Струйная высокочастотная искусственная вентиляция лёгких

4—111

Осцилляторная высокочастотная искусственная вентиляция лёгких

_; Данный метод получил развитие в качестве модификации апноэтического «диффузионного» дыхания. Апнойная оксиге-нация в классическом варианте была предложена Volhard еще в 1908 г. Несмотря на отсутствие дыхательных движений, обес­печивалась высокая артериальная оксигенация, но при этом резко нарушалась элиминация углекислоты, и уже через 40— 45 мин РаСО2 достигал о 100 мм рт.ст. и более. Это ограничивает длительность применения метода в «чистом» виде; в настоящее время его используют крайне редко [Smith R.B. et al., 1984; Chakrabarti M.K. et al., 1985]. Однако проведенные в дальней­шем исследования показали, что осциллирующий поток лишен этого основного недостатка апнойной оксигенации.

Для проведения ВЧО используют разнообразные устройст­ва. Наибольшее распространение получила модификация, в которой высокочастотные осцилляции, генерируемые поршне­вым насосом, накладываются на постоянный поток газа.

Многочисленные исследования по проблеме ВЧО имели преимущественно теоретический характер и были посвящены обоснованию различных гипотез, объясняющих механизм транспорта газов в лёгких при вентиляции дыхательными объемами меньше объема мертвого пространства, о чем будет сказано ниже. Коротко остановимся на некоторых моментах, представляющих практический интерес.

Как показали результаты экспериментов на животных с не­пораженными легкими, эффективный газообмен может под­держиваться в широком диапазоне частоты осцилляции: от 5 до 40 Гц. Отмечаются, однако, трудности поддержания адекват­ной альвеолярной вентиляции при частотах более 20 Гц и воз-

можность ухудшения элиминации ССО2 вследствие расширения верхних дыхательных путей и увеличения их объема из-за реф­лекторной релаксации мышечного слоя трахеи [Coporesi E.N. et al., 1982]. В результате этого снижается объем газа, поступа­ющего в дистальные бронхи.

Данные о применении ВЧО при экспериментальной острой обструкции дыхательных путей противоречивы: отмечено как более равномерное распределение газа в лёгких по сравнению с традиционной ИВЛ [Kaiser К.С. et al., 1982], так и отсутст­вие существенных различий между этими типами вентиляции [Weinmann G. et al., 1982].

В клинике ВЧО применяют эпизодически, в основном у но­ворожденных с респираторным дистресс-синдромом [Маг-shak B.E., 1981; Frantz S.D. et al., 1983]. Неудачей закончилась попытка использовать ВЧО при врожденной диафрагмальной грыже и гипоплазии лёгких у новорожденного [Karl S.R. et al., 1983]. Более эффективной оказалась ВЧО у больных после кар-диохирургических операций и при хронических обструктив-ных заболеваниях лёгких [Butler W.J. et al., 1980]. Однако небольшое число наблюдений не позволяет сделать определен­ные выводы о перспективности метода.

В то же время заслуживает внимания попытка применить ВЧО по жизненным показаниям у 5 взрослых больных с тяже­лым респираторным дистресс-синдромом (при ИВЛ со «сверх­высоким» ПДКВ — 20—30 см вод. ст. и Fr32 =1,0 развивалась прогрессирующая гипоксемия — PaOz ниже 45 мм рт. ст.). При увеличении частоты вентиляции с 250 до 5000 циклов в минуту отмечено неуклонное возрастание РаО2 с 53 ± 6 до 223 ± 57 мм рт.ст. и такое же неуклонное снижение альвеолярной вентиля­ции с увеличением РаСОз до критического уровня [El-Baz N., 1985]. Попытки ликвидировать гиперкапнию путем увеличе­ния дыхательного объема оказались неудачными и привели к развитию двустороннего пневмоторакса и пневмомедиастину-ма на фоне незначительного снижения РаСОз-

Складывается впечатление, что перспективы применения осцилляторной ВЧ ИВЛ в клинике как самостоятельного мето­да ИВЛ весьма проблематичны. Значительно больший интерес, на наш взгляд, может представлять сочетанное применение ме­тода с другими способами ИВЛ и самостоятельным дыханием (см. главы 12 и 16).

