Um lá plicní ventilace, ventilátory, ventila ní režimy

Transkript

1 Um lá plicní ventilace, ventilátory, ventila ní režimy

2 Historie UPV Starov ký Egypt, ecko a ím - resuscitace dechu a zajišt ní DC - Galénos St edov k - všeobecn p ijímána jeho koncepce, celkov odklon od pozorování a experimentu vedl k ustrnutí v této oblasti Renesance - Vesalius a jeho následovníci v 16.a 17. stol. - dosp l k provád ní UPV, technika vdechování vzduchu skrze rákosové stéblo zavedené tracheotomií do pr dušnice 17.století - metoda UPV je odborné léka ské ve ejnosti známa 18.století - popsána úsp šná resuscitace pomocí dýchání z úst do úst, spole enský vývoj klade d raz na v decké poznání lov ka a odborný zájem o k íšení

3 Historie UPV 19.století - manuální techniky komprese hrudníku se v r zných obm nách používaly po celé 19.století až do poloviny 20.století. Opušt ní t chto technik na konci 50.let 20.století pod vlivem prací Safara, Elama a Gorgona - dýchání z úst do úst. Rozvoj hrudní chirurgie - rozvoj kontrolované ventilace pozitivním p etlakem, laryngoskopie, vývoj t snící tracheální rourky v rámci periopera ní um lé plicní ventilace. Pro dlouhodobou ventila ní pé i v první polovin 20.století p evládaly metody ventilace zevním podtlakem. Železné plíce byly standardním vybavením pro ventilaci v tzv. polioventila ních jednotkách od 30. do 50.let v Evrop.

4 Historie UPV Vývoj obou hlavních sm r UPV pozitivním p etlakem i zevním negativním podtlakem probíhá paraleln do poloviny 20.století. Od této doby (vlna epidemií poliomyelitidy) již dominují techniky ventilace pozitivním p etlakem. Provád ní dlouhodobé manuální UPV v tomto období vedlo k sestrojení prvního komer n vyráb ného britského dýchacího p ístroje Pulmoflatron v roce 1950 (J.H.Blease). Následují švédský Engström z roku 1951, americký Jefferson v ventilátor 1956, Bennett v anestetický ventilátor 1957 a další. Objemový ventilátor C.G.Engströma p edznamenal novou éru ventilátor - pohyb pístu produkuje dechový objem nezávisle na zm nách poddajnosti nebo rezistence. Úsp chy použití p ístrojové UPV a dramatický pokles mortality vedou k p ijetí ventilace intermitentním p etlakem (IPPV) jako standardní metody pro UPV.

5 Vývoj konven ních p ístroj pro UPV posledních desetiletí První generace - první mechanické a pneumatické ventilátory bez elektronických sou ástí pracující s konstantním proudem plynu (Bird, Bennett, Engström, Dräger). P ístroje neakceptují dechovou aktivitu pacienta, konstantní vdechovaný objem se podílel na traumatizaci plicní tkán Druhá generace - ventilátory s elektronickou komponentou T etí generace - použity mikroprocesory. Tlakové a pr tokové sníma e detekují spontánní nádech pacienta, umož ují SIMV, PSV, PCV (1971) tvrtá generace - multimikroprocesorové ventilátory, do provozu 90. léta 20.století. Individualizace nastavení parametr na základ zp tné vazby, hybridní ventila ní režimy, automatické režimy zlepšení PVI, pravidla protektivní plicní ventilace, pojmy definující plicní poškození v d sledku ventilace VILI, VALI

6

7 Um lá plicní ventilace metoda podpory kriticky nemocného nep edstavuje terapii základního onemocn ní umož uje p emost ní kritického období

8 FYZIOLOGICKÉ CÍLE UPV I. Manipulace s vým nou plyn v plicích a/ podpora alveolární ventilace - PaCO 2, ph b/ podpora arteriální oxygenace - PaO 2 II. Ovlivn ní velikosti plicního objemu a/ endinspira ní plicní objem EILV b/ zvýšení a udržení FRC III. Manipulace s dechovou prací WOB snížení práce dýchacích sval

9 KLINICKÉ CÍLE UPV Zvrat hypoxémie PaO 2 > 60 mmhg, SaO 2 > 90% Zvrat akutní respira ní acidosy život ohrožující Zvrat dechové tísn odstran ní dyskomfortu Prevence a zvrat atelektáz neuromuskulární onem. Zvrat únavy dýchacího svalstva Umožn ní sedace a relaxace-vedení anestezie, vybrané lé ebné postupy Snížení systémové nebo myokardiální spot eby kyslíku VO 2 Snížení nitrolebního tlaku hyperventilace Stabilizace hrudní st ny

