Интрапульмональная перкуссионная вентиляция легких: современная клиническая практика

Ключевые слова

Читайте в новом номере

Импакт фактор - 0,584*

*пятилетний ИФ по данным РИНЦ

Регулярные выпуски «РМЖ» №26 от 10.10.2012 стр. 1321
Рубрика: Болезни дыхательных путей

Для цитирования: Бабак С.Л., Горбунова М.В., Малявин А.Г. Интрапульмональная перкуссионная вентиляция легких: современная клиническая практика // РМЖ. 2012. №26. С. 1321

Введение Один из режимов механической вентиляции легких, известный как интрапульмональная перкуссионная вентиляция легких (ИПВЛ), теоретически обладает жизнесберегающими свойствами у пациентов с рефрактерным острым респираторным дистресс–синдромом (ОРДС), с острой травмой, нуждающихся в оказании респираторного пособия [1–13]. К сожалению, в современной научной литературе имеется ограниченное количество публикаций о практическом применении ИПВЛ для улучшения газообменной функции у таких пациентов. Более того, отсутствует дискуссия среди практикующих специалистов относительно пользы и возможных рисков повреждения легких вследствие применения самого метода ИПВЛ, что затрудняет формирование внятной клинической парадигмы.

Введение
Один из режимов механической вентиляции легких, известный как интрапульмональная перкуссионная вентиляция легких (ИПВЛ), теоретически обладает жизнесберегающими свойствами у пациентов с рефрактерным острым респираторным дистресс–синдромом (ОРДС), с острой травмой, нуждающихся в оказании респираторного пособия [1–13]. К сожалению, в современной научной литературе имеется ограниченное количество публикаций о практическом применении ИПВЛ для улучшения газообменной функции у таких пациентов. Более того, отсутствует дискуссия среди практикующих специалистов относительно пользы и возможных рисков повреждения легких вследствие применения самого метода ИПВЛ, что затрудняет формирование внятной клинической парадигмы.
Мы постарались обобщить имеющиеся данные рандомизированных клинических исследований, выполненные в соответствии с требованиями «доказательной медицины» (EBM) и «добросовестной клинической практики» (GCP), относящиеся к концепции применения ИПВЛ, показаниям и противопоказаниям к ее назначению. Не менее интересным представляется обсуждение рисков и преимуществ назначения ИПВЛ пациентам различных групп, а также реальных клинических возможностей такой вентиляции в практике врача респираторной медицины.
Для лучшего описания преимуществ того или иного вентиляционного метода ниже мы кратко остановимся на основных используемых в критических ситуациях вентиляционных пособиях, применяемых при невозможности проведения традиционной ИВЛ. Например, к такой «нетрадиционной ИВЛ» относится высокочастотная искусственная вентиляция легких (ВЧ ИВЛ).
Высокочастотная ИВЛ: краткая справка
К ВЧ ИВЛ относят различные методы, общая особенность которых состоит в использовании высокой частоты вентиляции и уменьшенного дыхательного объема. ИВЛ можно считать высокочастотной, если частота вентиляции превышает 60 в минуту (1 Гц). Диапазон частот дыхательных циклов при использовании описанных до настоящего времени методов ВЧ ИВЛ довольно широк – от 60 до 7200 циклов в минуту (1–120 Гц).
В настоящее время большинство исследователей различают три основных метода ВЧ ИВЛ, каждый из которых имеет ряд модификаций [Кассиль В.Л., 1993]:
• объемная ВЧ ИВЛ;
• осцилляторная ВЧ ИВЛ;
• струйная ВЧ ИВЛ.
Объемная ВЧ ИВЛ
Одним из первых методов ВЧ ИВЛ была высокочастотная вентиляция легких под положительным давлением, контролируемая по объему (high–frequency positive pressure ventilation (HFPPV)) [Jonzon A. et al., 1971; Eriksson I. et al., 1977; Sjostrand U., 1980]. С этой целью были созданы специальные аппараты. Традиционные респираторы могут работать в режимах с повышенной частотой, однако значительный сжимаемый объем, например в аппаратах РО–5 и РО–6 – до 1000 см3 и более (для сравнения: в ВЧ–респираторах – менее 50 см3), приводит к тому, что большая часть дыхательного объема затрачивается на повышение давления во внутреннем контуре аппарата и не поступает в дыхательные пути больного. При такой вентиляции снижение фактического минутного объема дыхания составляет около 11%, а при увеличении частоты до 60 циклов в минуту и более потеря дыхательного объема превышает 50%, что делает невозможным обеспечение адекватной вентиляции легких.
Осцилляторная ВЧ ИВЛ
Данный метод получил развитие в качестве модификации апнойного «диффузионного» дыхания. Апнойная оксигенация в классическом варианте была предложена Volhard в 1908 г. Несмотря на отсутствие дыхательных движений, обеспечивалась высокая артериальная оксигенация, но при этом резко нарушалась элиминация углекислоты, которая через 40–45 мин. РаСО2 достигала 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].
Струйная ВЧ ИВЛ
Метод наиболее распространен и весьма перспективен. В зарубежной литературе он известен под названием «High–frequency jet ventilation» (HFJV). При струйной ВЧ ИВЛ регулируются три параметра: частота вентиляции, рабочее давление, подаваемое в шланг пациента, и отношение «вдох/выдох». Существуют два основных способа струйной ВЧ ИВЛ: инжекционный и чрескатетерный.
