Painekontrolloitu ilmanvaihto

PCV: n käyttö potilaan kliinisen hoitokuurin alkuvaiheessa saattaa parantaa hoitotuloksia.

Marshall L. Post, RRT

Ylipainetuuletus (vastakohtana alipainetuuletukselle) on ollut koneellisen ilmanvaihdon peruslähestymistapa 1950-luvun lopulta lähtien. varhaisimmissa ylipainetuuletuksissa käyttäjän oli asetettava tietty paine; kone toimitti virtauksen, kunnes paine saavutettiin. Siinä vaiheessa hengityskone pyörähti umpeen, jolloin annettu vuorovesitilavuus riippui siitä, kuinka nopeasti esiasetettu paine saavutettiin. Mikä tahansa, mikä aiheutti alueellisia muutoksia vaatimustenmukaisuudessa (kuten potilaan asento) tai resistenssissä (kuten bronkospasmi), johti ei-toivottuun-ja usein tunnistamattomaan-vuorovesimäärien vähenemiseen (ja myöhemmin hypoventilaatioon) johtuen koneen ennenaikaisesta siirtymisestä ulosvirtausvaiheeseen.

Tilavuussyklinen (VC) ilmanvaihto otettiin käyttöön 1960-luvun lopulla. Tällainen ilmanvaihto takaa tasaisen, määrätyn vuorovesitilavuuden, ja se on ollut valintamenetelmä 1970-luvulta lähtien. vaikka vuorovesitilavuus on yhdenmukainen tilavuussyklisen ilmanvaihdon kanssa, muutokset vaatimustenmukaisuudessa tai resistanssissa johtavat keuhkojen sisällä syntyvän paineen kasvuun. Tämä voi aiheuttaa barotraumaa ja volutraumaa. Eräässä mielessä hypoventilaatio-ongelman ratkaisu loi liiallisen paineen / tilavuuden ongelman.

paineensäätö

useimpiin uudemman sukupolven tuulettimiin on saatavana paineohjattu ilmanvaihto (PCV). PCV: ssä paine on ohjattu parametri ja aika on signaali, joka lopettaa inspiraation, ja toimitettu vuorovesitilavuus määräytyy näiden parametrien mukaan. Suurin virtaus tapahtuu innoituksen alussa, jolloin ylemmät hengitystiet latautuvat sisäänhengityssyklin alussa ja paineen tasaantumiselle jää enemmän aikaa. Virtaus hidastuu eksponentiaalisesti nousevan paineen funktiona,ja esiasetettu sisäänhengityspaine säilyy käyttäjän asettaman sisäänhengitysajan ajan.

kliiniset edut

ilmanvaihdon/perfuusion yhteensopimattomuus esiintyy usein keuhkoissa, jotka ovat heikosti yhteensopivia, kuten aikuisten hengitysvaikeusoireyhtymässä (Ards). Kun joidenkin keuhkoyksiköiden vaatimustenmukaisuus on heikompi kuin toisten, tasaisella virtausnopeudella (kuten tavanomaisella tilavuusilmastoinnilla) annettu kaasu seuraa vähiten vastusta. Tämä johtaa ilmanvaihdon epätasaiseen jakautumiseen. Kun muiden keuhkoyksiköiden hoitokyky heikkenee, hengitys huononee entisestään. Kaikkein vaatimustenmukaisimmat keuhko-yksiköt ylivirittyvät ja vähiten vaatimustenmukaiset keuhko-yksiköt jäävät alivirittyneiksi, mikä aiheuttaa ilmanvaihdon/perfuusion kohtaanto-ongelmia. Tämä aiheuttaa usein suuria paikallisia ilmanvaihtopaineita ja lisää barotrauman mahdollisuutta.

