Khomenko_E_A_-_Grafichesky_analiz_potoka_davle

экспираторного потока, который обсуждается далее. Рисунок 1

всего дыхательного цикла (ТСТ - total cycle time). В этом случае, смена вдоха и выдоха осуществляется в соответствии с временным циклом (time cycled); б) пациент делает дыхательное усилие и происходит определенное изменение в системе, соответствующее заданной чувствительности вентилятора, как правило, это снижение давления в контуре или увеличение потока. В этом случае переключение с выдоха на вдох осуществляется за счет усилия пациента (patient cycled). Первый вариант часто называется «контролируемым» вдохом, а второй - «вспомогательным» вдохом.

2 - наибольший инспираторный поток, часто упоминаемый как «пиковый» поток. Для механического объем-циклического вдоха пиковый поток, как правило, является установленной величиной. Однако, поток также можно задавать косвенным образом, устанавливая объем или давление плюс время вдоха, за которое вентилятор должен подать этот объем или в течение которого поддерживать заданное давление. Принимая во внимание, что при объемной вентиляции установлен постоянный поток (пример на рисунке 1), то пиковый исток здесь представляет заданный постоянный поток.

Если поток не постоянен, как, например, когда фор^а потока синусоидальная, то пжовый поток отмечается в различных точках инспираторного цикла (:;мотри рисунок 4 - примеры различных форм потока). Средний инспираторный поток в течение цикла можно рассчитать по формуле:

3 - конец вдоха и прекращение подачи потока. Этот момент может наступать при подаче > • < >. заданного объема («объем циклический»), по достижение заданного потока («потокциклический»), ;, заданного давления («прессе циклический»), или по истечению времени вдоха («тайм-циклический»).

4 - длительность инспираторного потока, часто \ юминаемая как время вдоха. Время вдоха при объем-циклической вентиляции, как правило, определяется заданным объемом, пиковым потоком, и характером потока, но также, может быть и заданной в :личиной ''смотри обсуждение под №2, выше). При некоторых обстоятельствах инспираторное время ь.ожет на самом деле превышать

Перевод ЕЛ. Хоменно, 01-02.2002, СПб Характер подачи потока на Рисунке 1 имеет форму квадратной волны, это означает, что поток

имеет постоянное значение от начала вдоха, на протяжении всего времени t+нспираторной фазы. В реальной ситуации невозможно достичь «истинной» квадратной кривой, представленной на Рисунке 1. Устройства подачи потока обладают собственным временем реакции, т.е., временем, которое необходимо для ускорения потока от нулевого значения до заданного пикового значения.

Также, некоторое время необходимо для возвращения потока к нулевому значению в конце инспираторной фазы. Такая временная задержка обуславливает наличие небольшого положительного наклона в начале инспираторной фазы и небольшого отрицательного наклона в конце инспираторной фазы. Феномен времени реакции иллюстрируется на Рисунке 2, путем наложения «модифицированной» квадратной кривой на теоретически «истинную» квадратную кривую, изображенную на Рисунке 1. Рисунок 2

Рисунок 2. График постоянного инспираторного потока -модифицированный с учетом времени реакции.

Наконец, в более ранних моделях вентиляторов с высоким внутренним комплайнсом и низким движущим давлением, подача потока могла значительно осложняться по причине возникновения обратного давления в контуре пациента. Разработки вентиляторов второго и третьего поколения имеют меньший внутренний комплайнс и более высокое движущее давление, что выражается в меньшем влиянии на подачу потока. Тем не менее, при высоком значении пикового инспираторного давления можно наблюдать некоторое небольшое снижение пикового потока и пропорциональное увеличение времени вдоха. Это продемонстрировано на Рисунке 3, где «модифицированная» квадратная кривая наложена на «истинную» квадратную кривую. Площадь под двумя кривыми совпадает, что отражает одинаковый доставляемый объем. Рисунок 3

Рисунок 3. График постоянного инспираторного потока -модифицированный с учетом обратного давления.