В основу инжекционного способа ВЧ ИВЛ положен принцип струйной вентиляции легких, предложенный Sanders R.D. (1967) и широко применяемый при бронхоскопии, в экстренных ситуациях при острой обструкции гортани. При этом струя кислорода, подаваемая под давлением 1–4 кг/с/см2 через инжекционную канюлю, создает вокруг последней разряжение, вследствие чего и происходит подсос атмосферного воздуха – «инжекционный эффект» Вентури. При инжекционной ВЧ ИВЛ инжектор с помощью стандартных коннекторов соединяется с эндотрахеальной или трахеотомической трубкой. Через дополнительный патрубок инжектора, свободно открывающийся в атмосферу, осуществляются подсос атмосферного воздуха и сброс выдыхаемого газа. Таким образом, струйная ВЧ ИВЛ реализуется при негерметичном дыхательном контуре (рис. 1).
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, длительности вдоха, растяжимости легких и аэродинамического сопротивления дыхательных путей [Carlon G.C., 1981].
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 инжекция прекращается, происходит сброс части кислорода в атмосферу – эффект «опрокидывания» инжектора, при котором дыхательный объем уменьшается до нуля. Наблюдающиеся иногда трудности в обеспечении адекватной альвеолярной вентиляции могут быть связаны именно с особенностями конструкции инжектора [Зильбер А.П., 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 transtracheal jet ventilation» [Klain M., Smith R.B., 1977]. Увлажнение и обогрев поступающего газа в условиях струйной ВЧ ИВЛ являются важной и крайне сложной задачей. Это связано с тем, что, выходя из канюли или катетера, струя кислорода резко расширяется, в связи с чем значительно снижается температура газа и уменьшается его относительная влажность.
Таким образом, применение ВЧ ИВЛ в реальной клинической практике резко ограничено. Во–первых, невозможно обеспечить адекватную оксигенацию и вентиляцию, не вызывая поражение легкого вследствие токсичности кислорода, гемодинамических нарушений, баротравмы и перерастяжения альвеол. Во–вторых, необходимо использовать маленькие дыхательные объемы, повышать давление в конце выдоха (PEEP), допускать управляемую гиперкапнию, что в ряде случаев невозможно. В–третьих, необходима «обратная связь», учитывающая сопротивление дыхательных путей, которое быстро изменяется и плохо контролируется именно при ВЧ ИВЛ.
Интрапульмональная
перкуссионная вентиляция легких
Интрапульмональная перкуссионная вентиляция легких (ИПВЛ) представляет собой гибридную форму ИВЛ. Под «перкуссиями» принято понимать пневматические диффузионные конвективные «воздушные толчки», подаваемые в дыхательные пути пациента с определенной частотой. Концепция перкуссионной вентиляции не относится к категории высокочастотных вибраций, струйной инсуффляции кислорода или магнитным сервоприводным динамическим осцилляциям.
Для осуществления ИПВЛ используется объемно диффузионный респиратор (VDR–4; Percussionaire, Corp., Sandpoint, ID), состоящий из двух основных блоков: для объемной ИВЛ и внутрилегочной перкуссии. Подобное сочетание позволяет использовать различные режимы: перкуссионную вентиляцию, периоды объемной ИВЛ с ВЧ модуляцией в течение всего дыхательного цикла (вариант комбинированной ИВЛ) или с наложением осцилляции на различные фазы цикла, а также чередование циклов объемной вентиляции с периодами внутрилегочной перкуссии [14].
При своей работе вентилятор создает небольшие высокочастотные импульсы газа (высокие частоты определяется как ≥60 вдохов/мин.), которые аккумулируются или накладываются на дыхательную волну, чтобы сформировать низкочастотный дыхательный объем (Vt) [15]. ИПВЛ по другим параметрам напоминает типичную вентиляцию с характерными дыхательными циклами, ограниченными по давлению (рис. 2).
Различия между ВЧ ИВЛ и ИПВЛ существенны, что выделяет ИПВЛ в самостоятельное респираторное пособие (табл. 1) [1–13,16–20].
Необходимо отметить, что существующие недостатки высокочастотной вентиляции, описанные выше для объемной, осцилляторной, струйной ВЧ ИВЛ, полностью устранены конструктивно и идеологически при создании перкуссионной вентиляции. Более того, основными условиями для конструирования рабочего блока ИПВЛ являлись наличие в нем обратной связи (по сопротивлению), портативность (не более 15 см), отсутствие зависимости от источника питания (электричества).
Все это было реализовано медицинским инженером Форестом М. Бердом в устройстве под названием «фазитрон». Рассмотрим подробнее этот вентиляционный аппарат (рис. 3). Для своей работы фазитрон использует энергию сжатого воздуха, поступающего на распределительную диафрагму под давлением в 4–6 атмосфер из баллона (транспортный вариант) или стационарного порта высокого давления (реанимационная консоль). Совершая возвратно–поступательное движение (можно регулировать частоту этих движений), диафрагма «нарезает» воздушный поток на «пневматические диффузионные конвективные толчки» – перкуссии, которые при работе возвратно–поступательного скользящего поршня приобретают определенную высокую частоту (регулируемую по обратной связи) и полностью теряют давление, сохраняя при этом скорость движения, что обеспечивает поступление воздуха в дыхательные пути пациента. Выдох пациента происходит через отверстие выдоха, расположенное до зоны возвратно–поступательного движения поршня, что создает эффект вентиляции с «открытым контуром».
