какие виды ивл бывают
Виды искусственной вентиляции легких
Искусственная вентиляция легких представляет собой комплекс мер, способствующих поддержанию нормального оборота воздуха через легкие у пациента, испытывающего трудности с дыханием или при его полном отсутствии (невозможности самостоятельно дышать). Такая патология может развиваться на фоне заболеваний легких, нервных нарушений, обструкции нижних или верхних дыхательных путей и в результате других причин.
Типы ИВЛ
Сегодня для этих целей используют новейшие «интеллектуальные» респираторы, которые позволяют подобрать подходящий для каждого пациента режим принудительной или вспомогательной вентиляции. В основе работы таких аппаратов лежит принцип переключения с вдоха на выдох, основанный на управляемом объеме или давлении.
1. По объему.
Такой тип вентиляции основан на подаче в дыхательные пути пациента определенного дыхательного объема, установленного на постоянном уровне. Здесь не берется во внимание установленное давление, поступающий в легкие дыхательный объем будет неизменным даже при его колебании. Регуляция давления происходит в зависимости от жесткости легких: если она высокая, то давление может спонтанно увеличиться.
Основным преимуществом данного типа называют постоянство дыхательного объема, за счет чего происходит стабильная вентиляция альвеол. ИВЛ по объему позволяет своевременно выявить и адекватно отреагировать на отклонения пикового инспираторного давления, что возможно при колебании сопротивляемости дыхательной системы больного.
К недостаткам данного способа вентиляции относят риск травмы легких при резком возрастании сопротивления. Так, в ответ на увеличенный импеданс наблюдается скачок пикового альвеолярного давления, что чревато разрывом альвеол. Второй недостаток – отсутствие реакции вентилирующей аппаратуры на самостоятельные дыхательные усилия пациента, что может вызвать десинхронизацию пациента и респиратора.
2. По давлению.
Данный тип основан на установке определенного уровня давления, поддерживаемого в дыхательных путях пациента. Вентилирующий аппарат подает такой газовый объем, который соответствует сопротивляемости дыхательных путей и податливости легких в данный момент. Поток поступающего газа меняется в зависимости от усилий человека к самостоятельному дыханию, что предотвращает возможность десинхронизации человека и респиратора. Такая вентиляция не допускает перерастяжения альвеол, что предупреждает травмы легких.
Способ позволяет постоянно поддерживать пиковое альвеолярное и инспираторное давление, что можно назвать главным преимуществом этого типа ИВЛ. К минусам относят постоянное изменение поступающего дыхательного объема, что может сказываться на газовом составе крови.
Режимы ИВЛ
Существует несколько режимов искусственной вентиляции легких, которые различаются по способу откликания респираторного устройства. Проводится в двух режимах: в контролируемом и вспомогательном.
1. Контролируемая – CMV.
Этот режим полностью контролируется заданными установками респиратора:
Контролируемая ИВЛ необходима пациентам, полностью утратившим возможность самостоятельного дыхания, что возможно во время общей анестезии или при параличе мышц, спровоцированном миорелаксантами. CMV не дает возможности синхронизировать вентиляцию со спонтанным дыханием пациента, поэтому этот режим сегодня используют редко. Контролируемая вентиляция переносится больными хуже, чем вспомогательный режим вентиляции.
2. Вспомогательная – AMV.
Режим предназначен для поддержания самостоятельного, но неполноценного дыхания пациента. Его можно отнести к переходному этапу от полностью контролируемой вентиляции к полноценному самостоятельному дыханию.
AMV дает возможность больному сделать вдох, после чего в легкие поступает дополнительный дыхательный объем. Если возникает травма легких или другие непредвиденные обстоятельства, респиратор автоматически переходит на полностью контролируемый режим вентиляции.
AMV имеет 3 разновидности:
Аппарат ИВЛ
Аппарат ИВЛ – это устройство, которое дышит вместо пациента или помогает ему дышать. Его также называют респиратором. Аппарат искусственной вентиляции легких подключается к компьютеру, с помощью которого он контролируется медсестрой или врачом.Устройство соединяется с человеком через специальную дыхательную трубку, которая помещается в рот, или через отверстие в шее. Это отверстие называется трахеостомой. Аппарат издает сигналы тревоги, которые предупреждают медицинский персонал, когда что-то нужно исправлять или изменять.
