Влияние режима компенсации сопротивления дыхательных путей на потребление кислорода у пациентов в отделении интенсивной терапии

Дыхательная недостаточность – одна из часто встречаемых проблем у пациентов в критическом состоянии, находящихся в отделении интенсивной терапии. Основная причина - несоответствие выполняемой работы дыхательной системы и потребностей организма в кислороде, что требует замещения дыхательной функции искусственной вентиляцией легких с помощью различных инструментов. Длительная

• ^a E-mail: mail@petrovamv.ru

искусственная вентиляция легких (ИВЛ) может привести к осложнениям, таким как вентилятор- ассоцированная диафрагмальная дисфункция или атрофия, а также нозокомиальная пневмония, что является наиболее частой причиной госпитальной летальности [1,2].

В качестве профилактической меры вентилятор-ассоци-ированных осложнений рассматривается возможно ранний переход к вспомогательным режимам ИВЛ с различными ва- риантами адаптации к аппарату искусственной вентиляции. Одним из таких вариантов является режим автоматической компенсации сопротивления трахеостомической или эндо-трахеальной трубки увеличинием давления в дыхательных путях.

У пациента с наличием эндотрахеальной (трахеостомической) трубки просвет верхних дыхательных путей ограничен ее внутренним диаметром, который значительно меньше, чем диаметр гортани и трахеи. С уменьшением радиуса просвета трубки резко увеличивается сопротивление, поэтому сопротивление трахеостомической трубки может увеличить работу дыхания, то есть увеличить потребление кислорода дыхательными мышцами [3,4]. Для уменьшения работы дыхания в современных аппаратах ИВЛ доступна функция автоматической компенсации сопротивления дыхательных путей. Данная функция обеспечивает компенсацию сопротивления интубационной трубки и поддерживает необходимое давление в трахее, затрачиваемое на прохождение узкого места, вызванного разностью диаметров трахеостомической или интубационной трубки и контура аппарата ИВЛ и трахеи [5,6].

Механизм компенсации следующий: поток газа, проходящий через трубку, приводит к возникновению разницы в давлении (ΔPtube) между двумя концами трубки. Респираторные мышцы должны компенсировать эту разницу давлений, создавая мощное отрицательное давление в легких. Это усилие может быть уменьшено за счет увеличения давления на верхнем конце трубки на такую же величину, как и разница давлений (ΔPtube).

Для преодоления возникающего сопротивления в рутинной практике чаще используется настройка поддержки давлением Pressure Support (PS) [7,8,9] При установке PS в зависимости от типа трубки и ее диаметра можно обеспечить базовое покрытие этого сопротивления, но так как вентиляционные параметры дыхания – величина непостоянная и меняющаяся для каждого вдоха, рассчитать необходимое давление для каждого вдоха врачу достаточно сложно. С этой функцией призван справляться режим компенсации сопротивления дыхательных путей, подавая в дыхательные пути пациента, давление необходимое для преодоления этого сопротивления.

Существуют разные названия данной функции в зависимости от производителя аппаратуры: ATC (Automatic Tube Compensation на аппаратах фирмы Drager), TRC (Tube Resistance Compensation на аппаратах фирмы Hamilton) и др. На аппаратах фирмы General Electric - Engström Carestation данный режим называется Airway Resistance Compensation (ARC). В настройках данного режима можно изменять размер трубки от 5 до 10 мм, ее тип (трахеостомическая или ин-тубационнная) и уровень компенсации от 0 до 100%.

В данной работе мы исследовали влияние режима ARC на потребление кислорода у пациентов, находящихся на ИВЛ в отделении интенсивной терапии.

Цель: определить влияние режима компенсации сопротивления дыхательных путей (Airway Resistance Compensation

• - ARC) на потребление кислорода (VO2), во время вспомогательного режима вентиляции легких СРАР/PSV

Материалы и методы

Исследование проводилось в отделении реанимации и интенсивной терапии №2 ГКБ им. Виноградова, г. Москва.

В исследование вошли 21 пациент (мужчин – 12, женщин – 9), которым проводилась ИВЛ в течение 12-24 суток, в режиме CPAP/PSV аппаратом Engström Carestation, General Electric (Boston, Massachusetts, USA). Средний возраст пациентов составил 53,4 ± 7,1 лет, клинические диагнозы представлены в таблице 1.

Таблица 1

Критерии включения: пациенты без вазопрессорной поддержки, без медикаментозной седации, в ясном сознании, с трахеостомической трубкой фирмы Portex (все трубки имели порт для санации надманжеточного пространства) диаметром 8,0 мм, пребывающие в состоянии покоя (без ажитации, непосредственно в ходе исследования пациентам не выполнялись процедуры общереанимационного ухода). ЧСС варьировал в пределах от 60 до 110 в мин, ЧДД от 8 до 25 в мин, SpO₂= 90-100%, АД от 100/60 мм.рт.ст. до 160/100 мм.рт.ст., температура тела от 36,6 до 37,0 °С. Режим вентиляции CPAP/PSV. Параметры ИВЛ: PEEP от 5 – 7 см H₂O, FiO₂ ниже 40%, Ps не более 15 смH₂O.