on postuloitu 1, että PCV: ssä käytetty suuri alkuvaiheen huippuvirtaus ja hidastuva sisäänhengitysvirtaus voivat johtaa ylimääräisten keuhko-yksiköiden rekrytointiin ja keuhkorakkuloiden parempaan ilmanvaihtoon (pidentyneisiin aikavakioihin). Tämä hidastava virtauksen aaltomuoto johtaa laminaarisempaan ilmavirtaukseen inspiraation lopussa, jolloin ilmanvaihto jakautuu tasaisemmin keuhkoissa ja vastusarvot poikkeavat huomattavasti keuhkojen alueelta toiselle.2

Aaltomuotoanalyysin avulla lääkäri voi optimoida sisäänhengitysajan ja vähentää edelleen ilmanvaihdon / perfuusion yhteensopimattomuutta. Ihanteellinen sisäänhengitysaika mahdollistaa sekä sisäänhengitys-että uloshengitysvirran saavuttamisen 0 L/min mekaanisen hengityksen aikana (kuva 1, sivu 74). Jos sisäänhengitysaika mekaanisille hengityksille on liian lyhyt, hengityskone siirtyy uloshengitysvaiheeseen ennen kuin sisäänhengityspaineet ehtivät tasapainottua riittävästi. Tämä johtaa siihen, että henkeytetyn vuoroveden määrä vähenee (kuva 2, sivu 74). Pidentämällä sisäänhengitysaikaa hyvin pienin askelin on mahdollista lisätä annettua vuorovesitilavuutta ja lisätä keuhkorakkuloiden ilmanvaihtoa. Varovaisuutta on kuitenkin noudatettava, jottei inspiratorinen aika kasvaisi liikaa; jos se on liian pitkä, uloshengitysvirta ei saavuta 0 L/min (lähtötilanne), ennen kuin hengityslaite siirtyy sisäänhengitysvaiheeseen (kuva 3, sivu 74). Tämä osoittaa (mutta ei kvantifioi) sisäisen positiivisen loppuläpipaineen (Peep) eli autoPEEP: n esiintymisen.

jos sisäänhengitysaika pitenee siihen pisteeseen, jossa autoPEEP syntyy, voi seurauksena olla alentunut vuorovesitilavuus. Yksi menetelmä optimaalisen sisäänhengitysajan saavuttamiseksi on lisätä sisäänhengitysaikaa 0,1 sekunnin välein, kunnes uloshengityksen vuorovesitilavuus pienenee. Tässä vaiheessa inspiratorista aikaa tulisi lyhentää 0,1 sekuntia ja pitää yllä.3

toinen mahdollinen vaara liian pitkän sisäänhengitysajan asettamisesta on hemodynaaminen kompromissi, joka johtuu lisääntyneestä intratoraasisesta paineesta. PCV johtaa yleensä korkeampaan keskimääräiseen hengitystiepaineeseen. Jotkut tutkijat ovat yhdistäneet tämän intratoraasisen paineen nousun hemodynaamiseen kompromissiin, jolle on ominaista sydämen ulostulo4: n väheneminen ja merkittävästi alentunut sydänindeksi.5

toisinaan (erityisesti kun esiasetettu hengitysnopeus on suuri) nollavirtausta ei voida saavuttaa inspiraation tai vanhentumisen aikana, mikä luo paradoksin (Kuva 4, sivu 74). Lääkärin on päätettävä, pidennetäänkö sisään-vai uloshengitysaikaa, jotta saavutetaan halutuin vuorovesitilavuus ja hemodynaamiset tulokset kyseiselle potilaalle.

hengityskoneiden aaltomuodoissa voi ilmetä merkittäviä muutoksia, kun sairastuneen keuhkon tila muuttuu, joskus hyvin lyhyessä ajassa. Tästä syystä virtausaikakäyrän huolellinen ja johdonmukainen seuranta on tärkeää. Myös vuoroveden määrän seuranta on tärkeää. PCV: ssä ei ole vuorovesitilavuustakuuta tilavuusilmoitukseen verrattuna. Potilaat voivat olla hypo – tai hyperventiloituneita, kun muutoksia hoitomyöntyvyydessä ja resistenssissä tapahtuu.

