Аппараты искусственной вентиляции легких (ИВЛ) - это устройства обеспечивающие периодическое поступление дыхательных газов в легкие больного для обеспечения или поддержания вентиляции легких. Принципы работы респираторов могут быть различными, но в практической медицине преимущественно используются аппараты искусственной вентиляции легких действующие по принципу вдувания. Источниками энергии для них могут быть сжатый газ, электричество или мышечная сила.
Аппараты для ручной вентиляции легких
Вентиляция легких мешком Амбу
Для ручной вентиляции легких в интенсивной терапии обычно используют саморасправляющиеся дыхательные мешки Наиболее известными производителями этих устройств являются фирмы "Ambu" (Дания), "Penlon" (Великобритания), "Laerdal" (Норвегия). Мешок имеет клапанную систему, регулирующую направление газового потока, стандартный коннектор для присоединения к лицевой маске или интубационной трубке и штуцер для подключения к источнику кислорода. При сжатии мешка рукой газовая смесь поступает в дыхательные пути больного, выдох происходит в атмосферу. Параметры вентиляции зависят от частоты и интенсивности сжатий мешка. Для того, чтобы предотвратить возможность развития баротравмы, большинство саморасправляющихся мешков имеют "клапан безопасности", обеспечивающий сброс в атмосферу избыточного давления, возникающего при чрезмерно энергичном сжатии.
Самораспрвляющиеся дыхательные мешки обычно используются для непродолжительной искусственной вентиляции легких при проведении реанимационных мероприятий и при транспортировке больного.
При проведении анестезии ручная вентиляция легких обычно осуществляется с помощью дыхательного мешка или меха наркозного аппарата.
Аппараты для автоматической вентиляции легких
Автоматические респираторы применяются главным образом для продолжительной вентиляции легких в отделениях интенсивной терапии и при проведении анестезии. В настоящее время в мире производится большое количество различных аппаратов для искусственной вентиляции легких, которые по своим техническим и функциональным характеристикам подразделяются на несколько групп. Тем не менее, можно попытаться сформулировать общие требования, предъявляемые к современным респираторам.
Аппарат предоставлять возможность проводить вентиляцию легких в контролируемом и одном или нескольких вспомогательных режимах, позволять в широком диапазоне регулировать частоту вентиляции, дыхательный объем, соотношение фаз дыхательного цикла, давление и скорость газового потока на вдохе и положительное давление в конце выдоха, концентрацию кислорода, температуру и влажность дыхательной смеси. Кроме того, аппарат должен иметь встроенный мониторный блок контролирующий, как минимум, возникновение критических ситуаций (разгерметизацию дыхательного контура, падение дыхательного объема, снижение концентрации кислорода). Некоторые современные аппараты искусственной вентиляции легких имеют столь разветвленную мониторную систему (включающую газоанализаторы и регистраторы механики дыхания), что позволяют четко контролировать вентиляцию и газообмен практически не прибегая к помощи лабораторных служб.
Поскольку многие показатели вентиляции жестко взаимосвязаны, то принципиально невозможно создать респиратор с абсолютно независимой регулировкой всех установочных параметров. Поэтому на практике традиционно принято классифицировать аппараты искусственной вентиляции легких по принципу смены фаз дыхательного цикла или вернее точнее по тому, какой из установленных параметров является гарантированным и не может изменяться ни при каких условиях. В соответствии с этим респираторы могут быть контролируемыми по объему (гарантируется дыхательный объем), по давлению (гарантируется установленное давление вдоха) и по времени (гарантируется неизменность продолжительности фаз дыхательного цикла).
В педиатрической практике для традиционной (конвенционной) вентиляции чаще всего используют такие аппараты, как тайм-циклические респираторы ("Sechrist", США; "Bear", США; "Babylog", Германия) и объемные респираторы ("Evita", Германия; "Puritan-Bennet", США).
При вентиляции легких у новорожденных и детей младшего возраста предпочтение отдается тайм-циклическим респираторам с постоянной циркуляцией газа в дыхательном контуре. Преимущества и недостатки аппаратов этого типа представлены в таблице.