История изобретения
Механическая вентиляция легких – это спасательная терапия, которая катализирует развитие современных отделений интенсивной терапии. Механическая вентиляция легких берет свое начало еще за пять столетий до первой письменной работы Андреаса Везалия, в которой он описывал метод наложения трахеостомы для проведения искусственной вентиляции легких у животного. Одним из великих достижений в области вентиляторной поддержки в течение последних нескольких десятилетий было развитие защитной стратегии легочной вентиляции. Данная стратегия основана на понимании ятрогенных последствий механической вентиляции, таких как травма легких, вызванная аппаратом. Эти стратегии значительно улучшили клинические исходы у пациентов с респираторной недостаточностью.
Аппарат искусственной вентиляции легких – по существу устройство, которое заменяет или дополняет функцию инспираторных мышц, необходимое количество энергии для обеспечения потока газа в альвеолы во время вдоха. В самых ранних сообщениях об искусственной вентиляции, этот механизм был обеспечен дыхательными мышцами другого человека, как реанимация изо рта в рот. Ученые проследили ссылки на реанимацию новорожденного еще в 1472 году. Также есть данные о проведенной реанимации шахтера, которого было спасено после проведения искусственной вентиляции легких методом «рот в рот» в 1744 году. В восемнадцатом веке искусственная вентиляция стала принятым методом первой линии помощи для жертв утопления.
Автоматические искусственные вентиляторы появились спустя 150 лет. Впервые они были выпущены в 1907 году. Внедрение искусственных вентиляторов в анестезию продолжались медленно. Новый этап в разработке автоматических искусственных вентиляторов начался в 1952 году, после катастрофической эпидемии полиомиелита в Дании. Тогда, из-за очень большого количества бульбарных поражений, 316 из 866 пациентам с параличом в течение 19 недель требовался постуральный дренаж, трахеостомия или респираторная поддержка. Используя трахеостомию и ручную вентиляцию с принудительным давлением датские медики снизили смертность от полиомиелита с 80% в начале эпидемии до 23% в конце. Искусственная вентиляция выполнялась полностью вручную, всего 1400 студентов университетов работали для того, чтобы держать пациентов вентилируемыми. Страх, что другая эпидемия может затронуть Европу, ускорил развитие аппаратов искусственной вентиляции легких.
Показания к проведению ИВЛ
Люди помещаются на аппараты искусственной вентиляции легких, когда они не могут дышать самостоятельно. Это может происходить по любой из следующих причин:
Большую часть времени он необходим только в течение короткого времени – часов, дней или недель. Но в некоторых случаях искусственная вентиляция легких необходима в течение нескольких месяцев, а иногда и лет. В больнице человек, который находится на ИВЛ, внимательно наблюдается медицинскими работниками.
Люди, которые нуждаются в ИВЛ в течение длительного времени, могут оставаться в учреждениях длительного ухода. Некоторые люди с трахеостомией могут быть дома.
За людьми, которым проводится ИВЛ, внимательно следят на наличие развития инфекции легких. При подключении к аппарату человеку тяжело откашлять слизь. Если слизь собирается, легкие не получают достаточного количества кислорода. Слизь может также привести к пневмонии. Чтобы избавиться от слизи, необходима процедура, называемая отсосом. Это делается путем вставки тонкой трубки в рот для вакуумирования слизи.
Поскольку пациент не может говорить, необходимо приложить особые усилия, чтобы следить за ним и предоставлять другие способы общения.
Классификация аппаратов ИВЛ
Существуют различные аппараты для искусственной вентиляции легких, их можно классифицировать по разным параметрам, как по использованию отрицательного, или положительного давления, так и по такому параметру, как инвазивность.