Оригинальным техническим решением явилась идея «открыть» контур и перед рабочей частью поршня, создав тем самым возможность «присасывать», в соответствии с законом Вентури, порцию воздуха извне (вне контура пациента), поддерживая необходимое значение уровня FiO2 (уровень кислорода) во вдыхаемой смеси.
Это оригинальное решение позволяет полностью отказаться от использования кислородных смесителей (необходимых при ВЧ ИВЛ), создает условия для увлажнения воздуха, резко уменьшает расход рабочего газа, позволяет совместить эту зону с небулайзером для своевременной доставки лекарственного вещества. Кстати, в соответствии с третьим законом Ньютона (сила действия равна силе противодействия) поступательные пневматические диффузионные конвективные толчки вызывают обратные пневматические толчки, активируя слизь и систему мукоцилиарного бронхоальвеолярного клиренса, что является крайне важным у большинства вентилируемых пациентов.
Необходимо отметить, что длина фазитрона не превышает 12 см, что обеспечивает его высокую мобильность, транспортабельность, легкость в обработке известными методами стерилизации инструмента.
Необходимо остановиться на уникальном свойстве фазитрона – обратной связи по сопротивлению с легкими пациента (рис. 3). Используя известный закон сохранения энергии, Форест М. Берд предложил систему расширяющихся и сужающихся зон, в которых при нарастании скорости потока происходит уменьшение давления, а при падении скорости – возрастание давления. Имея в качестве «эманации» сопротивления дыхательных путей давление в зоне высокочастотного дыхания, система автономно регулирует соотношение поток/давление, исключая потенциальную возможность баротравмы. Можно с уверенностью говорить, что из всех существующих вентиляционных устройств фазитрон является самым безопасным на сегодняшний день.
На наш взгляд, важным является то, что широко используемые в клинической практике вентиляторы для неинвазивной вентиляции легких (НВЛ), имеющие разнообразные режимы работы (PSV, PCV, S/T, T, СРАР, PEEP), не могут технически быть использованы у пациентов весом менее 3,5–5,0 кг. Они не являются безопасными у пациентов с острой травмой (лица, тела, внутренних органов), ожоговых больных (термическое повреждение легких) и при остром поражении легких (ОПЛ, ОРДС). Именно ИПВЛ, использующая фазитрон, позволяет безопасно решать вопросы оказания вентиляционной поддержки очень маленьким и очень большим «объектам», при транспортировке людей на высоте и под водой, у лиц с крайней степенью поражения интерстиция легкого и ателектазами.
ИПВЛ–терапия:
доказанные клинические свойства
Устройства клиренса (очистки) слизи
и ИПВЛ–устройства
До сегодняшнего дня были опубликованы лишь несколько исследований, посвященных применению ИПВЛ у взрослых пациентов с легочной патологией. ИПВЛ в первую очередь использовалась в лечении ателектазов и дренажа скопившегося секрета у легочных больных со стабильным состоянием, а также при муковисцидозе и нейромышечных заболеваниях [21–26]. В исследовании Ravez et al. изучалось применение ИПВЛ в небольшой группе взрослых пациентов с хроническим бронхитом [27]. Было установлено, что общий легочный клиренс от радиоактивного аэрозоля был значительно улучшен при ИПВЛ, однако оставалась невыясненной роль ИПВЛ в стимуляции кашля и последующих положительных результатах терапии [27]. В другом небольшом пилотном исследовании клинического применения ИПВЛ был установлен достоверный положительный эффект расправления долевых ателектазов и повышения продукции мокроты у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) [28].
Пациенты с обострением ХОБЛ и ИПВЛ–терапия
Пациенты с ХОБЛ, госпитализированные с обострением и быстрым клиническим ухудшением течения заболевания, нуждаются в назначении НВЛ с управляемыми параметрами уровней положительного давления вдоха и выдоха (NPPV). Целью такой терапии является предотвращение у них нарушений газообменной функции, развития усталости дыхательных мышц и, как правило, последующей эндотрахеальной интубации [29]. Добавление NPPV к стандартной терапии пациентов с острым тяжелым обострением ХОБЛ достоверно снижает частоту эндотрахеальной интубации, сокращает время нахождения пациента в стационаре и уменьшает частоту развития смертельных исходов [29,30]. Однако анализ подгрупп больных ХОБЛ, выполненный в нескольких последних исследованиях, показал результативность и выгоду от такой тактики только для пациентов с тяжелыми обострениями ХОБЛ. Для больных ХОБЛ со среднетяжелыми обострениями заболевания такой зависимости установлено не было [30].