Метод наиболее распространен и, по нашему мнению, весь­ма перспективен. В зарубежной литературе он известен под названием «High-frequency jet ventilation» (HFJV).

Рис. 7.1. Устройство инжек­тора (схема).

а — фаза вдоха; б — фаза выдоха.

При струйной ВЧ ИВЛ регулируются три параметра: частота вен­тиляции, рабочее давле­ние, т.е. давление, пода­ваемое в шланг пациен­та, и отношение вдох: выдох.

Существуют два ос­новных способа струйной ^{а б};.. ВЧ ИВЛ: инжекционный и чрескатетерный.

В основу инжекционного способа ВЧ ИВЛ положен прин­цип струйной вентиляции лёгких, предложенный R.D.Sanders (1967) и широко применяемый при бронхоскопии, а также в экстренных ситуациях при острой обструкции гортани [Ко-люцкая О.Д. и др., 1981; Seibold H. et al., 1983]. При этом струя кислорода, подаваемая под давлением 1—4 кгс/см² через инжекционную канюлю, создает вокруг последней раз­ряжение, вследствие чего и происходит подсос атмосферного воздуха — инжекционный (эжекционный) эффект Вентури.

При инжекционной ВЧ ИВЛ инжектор с помощью стан­дартных коннекторов соединяется с эндотрахеальной или тра-хеостомической трубкой. Через дополнительный патрубок инжектора, свободно открывающийся в атмосферу, осущест­вляется подсос атмосферного воздуха и сброс выдыхаемого газа (рис. 7.1). Таким образом, струйная ВЧ ИВЛ реализуется при негерметичном дыхательном контуре.

Степень увеличения дыхательного объема и снижения FjO2 вследствие инжекции зависит от многих факторов: диаметра и длины инжекционной канюли, положения сопла инжектора относительно бокового патрубка, величины рабочего давле­ния, частоты вентиляции и длительности вдоха, растяжимос­ти лёгких и аэродинамического сопротивления дыхательных путей [Barusco G., Giron G.P., 1981; Carlon G.C., 1981].

Понятно, что конструкции инжектора уделяется особое вни­мание. Расчеты показывают, что при постоянном потоке для i получения газовой смеси с содержанием кислорода 60—40 % | коэффициент инжекции (относительное количество подсасыва­емого воздуха по отношению к расходу кислорода) необходимо соответственно увеличить от 1 до 3 [Гальперин Ю.Ш. и др.,

1988]. В условиях пульсирующего потока и увеличенного со­противления со стороны респираторной системы больного про­блема поддержания заданной FiC-2 усложняется. Конструкция инжектора может оказать существенное влияние и на сопро­тивление выдоху [Зильбер А.П., Шурыгин И.А., 1993].

Следует подчеркнуть, что коэффициент инжекции и расход газа на выходе инжектора максимальны в отсутствие сопро­тивления вдоху (противодавления). В реальных же условиях возрастание внутрилегочного давления в фазе вдоха приводит к уменьшению коэффициента инжекции и соответственно к повышению FjO2. В зависимости от характеристик конкретно­го инжектора при определенном уровне противодавления ин-жекция прекращается и происходит сброс части кислорода в атмосферу — эффект «опрокидывания» инжектора. При этом дыхательный объем уменьшается, a FiC-2 становится равно 1,0. Наблюдающиеся иногда трудности в обеспечении адекват­ной альвеолярной вентиляции могут быть связаны именно с особенностями конструкции инжектора [Зильбер А.П., Шуры­гин И.А., 1993].

Способ чрескатетерной ВЧ ИВЛ основан на введении тонко­го катетера (внутренний диаметр 1—2 мм) в трахею путем пункции — так называемая чрескожная транстрахеальная струйная ВЧ ИВЛ, или «high-frequency percutaneous transtra-cheal jet ventilation» по терминологии авторов, предложивших данный способ [Klain M., Smith R.B., 1977]. Реже катетер вво­дят через носовой ход. Техника пункции трахеи или крикоти-реоидной мембраны подробно описана в главе 3. Данную методику используют все большее число исследователей [Кас­силь В.Л., 1993; Smith R.B. et al., 1981; Ramesh P., 1983; Swartzman S. et al., 1984, и др.].