10 KDY ZAHÁJIT UPV? Indikována poprvé, kdy na ni léka pomyslí?! Relativn složité skórovací systémy?!

11 Obvyklé indika ní parametry A / Ventilace a plicní mechanika Apnoe, f > 35/min nebo < 10/min VC < l5ml/kg, Vt < 300ml RSB (rapid shallow breathing) f/vt < 100 Vd/Vt > O,60 (pom r mrtvého a dechového prostoru) Max. inspira ní podtlak NIF mén než 25cm H 2 O PaCO 2 > 55 mmhg, krom chron. hyperkapnie B / Oxygenace PaO 2 < 70 torr p i FiO 2 0,4 (obli ejovou maskou) AaDO 2 > 350 torr p i FiO 2 l,0 Qs/Qt > 20% (plicní zkrat) Oxygena ní index -PaO 2 /FiO 2 < 200 C / Mimoplicní vy erpání, svalová únava, šok, bolest

12 Klinické známky dechové nedostate nosti Dechová frekvence nad 35 resp. pod 10, gasping, apnoe Syndrom vy erpání svalovou námahou Syndrom hypoxemie cyanóza, tachykardie, KES, hypertenze, hypotenze, bradykardie, k e e, bezv domí Syndrom hyperkapnie cyanóza-chybí p i inhalaci O 2, bolest hlavy, vazodilatace k že, t es, tachykardie, koma

13 D LENÍ VENTILÁTOR Technické za ízení zajiš ující pln nebo áste n vým nu plyn mezi alveoly a vn jším prost edím p erušovaným generováním transrespira ního tlakového gradientu. 1/ ICU ventilátory (mikroprocesory ízené-servoventilátory) velký výb r ventila ních režim, výbava pro m ení plicní mechaniky 2/ Transportní ventilátory (v tšinou tlakov závislé) elektronické - s omezeným množstvím ventila ních režim a menší výbavou 3/ Ventilátory pro home care -v tšinou vybaveny jedním nebo dv ma režimy

14 KONSTRUKCE VENTILÁTORU PRO UPV Vlastní struktura ventilátoru 1/ ást pneumatická - mixér, rezervoár, rozvody, ídící ventily, zdroj pohonu, pohonné za ízení, chlopn, za ízení pro modulaci exspiria 2/ ást elektronická ( ídící jednotka)-mechanická, áste n elektronická, mikroprocesor, elektronická idla (P, F) 3/ Pacientský okruh-hadice, filtry, Y-kus, exspira ní chlope, kondenza ní nádobky, zvlh ova, nebulizátor Uživatelské rozhraní 1/ ást ovládací pro nastavení ventila ních režim a parametr 2/ ást monitorovací a zobrazovací 3/ ást alarmová

15 ídící jednotka-generace ventilátor I. generace mechanická J (Chirolog 1, transportní Dräger Oxylog 1000) II. generace áste n elektronická J (v tšina soudobých anesteziologických ventilátor ) použití J umož uje kontrolu innosti p ístroje jednoduchými alarmy III. generace mikroprocesory umož ují elektronickou zp tnovazebnou regulaci innosti ídících ventil na základ údaj snímaných ventilátorem (Puritan Bennet 7200, Dräger Evita 2) IV. generace multimikroprocesorové ventilátory-konstruk ní ešení umož uje ízení více prom nných a realizaci tzv. hybridních režim (Drager, Hamilton, Siemens, Puritan Bennet)

16

17 NASTAVENÍ VENTILÁTORU Dechový vzor: MV = Vt x RR -Vt = 5-8 ml/kg d íve 10ml/kg nap. 500ml (objemová ventilace) -Pcontrol 8-35 cmh2o (tlaková ventilace) -RR 12-25/d/min -FiO % -PEEP 4-20 cmh 2 O - I : E (1:2, 1:3) - citlivost inspira ního triggeru - tlakový (nap. -1,0 cmh 2 O pod hodnotou PEEP) - proudový (nap. 3 l/min) -citlivost expira ního triggeru-ets 25% (procento vrcholového inspira ního flow-proudu) -pr b hu proudu-konstantní, degresivní (objemová ventilace) -Pramp, náklon tlakové k ivky-insp. pr tok (tlaková ventilace)

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27 Klasifikace ventila ních režim Konven ní ventilace pozitivním p etlakem Podle stupn ventila ní podpory A. Plná ventila ní podpora-režim pokrývá veškerou dechovou práci nutnou k zajišt ní eliminace CO 2. Režimy pln kontrolující inspira ní fázi dechového cyklu tzv.cmvcontrolled mandatory ventilation- ízená (zástupová) ventilace, i režimy ur ené k podpo e spont.dechového úsilí pacienta, pokud je prakticky zanedbatelné B. áste ná ventila ní podpora-k zajišt ní adekvátní eliminace CO 2 musí nemocný vykonat ást dechové práce