Повышение вентиляционной разгрузки мышц при усталости дыхательной мускулатуры является важнейшей задачей лечения обострений ХОБЛ. В случае ее невыполнения развивается тяжелая дыхательная недостаточность с высоким риском смертельного исхода, которая может быть предотвращена только NPPV–терапией. Необходимо отметить, что воспаление в воздухоносных путях, бронхоспазм и повышение объема продукции мокроты являются постоянными «спутниками» таких пациентов, способствуют повышению сопротивления дыхательных путей (ДП), формированию воздушной ловушки (гиперинфляция легких).
Важно, что у таких больных нет значительного эффекта от назначения NPPV–терапии в случае интенсивной продукции слизи [29]. Более того, интенсивная секреция слизи приводит к неудаче вентиляционного пособия (NPPV), а следовательно, к необходимости ранней интубации таких больных и осуществлению ИВЛ. В этих случаях метод NPPV, препятствующий наступлению декомпенсации, привлекателен в теории, а на деле результативность его применения полностью зависит от характера мукоцилиарного клиренса, неустойчивого у таких больных [31].
В двух исследованиях было показано, что «физиотерапия грудной клетки» (кинезитерапия), базирующаяся на стратегии регулярного мукоцилиарного клиренса секрета, является полезной терапевтической стратегией [32,33]. В первом исследовании было показано, что кинезитерапия, применяющая метод чрезмасочной неинвазивной вентиляции легких в режиме положительного давления на выдохе у пациентов со средним ацидозом, которые нуждаются в NPPV с поддержкой по давлению, высокоэффективна в достижении очистки дыхательных путей от секрета. Она сокращает время проведения NPPV таким больным [32]. В исследовании Wolkove et al. [33] сообщается о достоверном улучшении легочной функции у пациентов после проведения им ингаляционной бронхорасширяющей терапии. Сравнение устройств дренажа слизи у пациентов основной группы с устройствами дренажа слизи у пациентов из группы контроля («sham») демонстрирует достоверный положительный бронходилатационный ответ в основной группе больных ХОБЛ со стабильным течением заболевания.
Больные ХОБЛ с умеренным респираторным ацидозом, обострением заболевания
и ИПВЛ–терапия
В рандомизированном контролируемом исследовании была рассмотрена гипотеза относительно того, что использование ИПВЛ может явиться эффективным в предотвращении частых обострений болезни у больных ХОБЛ с умеренным респираторным ацидозом [34]. В исследование были включены 33 пациента с обострением ХОБЛ, частотой дыхания ЧД≥25/мин., уровнем PaCO2>45 мм рт.ст. и pH≤7,35–7,38. Пациенты были рандомизированы на получающих стандартную терапию (контрольная группа) и стандартную терапию + ИПВЛ–терапию (ИПВЛ–группа). ИПВЛ–группа получала 2 сеанса ИПВЛ по 30 мин. каждый через полнолицевую маску (проводились физиотерапевтом). Терапия признавалась успешной, если удавалось избежать ухудшения обострения ХОБЛ и снижения pH≤7,35, требующего проведения НВЛ. Сеансы ИПВЛ хорошо переносились пациентами: 30 мин. проведения ИПВЛ вызывали достоверное уменьшение ЧД, повышение уровня PaO2 и снижение уровня PaCO2 (p<0,05). Нарастание тяжести обострения отмечалось у 6 из 17 пациентов группы контроля и ни у одного пациента из 16, наблюдаемых в ИПВЛ–группе (p<0,05). Сроки пребывания в стационаре ИПВЛ–группы были достоверно короче, чем группы контроля (6,8±1,0 против 7,9±1,3 дня; p<0,05).
Двухуровневая (Bi–modal) вентиляционная терапия больных ХОБЛ с «острым обострением» (выраженная дыхательная недостаточность) заболевания и ИПВЛ–терапия
В исследовании Antonaglia V. et al. [35] изучался эффект ИПВЛ, проводимой через загубник в период NPPV–вентиляции посредством «головного шлема» (HELMET) у больных ХОБЛ с «острым обострением» (под термином «острое обострение» понималось быстрое развитие у пациента дыхательной недостаточности высоких степеней, требующее срочного оказания им вентиляционного пособия). Авторы осуществили рандомизированное клиническое исследование, сравнивая 3 группы больных ХОБЛ с «острым обострением» заболевания. Дизайн исследования для 2 групп представлял собой проспективное исследование: 20 пациентов получали NPPV–терапию через «головной шлем» и традиционную респираторную физиотерапию, а 20 пациентов – NPPV–терапию через «головной шлем» и 2 дневных сеанса ИПВЛ. 3–ю группу ретроспективного анализа составили пациенты с ХОБЛ, вентилируемые неинвазивно посредством полнолицевых масок. Частота интубаций и осложнений вентиляционной терапии (сепсис и пневмония) сопоставлялись в ходе анализа между группами.
Достоверное преимущество NPPV–вентиляции через «головной шлем» + ИПВЛ заключалось в сокращении времени вентиляционной поддержки, пребывания в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) и восстановлении газообменной функции в условиях ОРИТ. Улучшение газообменной функции, другие положительные физиологические эффекты обнаруживались сразу после первого сеанса ИПВЛ. Поскольку 2 дневных сеанса ИПВЛ проводились в группе NPPV–вентиляции без физиотерапии, потребовалось сопоставление этих данных с аналогичными, полученными в группе NPPV–вентиляция с физиотерапией. Оригинальным и наиболее важным клиническим месседжем явился вывод о том, что двухуровневая вентиляционная терапия, комбинирующая NPPV–вентиляцию и неинвазивную ИПВЛ, клинически оправдана и высокоэффективна в терапии пациентов ХОБЛ с «острым обострением» заболевания.
