ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СТРУЙНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЁГКИХ – МЕТОД ВЫБОРА РЕСПИРАТОРНОЙ ПОДДЕРЖКИ В ТОРАКАЛЬНОЙ ФТИЗИОХИРУРГИИ

SAMUEL JAMES MELTZER
1851-1920
Samuel James Meltzer, John Auer:
Continuous respiration without respiratory movements.
Journal of Experimental Medicine, New York, 1909, 11: 622-625.

ПРИМЕНЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ВЧС ИВЛ
В ЕКАТЕРИНБУРГЕ:
1982-1994 г.г. и с 2002 года.
СОБСТВЕННЫЙ ОПЫТ:
БОЛЕЕ 17.000
РЕСПИРАТОРНЫХ ПОСОБИЙ
ВЧС ИВЛ.

Copyright 2005, Elsevier Inc. с изменениями

Copyright 2005, Elsevier Inc.
с изменениями

Сухой атмосферный воздух: 160
Увлажнённый газ в трахее: 150
Альвеолярный газ: 105
Артериальная кровь: 100
Капиллярная кровь: 45
Митохондрии: 5
Венозная кровь: 45
КИСЛОРОДНЫЙ КАСКАД

1 этап
кислородного каскада
транспортировка кислорода
из атмосферы через бронхи
в альвеолы

ОСОБЕННОСТИ 1-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ
Формирование гипероксически-гиперкап-нической смеси в объёме анатомического мёртвого пространства (вдувание высоко-энергетической турбулентной газовой струи в атмосферу ламинарного встречного пото-ка выдоха, интенсивное перемешивание газов), cодержание CO2 во вдыхаемой га-зовой смеси при этом не превышает 5-7 мм ртутного столба;

CMV
HFJV
СКОРОСТЬ СТРУИ
ВДЫХАЕМОГО ГАЗА

Объём анатомического мёртвого простран-ства сокращается, а при частоте вентиля-ции 100 циклов в минуту и более и скорос-ти струи, превышающей 250 м∙с-1, вообще исчезает.
В связи с этим объём дыхательного мёрт-вого пространства уменьшается настолько, что становится равным объёму альвеоляр-ного мёртвого пространства;
ОСОБЕННОСТИ 1-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

«маятниковый воздух», pendelluft, создаёт условия для равномерного наполнения лёгких на протяжении всего дыхательного цикла, в том числе и во время фазы выдоха, когда часть потока выдоха «перетекает» из отделов лёгких с малой временнόй константой в отделы с большой постоянной времени;
В фазу вдоха на этот поток pendelluft’а наслаивается мощный поток вдоха, дополнительно раскрывая «медленные», т.е. плохо вентилируемые альвеолы;
ОСОБЕННОСТИ 1-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

PENDELLUFT
( МАЯТНИКОВЫЙ ВОЗДУХ )
τ
τ

Незавершённый выдох приводит к появ-лению некоторого объёма накопленной га-зовой смеси и возникновению постоянного положительного альвеолярного давления (autoPEEP), обусловливает улучшение вну-трилёгочного распределения газа, вырав-нивание вентиляционно-перфузионного соотношения и снижению внутрилёгочного шунтирования крови;
ОСОБЕННОСТИ 1-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

НАКОПЛЕННЫЙ ОБЪЁМ ≈ 320 ml

HFJV
CMV
ФОРМИРОВАНИЕ НАКОПЛЕННОГО ОБЪЁМА

высокий объём минутной вентиляции многократно усиливает коллатеральную вентиляцию, дополнительно аэрируя участки лёгких с высокой постоянной времени;
Все эти эффекты ведут к увеличению аль-веолярной вентиляции и уменьшению ды-хательного, т.е. альвеолярного, «мёртвого» пространства.
ОСОБЕННОСТИ 1-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

КОЛЛАТЕРАЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

*- достоверность различий; Р=0,000 (Критерий Стьюдента)
ПАРАМЕТРЫ
РЕСПИРАТОРНОЙ МЕХАНИКИ
и ГАЗООБМЕНА
ПРИ ИВЛ и ВЧС ИВЛ

ПАРАМЕТРЫ РЕСПИРАТОРНОЙ МЕХАНИКИ
и ГАЗООБМЕНА
ПРИ ИВЛ и ВЧС ИВЛ

ПАРАМЕТРЫ РЕСПИРАТОРНОЙ МЕХАНИКИ
и ГАЗООБМЕНА
ПРИ ИВЛ и ВЧС ИВЛ
FiO2 = 0,5

«ДИСКОВИДНЫЕ» АТЕЛЕКТАЗЫ

ИВЛ (n=400)
ВЧС ИВЛ (n=400)
ЧАСТОТА РАЗВИТИЯ
«ДИСКОВИДНЫХ» АТЕЛЕКТАЗОВ
15,5%
4,5%

все эти эффекты достигаются при ВЧС ИВЛ при значительно мéньших, нежели при традиционной ИВЛ, величинах пикового, среднего и трансмурального давлений в лёгких.
ОСОБЕННОСТИ 1-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