Последнее поколение вентиляторов дает возможность предсказуемо изменять характер типично квадратной кривой инспираторного потока при объем-циклических вдохах. Возможные варианты включают восходящий, нисходящий и синусоидный характер кривой. На Рисунке 4 представлены эти различные формы потоков. При заданном пиковом потоке объем-циклического вдоха обратите внимание, что время инспираторной фазы варьирует таким образом, что бы площадь под кривой, и вместе с ней доставляемый объем, оставались одинаковыми. ; ; Перевод Е.А. Хоренко, 01-02.2002, СПб Рисунок 4

Рисунок 4. Модификации графика инспираторного потока -объем циклические вдохи. Графин инспираторного потока - спонтанный вдох Характеристики графика инспираторного потока при спонтанном вдохе (Рисунок 5) в основном

определяются характером потребности пациента. Другими словами, при спонтанном вдохе величина и длительность потока находятся в пропорциональной зависимости от потребности пациента. Характер кривой также определяется пациентом, однако, в начале и в конце инспираторной фазы на него может оказывать минимальное влияние время реакции триггер! ой системы. На Рисунке 5 представлен график инспираторного потока при спонтанном вдохе, обратите внимание, что в норме характер кривой приближается к синусоиде. Пунктирная линия отрахоет график экспираторного потока, который обсуждается далее. Рисунок 5

Рисунок 5. График инспираторного потока - спонтанный адох. На рисунке 5: 1.- начало вдоха.

2.- величина инспираторного потока, т.е. пиковый поток. 3.- конец вдоха.

4.- длительность инспираторного потока, т.е. время вдоха. График экспираторного потока.

Выдох, как правило, является пассивным маневром, как при механичес/.ом, так и при спонтанном вдохе.

Величина, длительность и характер графика экспираторного потока определяются комплайнсом

(CI) и

сопротивлением, как дыхательных путей пациента (Raw), так и контура пациента. Наиболее значимой характеристикой контура пациента является размер и длина эндсграхеальной трубки, внутренний

диаметр и длина контура вентилятора, сопротивление потоку клапана выдоха/системы мониторинга объема. Неврологические расстройства и дыхательная недостаточность могут привести к активному

включению дыхательной мускулатуры во время экспираторной фазы. Такая активность пациента может также влиять на величину, длительность и характер графика экспираторного потока.

На Рисунке 6 представлен график экспираторного потока вместе с графиком инспираторного потока для механического вдоха (пунктирная линия). Экспираторный поток показан ниже нулевой линии.

Перевод Е.А.Хоменко, 01-02.2002, СПб Рисунок 6

правило, больше чем спонтанный VT, пиковый экспираторный поток при принудительном вдохе, как правило, выше, чем при спонтанном вдохе.

3.- конец экспираторного потока. Эта точка, в месте начала следующего механического вдоха, имеет значение для оценки соотношения времени вдоха и выдоха (I:E ratio), а также для определения потенциальной задержки воздуха в дыхательных путях.

4.- длительность экспираторного потока. Этот показатель не следует путать с общим временем экспираторной фазы (смотри пункт 5 ниже).

5.- общее доступное экспираторное время и составляет величину - общее время дыхательного цикла минус реальное инспираторное время.

Поскольку характеристики контура пациента, которые влияют на характер экспираторного потока, как правило, остаются неизменными, то любые заметные изменения кривой экспираторного потока могут быть связаны только с изменениями комплайнса и сопротивления дыхательных путей пациента, либо с активностью пациента. Например, повышение сопротивления вследствие бронхоспазма или аккумуляции мокроты в дыхательных путях (т.е. обструкция дыхательных путей) может привести к снижению пикового экспираторного потока и увеличению продолжительности экспираторного потока. Это проиллюстрировано на Рисунке 7 путем наложения абнормальной кривой экспираторного потока на нормальный график экспираторного потока. Рисунок 7 Перевод Е.А. Хоменко, 01-02.2002, СПб

На рисунке 7 важно понять, что если длительность экспираторного потока (1.) превышает доступное экспираторное время (2.), то происходит задержка воздуха в дыхательных путях по причине неполного выдоха. Это будет обсуждаться более детально в дальнейшем.

Как показано, на Рисунке 8, если пациент начинает активно использовать свою дыхательную мускулатуру во время экспираторной фазы, то это может привести к повышению значения пикового экспираторного потока (1.) и укорочению длительности экспираторного потока (2.). Для подтверждения этого феномена необходимо параллельно с графиком экспираторного потока пронаблюдать за пациентом. Рисунок 8 -

Измерение давления - введение.