Критерии исключения: Больные с анемии, которые требуют переливание крови, на седации или миорелаксантов, с дренажам в грудной стенки, больные с нестабильных гемодинамики, при ИВЛ необходимость использования высоких концентраций О₂ (FiO₂ >0,6).

Исследование планировалось прекратить при ухудшении состояния пациента: ЧДД более 35 в мин, SpO2 менее 90%, АД выше 180/100 мм.рт.ст. или менее 90/60 мм.рт.ст., ЧСС более 120 в мин или менее 50 в мин, появление ажитации, или при необходимости санации трахеобронхиального дерева.

В ходе исследования у пациентов проводилась оценка следующих параметров: частота сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД), сатурация (SpO2) – с помощью прикроватнго монитора пациента, значение пикового давления в дыхательных путях (Ppeak), давление поддержки (PS), положительное давление конца выдоха (positive end-expiratory pressure- PEEP), концентрация кислорода на вдохе (FiO2) с помощью аппарата ИВЛ, потребление кислорода (VO2), выделение углекислого газа (VCO2), расход энергии

(EE), индекс Тобина (Rapid Shallow Breathing Index - RSBI) – оценка данных параметров производились с помощью аппарата непрямой калориметрии E-COVX (CARESCAPE Monitor B650, General Electric ,Boston, Massachusetts, USA).

Показатели PS, PEEP, FiO2 оставались неизменными во время всего исследования: среднее значение PS составило 13,1 ± 3,3 мм.вод.ст., средний уровень PEEP составил 5,5 ± 0,6 мм.вод.ст., а среднее значение FiO2 составило 39,4 ± 3,6 % .

В режиме ARC задавался размер трахеостомической трубки 8,0 и степень компенсации 100%. За 30 минут до исследования проводилась процедура санации трахеобронхиального дерева, надманжеточного пространства и ротовой полости. Головной конец кровати у всех пациентов все время исследования находился в приподнятном до 30° положении. Длительность исследования составляла 60 минут на 1 пациента: 30 минут на оценку параметров до, включения ARC, 30 минут во время ARC. Интервал между измерениями исследуемых параметров составил 5 минут, как до включения ARC так и вовремя ARC.

Результаты

Все пациенты, включенные в исследование, закончили его без выраженного ухудшения состояния, ни у одного из исследуемых пациентов измеряемые параметры не достигли критериев прекращения исследования.

Полученные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2

Параметры		до включения АRС	после включения АRС	p > 0,005	p=
Ср. АД	мм.рт. ст.	88,6 ± 6,9	88,55 ± 6,7	p > 0,05	p = 0,90
ЧСС	в мин	89,7 ± 20,5	88,4 ± 19,3	p > 0,05	p = 0,31
ЧДД	в мин	20,3 ± 4,6	20,8 ± 5,4	p > 0,05	p = 0,33
RSBI	ЧДД/ мин/Л	42,4 ± 17,6	45,3 ± 21,1	p > 0,05	p = 0,38
VO 2	мл/ мин	238 ± 72,5	235,6 ± 70,7	p > 0,05	p = 0,57
VCO2	мл/ мин	133,5 ± 39,3	128,4 ± 41,5	p > 0,05	p = 0,20
RQ		0,677 ± 0,077	0,678 ± 0,078	p > 0,05	p = 0,35
EE	ккал\ сут	1452,8 ± 488,7	1424,3 ± 489,9	p > 0,05	p = 0,28
SpO2	%	97,7 ± 0,95	97,7 ± 0,78	p > 0,05	p = 0,75
Ppeak	мм.вод. ст.	18,3 ± 0,39	21,8 ± 0,39	p < 0,05	p = 0,00

Обсуждение

Описываемые по данным литературных источников исследования, направленные на сравнение VO2 и EE в процессе отлучения от аппарата искусственной вентиляции легких, ограничены. Работа Santos с соавторами [10] сравнивает EE во время отлучения у случайно выбранных 40 пациентов, разделенных на 2 группы: 1 группа - где процесс отлучения начинался с режима PSV а затем переходили на вентиляцию T-трубкой, 2 группа- использовался обратный порядок перехода, зафиксировали 14,4% увеличение EE у пациентов с T-трубкой по сравнению с PSV. В ходе нашего исследования мы не наблюдали значимого различия в EE при сравнении в режиме ATC или без него.