Трахеостомированные
пациенты и ИПВЛ–терапия
В рандомизированном проспективном мультицентровом исследовании Clini E.M. et al. [36] изучалось добавление ИПВЛ к традиционной стандартизированной физиотерапии трахеостомированных пациентов с целью улучшения газообменной функции и легочной механики. 46 трахеостомированных пациентов были включены в лечебные группы, получавшие стандартную физиотерапию (группа контроля) и ИПВЛ–терапию 10 мин. 2 раза в сутки в дополнение к стандартной физиотерапии (лечебная группа). Газовый состав артериальной крови, соотношение PaO2/FiO2, максимальное положительное давление выдоха определялись каждый 5–й день в течение 15 сут. Осложнения терапии оценивались в период пребывания пациентов в ОРИТ и спустя 1 мес. после ее окончания. На 15–й день терапии в лечебной группе отмечались достоверные улучшения показателей PaO2/FiO2 и подъем положительного давления конца выдоха. Оценка последствий терапии выявила достоверное уменьшение случаев пневмонии. Убедительным клиническим выводом исследования является мнение о том, что добавление ИПВЛ–терапии к физиотерапии у трахеостомированных пациентов оправданно и высокоэффективно: достоверно улучшает газообмен, работу дыхательных мышц, уменьшает число случаев вентиляционно–ассоциированных пневмоний.
ИПВЛ–терапия: дискуссионные
клинические свойства
Газообменная функция и ИПВЛ–терапия
Существуют очевидные предпосылки того, что ИПВЛ– терапия достоверно улучшает газообмен у ряда пациентов [34–36]. Такой механизм действия ИПВЛ до настоящего времени плохо изучен. Однако признается очевидным, что ИПВЛ–терапия улучшает мукоцилиарный клиренс слизи, рекрутирование альвеол в вентиляционный процесс, действуя подобно «прямым» высокочастотным вентиляторам.
Мукоцилиарный клиренс и ИПВЛ–терапия
В период проведения ВЧ ИВЛ были изучены механизмы улучшения мукоцилиарного клиренса слизи [37,38]. Понижение показателя «слизь/поток» приводит к уменьшению показателя «вязкость/упругость» слизи. Более того, изменения воздушного потока в каждом высокочастотном цикле приводят к «сдвигу» механики клиренса слизи, создавая условия для кашлевых или кашлеподобных состояний [37,38].
Высокочастотные
вентиляционные эффекты и ИПВЛ–терапия
Принимая во внимание влияние ВЧ ИВЛ на газообмен и дыхательный паттерн, можно предположить его наличие у ИПВЛ. Такая гипотеза базируется на том, что любая ВЧ вентиляция является по своей сути вентиляцией с положительным давлением. Она может повышать общее положительное давление в ДП, положительное давление в конце выдоха (PEEP) и, как следствие, улучшать оксигенацию кислорода крови [39]. Существуют два механизма, объясняющие процесс транспорта газов с преимущественным удалением CO2 в период проведения ВЧ ИВЛ: конвекция и молекулярная диффузия. ВЧ вентиляция максимально удаляет CO2 по причине усиления диффузии [39]. Важно, что теоретически возможное повышение среднего положительного давления в ДП при ИПВЛ не менее значимо, чем реально наблюдаемое повышение среднего положительного давления в ДП при ВЧ ИВЛ. К тому же частота в 5 Гц, часто используемая при ВЧ ИВЛ, в большей степени приводит к нежелательным клиническим последствиям, чем частоты, используемые при ИПВЛ.
Эффект положительного давления
конца выдоха и ИПВЛ–терапия
Любые ВЧ вентиляторы продуцируют эффект PEEP, который увеличивает легочный объем. В соответствии с теорией «водопада давления» (повышение давления выше порогового значения, эффект плотины), если существующий «внутренний» PEEP (PEEPi) есть результат ограничения воздушного потока в конце выдоха (EFL), то создание внешнего PEEP уменьшает градиент давления между ротовой полостью и альвеолами в конце выдоха. Такой эффект препятствует возможной «гиперинфляции» (задержки воздуха в альвеолах по причине раннего спадания дыхательных путей на выдохе из–за утраты ими положительного давления выдоха). В исследовании O’Donoghue F.J. et al. [40] было установлено, что только высокие уровни постоянного положительного давления в дыхательных путях (СРАР) способны уменьшить PEEPi и индуцировать мышечные усилия у больных ХОБЛ с тяжелым стабильным течением – за счет существенного повышения легочного объема.
Инспираторные усилия и ИПВЛ–терапия
В исследовании Nava S. et al. изучались физиологические ответы пациентов на проводимую ИПВЛ: исследовались дыхательный рисунок, инспираторное усилие, легочная механика и податливость к вентиляции [41]. В рандомизированном исследовании воздействия ИПВЛ–терапии через полнолицевую маску в разных комбинациях «давление/частота» (1,2 бар/250 цикл/мин.; 1,8/250; 1,2/350; 1,8/350) участвовали 10 больных ХОБЛ. У 5 исследуемых физиологические эффекты ИПВЛ сравнивались с таковыми при NPPV. Минутная вентиляция не изменялась в период наблюдения, но дыхательный объем был достоверно выше при ИПВЛ с частотой 1,2/250, 1,2/350 и 1,8/350, чем при спонтанном дыхании (СД). Время давления диафрагмы в минуту (PTPdi/min), зависящее от «кислородных затрат» диафрагмы на совершение дыхательной работы, достоверно уменьшалось в период ИПВЛ 1,2/250 и 1,8/250 (209 см H2O с/мин. для СД против 143 и 125 см H2O с/мин. для 1,2/250 и 1,8/250 соответственно; p=0,05), так же, как и собственное динамическое давление конца выдоха. Аналогичные уменьшения PTPdi/min были обнаружены и при проведении NPPV. Податливость к вентиляции и кислородная сатурация крови были удовлетворительными и не изменялись в период всего исследования. Был сделан вывод о том, что ИПВЛ–терапия обладает гарантированной возможностью обеспечить адекватную минутную вентиляцию при значительной разгрузке диафрагмы посредством низкочастотных пневматических диффузионных конвективных «воздушных толчков» (перкуссий) [41].