Давление как правило измеряется в контуре вентилятора, например, в тройнике пациента. Его также можно измерять в инспираторном или экспираторном сегме-те внутри вентилятора. Несмотря на то, что дыхательные пути отделены посредством эндотрахеальнс.. трубки, эти значения давления все же считают как давление в дыхательных путях (Paw). Се.,:оры давления должны обладать способностью измерять величины до 150 см Н2О, а также должны быть устойчивыми к воздействию жидкости и дыхательных секретов пациента.

„ Кривая давления при механическом и спонтанном вдохе тлеет явные отличия и состоит из нескольких компонентов. Графики давления могут оказать помощь в оценке механизмов переключения циклов (смена выдоха на вдох), временных факторов, и взаимодействия между пациентом и аппаратом.

Графики давления.

Исследуя график давления можно легко отличить механический вдох от спонтанного. График давления при типичном спонтанном вдохе в клапанной «демандной» системе представлен на Рисунке 9.

Перевод Е.А. Хоменко, 01-02.2002, СПб Рисунок 9

Рисунок 9. График давления - спонтанный вдох. ~'\ На рисунке 9: 1.- падение давления при вдохе. Степень снижения давления зависит от пиковой

скорости инспираторного потока пациента, предела чувствительности вспомогательной системы, и времени реакции системы подачи потока.

2.- повышение давления во время экспираторной фазы. Это увеличение давления обусловлено наличием сопротивления потоку в экспираторном сегменте контура пациента. Величина повышения давления варьирует вместе с пиковой скоростью экспираторного потока. Поскольку

пиковая скорость экспираторного потока возрастает когда дыхательная мускулатура включается во время экспираторной фазы, давление может увеличиться более выражено, если пациент активно или с усилием осуществляет выдох. Кроме того, высокий уровень постоянного потока, проходящего через контур вентилятора, может также увеличивать подъем давления во время выдоха (см. Рисунок 55).

На рисунке 10 представлен типичный график давления при механическом вдохе (с положительным давлением). Рисунок 10

Рисунок 10. График давления - механический вдох.

На рисунке 10: 1.-пиковое раздувающее давление, или пиковое инспираторное давление, оно определяется комплайнсом пациента, контура и сопротивлением, также как и доставляемым дыхательным объемом и скоростью потока.

2.-инспираторное время.

3.- длительность фазы положительного давления.

Термин «раздувающее давление» подразумевает давление необходимое для доставки дыхательного объема. Раздувающее давление состоит из двух компонентов, давление вследствие сопротивления потоку и давление растягивающее легкие. Эти два компонента отображены на Рисунке 11. Этот график давления отображает механический вдох с инспираторной паузой (т.е., легкие поддерживаются раздутыми после того, как инспираторный поток прекратился).

Рисунок 11 Перевод Е.А. Хоменко, 01-02.2002, СПб

Рисунок 11. Составляющие раздувающего давления.

Обратите внимание, что на Рисунке 11: 1.- пиковое давление в дыхательных путях (peak Paw) и отражает максимальное давление, приложенное к проксимальной части дыхательных путей для создания потока и изменения объема. Напротив,

2.- отражает плато давления в дыхательных путях (plateau Paw) и представляет собой давление, необходимое для растяжения альвеол (в условиях отсутствия потока). Обратите внимание, поскольку альвеолы находятся в нижней части дыхательных путей, то максимальное альвеолярное давление - это plateau Paw, а не peak Paw.

При данном дыхательном объеме, график давления может -лениться в зависимости от скорости потока, характера потока, сопротивления дыхательных путей и .омплайнса легких. На Рисунке 12 показано изменение раздувающего давления Paw и плато Paw по сравнению с исходным состоянием, когда повышается сопротивление дыхательных путей, когда скорость потока повышается, или когда снижается комплайнс легких.