Аппарат искусственной вентиляции легких у детей
В таблицах представлены аппараты, которыми проводится искусственная вентиляция легких у маленьких детей:
Таблица. Респираторы тайм-циклические
| Преимущества | Недостатки |
| постоянный поток обеспечивает возможность спонтанного дыхания между аппаратными вдохами; стабильное поддержание и контроль максимального давления на вдохе; независимая регуляция времени вдоха и выдоха; относительно невысокая цена респиратора | плохо регулируется дыхательный объем; аппарат не реагирует на изменения растяжимости легких; при несинхронном дыхании возможно существенное ухудшение вентиляции; увеличивается риск развития баротравмы |
У детей с массой тела более 10-15 кг дыхательный объем в гораздо меньшей степени, по сравнению с новорожденными, зависит от изменения аэродинамического сопротивления дыхательных путей и растяжимости легких. Поэтому при вентиляции детей старше 2-3 лет предпочтение обычно отдается объемным респираторам (таблица).
Таблица. Объемные респираторы
| Преимушества | Недостатки |
| гарантированный дыхательный объем автоматическое изменение пикового давления в зависимости от растяжимости легких | работа с респиратором требует больших практических навыков потеря части дыхательного объема при негерметичности системы относительно высокая стоимость аппаратов |
В последнее время определенное распространение получил один из методов нетрадиционной искусственной вентиляции легких - высокочастотная осциллаторная вентиляция. При такой вентиляции легких аппаратом генерируются колебания от 6 до 15 Гц (360-900 дыханий в 1 мин.). При осциллаторной вентиляции дыхательный объем меньше объема анатомического мертвого пространства и газообмен в легких осуществляется преимущественно за счет диффузии.
Аппараты для осциллаторной ИВЛ подразделяются на "истинные" осциллаторы ("Sensormedics", США) и прерыватели потока, ("SLE", Великобритания). Кроме того, есть так называемые гибридные осциллаторы, сочетающие в себе особенности прерывателей потока и осциллаторных вентиляторов ("Infrasonic Infant Star", США). Последний аппарат позволяет также сочетать традиционную конвективную вентиляцию с осциллаторной. Некоторые особенности, отмеченные при проведении осциллаторной вентиляции отмечены в таблице.
Таблица. Осциллаторные вентиляторы
| Преимушества | Недостатки |
| при вентиляции практически не меняется объм легких, что уменьшает вероятность развития баротравмы высокое среднее давление в дыхательных путях позволяет поддерживать удовлетворительный газообмен у больных с тяжелыми паренхиматозными заболеваниями легких | нет достоверных подтверждений высокой эффективности метода, полученных в рутинной практике высокочастотные вентиляторы существенно дороже есть вероятность увеличения частоты развития перевентрикулярных кровоизлияний у недоношенных детей |
Проведение искусственной вентиляции легких
Для вентиляции легких используют экспираторные (т.е. воздухом, выдыхаемым оживляющим) методы искусственной вентиляции легких – изо рта в рот или изо рта в нос.
У детей младшего возраста искусственная вентиляция легких делается следующим образом: объем воздуха должен быть достаточным для обеспечения у малыша адекватной экскурсии грудной клетки. При этом продолжительность вдоха сокращается до 1 – 1,4 с. С целью ИВЛ у ребенка в возрасте до 1 года одновременно охватывают нос и рот, а у детей более старшего возраста выполняют искусственную вентиляцию легких методом изо рта в рот.
Искусственная вентиляция легких рот в рот
Проведение искусственной вентиляции легких у детей изо рта в нос необходимо, если:
- судорожное сжатие челюстей у пациента;
- возникновение затруднения в обеспечении герметизации при проведении ИВЛ изо рта в рот;
- ранение губ, языка, нижней челюсти.
Вначале оживляющий выполняет 1 – 2 пробных вдоха. Если экскурсия грудной клетки отсутствует, надлежит повторно выполнить мероприятие по восстановлению проходимости дыхательных путей. Если и после этого экскурсия грудной клетки во время пробных вдохов отсутствует, следовательно, имеет место обтурация дыхательных путей инородным телом. В таких случаях необходимо прибегнуть к методам его удаления.
Если при правильно выполненных пробных вдохах у ребенка наблюдается экскурсия грудной клетки, то дыхательные пути проходимы. В таких случаях следующим шагом должно стать определение сохранности деятельности сердца. Такую оценку выполняют регистрацией пульса на крупных магистральных сосудах: сонной или плечевой артериях.