28 D lení podle synchronie s inspiriem nemocného A. Synchronní ventila ní režimy-aktivita ventilátoru je synchronizována s dechovou aktivitou (nádechem) pacienta. P edností je lepší tolerance UPV. Je zajišt na tzv. spoušt nímtriggerováním. Iniciace tlakem-pressure trigger-prodleva ms, nastavení: -0,5 až 2,0 cm H 2 O, nižší nastavení autotriggerování Iniciace pr tokem-flow trigger-nastavení: 1-5 l/min Typy dech - ízené dechy-cmv-iniciace asem -asistované dechy-a/cmv, SIMV-spoušt ní pacientem -spontánní podporované-supported dechy (PSV) -spontánní nepodporované dechy

29 D lení podle synchronie s inspiriem nemocného B. Asynchronní ventila ní režimy-dechový cyklus je zahájen bez ohledu na fázi dechového cyklu nemocného-v neonatologii a kojeneckém v ku IMV-intermittent mandatory ventilation nové ventilátory disponují režimem APRV-airway pressure release ventilation-existuje v synchronní i asynchronní podob

30 Fáze dechového cyklu - cyklování I. Inspira ní fáze-iniciace-inspira ní trigger (tlakový,proudový), v pr b hu inspira ní fáze je ízení podle ídícího parametruvolume limit, pressure limit II. Limitace inspiria- asová nebo proudová (ETS)-podmínky pro ukon ení inspira ní fáze-tzv. cyklování-p echod do inspira ní pauzy nebo p ímo do exspira ní fáze Inspira ní pauza-zástava proud ní DC, intrapulmonální redistribuce dechového objemu, za azení zlepšuje homogenitu distribuce ventilace III. Exspira ní fáze-pasivní fáze z hlediska ventilátoru IV. Exspira ní pauza-fáze dechového cyklu od ukon ení proud ní vzduchu na konci výdechu do zahájení dalšího cyklu

31 Fáze dechového cyklu iniciace, limitace, cyklování

32 asové a proudové cyklování Flow I Flow E + + * * Pinsp PEEP No patient activity: * Machine-triggered + Time-cycled Patient is active: * Patient-triggered + Flow-cycled

33 D lení podle zp sobu ízení inspira ní fáze Základem je jedna ídící prom nná objem nebo tlak A. Režimy objemové s nastavenou velikostí dechového objemuvolume targeted modes (limitace objemem nebo pr tokem) B. Režimy tlakové s nastavenou úrovní tlak v dýchacích cestách-pressure targeted modes (limitace tlakem)

34 A. Režimy s nastavenou velikostí dechového objemu režimy objemové Objemov ízená ventilace: Volume control ventilation VCV, VC A/CMV, CMV - limitace objemem, spoušt ní asov, tlakov, proudov Objemov ízená synchronizovaná intermitentní zástupová ventilace: Volume control synchronized intermittent mandatory ventilation VC SIMV (SIMV), VC A/CMV Nastavení: Vt, RR, PEEP, FiO 2, I : E, Ti, typ proudu- konstantní nebo decelera ní, inspira ní trigger-tlakový, proudový, inspira ní pauza, ETS, tlaková podpora

35 Pr b h tlakové a proudové k ivky p i objemov ízené ventilaci s konstantním a decelera ním proudem

36 Princip synchronizované intermitentní zástupové ventilace - SIMV

37 B. Režimy s variabilní velikostí dechového objemu režimy tlakové Tlakov ízená ventilace: Pressure control ventilation PCV, PC A/CMV - limitace tlakem, spoušt ní asov, tlakov, proudov PCV-IRV inversed ratio ventilation (p evrácený pom r 2:1, 1,5:1) Tlakov ízená synchronizovaná intermitentní zástupová ventilace: Pressure control synchronized intermittent mandatory ventilation PC SIMV (P SIMV) Nastavení: P-control, RR, PEEP, FiO 2, I : E, Ti, inspira ní trigger-tlakový, proudový, Pramp (náklon tlakové k ivky-inspira ní pr tok), ETS, tlaková podpora

38 K ivka tlaku a pr toku p i tlakov ízené ventilaci

39 B. Režimy s variabilní velikostí dechového objemu režimy tlakové Tlakov podporovaná ventilace: Pressure support ventilation PSV ozna ován jako tlaková podpora, synonyma: PPS positive pressure support, IAinspiratory assistance, ASB assisted spontaneous breathing Nastavení: tlakový, pr tokový trigger, tlaková podpora, FiO 2, PEEP, ETS exspira ní trigger (25% max inspira ního pr toku-flow)

40 Princip tlakov podporované ventilace

41 B. Režimy s variabilní velikostí dechového objemu režimy tlakové Bifázická ventilace pozitivním p etlakem: Biphasic positive airway pressure ventilation BIPAP ventilace na dvou úrovních CPAP Nastavení: P-control, RR, PEEP, FiO 2, I : E, Ti, inspira ní trigger-tlakový, proudový, Pramp-náklon tlakové k ivky-inspira ní pr tok), ETS, tlaková podpora