Рисунок 12

Рисунок 12. Графики давления - влияние сопротивления, потока и комплайкса при данном Vt. Термин «экспираторное давление» относится к давлению в контуре вентилятора во время экспираторной фазы. На Рисунках 9 и 10 (см. выше), где изображен график давления при спонтанном и механическом вдохе, кривая начинается и заканчивается на нулевом исходном уровне. Однако, если бы использовалось положительное давление в конце выдоха (ПДКВ), то кривая давления начиналась и заканчивалась бы на уровне заданного ПДКВ, как показано на Рисунке 13.

Рисунок 13 Перевод Е.А. Хоменко, 01-02.2002, СПб ДАВЛЕНИЕ см Н2О

ВРЕМЯ -*- Рисунок 13. Повышение экспираторного давления.

. -:.\-

Повышение экспираторного давления в контуре может предотвратить коллапс пораженных альвеол. Такое повышение давления можно получить, регулируя клапан выдоха или укорачивая экспираторное время до момента, когда альвеолы не могут полностью опорожниться (задержка воздуха). Это показано на Рисунке 14 ниже и более детально обсуждается далее. Обратите внимание, что поскольку экспираторное давление измеряется в контуре вентилятора, положительное экспираторное альвеолярное давление, обусловленное неполным опорожнением (внутреннее или ауто-ПДКВ), не будет определяться при таком измерении (Рисунок 14, нижняя панель).

Рисунок 14 Перевод Е.А. Хоменко, 01-02.2002, СПб

Рисунок 14. Создание повышенного давления на выдохе.

Кроме раздувающего давления и экспираторного давления, другим важным показателем является среднее давление в дыхательных путях (mean Paw). Среднее Paw отражает усредненное давление в дыхательных путях за определенное время и эта величина коррелирует с такими эффектами механической вентиляции с положительным давлением, как стабилизация альвеол и наполнение камер сердца. Среднее Paw испытывает влияние как со стороны пикового Paw, так и со стороны ПДКВ, а также соотношения вдох : выдох (I : Е ratio). Оно также отражает как механические, так и спонтанные вдохи в режимах, где возможны оба типа дыханий.

Хотя среднее давление невозможно прямо наблюдать на [рафике давления, оно концептуально представлено на Рисунке 15. Среднее Paw, как правило, выводится из измерений давления на множестве коротких интервалов. Эти измерения за определенный временной интервал суммируются и делятся на количество временных отрезков, что и дает среднее Pa.v (т.е., (Р1+Р2+....+Рп)/п).

Рисунок 15

Рисунок 15. Среднее давление в дыхательных путях (Paw).

На графике давления можно распознать механизм переключения циклов для механического вдоха, т.е. чем определяется включение инспираторного потока oi вентилятора. На Рисунке 10 (смотри выше), начало вдоха является зависимым от времени, т.е. тайм-циклическим, а не инициируется пациентом (смена выдоха на вдох по истечении определенного времени). Это видно из того, что перед началом увеличения давления отсутствует фаза снижения давления. На Рисунке 16 представлен механический вдох, который инициируется пациентом (т.е., смена выдоха на вдох запускается усилием пациента).

Рисунок 16 Перевод ЕЛ. Хоменко, 01-02.2002, СПб

Рисунок 16. Механический вдох, инициированный пациентом.

На рисунке 16 обратите внимание -давление может продолжать падать ниже предела чувствительности вспомогательной системы, пока не запущен вспомогательный вдох, и поток не начал поступать в контур пациента (реактивность системы).

При неадекватно заданной чувствительности вспомогательной системы или при поверхностном

1.- и 2.- отражают поверхностные вдохи пациента, которые не превышают предела чувствительности вспомогательной системы и, следовательно, не приводят к инициированию вспомогательного вдоха. В этих условиях, в зависимости от дизайна вентилятора, при спонтанном вдохе возможно три варианта: а) пациент вдыхает газ из резервуара или из постоянного потока, или б) пациент запускает триггерную систему, которая подает дополнительный поток для поддержания исходного Paw ("leak makeup" -устранение утечки), или с) никакого потока не поступает вообще. 3.- тайм циклический механический вдох, который начинается в независимости от активности пациента.

Если график давления для одного вдоха позволяет определить инспираторное время, длительность наличия положительного давления, то для определения других временных характеристик, таких как доступное экспираторное время и соотношение I : Е (вдох / выдох), необходима серия кривых давления. Это продемонстрировано на Рисунке 18.

....

Рисунок 18