Структура аппарата ИВЛ
Аппарат ИВЛ с положительным давлением подает воздух пациенту через набор гибких труб, называемых контуром пациента. В зависимости от конструкции вентилятора эта схема может иметь одну или две основные трубки.
Схема соединяет вентилятор с эндотрахеальной трубкой, трахеостомической трубкой для инвазивной вентиляции или неинвазивной маской.
Для инвазивной вентиляции эндотрахеальная трубка вводится через рот или нос пациента, или трахеостомическая трубка вводится через отверстие, сделанное разрезом в области шеи.
При неинвазивной вентиляции контур пациента соединяется с маской, закрывающей рот и/или нос.
Трубка, используемая для инвазивной вентиляции, может иметь воздушную манжету для обеспечения уплотнения. Неинвазивная маска имеет уплотнение вокруг рта и носа, чтобы предотвратить потерю воздуха, обеспечивая пациентам необходимую вентиляцию.
Механическая вентиляция может использоваться ночью, в ограниченные дневные часы или круглосуточно, в зависимости от потребностей пациента.
Некоторым пациентам требуется искусственная вентиляция в течение короткого периода времени, например, во время выздоровления от травмы. Другие требуют долговременной вентиляции, и со временем потребности могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от медицинского статуса пациента.
Система управления
Система управления гарантирует, что вентилятор создает правильную картину дыхания. Для этого необходимо установить основные параметры управления, в том числе:
Спонтанное дыхание происходит, когда пациент может контролировать время и размер дыхания. В противном случае усилие требует обязательного дыхания. Конкретный образец спонтанного и обязательного дыхания называется режимом вентиляции.
Многочисленные режимы вентиляции позволяют вентиляторам создавать различные формы дыхания в соответствии с индивидуальными потребностями пациента. Эти режимы координируются с функциями вентилятора.
Мониторирование работы
У большинства вентиляторов с положительным давлением есть датчик, который контролирует давление воздуха для его оценки в контуре. У них есть объемная мера для оценки объема дыхания пациента. Они также контролируют, правильно ли подключен пациент к вентилятору.
Вентиляторы и трахеостомические трубки
В инвазивной вентиляционной терапии используется манжетная или безрукавная трахеостомическая трубка. Манжетная трубка включает в себя надувную манжету, которая удерживает трубку на месте, чтобы предотвратить утечку воздуха. Трубы для трахеотомии изготовлены из ПВХ-пластика или силикона, а также из металла, такого как серебро или нержавеющая сталь. Трубки с наружной оболочкой и без манжеты доступны с внутренними трубами (канюлями) или без них, чтобы вытащить жидкость или снабдить лекарствами. Внутренние канюли могут быть многоразовыми или одноразовыми.
Принцип работы
При дыхании воздух вдыхается через рот и/или нос, глотку, гортань, трахею и бронхиальное дерево в маленькие мешочки с альвеолами в легких, где воздух смешивается с газообразным углекислым газом из крови. Затем воздух выдыхается.
Обычно этот цикл повторяется при частоте дыхания для взрослых около 12 вдохов в минуту. Младенцы и дети дышат быстрее. Газообмен в легких подает кислород в кровь и удаляет углекислый газ, собранный из клеток.
Работой аппарата искусственного дыхания легких является обеспечение правильного дыхательного объема и скорости дыхания для тела.
Обычные аппараты ИВЛ производят нормальные образцы дыхания у детей и взрослых, около 12-25 вдохов в минуту.
Во время дыхания две силы расширяют легкие и стенку грудной клетки: сокращение мышц (включая диафрагму) и контрастное давление на отверстия дыхательных путей (рот и нос) и на внешней поверхности грудной стенки.
Обычно респираторные мышцы расширяют стенку грудной клетки. Это уменьшает давление снаружи легких, поэтому они расширяются. Это увеличивает воздушное пространство в легких и втягивает воздух в легкие.
Когда дыхательные мышцы не способны выполнять работу для дыхания, можно управлять одним или обоими этими силами с помощью аппарата ИВЛ.
Как пациент ощущает искусственную вентиляцию легких?