Применяют также другие варианты, в частности введе­ние катетера в интубационную трубку или непосредственно в бронхи при операциях на магистральных дыхательных путях [Бунятян А.А. и др., 1989; Turnbull A.D. et al., 1981] или осуществление вентиляции через узкий канал специ­ально сконструированной двухпросветной интубационной трубки [Klain M. et al., 1981].

Модификацией последнего варианта является способ, пред­ложенный М.Вашп и соавт. (1980), заключающийся в проведе­нии струйной ВЧ ИВЛ с помощью интубационной трубки, внутри стенки которой находятся два узких канала, через кото­рые вдувают сжатый газ. Выдох осуществляется через «основ­ной» канал эндотрахеальной трубки. Модификация получила название «форсированная диффузионная вентиляция» («forced diffusion ventilation») [Mutz N., 1984].

Очень важная и сложная задача — увлажнение и обогрев вдуваемого газа в условиях струйной ВЧ ИВЛ. Это связано с

тем, что, выходя из канюли инжектора или катетера, струя кислорода резко расширяется, в связи с чем, по закону Джоу-кря—Томпсона, значительно снижается температура газа и f уменьшается его относительная влажность.

Существует несколько способов кондиционирования вды­хаемого газа при ВЧ ИВЛ. Мы применяли капельное введение изотонического раствора хлорида натрия через иглу диамет­ром 0,6 мм, пропущенную через канюлю инжектора. Скорость подачи раствора была 25—30 мл/ч у взрослых и 12—15 мл/ч у детей. Хотя некоторые авторы отмечают безопасность этого способа даже при длительном, до 6 нед, применении струйной ВЧ ИВЛ [Carlon G.C. et al., 1983], нам не всегда удавалось до­биться удовлетворительного увлажнения. Следует отметить трудности дозирования жидкости, что может приобретать су­щественное значение при изменении параметров вентиляции и привести к избыточной подаче жидкости в дыхательные пути. Кроме того, способ не только не обеспечивает обогрева­ние вдыхаемого газа, но, наоборот, может способствовать до­полнительному охлаждению в результате интенсивного испарения [Гальперин Ю.Ш. и др., 1988].

Другой способ кондиционирования вдыхаемого газа — обо­гревание и увлажнение подсасываемого воздуха при инжекци-онной ВЧ ИВЛ. Для этого к боковому патрубку инжектора подается теплый пар или аэрозоль из парового ингалятора. Это позволяет, по мнению Ю.Ш.Гальперина -и соавт. (1988), повысить температуру вдыхаемого газа до 30 °С при 100 % от­носительной влажности, а при использовании повышенной мощности нагревательного элемента — до 35—37 °С. Этот спо­соб реализован в респираторе «Спирон-601», однако и его нельзя признать полноценным.

В настоящее время наилучшим методом считают согрева­ние и увлажнение сжатого газа на его пути из респиратора в канюлю инжектора или катетер. Достаточно эффективная сис­тема использована в отечественных ВЧ-респираторах «Ассис­тент» и МТ-60. Сжатый кислород обогревается электрическим нагревателем, проложенным внутри шланга высокого давле­ния на всем его протяжении. Температура измеряется в ин­жекторе и поддерживается на заданном уровне автомати­чески. Увлажнение обеспечивается постоянной регулируемой инфузией в тот же шланг воды или изотонического раствора хлорида натрия.

При чрескатетерной ВЧ ВВЛ рекомендуется проводить до­полнительное увлажнение вдыхаемого воздуха, поступающего через естественные дыхательные пути.