Прощупывание пульса у детей
Пульс на плечевой артерии обычно определяют у детей младше 1 года, поскольку у них короткая округлая шея создает затруднения для регистрации пульса на сонной артерии. Плечевую артерию пальпируют по внутренней поверхности верхней части плеча между локтевым и плечевым суставами.
Пульс на бедренной артерии можно определять у детей любой возрастной группы. Чаще всего это выполняет подготовленный персонал. Бедренную артерию пальпируют в паховой области ниже паховой связки, приблизительно на середине расстояния между лобковым сочленением и передней остью подвздошной кости.
Пульс на сонной артерии обычно исследуют у ребенка старше 1 года. Для этого запрокидывают голову ребенка, пальпаторно определяют щитовидный хрящ, а затем пальцы опускают в пространство между трахеей и грудино-ключично-сосцевидной мышцей. Артерию пальпируют аккуратно, стараясь не пережать ее полностью.
Если деятельность сердца сохранена, то помощь ограничивается выполнением мероприятий А и Б: поддерживается проходимость дыхательных путей и проводится искусственная вентиляция легких. При этом ИВЛ выполняют с частотой надавливания на грудину 20 раз в 1 мин (длительность всего дыхательного цикла составляет 3 с). Особое внимание уделяется поддержанию проходимости дыхательных путей во время выдоха.
Искусственная вентиляция легких осложнения
Это осложнения, возникающие при разрыве альвеол и накоплении воздуха в окружающих пространствах и тканях. Эти осложнения могут развиться у новорожденных спонтанно (вне связи с терапевтическими процедурами), но чаще возникают при искусственной или вспомогательной вентиляции легких, а также при использовании методики ППД.
Синдром утечки воздуха - осложнение после искусственной вентиляции легких
Патогенез этих осложнений искусственной вентиляции легких достаточно хорошо изучен. Введение или задержка в легких избыточных объемов воздуха приводит к повышению внутриальвеолярного давления и разрыву основания альвеол. Воздух просачивается через ячейки капиллярной сети и распространяется по периваскулярным пространствам по направлению к корню легкого. И хотя периваскулярные пространства могут в значительной степени растягиваться, накапливающийся воздух неизбежно сдавливает окружающие сосуды, создавая предпосылки для гипоперфузии легких.
Далее воздух может проникнуть в средостение (пневмомедиастинум), плевральную полость (пневмоторакс), а иногда и в перикардиальное пространство (пневмоперикардиум). В редких случаях воздух из средостения распространяется вниз через отверстия в диафрагме и скапливается в ретроперитонеальном пространстве, а оттуда прорывается в брюшную полость (пневмоперитонеум).
Интерстициальная эмфизема легких - осложнение после искусственной вентиляции легких
Скопление воздуха в интерстициальном пространстве может не иметь никаких клинических проявлений. Однако, если выраженная интерстициальная эмфизема развивается у детей, находящихся на ИВЛ, то как правило, отмечается увеличение потребности в кислороде, а также тенденция к повышению PaCO2. Таким образом, на первый план выступают вентиляционные расстройства, в то время как критических нарушений, связанных со сдавлением сосудов обычно не наблюдается. Прогрессирование интерстициальной эмфиземы примерно в 50% случаев приводит к развитию пневмоторакса.
Интерстициальная эмфизема может быть диагностирована только при рентгенологическом исследовании. Типичными признаками при этом являются кистообразные и линейные просветления. Линейные просветления значительно варьируют по ширине, выглядят достаточно грубыми и не разветвляются. Они хорошо просматриваются как в центре, так и по периферии легочных полей, поэтому их легко отличить от воздушных бронхограмм, которые имеют более ровные очертания, ветвящуюся структуру и не просматриваются на периферии легких. Скопления мелких кистообразных просветвлений придает легкому характерный губчатый вид. Процесс, как правило, захватывает оба легких, хотя в редких случаях может быть поражено одно легкое, или даже одна доля.
К сожалению, радикальных способов лечения интерстициальной эмфиземы не существует. Терапевтические мероприятия должны быть направлены на то, чтобы максимально снизить пиковое давление вдоха, уменьшить время вдоха и положительное давление в конце выдоха. В тяжелых случаях хороший эффект может быть получен при использовании высокочастотной искусственной вентиляции легких.