Экспираторное ограничение
воздушного потока и ИПВЛ–терапия
В исследовании Vargas F. et al. проводилось изучение эффектов ИПВЛ на экспираторное ограничение воздушного потока (EFL) у больных ХОБЛ [42]. Целью данного проспективного исследования явилось изучение физиологических эффектов коротких (30 мин.) сеансов ИПВЛ–терапии на EFL у больных ХОБЛ с заранее известным значением EFL. Он измерялся методом негативного экспираторного давления (NEP). Все больные ХОБЛ, которые были интубированы и нуждались в ИВЛ, были скринированы после отлучения от вентилятора и экстубации. Пациенты помещались в позицию «полусидя», где могли поддерживать спонтанное дыхание. Уровень EFL и давление окклюзии воздухоносных путей через 0,1 с (P0.1) измерялись в 1–й ч после экстубации. У пациентов с ХОБЛ, имеющих повышенное EFL, проводились 30–минутные сеансы ИПВЛ специалистом в области физиотерапии в соответствии с техническими требованиями оборудования. Уровень EFL, газообмен и показатель P0.1 регистрировались в конце процедуры. Из 35 экстубированных пациентов с ХОБЛ в исследование было включено 25 человек, имеющих повышенный уровень EFL. Результаты: ИПВЛ достоверно улучшала показатель EFL (p<0,05), 3 пациента достигли полного устранения экспираторного ограничения воздушного потока после сеанса ИПВЛ. ИПВЛ–терапия достоверно уменьшила значение P0.1 (p<0,05). Было установлено, что пациенты с ХОБЛ, подвергшиеся ИПВЛ при переходе на спонтанное дыхание, поддерживали высокий уровень газообмена и достаточную силу инспираторных дыхательных мышц.
Традиционные вентиляционные
методики и ИПВЛ–терапия
Обычно ИПВЛ используется при сохраненном спонтанном дыхании пациента. Однако существует возможность комбинировать ее с традиционными вентиляторами. В исследовании Dellamonica J. et al. [43] проводилось перекрестное исследование физиологических эффектов ИПВЛ комбинированной и не комбинированной с традиционными объемно–контролируемыми вентиляторами. Оценивалось ее влияние на сопротивление, комплаентность к терапии, дыхательный объем, PEEP и максимальное альвеолярное давление. Блок ИПВЛ присоединялся к дыхательному контуру с использованием увлажнителя воздуха. Максимальное альвеолярное давление и PEEP регистрировались в период легочного теста. Дыхательный объем изучался через дыхательный тройник (Y–трубка). Сопротивление уровнем 5, 20, и 50 см H2O/л/с и комплаентность уровнем 20, 50, и 100 мл/см H2O изучались в ходе Мичиганского легочного теста. Три паузы (0; 0,2; и 0,4 с) были использованы с двумя уровнями управляющего давления в 12 и 18 см H2O. PEEP не устанавливался на традиционных вентиляторах. Результаты у пациентов, леченых с помощью ИПВЛ–терапии, и у пациентов, которым она не применялась, были различны. Давление (максимальное альвеолярное давление и PEEP), легочные объемы повышались в период ИПВЛ в строгом соответствии с сопротивлением и комплаентностью. Исследователи пришли к выводу, что ИПВЛ, комбинированная с традиционным вентилятором, обладает достоверным положительным вентиляционным эффектом.
Заключение
Можно с убежденностью говорить, что ИПВЛ, являющаяся, на наш взгляд, самостоятельным видом респираторной вентиляционной технологии, использующая уникальный технический прием создания пневматических диффузионных конвективных «воздушных толчков» (перкуссий) с определенной частотой, является наиболее эффективной у пациентов с гиперсекрецией слизи в просвет бронхиального дерева. Такие пациенты периодически нуждаются в ее дренировании (заболевания, сопровождающиеся секрецией вязкой мокроты: острый и хронический бронхит, пневмония, ХОБЛ, бронхиальная астма с затруднением отхождения мокроты, бронхоэктатическая болезнь). Важно, что терапия таких пациентов методом NPPV часто низкоэффективна.
В серии исследований отмечено, что ИПВЛ показана больным ХОБЛ с «острым обострением» заболевания (внезапное развитие тяжелой дыхательной недостаточности). Однако применение ИПВЛ требует детального исследования и при других вариантах острой дыхательной недостаточности. К таким относятся респираторный дистресс–синдром, ожоговые поражения легких, острая травма, когда NPPV–вентиляция небезопасна и в большинстве случаев малоэффективна из–за объема поражения, избыточной секреции, нарушений мукоцилиарного транспорта.
Мы убеждены в том, что дальнейшие исследования преимуществ изолированного и комбинированного использования ИПВЛ в клинической практике позволят создать новые клинические рекомендации, обеспечивающие точный отбор пациентов для респираторного пособия, – с максимальной пользой для больных.