Экспериментальное изучение струйной ВЧ ИВЛ показало, что она обеспечивает эффективный газообмен при проведении \ вентиляции в широком диапазоне частот [Babinsky M. et al.,

1977; Smith R.B., 1982], существенно уменьшает сброс газа через бронхоплевральный свищ [Barringer M. et al., 1982; Car-Ion G.C. et al., 1983], обеспечивает более эффективную артери­альную оксигенацию по сравнению с традиционной ИВЛ при моделировании респираторного дистресс-синдрома [Calkins J.M. et al., 1983; Quan S.F. et al., 1984] и олеинового отека лёгких [Hachenberg Т. et al., 1989], не вызывает повреждения дыха­тельных путей и паренхимы лёгких [Smith R.B. et al., 1981; Keszler H. et al., 1982]. Показана также возможность введения некоторых лекарственных препаратов чрестрахеальным путем в условиях ВЧ ИВЛ, при этом их воздействие сравнимо с эффек­тивностью при внутривенном введении [Klain M. et al., 1981].

Одно из наиболее важных свойств струйной ВЧ ИВЛ, отме­ченное с самого начала её клинического использования, — об­легчение адаптации больных к респиратору при сохраненном самостоятельном дыхании, не происходит «борьбы с аппара­том», поскольку дыхательный контур не герметичен.

Еще одним важным свойством струйной ВЧ ИВЛ является улучшение дренирования дыхательных путей. Аспирацию из трахеобронхиального дерева можно проводить, не прерывая ИВЛ (например, вводя аспирационный катетер через боковой патрубок инжектора). Кроме того, меняя на 30—40 с отноше­ние вдох: выдох с 1: 2 до 1: 1 или 2:1, можно добиться так называемого экспульсивного эффекта [Brychta О., 1991]. При этом струя выдыхаемого газа выбрасывает из дыхательных путей корки и сгустки мокроты. С этой же целью можно ис­пользовать кратковременное снижение рабочего давления.

В настоящее время струйная ВЧ ИВЛ находит достаточно широкое применение в клинике. Помимо того, что она прак­тически полностью вытеснила объемную ВЧ ИВЛ при ларингобронхоскопии, широко используется при операциях на лёгких и пищеводе [Eriksson I. et al., 1980; El-Baz N. et al., 1981; Hildebrand P.J. et al., 1984; Rogers R.C. et al., 1984, и др.], струйная ВЧ ИВЛ существенно расширила возможности хирургии и стала буквально незаменимой при выполнении пластических оперативных вмешательствах на магистраль­ных дыхательных путях [Бунятян А.А. и др., 1989; Выжиги-на М.А. и др., 1995] и в микроларингеальной хирургии с использованием лазера [Плужников М.С. и др., 1989; Chil-coat R.T., 1983] (см. главы 20 и 21).

Струйную ВЧ ИВЛ целесообразно использовать при лито-трипсии под общей анестезией, так как при этом значительно уменьшаются движения камня, связанные с дыханием, что по­зволяет снизить число и интенсивность разрушающих ударов [Roubi J.J., 1994]. Возрастает интерес и к применению струй­ной ВЧ ИВЛ при лечении острой дыхательной недостаточности [Кассиль В.Л., 1985; Mickell J.J. et al., 1983, и др.], в послеопе-

рационном периоде [Мовсумов Ф.Ю., 1987; Курдюмов В.А., 1989; Sladen A. etal., 1984, и др.], при тромбоэмболии легочной артерии [Гологорский В.А. и др., 1995], в процессе прекраще­ния длительной ИВЛ [Кассиль В. Л., 1987; Klain M. etal., 1984], при негерметичности дыхательных путей [Кассиль В.Л., 1985; Mickell J.J. et al., 1983] и в ряде других ситуаций.

Основные достоинства струйной ВЧ ИВЛ:

— струйную ВЧ ИВЛ можно (и следует!) проводить при не­герметичном дыхательном контуре;

— больные легко адаптируются к струйной ВЧ ИВЛ, при сохраненном самостоятельном дыхании нет «борьбы» с респиратором;

— струйную ВЧ ИВЛ можно проводить без интубации тра­хеи (чрескатетерный вариант);

— струйную ВЧ ИВЛ целесообразно применять при брон-хоплевральных свищах.

Дата добавления: 2015-05-29