PCV: n edut

parantunut V/Q-vastaavuus

PCV: tä on käytetty yleisimmin potilailla, kuten ARDS: ää sairastavilla potilailla, joilla on merkittävästi alentunut keuhkojen hoitokyky, jolle on ominaista suuri hengityspaine ja paheneva hypoksemia huolimatta suuresta hapenjakeesta (FiO2) ja PEEP-tasosta.1,3,4,6-9 tuottamalla mekaanisen hengityksen eksponentiaalisesti hidastuvalla virtauskuviolla PCV mahdollistaa paineen tasaantumisen eri keuhkoyksiköissä asetetun ajan aikana, mikä johtaa merkittävästi pienempään paineeseen ja parempaan ilmanvaihdon jakautumiseen. Tämä vähentää barotrauman riskiä, joka johtuu näiden potilaiden tuulettamiseen usein tarvittavista korkeista paineista.

tutkimukset 1, 6-9 viittaavat siihen, että PCV parantaa valtimoiden hapetusta ja hapensaantia kudoksiin. Yksi mahdollinen selitys tälle parantuneelle hapetukselle on se, että PCV aiheuttaa alveolaarisen rekrytoinnin lisääntymistä, jolloin vaihtotyö ja kuolleen tilan ilmanvaihto vähenevät.3 koska parantunut hapetus on yhdistetty kohonneeseen keskimääräiseen hengitystien paineeseen, 2, 6, 9 tämä keskimääräinen painetaso on kirjattava ennen siirtymistä PCV: ksi; Peep-tasoja ja sisäänhengitysaikaa on säädettävä (jos mahdollista), jotta keskimääräinen hengitystien paine pysyy yhtenäisenä. Jotkut kirjoittajat ehdottavat myös, että autoPEEP on läheistä sukua hapetus5: lle ja suosittelevat käyttämään autoPEEP: tä ensisijaisena kontrollimuuttujana hapetuksessa.10

vaikean bronkospasmin yhteydessä todettu erittäin voimakas hengitysteiden resistenssi johtaa vakavaan ilmanvaihdon / perfuusion yhteensopimattomuuteen. Suuri hengitystien vastus aiheuttaa hyvin turbulenttista kaasuvirtausta, jolloin syntyy suuria huippupaineita ja ilmanvaihdon erittäin huono jakautuminen. PCV: n eksponentiaalisesti hidastuva aaltomuoto luo inspiraation lopussa enemmän laminaarista ilmavirtaa. Hengityksen antaminen tietyn ajan kuluessa” lastoittaa ” hengitystiet auki niin, että ilmanvaihto voi jakautua tasaisemmin kaasunvaihtoon osallistuviin keuhkoyksiköihin.

parantunut synkronia

joskus potilaan sisäänhengitystarve ylittää ventilaattorin virtauskyvyn VC-ilmanvaihdossa. Kun ventilaattori on asetettu tuottamaan kiinteän virtauskuvion, kuten tavanomaisessa tilavuustuuletuksessa, se ei säädä sisäänhengitystä potilaan virtaustarpeen mukaan. PCV: ssä hengityslaite vastaa virtaustoimitusta ja potilaan kysyntää, mikä tekee mekaanisista hengityksistä paljon miellyttävämpiä ja usein vähentää rauhoittavien ja halvaannuttavien lääkkeiden tarvetta.

alemmat hengitystien Huippupaineet

sama VUOROVESITILAVUUDEN asetus, joka saadaan PCV: n ja VC: n avulla, johtaa alempaan hengitystien huippupaineeseen. Tämä on virtauksen aaltomuodon funktio ja saattaa selittää barotrauman ja volutrauman pienemmän esiintyvyyden PCV: llä.