Люди не могут говорить из-за дыхательной трубки. Подключение аппарата ИВЛ предусматривает наличие множества проводов и трубок. Это может выглядеть страшно, но не стоит забывать, что эти провода и трубки помогают тщательно контролировать состояние больного. Некоторые испытывают ограничения в повседневной деятельности. Но это обусловлено безопасностью самого пациента – постельный режим предотвращает вытягивание любых важных трубок и проводов.
Чурсин В.В. Искусственная вентиляция легких (учебно-методическое пособие)
Информация
Физиология дыхания
Анатомия
Проводящие пути
Нос — первые изменения поступающего воздуха происходят в носу, где он очищается, согревается и увлажняется. Этому способствует волосяной фильтр, преддверие и раковины носа. Интенсивное кровоснабжение слизистой оболочки и пещеристых сплетений раковин обеспечивает быстрое согревание или охлаждение воздуха до температуры тела. Испаряющаяся со слизистой оболочки вода увлажняет воздух на 75-80%. Длительное вдыхание воздуха пониженной влажности приводит к высыханию слизистой оболочки, попаданию сухого воздуха в легкие, развитию ателектазов, пневмонии и повышению сопротивления в воздухоносных путях.
Трахея — основной воздуховод, в ней согревается и увлажняется воздух. Клетки слизистой оболочки захватывают инородные вещества, а реснички продвигают слизь вверх по трахее.
Бронхи (долевые и сегментарные) заканчиваются концевыми бронхиолами.
при низком давлении растяжения, уменьшает действие сил, вызывающих накопление жидкости в тканях. Кроме того, сурфактант очищает вдыхаемые газы, отфильтровывает и улавливает вдыхаемые частицы, регулирует обмен воды между кровью и воздушной средой альвеолы, ускоряет диффузию СО2, обладает выраженным антиокислительным действием. Сурфактант очень чувствителен к различным эндо- и экзогенным факторам: нарушениям кровообращения, вентиляции и метаболизма, изменению РО2 во вдыхаемом воздухе, загрязнению его. При дефиците сурфактанта возникают ателектазы и РДС новорожденных. Примерно 90-95% альвеолярного сурфактанта повторно перерабатывается, очищается, накапливается и ресекретируется. Период полувыведения компонентов сурфактанта из просвета альвеол здоровых легких составляет около 20 ч.
увеличением скорости потока (форсирование вдоха или выдоха) сопротивление дыхательных путей увеличивается.
Сопротивление дыхательных путей зависит также от объема легких. При большом объёме паренхима оказывает большее «растягивающее» действие на дыхательные пути, и их сопротивление уменьшается. Применение ПДКВ (PEEP) способствует увеличению объема легких и, следовательно, снижению сопротивления дыхательных путей.
Сопротивление дыхательных путей в норме составляет:
Острая дыхательная недостаточность
Классификация ОДН
В соответствии с вышеизложенным (с позиции оказания экстренной помощи), в первую очередь нужно классифицировать ОДН по тяжести.
Наиболее удобно в реаниматологии классифицировать все синдромы, связанные с органной недостаточностью (точнее – с функциональной недостаточностью того или иного органа) по степени компенсации – способности выполнять свои функции. Любую недостаточность можно разделить на компенсированную, субкомпенсированную и некомпенсированную.
Взяв для аналогии классификации Дембо А.Г. (1957), Rossier (1956), Малышева В.Д. (1989) можно разделить ОДН на:
— Некомпенсированную, когда при выраженных нарушениях механики дыхания не поддерживается нормальный газовый состав крови и уже абсолютно не удовлетворяются метаболические потребности организма. Клинически в состоянии покоя ЧДД более 35 в мин или брадипноэ ( 1, увеличивается физиологическое мертвое пространство, сокращается площадь реального газообмена. Как итог, прогрессирует гипоксемия и гипоксия, которые невозможно компенсировать развивающимся тахипноэ. Для ТЭЛА, кроме того, характерны выраженные гемодинамические нарушения и явления правожелудочковой недостаточности, что усугубляет ситуацию.