Рис. 1. Устройство инжектора (схема)
Таблица 1. Сравнительная таблица режимов искусственной вентиляции легких
Рис. 2. 8–секундный график (A) ВЧ потока, (B) ВЧ давления, (C) НЧ дыхательного объема (Vt), (D) НЧ потока в период ИПВЛ (установлена частота в 6 Гц, ВЧ отношение вдох/выдох 1:1, НЧ время вдоха и выдоха 2 сек., пиковое давление вдоха 20 см H2O, без добавления положительного давления в конце выдоха).
Рис. 3. Схема устройства портативного вентилятора – фазитрона. Вертикальный разрез (Percussionaire, Corp., Sandpoint, ID, USA)

Литература
1. Cioffi W.G. Jr., Rue L.W. III, Graves T.A., McManus W.F., Mason A.D. Jr., Pruitt B.A. Jr. Prophylactic use of high–frequency percussive ventilation in patients with in–halation injury // Ann Surg. 1991. Vol. 213. Р. 575–582.
2. Rue L.W.III, Cioffi W.G., Mason A.D., McManus W.F., Pruitt B.A. Jr. Improved survival of burned patients with inhalation injury // Arch Surg. 1993. Vol. 128. Р. 772–778.
3. Reper P., Wibaux O., Van Laeke P., Vandeenen D., Duinslaeger L., Vanderkelen A. High frequency percussive and conventional ventilation after smoke inhalation: a ran–domized study // Burns. 2002. Vol. 28. Р. 503–508.
4. Reper P., Van Bos R., Van Loey K., Van Laeke P., Vanderkelen A. High fre–quency percussive ventilation in burn patients: hemodynamics and gas exchange // Burns. 2003. Vol. 29. Р. 603–608.
5. Hall J.J., Hunt J.L., Arnoldo B.D., Purdue G.F. Use of high frequency percussive ventilation in inhalation injuries // J Burn Care Res. 2007. Vol. 28. Р. 396–400.
6. Carman B., Cahill T., Warden G., McCall J. A prospective, randomized compari–son of the volume diffusive respirator vs conventional for ventilation of burned children. 2001 ABA paper // J Burn Care Rehabil. 2002. Vol. 23. Р. 444–448.
7. Pfenninger J., Minder C. Pressure–volume curves, static compliances and gas ex–change in hyaline membrane disease during conventional mechanical and high–frequency ventilation // Intensive Care Med. 1988. Vol. 14. Р. 364–372.
8. Velmahos G.C., Chan L.S., Tatevossian R. et al. High frequency percussive venti–lation improves oxygenation in patients with ARDS // Chest. 1999. Vol. 116. Р. 440–446.
9. Paulson S.M., Killyon G.W., Barillo D.J. High–frequency percussive ventilation as a salvage modality in adult respiratory distress syndrome: a preliminary study // Am Surg. 2002. Vol. 68. Р. 852–856.
10. Hurst J.M., Branson R.D., DeHaven C.B. The role of high frequency ventilation in post–traumatic respiratory insufficiency // J Trauma. 1987. Vol. 27. Р. 236–242.
11. Hurst J.M., Branson R.D., Davis K. Jr., Barrette R.R., Adams K.S. Comparison of conventional mechanical ventilation and high–frequency ventilation. A prospective, ran–domized trial in patients with respiratory failure // Ann Surg. 1990. Vol. 211. Р. 486–491.
12. Eastman A., Holland D., Higgins J. et al. High–frequency percussive ventilation improves oxygenation in trauma patients with acute respiratory distress syndrome: a retro–spective review // Am J Surg. 2006. Vol. 192. Р. 191–195.
13. Salim A., Martin M. High–frequency percussive ventilation // Crit Care Med. 2005. Suppl. 33. Р. 241–245.
14. A manual on volumetric diffuse respiration. Form#102893–A, Revision 100301. Sandpoint, ID: Percussionaire Corporation. 2001.
15. Freitag L., Long W.M., Kim C.S., Wanner A. Removal of excessive bronchial se–cretions by asymmetric high–frequency oscillations // J Appl Physiol. 1989. Vol. 67. Р. 614–619.
16. Allardet–Servent J., Bregeon F., Delpierre S. et al. High frequency percussive ventilation attenuates lung injury in a rabbit model of gastric juice aspiration // Intensive Care Med. 2008. Vol. 34. Р. 91–100.
17. Schmalstieg F.C., Keeney S.E., Rudloff H.E. et al. Arteriovenous CO2 removal improves survival compared to high frequency percussive and low tidal volume ventilation in a smoke/burn sheep acute respiratory distress syndrome model // Ann Surg. 2007. Vol. 246. Р. 512–521.
18. Wang D., Zwischenberger J.B., Savage C. et al. High frequency percussive venti–lation with systemic heparin improves short–term survival in a LD100 sheep model of acute respiratory distress syndrome // J Burn Care Res. 2006. Vol. 27. Р. 463–471.
19. Hurst J.M., Branson R.D., Davis K. Jr. High–frequency percussive ventilation in the management of elevated intracranial pressure // J Trauma. 1988. Vol. 28. Р. 1363–1367.
20. Salim A., Miller K., Dangleben D., Cipolle M., Pasquale M. High–frequency per–cussive ventilation: an alternative mode of ventilation for head–injured patients with adult respiratory distress syndrome // J Trauma. 2004. Vol. 57. Р. 542–546.
21. Natale J.E., Pfeifle J., Hommick D.N. Comparison of intrapulmonary percussive ventilation and chest physiotherapy: A pilot study in patients with cystic fibrosis // Chest. 1994. Vol. 105. Р. 1789–1793.
22. Homnick D.N., White F., de Castro C. Comparison of effects of an intrapulmo–nary percussive ventilator to standard aerosol and chest physiotherapy in treatment of cystic fibrosis // Pediatr Pulmonol. 1995. Vol. 20. Р. 50–55.