alkuasetukset

PCV: n osalta sisäänhengityksen alkupaine voidaan asettaa volume-ventilation plateau-paineeksi, josta on vähennetty PEEP. Hengitysnopeuden, Fio2: n ja PEEP-asetusten tulisi olla samat kuin volyymituuletuksessa. Sisäänhengitysaika ja sisäänhengitysaika (I:E) määritetään virtausaikakäyrän perusteella. Kun PCV: tä käytetään suuren sisäänhengitysvirtauksen ja suuren hengitystievastuksen aikaansaamiseksi, sisäänhengityspaine on kuitenkin aloitettava suhteellisen alhaiselta tasolta (yleensä < 20 cm H2O) ja sisäänhengitysajan on oltava suhteellisen lyhyt (yleensä < 1.25 sekuntia aikuisilla) liian suurten vuorovesimäärien välttämiseksi.

muutettaessa mitä tahansa tuuletusasetusta on harkittava huolellisesti muutoksen vaikutusta muihin muuttujiin. Sisäänhengityspaineen tai sisäänhengitysajan muuttaminen muuttaa annettua vuorovesitilavuutta. I:E-suhteen muuttaminen muuttaa inspiratorista aikaa ja päinvastoin. Kun muutat hengitystaajuutta, pidä sisäänhengitysaika vakiona, jotta vuorovesitilavuus ei muutu, vaikka tämä muuttaakin I:E-suhdetta. Tarkkaile virtausaikakäyrää aina muutoksia tehtäessä (jotta voidaan välittömästi määrittää muutoksen vaikutus hengitysdynamiikkaan). Tarkkaile hapetusmuutoksia, kun käsittelet muuttujia, jotka saattavat muuttaa keskimääräistä hengitystien painetta. PEEP: n lisääminen samalla, kun pidetään yllä jatkuvaa hengitysteiden huippupainetta-toisin sanoen sisäänhengityspaineen alentaminen samalla määrällä kuin PEEP: n nousu-aiheuttaa toimitetun vuorovesitilavuuden vähenemisen. Vastaavasti PEEP: n väheneminen, kun hengitysteiden huippupaine on jatkuva, johtaa vuorovesimäärän kasvuun.

siirtyminen PCV: hen

laitoksessamme varhainen siirtyminen PCV: hen sellaisilla henkilöillä, joilla on keuhkokomplikaatioiden riski (ARDS, aspiraatiopneumonia ja vastaavat), näyttää parantaneen tuloksia estämällä joitakin koneelliseen ilmanvaihtoon liittyviä vaaroja, kuten barotraumaa. Tulevissa tutkimuksissa tulisi selvittää hematokriittiarvon merkitys potilaan kliinisen kuurin alkuvaiheessa, jolloin hengitysvajaus voi olla lievempi ja yleinen fysiologinen tila voi olla parempi.

paraneminen hematokriittiarvon aloitusvaiheen jälkeen ei aina tapahdu välittömästi. Vaikka hengitysteiden huippupaineen aleneminen havaitaan usein heti, muut parannukset voivat näkyä vasta useiden minuuttien tai tuntien kuluttua. Esimerkiksi hapen kyllästyminen vähenee usein aluksi, koska aiemmin aliventiloidut yksiköt alkavat osallistua kaasunvaihtoon aiheuttaen välitöntä ilmanvaihdon/perfuusion kohtaanto-ongelmaa. Koska hemodynaamisen kompromissin merkkejä ei ole, on ehdotettu, että potilas jätetään PCV: hen, kunnes täysi stabiloituminen on sallittu.

inversio I: E-suhdelukuja ei aina tarvita. Varhaiset julkaistut raporttit6,8,10 osoittivat, että PCV:n kanssa oli aina käytettävä käänteistä I: E-suhdetta. Uudemmissa julkaistuissa raporteissa3, 5 on kyseenalaistettu tämän käsitteen hyödyllisyys. Käänteisen I:E-suhdeluvun vaikutuksista hemodynaamisiin parametreihin, kuten sydämen ulostuloon ja keuhkojen kapillaarikiilapaineeseen, on kirjoitettu paljon. Jotkut tutkijat 1, 6, 8 ovat havainneet PCV: llä olevan vain vähän tai ei lainkaan vaikutusta hemodynaamisiin muuttujiin, kun taas toiset 4,5 viittaavat merkittäviin vaikutuksiin näihin parametreihin.