42 B. Režimy s variabilní velikostí dechového objemu režimy tlakové Airway pressure release ventilation APRV: spontánní ventilace na vyšší úrovni pozitivního p etlaku v dýchacích cestách continuous positive airway pressure (CPAP/PEEP), intermitentní snižování tlaku v DC na nižší úrove CPAP, ventilátor v p ednastaveném ase p epíná mezi ob ma hladinami CPAP, doba trvání vyšší hodnoty CPAP je delší než doba trvání nižší hodnoty CPAP

43 C. Hybridní ventila ní režimy - duální Komplexní ventila ní režimy ízené mikroprocesorem. MP kontroluje sou asn více ídících prom nných (tlak/pr tok, tlak/objem) Pressure regulated volume control (PRVC)-MP m í Cdyn, nasledn upravuje inspira ní tlak k dosažení nastaveného dechového objemu Volume support (VS)-modifikace režimu tlakové podpory s obdobnými vlastnostmi jako PRVC Volume assured pressure support (VAPS)-tlakov ízený režim zajiš ující dechový objem. Není-li dosažen nastavený dechový objem, p echází ventilátor na konci inspiria do režimu s konstantním inspira ním proudem a dechový objem je tak dopln n Adaptive pressure ventilation (APV)-režim garantující nastavený dechový objem p i nejnižším inspira ním tlaku

44 D. Ostatní nové ventila ní režimy Adaptive support ventilation (ASV)-adaptivní podp rná ventilace, režim ízený n kolika negativními zp tnými vazbami, ventilující podle pot eb pacienta, poskytuje ventilaci od úrovn ízené ventilace p es podp rnou ventilaci až spontánní dýchání

45 Základní rozdíly ASV versus konven ní ventilace CMV Konven ní ventilace SIMV PCV PSV Vt Tp Rate Psup Pinsp Te PEEP FiO 2 Velikost alveolární ventilace ASV VA PEEP FiO 2

46

47 D. Ostatní nové ventila ní režimy Proportional assist ventilation (PAV)-proporcionální asistovaná ventilace, režim ízený pozitivní zp tnou vazbou, režim pro aktivní ventilaci zlepšující interakci pacient - ventilátor

48

49

50 D. Ostatní nové ventila ní režimy Automatic tube compensation (ATC)-cílem režimu je kompenzace pr to ného odporu TRK nebo TSK. ím vyšší je pr tok rourkou, tím vyšší je tlakový gradient, který je nezbytný k p ekonání odporu rourky (pozitivní zp tná vazba). Kalkulace tlakového gradientu režimem se odráží navýšením inspira ní podpory p i inspiriu, v pr b hu exspiria snižuje úrove PEEP. Dalším využití je tzv. elektronická extubace. Kompenzací odporu rourky je dechová práce taková, jako by byl nemocný extubován.

51

52

53

54 D. Ostatní nové ventila ní režimy

55

56

57

58

59 Vysokofrekven ní ventilace Používá p i ventilaci dechové objemy, které jsou srovnatelné nebo menší než velikost mrtvého prostoru. Mechanismy vým ny plyn jsou odlišné. A. Podélná konvekce a p í ná difuze-centrální a periferní proud ní plyn, turbulence, p í né míchání a difuze plynu B. Další mechanismy - p ímá alveolární ventilace - tzv. pendelluft - kardiogenní oscila ní míchání plyn

60 Vysokofrekven ní ventilace A. Vysokofrekven ní ventilace p erušovaným p etlakem high frequency positive pressure ventilation (HFPPV), frekvence 1-1,7 Hz ( cykl /min), Vt 3-4ml/kg, I:E 1:3 B. Vysokofrekven ní trysková ventilace high frequency jet ventilation (HFJV), frekvence (600) cykl /min, p isávání vzduchu b hem inspiria, problém oh átí a vlh ení C. Ultravysokofrekven ní trysková ventilace ultra high frequency jet ventilation (UHFJV), frekvence 4-8 Hz, speciální TR, zvlh ování p isávané sm si D. Vysokofrekven ní oscila ní ventilace (HFOV), frekvence 4 Hz dosp lí, Hz d ti. Plyn je oscilován membránou oscilátoru, je možné zvlh ení

61 VENTILA NÍ REŽIMY Tlakové PCV PCV-IRV PC-IMV,SIMV BIPAP APRV PSV, CPAP/PPS Nové PAV, ASV ATC, NAVA Objemové VCV VCV-IRV VC-IMV,SIMV MMV Hybridní-duální PRVC, PSIMV-APV, VAPS, VS asové HFPPV HFJV UHFJV HFOV