23. Birnkrant D., Pope J., Lewarsky J. et al. Pulmonary consolidation treated with intrapulmonary percussive ventilation: A preliminary report // Pediatr Pulmonol. 1996. Vol. 21. Р. 246–249.
24. Toussaint M., De Win H., Steens M., Soudon P. Effect of intrapulmonary percus–sive ventilation on mucus clearance in duchenne muscular dystrophy patients: a preliminary report // Respir Care. 2003. Vol. 48. Р. 940–947.
25. Varekojis S.M., Douce F.H., Flucke R.L. et al. A comparison of the therapeutic effectiveness of and preference for postural drainage and percussion, intrapulmonary percus–sive ventilation, and high–frequency chest wall compression in hospitalised cystic fibrosis patients // Respir Care. 2003. Vol. 48. Р. 24–28.
26. Deakins K., Chatburn R.L. A comparison of intra–pulmonary percussive ventila–tion and conventional chest physiotherapy for the treatment of atelectasis in the pediatric pa–tient // Respir Care. 2002. Vol. 47. Р. 1162–1167.
27. Ravez P., Richez M., Godart G. et al. Effect of intermittent high–frequency intra–pulmonary percussive breathing on mucus transport // Eur J Respir Dis. 1986. Vol. 69 (Suppl. 146). Р. 285–289.
28. McInturff S.L., Shaw L.I., Hodgkin J.E. et al. Intra–pulmonary percussive ventila–tion (IPV) in the treatment of COPD // Respir Care. 1985. Vol. 30. Р. 885.
29. International Consensus Conferences in Intensive Care Medicine: Non–invasive positive pressure ventilation in acute respiratory failure // Am J Respir Crit Care Med. 2001. Vol. 163. Р. 283–291.
30. Keenan S.P., Sinuff T., Cook D.J., Hill N.S. Which patients with acute exacerba–tion of chronic obstructive pulmonary disease benefit from non–invasive positive–pressure ventilation? A systematic review of the literature // Ann Intern Med. 2003. Vol. 138. Р. 861–870.
31. McCrory D.C., Brown C., Gelfand S.E., Bach P.B. Management of acute exacer–bations of COPD. A summary and appraisal of published evidence // Chest. 2001. Vol. 119. Р. 1190–1209.
32. Bellone A., Spagnolatti L., Massobrio M. et al. Short–term effects of expiration under positive pressure in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease and mild acidosis requiring non–invasive positive pressure ventilation // Intensive Care Med. 2002. Vol. 28. Р. 581–585.
33. Wolkove N., Kamel H., Rotaple M., Baltzan M.A. Jr. Use of a mucus clearance device enhances the bronchodilator response in patients with stable COPD // Chest. 2002. Vol. 121. Р. 702–707.
34. Vargas F. Bui H.N., Boyer A. et al. Intrapulmonary percussive ventilation in acute exacerbations of COPD patients with mild respiratory acidosis: A randomised controlled trial // Crit Care. 2005. Vol. 9. Р. 382–389.
35. Antonaglia V., Lucangelo U., Zin W.A. et al. Intrapulmonary percussive ventila–tion improves the outcome of patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmo–nary disease using a helmet. // Crit Care Med. 2006. Vol. 34. Р. 2940–2945.
36. Clini E.M., Antoni F.D., Vitacca M. et al. Intra–pulmonary percussive ventilation in tracheostomised patients: a randomised controlled trial // Intensive Care Med. 2006. Vol. 32. Р. 1994–2001.
37. Slutsky A.S. Mechanisms affecting gas transport during high frequency oscilla–tions // Crit Care Med. 1984. Vol. 12. Р. 713–717.
38. King M., Zidulka A., Phillips D.M. et al. Tracheal mucus clearance in high–frequency oscillation: Effects of peak flow rate bias // Eur Respir J. 1990. Vol. 3. Р. 6–13.
39. Ritacca F.V., Stewart T.E. Clinical review: High–frequency oscillatory ventilation in adults – A review of the literature and practical applications // Crit Care. 2003. Vol. 7. Р. 385–390.
40. O’Donoghue F.J., Catcheside P.G., Jordan A.S. et al. Effect of CPAP on intrinsic PEEP, inspiratory effort, and lung volume in severe stable COPD // Thorax. 2002. Vol. 57. Р. 533–539.
41. Nava S., Barbarito N., Piaggi G. et al. Physiological response to intrapulmonary percussive ventilation in stable COPD patients // Respir Med. 2006. Vol. 100. Р. 1526–1533.
42. Vargas F., Bui H.N., Boyer A. et al. Expiratory limitation of flow in COPD pa–tients: Interest of intrapulmonary percussive ventilation // Intensive Care Med. 2005. Vol. 31. Р. 194 (abstract).
43. Dellamonica J., Louis B., Vargas F., Brochard L. Bench testing of intrapulmonary percussive ventilation added to a conventional ventilator: pressures and volumes generated // Intensive Care Med. 2007(abstract – ESICM 2007 Berlin).


Оцените статью


Поделитесь статьей в социальных сетях

Порекомендуйте статью вашим коллегам

Предыдущая статья
Следующая статья

Авторизируйтесь или зарегистрируйтесь на сайте для того чтобы оставить комментарий.

зарегистрироваться авторизоваться
Наши партнеры
Boehringer
Jonson&Jonson
Verteks
Valeant
Teva
Takeda
Soteks
Shtada
Servier
Sanofi
Sandoz
Pharmstandart
Pfizer
 OTC Pharm
Lilly
KRKA
Ipsen
Gerofarm
Gedeon Rihter
Farmak