Искусственная вентиляция легких
Однако на практике существенное отрицательное влияние ИВЛ на функцию почек наблюдается достаточно редко. Вероятно, положительное влияние на оксигенацию адекватно проводимой ИВЛ все-таки превалирует над отрицательным антидиуретическим эффектом. И в практике автора, и по данным литературы нередки случаи, когда при развивающейся олигурии на фоне гипоксии различного генеза (ОРДС, артериальная гипотен-зия, гестозы) перевод больных на ИВЛ (в комплексе с другой терапией) сопровождался увеличением диуреза вплоть до полиурии. Надо думать, это связано с устранением гипоксии, снижением уровня катехоламинов, купированием спазма артериол и т. д. Прогрессирование олигурии чаще всего обусловлено другой причиной (например, органическими изменениями почек, нескоррегированной гиповолемией, эндогенной или экзогенной интоксикацией).
Возможное отрицательное действие ИВЛ на функцию печени и ЖКТ связано со следующими механизмами:
Принципы работы аппаратов ИВЛ
Существуют несколько способов осуществления цикличности:
— По давлению – аппарат контролирует давление в дыхательном контуре и по заданным величинам давления в конце вдоха и выдоха обеспечивает цикличную ИВЛ. Принцип работы следующий – генератор сжатой газовой смеси (компрессор, турбина) осуществляет вдох – раздувает лёгкие, пока в них не поднимется давление, например до 18 см.вод.ст., после чего срабатывают клапана и лёгким пациента даётся возможность освободиться от избыточного давления, удалив отработанную газовую смесь и снизив давление, например до 0 см вод.ст. Затем опять начинается вдох, опять до достижения 18 см.вод.ст. и т.д. Изменяя величины давления для срабатывания клапанов и производительность генератора можно менять параметры ИВЛ – ДО, ЧД и МОД.
— По частоте – аппарат контролирует время фаз дыхательного цикла – вдоха и выдоха. Зная частоту дыхания и соотношения длительности фаз, можно рассчитать длительность вдоха и выдоха. Например, ЧД – 10 в минуту, значит на один дыхательный цикл (вдох+выдох) уходит 6 секунд. При соотношении вдох:выдох (I:E) – 1:2, длительность вдоха составит 2 секунды, выдоха 4 секунды. Принцип работы следующий – генератор сжатой газовой смеси (компрессор, турбина) осуществляет вдох – раздувает лёгкие в течении 2-х секунд, после чего срабатывают клапана и лёгким пациента даётся возможность освободиться от отработанной газовой смеси в течении 4-х секунд. Изменяя ЧД (и/или I:E) и производительность генератора можно менять ДО и МОД.
— По объёму – аппарат контролирует объём газовой смеси, нагнетаемой в лёгкие пациента, обеспечивая ДО. Затем даётся время для освобождения от отработанной газовой смеси. Изменяя ДО и производительность генератора (МОД), при заданном соотношении I:E, можно изменять ЧД.
Достаточно давно появился (ещё в РО-5), но только сейчас широко используется ещё один принцип управления цикличностью:
— По усилию пациента – когда сам больной инициирует вдох и генератор нагнетает в его лёгкие заданный ДО. В этом случае такие показатели как ЧД и, соответственно МОД, определяются самим пациентом. Эти триггерные (откликающиеся) системы определяют попытки самостоятельного вдоха а) по созданию небольшого отрицательного давления в дыхательном контуре или б) по изменению потока газовой смеси.
В более современном представлении классификацию по принципу обеспечения цикличности можно представить в следующем виде:
— Аппараты или режимы ИВЛ с контролем дыхательного объёма. Работая «по частоте», т.е. в рамках расчётного времени на вдох, аппарат рассчитывает с какой скоростью надо доставить заданный ДО в лёгкие пациента.
— Аппараты или режимы ИВЛ с контролем давления на вдохе. Работая также «по частоте», т.е. в рамках расчётного времени на вдох, аппарат с определённой скоростью и до достижения установленного давления в дыхательных путях, нагнетает в лёгкие пациента ДО, измеряя его величину.