eräässä tuoreessa tutkimuksessa3 todettiin, että käänteisen I:E-suhteen käyttö ei ole yleisesti välttämätöntä. Käänteisen I: E-suhteen mahdolliset haitalliset hemodynaamiset vaikutukset vaihtelevat potilaasta toiseen. Riippumatta siitä, käytetäänkö käänteissuhteita, yksittäisiä hemodynaamisia parametreja on seurattava mahdollisuuksien mukaan, ja jos haittavaikutuksia ilmenee, on ryhdyttävä korjaaviin toimenpiteisiin. Esimerkiksi korkea autoPEEP vaatii E-ajan pitenemistä joko hengitystaajuuden vähenemisellä tai I:E-suhteen nousulla (1:1:stä 1: 1.5: een).

johtopäätös

nykyiset mikroprosessorituulettimet ovat antaneet meille mahdollisuuden palata vanhaan tuuletusmuotoon, joka on paljon turvallisempi ja tehokkaampi. PCV: tä koskevat tutkimukset ovat yhä yleisempiä lääketieteellisessä kirjallisuudessa, ja suotuisista tuloksista raportoidaan koko potilaiden kirjo lapsipotilaista aikuisväestöön. Jotta PCV: n informaatioräjähdys pysyisi ajan tasalla ja tätä tuuletustilaa sovellettaisiin turvallisesti ja tehokkaasti, RCP: llä pitäisi olla perusteellinen käsitys PCV: n peruskäsitteistä.

Marshall L. Post, RRT, on senior adult critical care respiratory Therapeut in the respiratory care department at Wesley Medical Center, Wichita, Kan, and is a instructor in the respiratory therapy program at Kansas Newman College, Wichita.

1. Abraham E, Yoshihara G. painekontrolloidun ilmanvaihdon Kardiorespiratoriset vaikutukset vaikeassa hengitysvajauksessa. Rinta. 1990;98:1445-1449.
2. Marik PE, Krikorian J. Pressure-controlled ventilation in ARDS: a practical approach. Rinta. 1997;112:1102-1106.
3. Howard WR. Paineenhallintatuuletus Puritan-Bennett 7200a ventilaattorilla: algoritmin soveltaminen ja tulokset 14 potilaalle. Hengityshoito. 1993;38:32-40.
4. Chan K, Abraham E. Effects of inverse ratio ventilation on cardiorespiratory parameters in severe respiratory failure. Rinta. 1992;102:1556-1661.
5. Mercat a, Graini L, Teboul JL, Lenique F, Richard C. paine-ohjatun ilmanvaihdon Kardiorespiratoriset vaikutukset käänteissuhteella ja ilman sitä aikuisen hengitysvaikeusoireyhtymässä. Rinta. 1993;104:871-875.
6. Lain DC, DiBenedetto R, Morris SL, Nguyen AV, Saulters R, Causey D. paineensäätö käänteissuhteessa ilmanvaihdon menetelmänä, jolla vähennetään sisäilman huippupainetta ja varmistetaan riittävä ilmanvaihto ja hapetus. Rinta. 1989;95:1081-1088.
7. Sharma s, Mullins RJ, Trunkey DD. Keuhkotuhopotilaiden hengityshoito. Am J Surg. 1996; 172: 529-532.
8. Tharrat RS, Allen RP, Albertson TE. Paine kontrolloitu käänteissuhde tuuletus vaikeassa aikuisen hengitysvajauksessa. Rinta. 1988;94:7855-7862.
9. Armstrong BW, MacIntyre NR. Paine-ohjattu käänteissuhde-ilmanvaihto, joka estää ilman ansastuksen aikuisen hengitysvaikeusoireyhtymässä. Crit Care Med. 1995;23:279-285.
10. East TD, Bohm SH, Wallace CJ, et al. Onnistunut tietokoneistettu protokolla paineenhallinnan käänteissuhteen ventiloinnin kliiniseen hallintaan ARDS-potilailla. Rinta. 1992;101:697-710.