(Proportional Assist Ventilation)

Описательное определение. Пропорциональная вспомогательная вентиляция - режим искусственной вентиляции легких, основанной на уравнении движения [Younes M., et al., 1992; Bigatello L. M., et al., 1997]. Уравнение движения для системы органов дыхания:

PAW + PMUS = объем х эластичность + поток х сопротивление,

где PAW - давление, созданное вентилятором, а PMUS - давление, созданное дыхательными мышцами. Чем больший объем и большая эластичность, тем большее давление требуется (или большее давление, создаваемое вентилятором, или большее дыхательное мышечное усилие пациента). Точно так же, как увеличивается сопротивление или поток, должно увеличиться давление, создаваемое вентилятором или дыхательной мускулатурой. Эта пропорциональность – отличительный признак PAV. Независимо от изменений усилий пациента, вентилятор продолжает выполнять одинаковый процент работы.

Режим PAV позволяет вентилятору изменять давление (контроль давления) чтобы всегда выполнять работу пропорционально усилию пациента. Поскольку левая сторона уравнения включает и давление вентилятора, и давление мускулатуры пациента, вентилятор может определять результат своей работы, основываясь на текущем измерении эластичности (обратная величина комплайнса) и сопротивления. Режим PAV требует установки только традиционных значений РЕЕР и FiO2. Другие устанавливаемые значения – процент вспомогательного объема (преодолевать эластичность) и процент вспомогательного потока (преодолевать сопротивление). PAV все еще остается достаточно новым режимом, и пока не известно, имеется ли какая-либо причина устанавливать вспомогательные настройки на любые другие значения, отличные от 80%.

Другие термины. Этот режим был назван проектировщиком Magdy Younes. До настоящего времени, никакие новые термины для PAV не были введены.

Терминология производителя. Еще 2 года назад только Drager ввели версию PAV. К настоящему времени Puritan Bennett. Оба производителя называют режим PAV.

Классификация. PAV использует измерение эластичности и сопротивления для определения выхода вентилятора. PAV – это управляемый давлением, запускаемый пациентом, поток-цикличный режим ИВЛ. Давление доставленное – это не установленное, как в режиме поддержки давлением, но изменяется как кратное из суммы сигналов потока и объема. Настройки безопасности для высокого давления и высокого ДО также могут быть установлены и ограничивают дыхание. Доставленное давление изменяется от дыхания к дыханию в зависимости от эластичности, сопротивления, и требования потока. Как правило, PAV устанавливается, чтобы преодолеть 80% нагрузки эластичности и сопротивления.

В режиме PAV, если вспомогательные объем и поток установлены на 80% (для преодоления 80% нагрузки эластичности и сопротивления), при увеличении дыхательного объема пациента, давление, применяемое вентилятором, также увеличивается. Процент работы пациента остается таким же, независимо от объема.

Основные трудности в успешном осуществлении PAV включают: точное и мгновенное «от дыхания к дыханию» измерение эластичности и сопротивления; объединенные эффекты сопротивления интубационной трубки и autoРЕЕР; проблему нелинейности эластичности и сопротивления, и эффекта, названного «беглец». «Беглец» - это форма сверхподдержки, которая появляется, когда эластичность резко улучшается или измерена неточно и вентилятор продолжает обеспечивать объем после того, как пациент закончил вдох. Это может привести к перерастяжению, усугублению ловушки воздуха, и, потенциально, баротравме. Это требует установки тревог высокого давления и дыхательного объема. Необходимо отметить, что PAV всегда запускается пациентом, поэтому в случае апноэ должен быть предусмотрен резервный способ вентиляции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, представляется конструктивным использовать следующие термины и правила для их объединения в создании последовательной классификации и построения удобного словаря режимов ИВЛ:

Принудительное дыхание: вдох инициирован механизмом;

Спонтанное дыхание: вдох инициирован пациентом и осуществляется им;

CMV: непрерывная принудительная вентиляция - каждое дыхание принудительное;

IMV: перемежающаяся (вызванная машиной) принудительная вентиляция (дыхание) с непосредственными дыханиями, позволенными между принудительными;

SIMV: синхронизированная перемежающаяся (вызванная пациентом или механизмом) принудительная вентиляция (дыхание) с непосредственными дыханиями, позволенными между принудительными;

CSV (обычно называемая PSV): непрерывная спонтанная вентиляция - каждое дыхание спонтанное;

Контроль давления: вентилятор пытается поддерживать заданную форму кривой давления в дыхательных путях в течение вдоха;

Контроль объема / потока: вентилятор пытается поддерживать заданную форму кривой объема или потока в течение вдоха; прямой контроль потока, подразумевает косвенный контроль объема и наоборот;

Двойной контроль: две переменные контролируются независимыми, но синергичными петлями с обратной связью;

Поддержка вдоха: поток вдоха связан с повышением трансреспираторного давления выше начального (baseline) и вызван внешним агентом (вентилятор помогает пациенту дышать).

Следующий шаг в классификации режимов это использование простого рассуждения, от общего к частному, применительно к характеристике принудительного и спонтанного дыханий (по типу иерархического порядка). Схема 1 иллюстрирует эту концепцию: выбрав тип дыхания (принудительное или спонтанное), можно добавлять деталь, описывая возможные контролируемые переменные. После этого могут быть выбраны переменные фаз дыхательного цикла.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бурлаков Р.И., Гальперин Ю.Ш., Юревич В.М. Искусственная вентиляция легких (принципы, методы, аппаратура). – М.: Медицина, 1986. – 240 с.

2. Гальперин Ю.С., Кассиль В.Л. Особенности влияния различных форм кривых скорости вдувания газа во время ИВЛ // Анестез. и реанматол. -1996. -№1. - С.39-42.

3. Гальперин Ю.С., Кассиль В.Л. Режимы искусственной и вспомогательной вентиляции легких. Классификация и определения // Вестн. интенс. терапии. - 1996. - № 2-3. - С.3-11.

4. Гейронимус Т.В. Искусственная вентиляция легких.: Пер. с англ. - М.: Медицина, 1975. - 176 с.

5. Зильбер А.П. Респираторная терапия в повседневной практике. – Ташкент: Медицина, 1986. - 400 с.

6. Кассиль В.Л. Искусственная вентиляция легких в интенсивной терапии. – М.: Медицина, 1987. – 256 с.

7. Кассиль В.Л., Лескин Г.С. Современные методы искусственной и вспомогательной вентиляции легких // Анестез. и реаниматол. - 1994. - №3. - С.3-6.

8. Кассиль В.Л., Лескин Г.С., Выжигина М.А. Респираторная поддержка: Руководство по искусственной и вспомогательной вентиляции легких в анестезиологии и интенсивной терапии. - М.: Медицина, 1997. - 320 с.

9. Кассиль В.Л., Рябова Н.М. Искусственная вентиляция легких в реаниматологии. - М.: Медицина, 1977. - 259 с.

10. Конюков Ю.А., Картавенко В.И. Вентиляция легких со вспомогательным давлением. Технические аспекты и особенности применения // Анестез. и реаниматол. -1995. - №4. - С.49-57.

11. Левшанков А.И. Искусственная и вспомогательная вентиляция легких современными аппаратами. – Спб.: ВМедА, Б. и., 1993. - 138 с.

12. Сметнев А.С., Юревич В.М. Респираторная терапия в клинике внутренних болезней. – М.: Медицина, 1984. - 224 с.

13. Abraham E., Yoshihara G.: Cardiorespiratory effects of pressure controlled inverse ratio ventilation in severe respiratory failure // Chest – 1989. – Vol.96. – P.1356-1359.

14. Amato M. B. P., Barbos C. S. V., Bonassa J., et al: Volume assisted pressure support ventilation (VAPSV): a new approach for reducing muscle workload during acute respiratory failure // Chest – 1992. - Vol.102. – P.1225-1234.

15. Barach A. L. Inhalation therapy: Historical background // Anesthesiology. - 1962. - Vol.23. – P.407-411.

16. Bersten A. D., Rutten A. J., Vedig A. E., Skowronski G. A.: Additional work of breathing imposed by endotracheal tubes, breathing circuits, and intensive care ventilators // Crit Care Med – 1989. – Vol.17. –P.671-680.

17. Bersten A. D., Rutten A. J., Vedig A. E.: Efficacy of pressure support in compensating for apparatus work // Anaesth Intensive Care. - 1993. – Vol.21. – P.67-71.

18. Bigatello L. M., Nishimura M., Imanaka H., et al: Unloading of the work of breathing by proportional assist ventilation in a lung model // Crit Care Med – 1997. – Vol.25. – P.267-272.

19. Branson R. D., Campbell R. S.: Modes of Ventilator Operation. In: MacIntyre N. R., Branson R. D. (Ed): Mechanical Ventilation. – Philadelphia. - W. B. Saunders Company, 2001, P.51-84.

20. Branson R. D., Chatbum R. L.: Technical description and classification of modes of ventilator operation // Respir Care - 1992. – Vol.37. – P.1026-1044.

21. Branson R. D., Maclntyre N. R.: Dual control modes of mechanical ventilation // Respir Care – 1996. – Vol.41. – P.294-305.

22. Brochard L., Rua F., Lorini H., et al: Inspiratory pressure support compensates for the additional work of breathing caused by the endotracheal tube // Anesthesiology - 1991. – Vol.75. – P.739-745.

23. Burton G. G., Hodgkin J. E., Ward J. J. Respiratory care: a guide to clinical practice. - 4th ed. - New York.: Lippincott-Raven Publishers, 1997, P.643-811.

24. Campbell R. S., Sinamban R. P., Johannigman J. A., et al: Clinical evaluation of a new closed loop ventilation mode: adaptive support ventilation // Respir Care – 1998. - Vol.43. – P.856 (abstract).

25. Chatburn R. L., Branson R. D.: Classification of Mechanical Ventilators. In: MacIntyre N. R., Branson R. D. (Ed): Mechanical Ventilation. – Philadelphia. - W. B. Saunders Company, 2001, P.1-50.

26. Chatburn R. L., Primiano F. P. Jr.: Mathematical models of respiratory mechanics. In: Chatburn R. L., Craig K. C. (eds): Fundamentals of Respiratory Care Research. – Norwalk. - CT: Appleton & Lange, 1988.

27. Chatburn R. L.: A new system for understanding mechanical ventilators // Respir Care. - 1991. - Vol.36. - P.1123-1155.

28. Chatburn R. L.: Classification of mechanical ventilators // Respir. Care –1992. – Vol.37. – P.1009-1025.

29. Colice G. L.: Historical background. In Tobin M. J. (ed): Principles and practice of mechanical ventilation. - New York. - McGraw-Hill, 1994, P.327-331.

30. Downs J. B., Stock M. C.: Airway pressure release ventilation: a new concept in ventilatory support // Crit Care Med. – 1987. – Vol.15. – P.459-461.

31. Fabry B., Guttman J., Eberhard L., Wolff G.: Automatic compensation of endotracheal tube resistance in spontaneous breathing patients // Technol Health Care – 1994. – Vol.1. – P.281-291.

32. Fabry B., Zappe D., Guttman J., et al: Breathing pattern and additional work of breathing in spontaneously breathing patients with different ventilatory demand during inspiratory pressure support and automatic tube compensation // Intensive Care Med – 1997. –Vol.23. – P.545-552.

33. Garner W., Downs J. B., Stock M. C., et al: Airway pressure release ventilation (APRV): a human trial // Chest – 1988. – Vol.94. – P.779-781.

34. Guttmann J., Bernhard H., Mols G., et al: Respiratory comfort of automatic tube compensation and inspiratory pressure support in conscious humans // Intensive Care Med – 1997. – Vol.23. – P.1119-1124.

35. Guttmann J., Eberhard L., Fabry B., et al: Continuous calculation of intratracheal pressure in tracheally intubated patients // Anesthesiology - 1993. –Vol.79. – P.503-513.

36. Haas C. F., Branson R. D., Folk L. M., et al: Patient determined inspiratory flow during assisted mechanical ventilation // Respir Care – 1995. – Vol.40. – P.716-721.

37. Helmholz H. F. Oxygen therapy in the 1940’s. In: Smith G. A. (ed): Respiratory Care: Evolution of a profession. - Lexena KS, Applied Measurement Professionals, 1989, P.14-17.

38. Kacmarek R. M.: Modern condition of the new modes of artificial ventilation. // Internet publ., ICU Harvard’s medical school, Boston, 2000.

39. Lain D. C., DiBenedetto R., Morris S. L., et al: Pressure control inverse ratio ventilation as a method to reduce peak inspiratory pressure and provide adequate ventilation and oxygenation // Chest – 1989. - Vol.95. – P.1081-1088.

40. Laubscher T. P., Frutiger A., Fanconi S., Brunner J. X.: The automatic selection of ventilation parameters during the initial phase of mechanical ventilation // Intensive Care Med – 1996. – Vol.22. – P. 199-207.

41. Laubscher T. P., Frutiger A., Fanconi S., et al: Automatic selection of tidal volume, respiratory frequency and minute volume in intubated ICU patients as startup procedure for closed-loop controlled ventilation // Int J Clin Monit Comput. – 1994. – Vol.11. – P. 19-30.

42. Leigh J. M. The evolution of oxygen therapy apparatus // Anaesthesia. - 1974. - Vol.29. – P.426-427.

43. Luce J. M., Pierson D. J., Hudson L. D.: Intermittent mandatory ventilation // Chest. - 1981. - Vol.79. - P.678-685.

44. Maclntyre N. R.: Respiratory function during pressure support ventilation // Chest. - 1986. – Vol.89. – P.677-683.

45. Maclntyre N. R.: Weaning from mechanical ventilatory support: volume-assisting intermittent breaths versus pressure-assisting every breath // Respir Care. – 1988. – Vol.33. – P.121-125.

46. Mörch E. T.: History of mechanical ventilation. In: Kirby R. R., Banner M. J., Downs J. B. (eds): Clinical applications of ventilatory support. - New York.: Churchill Livingstone, 1990, P.17-24.

47. Murphy D. F., Dobb G. D.: Effect of pressure support of spontaneous breathing during intermittent mandatory ventilation // Crit Care Med. – 1987. – Vol.15. – P.612-613.

48. Mushin W. W., Rendell-Baker L., Thompson P. W., Маpelson W. W.: Automatatic ventilation of the lungs. – Oxford. -Blackwell Scientific Publications. - 1980. - P.62-166.

49. O’Donohue W. J.,Plummer A. L.: Magnitude of usage and cost of home oxygen therapy in the United States // Chest – 1994. – Vol.107. – P.301-302.

50. Ranieri V. M., Grasso S., Mascia L., et al: Effects of proportional assist ventilation on inspiratory muscle effort in patients with chronic obstructive pulmonary disease and acute respiratory failure // Anesthesiology – 1997. – Vol.86. – P.79-81.

51. Sassoon C. S. H., Mahutte C. K., Light R. W.: Ventilator modes old and new // Crit Care Clin. - 1990. – Vol.6. – P.605-634.

52. Sassoon C. S. H.: Positive pressure ventilation: alternate modes // Chest. - 1991. – Vol.100. - P.1421-1429.

53. Shapiro B. A., Harrison R. A., Walton J. R., Davison R.: Intermittent demand ventilation: a new technique for supporting ventilation in critically ill patients // Respir Care. – 1976. –Vol.21. - P.521-525.

54. Shapiro M., Wilson R. K., Casar G., et al: Work of breathing through different sized endotracheal tubes // Crit Care Med – 1986. – Vol.14. – P.1028-1031.

55. Stock M. C., Downs J. B.: Airway pressure release ventilation: a new approach to ventilation support during acute lung injury // Respir Care. – 1987. – Vol.32. – P.517-524.

56. Stocker R., Fabry B., Haberthur C.: New modes of ventilatory support in spontaneously breathing intubated patients. In: Vincent J. L. (ed): Yearbook of Intensive Care and Emergency Medicine, Vol.12, Berlin, Springer-Verlag, 1997, P.514-533.

57. Weiler N., Eberle B., Latorre F., et al: Adaptive lung ventilation // Anaesthetist – 1996. – Vol.45. – P.950-956.

58. Weisman I. M., Rinaldo J. E., Rogers R. M., et al.: Intermittent mandatory ventilation // Am Rev Respir Dis. - 1983. - Vol.127. - P.641-647.

59. Younes M., Puddy A., Robert D., et al: Proportional assist ventilation: results of an initial clinical trial // Am Rev Respir Dis – 1992. – Vol.145. – P.121-129.

60. Younes M.: Proportional assist ventilation, a new approach to ventilatory support // Am Rev Respir Dis - 1992. –Vol.145. – P.114-120.