Искусственная вентиляция легких (ИВЛ): инвазивная и неинвазивная респираторная поддержка
К искусственной вентиляции легких (ИВЛ) прибегают для оказания помощи пациентам с острой или хронической дыхательной недостаточностью, когда больной не может самостоятельно вдыхать необходимый для полноценного функционирования организма объем кислорода и выдыхать углекислый газ. Необходимость в ИВЛ возникает при отсутствии естественного дыхания или при его серьезных нарушениях, а также во время хирургических операций под общим наркозом.
Что такое ИВЛ?
Искусственная вентиляция в общем виде представляет собой вдувание газовой смеси в легкие пациента. Процедуру можно проводить вручную, обеспечивая пассивный вдох и выдох путем ритмичных сжиманий и разжиманий легких или с помощью реанимационного мешка типа Амбу. Более распространенной формой респираторной поддержки является аппаратная ИВЛ, при которой доставка кислорода в легкие осуществляется с помощью специального медицинского оборудования.
Показания к искусственной вентиляции легких
Искусственная вентиляция легких проводится при острой или хронической дыхательной недостаточности, вызванной следующими заболеваниями или состояниями:
Инвазивная вентиляция легких
Эндотрахеальная трубка вводится в трахею через рот или через нос и подсоединяется к аппарату ИВЛ
При инвазивной респираторной поддержке аппарат ИВЛ обеспечивает принудительную прокачку легких кислородом и полностью берет на себя функцию дыхания. Газовая смесь подается через эндотрахеальную трубку, помещенную в трахею через рот или нос. В особо критических случаях проводится трахеостомия – хирургическая операция по рассечению передней стенки трахеи для введения трахеостомической трубки непосредственно в ее просвет.
Инвазивная вентиляция обладает высокой эффективностью, но применяется лишь случае невозможности помочь больному более щадящим способом, т.е. без инвазивного вмешательства.
Кому и когда необходима инвазивная ИВЛ?
Подключенный к аппарату ИВЛ человек не может ни говорить, ни принимать пищу. Интубация доставляет не только неудобства, но и болезненные ощущения. Ввиду этого пациента, как правило, вводят в медикаментозную кому. Процедура проводится только в условиях стационара под наблюдением специалистов.
Инвазивная вентиляция легких отличается высокой эффективностью, однако интубация предполагает введение пациента в медикаментозную кому. Кроме того, процедура сопряжена с рисками.
Традиционно инвазивную респираторную поддержку применяют в следующих случаях:
Как работает аппарат инвазивной ИВЛ?
Принцип работы приборов для инвазивной ИВЛ можно описать следующим образом.
Особенности оборудования для инвазивной вентиляции
Оборудование для инвазивной вентиляции легких имеет ряд характерных особенностей.
Неинвазивная вентиляция легких
За последние два десятилетия заметно возросло использование оборудования неинвазивной искусственной вентиляции легких. НИВЛ стала общепризнанным и широко распространенным инструментом терапии острой и хронической дыхательной недостаточности как в лечебном учреждении, так и в домашних условиях.
Одним из ведущих производителей медицинских респираторных устройств является австралийская компания ResMed
НИВЛ — что это?
Неинвазивная вентиляция легких относится к искусственной респираторной поддержке без инвазивного доступа (т.е. без эндотрахеальной или трахеостомической трубки) с использованием различных известных вспомогательных режимов вентиляции.
Оборудование подает воздух в интерфейс пациента через дыхательный контур. Для обеспечения НИВЛ используются различные интерфейсы – носовая или рото-носовая маска, шлем, мундштук. В отличие от инвазивного метода, человек продолжает дышать самостоятельно, но получает аппаратную поддержку на вдохе.
Когда применяется неинвазивная вентиляция легких?
Ключом к успешному использованию неинвазивной вентиляции легких является признание ее возможностей и ограничений, а также тщательный отбор пациентов (уточнение диагноза и оценка состояния больного). Показаниями для НИВЛ являются следующие критерии: