в течение вдоха;
Контроль объема / потока: вентилятор пытается поддерживать заданную форму кривой объема или потока в течение вдоха; прямой контроль потока, подразумевает косвенный контроль объема и наоборот;
Двойной контроль: две переменные контролируются независимыми, но синергичными петлями с обратной связью;
Поддержка вдоха: поток вдоха связан с повышением трансреспираторного давления выше начального (baseline) и вызван внешним агентом (вентилятор помогает пациенту дышать).
Следующий шаг в классификации режимов это использование простого рассуждения, от общего к частному, применительно к характеристике принудительного и спонтанного дыханий (по типу иерархического порядка). Схема 1 иллюстрирует эту концепцию: выбрав тип дыхания (принудительное или спонтанное), можно добавлять деталь, описывая возможные контролируемые переменные. После этого могут быть выбраны переменные фаз дыхательного цикла.