2 этап
кислородного каскада
диффузия кислорода из альвеол
в кровь лёгочных капилляров

autoPEEP (при отсутствии сопутствующей обструктивной патологии лёгких, как пра-вило, не выше 3-5 см вод.ст.), препятствует спадению альвеол в конце фазы выдоха и поддерживает альвеолы в «открытом» состо-янии на протяжении всего дыхательного цикла, в отличие от конвективной ИВЛ
ОСОБЕННОСТИ 2-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

ФОРМИРОВАНИЕ «ПОСТОЯННОГО ВДОХА»

постоянное заполнение воздухом альвеол приводит к увеличению диффузионной поверхности, а малые величины интрапле-врального давления уменьшают содержа-ние внесосудистой жидкости в лёгких, уменьшая тем самым толщину альвеоло-капиллярной мембраны
ОСОБЕННОСТИ 2-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

ФЕНОМЕН ПОВЫШЕНИЯ ОКСИГЕНАЦИИ АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ ПРИ ВЧС ИВЛ

Таким образом, газообмен между альвеола-ми и лёгочными капиллярами протекает постоянно, и не прекращается даже в фазу выдоха, в отличие от традиционной ИВЛ.
ОСОБЕННОСТИ 2-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

3 этап
кислородного каскада
транспортировка кислорода
от лёгочных капилляров
через лёгочные вены и камеры сердца в артериальную систему

малые величины давления в дыхательных путях, постоянно наполненные газом аль-веолы, устранение жидкостных «муфт» способствуют улучшению лёгочной микро- и макроциркуляции, снижают величину артерио-венозного шунта в лёгких более чем вдвое по сравнению с традиционной ИВЛ, повышая доставку оксигенирован-ной крови из лёгких к сердцу.
ОСОБЕННОСТИ 3-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

малые величины давления в дыхательных путях при ВЧС ИВЛ не ограничивают ве-нозный возврат крови и не только не ока-зывают депрессивного влияния на серде-чный выброс, но и увеличивают его, в про-тивоположность традиционной искус-ственной вентиляции лёгких.
ОСОБЕННОСТИ 3-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

ПАРАМЕТРЫ
СИСТЕМНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЁГКИХ

ПАРАМЕТРЫ
СИСТЕМНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЁГКИХ

ПАРАМЕТРЫ
СИСТЕМНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЁГКИХ

ЭФФЕКТЫ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ВЧС ИВЛ
RESPIRATORY PHYSIOLOGY
Rodney A. Rhoades, Ph.D.
George A. Tanner, Ph.D.
2006

4 этап
кислородного каскада
передача кислорода
из крови
тканевых капилляров митохондриям клеток

НАПОЛНЕНИЕ
ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ СОСУДОВ

Содержание лактата и его
корреляционные связи
с параметрами
транспорта кислорода (n=16).

Содержание лактата и его
корреляционные связи
с параметрами
транспорта кислорода.

ТРАНСПОРТ КИСЛОРОДА
и ТКАНЕВОЙ ГАЗООБМЕН ПРИ ИВЛ и ВЧС ИВЛ
FIO2 = 0,21

ТРАНСПОРТ КИСЛОРОДА
и ТКАНЕВОЙ ГАЗООБМЕН ПРИ ИВЛ и ВЧС ИВЛ

ТРАНСПОРТ КИСЛОРОДА
и ТКАНЕВОЙ ГАЗООБМЕН ПРИ ИВЛ и ВЧС ИВЛ

периферическая гемодинамика и микро-циркуляция при ВЧС ИВЛ функциониру-ют в «режиме повышенной комфортности», сопровождающемся уменьшенным общим периферическим сосудистым сопротивле-нием, раскрытием дополнительных, «резе-рвных» капилляров в тканях, повышенной на 60% доставкой кислорода и, как следствие, повышенным почти в полтора раза потреблением его по сравнению с традиционной ИВЛ.
ОСОБЕННОСТИ 4-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

HEMODYNAMIC SUPPORT

Важно подчеркнуть, что столь высокая эффективность кислородного транспор-та достигается при безопасных величи-нах FIO2 (0,5-0,62), в отличие от конвективной вентиляции, где даже 100%-е содержание кислорода во вды-хаемой смеси не всегда гарантирует адекватную доставку кислорода к тканям
ОСОБЕННОСТИ 4-го ЭТАПА
КИСЛОРОДНОГО КАСКАДА ПРИ ВЧС ИВЛ

ОТКРЫТЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР;
МАЛЫЕ ПИКОВОЕ И СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ В ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЯХ;
ОТСУТСТВИЕ ДЕПРЕССИВНОГО ВЛИЯНИЯ НА СИСТЕМНУЮ ГЕМОДИНАМИКУ;
ОТСУТСТВИЕ ВЛИЯНИЯ НА ЦЕРЕБРАЛЬНУЮ ГЕ-МОДИНАМИКУ;
УЛУЧШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛЁГКИХ В ПРОЦЕССЕ ПРОВЕДЕНИЯ ИВЛ – УВЕЛИЧЕНИЕ КОМПЛАЙНСА, УЛУЧШЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИ-
ОННО-ПЕРФУЗИОННОГО СООТВЕТСТВИЯ;
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЧС ИВЛ