Другое исследование Oczenski с соавторами [11] обследовали 21 пациента после кардиохирургических вмешательств без легочных повреждений вентилируемых в режиме CPAP\ PSV с включение ATC и без нее. VO2 составил 170 (SD 29) против 174 (SD 29) в режиме CPAP с включенной ATC, PSV, и режимом CPAP без ATC, соответственно. Авторы пришли к выводу что пациенты после кардиохирургических оперативных вмешательств, без повреждения легких нуждаются в обычной вентиляции и не требуют включения режима ATC. В ходе нашего исследования мы сравнили показатели VO2, EE,VCO2 у пациентов некардиологического профиля и разница для VO2, EE,VCO2 не была клинически значима. Показывая на то ,что несмотря на разное получаемое лечение и наличие рестриктивной легочной патологии у 8 пациентов не было клинически значимого эффекта от включения режима ARC.

Cohen с соавторами [12] проводили рандомизированное контролируемое клиническое исследование на 99 пациентах с целью определения влияет ли режим ATC на работу дыхания во время отлучения от аппарата ИВЛ. Авторы использовали CPAP с и без режима компенсации и определили что процесс экстубации был более успешен во время CPAP с режимом ARC по сравнению с режимом CPAP без нее 82% и 65% соответственно. Соответственно, использование режима CPAP c ARC может быть полезным при отлучения от аппарата ИВЛ.

В рандомизированном клиническом исследовании Figueroa-Casas с соавторами [13] сравнили пациентов в режиме CPAP с ATC и CPAP без ATC в процессе отлучения от аппарата ИВЛ. Авторы заключили, что режим ATC значимо не ускоряет процесс отлучения .

В работе Selek с соавторами [14] было проведено сравнение ATC и T-трубки как методов отлучения от ИВЛ. В исследовании участвовало 50 пациентов поделенных на 2 группы: те у кого проводилось отлучение с использованием режима АТС и те ,у кого использовалась Т-трубка, находящихся в отделении ОРИТ более 24 ч, основной целью исследования была успешная экстубация пациента – расцениваемая в данном исследовании как способность поддерживать спонтанное дыхание 48ч после экстубации. Средняя продолжительность отлучения от ИВЛ осставила 4,96 для АТС и 7,42(p=0,022) для Т-трубки. Не отмечалось значимой разницы между группами в гемодинамике, механической вентиляции или параметрах газообмена. Авторы пришли к выводу, что нет приоритета одного метода по сравнению с другим в плане отлучения больных от ИВЛ.

Lago с соавторами [15] в своей работе оценивали VO2 и EE в течение попытки спонтанного дыхания (SBT-spontaneous breathing trial) связанной с АТС и без нее. В исследовании участвовали 40 пациентов находящихся на ИВЛ в ОРИТ. Исследуемые были случайно рандомизировано разделены на группы:1 группа-SBT начиналось в режиме CPAP с ATC, 2 группа– SBT начиналось в режиме CPAP без АТС. Разница между VO2 и EE во время SBT с ATC и без ATC составила 1.6 мл/кг/мин (95% CI: -4,36 - 1,07) и 5,4 ккал/сут (95% CI: -21,67 - 10,79) соответственно. Авторы ,заключили ,что VO2 и EE полученные в ходе SBT c ATC и без ATC значимо не отличались.

Интересна работа OTO с соавторами [16] - исследуя влияет ли режим АТС на уменьшение работы дыхания у пациентов с эндотрахеальной трубкой. В авторском исследовании участвовало 20 пациентов на ИВЛ с длительностью вентиляции более 48ч. После экстубации, производился сбор использованных эндотрахеальных трубок и производилось измерение параметров с присоединением использованных эндотрахеальных трубок к модели легких, которая симулировала спонтанное дыхание с частотой 10 в мин, временем вдоха 1,0 сек и дыхательным объемом 300 мл, 500 мл и 700 мл соответственно. На аппарате ИВЛ задавался режим АТС со 100% компенсацией, с PEEP 5 см.вод.ст. FIO2 21% и производилось измерение потока и давления воздушной смеси на проксимальном и дистальном конце эндотрахеальной трубки. В результате разница давлений возрастала с увеличением объема, но даже со 100% установкой компенсации, аппарат ИВЛ не перекрывал полностью разницу давлений. В использованных эндотрахеальных трубках пиковый поток и пиковое давление были ниже , а разница давлений на концах трубки больше чем у новых эндотрахеальных трубок. С возрастанием объема увеличивалась процентная разница давлений между новыми и использованными эндотрахеаль-ными трубками. Авторы заключили что режим АТС не компенсирует полностью возникающее увеличение работы дыхания. Изменение конфигурации эндотрахеальной трубки и трахеальные секреты могут увеличить сопротивление эн-дотрахеальной трубки и уменьшить возможность режима АТС компенсировать увеличенную работу дыхания.

Исходя из полученных литературные источников, можно прийти к выводу что режим ATC значимо не влияет на VO2 и EE , что мы и получили в ходе нашего исследования. Применения данного режима остается ограниченными в работе реанимационного отделения- при отлучении от аппарата от ИВЛ данный режим может быть эффективен.

Заключение

В ходе исследования были получены данные, совпадающие с данными других авторов, приведенными в обсуждении что режим ARC значимо не влияет на VO2 в режиме вспомогательной вентиляции легких.