ОТСУТСТВИЕ УГРОЗЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АТЕЛЕ-КТАЗОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ИВЛ;
ОТСУТСТВИЕ СНИЖЕНИЯ ДИУРЕЗА ПРИ ПРО-ВЕДЕНИИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ИВЛ;
ОТСУТСТВИЕ ФЕНОМЕНА СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕ-СПИРАТОРУ;
УМЕНЬШЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ В СЕДАТИВНЫХ ПРЕПАРАТАХ;
УЛУЧШЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОКРОТЫ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ МУКОЦИЛИАРНОГО ТРАНСПОРТА;
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЧС ИВЛ

ПРЕИМУЩЕСТВА ВЧС ИВЛ

УМЕНЬШЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВНЕСОСУДИСТОЙ ВОДЫ В ЛЁГКИХ;
СНИЖЕНИЕ ТЯЖЕСТИ ИШЕМИЧЕСКИХ И РЕПЕР-ФУЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ОРГАНОВ И ТКА-НЕЙ;
ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ РЕЖИМОВ CPAP И CMV БЕЗ ПРИСУЩИХ ИМ НЕДОСТАТКОВ;
ГАРАНТИРОВАННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АДЕКВАТНОЙ ОКСИГЕНАЦИИ
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЧС ИВЛ

САНАЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ БЕЗ ПРЕКРА-ЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ И УХУДШЕНИЯ СОСТОЯ-НИЯ ПАЦИЕНТА;
ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАТЕТЕРНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ДЛЯ БЫСТРОГО ДОСТУПА К ДЫ-ХАТЕЛЬНЫМ ПУТЯМ;
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ЭНДОТРАХЕАЛЬ-НЫХ И ЭНДОБРОНХИАЛЬНЫХ МАНИПУЛЯЦИЙ, В ТОМ ЧИСЛЕ МАЛОИНВАЗИВНЫХ ОПЕРАЦИЙ (ЛА-ЗЕРНАЯ ХИРУРГИЯ);
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОТЕКТИВНОЙ ИВЛ
БЕЗ НАРУШЕНИЙ ГАЗОВОГО СОСТАВА АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЧС ИВЛ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ АДЕКВАТНОЙ ОКСИГЕНАЦИИ КРО-ВИ В СИТУАЦИЯХ, КОГДА ТРАДИЦИОННАЯ ИВЛ ОКАЗЫВАЕТСЯ НЕСОСТОЯТЕЛЬНОЙ (СОЛП, РДСВ, ЭМБОЛИИ ЛЁГОЧНОЙ АРТЕРИИ);
ОБЕСПЕЧЕНИЕ АДЕКВАТНУЮ ВЕНТИЛЯЦИЮ ЛЁГ-КИХ БЕЗ ИНТУБАЦИИ ТРАХЕИ И ТРАХЕОСТО-МИИ (БЕЗИНЖЕКЦИОННЫЙ КАТЕТЕРНЫЙ ВАРИ-АНТ);
ВЧС ИВЛ СОПРОВОЖДАЕТСЯ СНИЖЕНИЕМ ВНУ-ТРИЧЕРЕПНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ СИНДРОМЕ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ;
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЧС ИВЛ

ОБЕСПЕЧИВАЕТ АДЕКВАТНУЮ ВЕНТИЛЯЦИЮ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ НАРУ-ШЕНИЕМ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУ-ТЕЙ (АЛЬВЕОЛЯРНЫЕ, БРОНХИАЛЬНЫЕ СВИЩИ, ТРАВМЫ И РАНЕНИЯ ЛЁГКОГО, РЕКОНСТРУК-ТИВНЫЕ ОПЕРАЦИИ НА ТРАХЕЕ И БРОНХАХ);
ПРЕДУПРЕЖДАЕТ ДЕПРЕССИЮ ВЕНОЗНОГО ВОЗВРАТА И НАСОСНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА, СОЗДАЁТ УСЛОВИЯ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ ГЕМОДИНАМИКИ К МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЁГКИХ;
НЕВЫСОКАЯ СТОИМОСТЬ АППАРАТУРЫ…
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЧС ИВЛ

СУЩЕСТВУЕТ ЛИ СЕГОДНЯ ДРУГОЙ ВИД ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЁГКИХ МЕТОДОМ ВДУВАНИЯ, УЛУЧШАЮЩИЙ ГЕ- МОДИНАМИКУ, МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЁГКИХ, КИСЛОРОДНЫЙ СТАТУС ПАЦИЕН-ТА, АДАПТАЦИЮ РЕСПИРАТОРА К ВЕНТИ-ЛЯЦИОННЫМ ПОТРЕБНОСТЯМ БОЛЬНОГО БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ ДОРОГИХ И СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И СПЕЦИАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ В СОЧЕТАНИИ С БЕСПРЕЦЕДЕН-ТНЫМИ БЕЗОПАСНОСТЬЮ
И УПРАВЛЯЕМОСТЬЮ ?..