Пневматоракс у детей - осложнение после искусственной вентиляции легких
Спонтанный асимптоматический пневмоторакс наблюдается у 1-2% новорожденных. Наиболее вероятной причиной его развития считаюся высокие отрицательные значения внутриплеврального давления, возникающие при первых вдохах ребенка. Предрасполагающими факторами являются ранний гестационный возраст и респираторный дистресс-синдром. Известно, что у недоношенных детей с РДС пневмоторакс наблюдается в 3,5-4 раза чаще, чем при любой другой патологии.
Только в 10-20% случаев спонтанный пневмоторакс имеет клинические проявления в виде тахипноэ и цианоза. При этом абсолютное большинство детей требует лишь повышения концентрации кислорода в дыхательной смеси и не нуждается в пункции или дренировании плевральной полости.
Гораздо чаще тяжелый пневмоторакс возникает у новорожденных, получающих респираторную поддержку. По данным различных исследователей, у новорожденных с РДС, находящихся на ИВЛ, пневмоторакс наблюдается в 35-50% случаев. Как правило, это тяжелый напряженный пневмоторакс, требующий немедленной диагностики и неотложной терапии.
Диагностика напряженного пневмоторакса обычно не представляет больших трудностей. Состояние ребенка внезапно резко ухудшается, появляется генерализованный цианоз. Нередко можно отметить явное выпячивание пораженной половины грудной клетки, вздутие живота. Ценным диагностическим признаком является смещение верхушечного толчка в противоположную сторону. При аускультации отмечается резкое ослабление дыхательных шумов, глухость тонов сердца, тахикардия. Ранним диагностическим признаком является уменьшение на кардиомониторе вольтажа комплекса QRS примерно в 2 раза. Определенную помощь в диагностике может оказать просвечивание грудной клетки волоконно-оптическим световодом (метод трансиллюминации). Отмечается яркое свечение пораженной области. Диагноз подтверждается при рентгенологическом исследовании. На снимке видно скопление воздуха в плевральной полости, спавшееся легкое и смещение средостения в здоровую сторону.
Практика показывает, что при напряженном пневмотораксе всегда требуется дренирование плевральной полости, поэтому пункция допустима только в абсолютно неотложных ситуациях.
Кожа в области постановки дренажа (4-5 межреберье по передне- или среднеподмышечной, или 3 межреберье по среднеключичной линии) обрабатывается дезинфицирующим раствором и проводится местная анестезия 0,5-1,0% раствором новокаина. По верхнему краю ребра производится разрез кожи длиной 1 см, затем тупо разделяются межреберные мышцы. Дренажная трубка диаметром 2,5-3,5 мм с помощью троакара вводится в плевральную полость по направлению вверх и вперед на глубину 2-3 см. После фиксации дренаж подключается к системе постоянного отсасывания с разрежением - 10 см вод. ст. Затем выполняют контрольное рентгенологическое исследование. Если дренаж проходим, а легкое полностью не расправляется, то может быть введена еще одна дренажная трубка.
Пневмоперикард у детей - осложнение после искусственной вентиляции легких
Пневмоперикард является гораздо более редким осложнением, чем пневмоторакс или интерстициальная эмфизема. Он часто сочетается с интерстициальной эмфиземой правого легкого, но может также встречаться при пневмомедиастинуме и/или пневмотораксе. Тяжесть клинических проявлений пневмоперикарда широко варьирует. Нередко он диагносцируется случайно при контрольной рентгенографии по характерному темному ободку воздуха, скопившегося в перикардиальном пространстве и окружающем сердце. Однако напряженный пневмоперикард приводит к тампонаде сердца и поэтому требует неотложного лечения. Развитие этого осложнения можно заподозрить при внезапном резком ухудшении состояния больного, усилении цианоза. Сердечные тоны при аускультации резко приглушены или совсем не выслушиваются.
Для эвакуации воздуха необходимо выполнить пункцию перикарда. Канюля на игле размером G21 присоединяется через 3-х ходовой кран к 10 мл шприцу. Пункция проводится под реберной дугой слева от мечевидного отростка. Игла направляется вверх под углом 45о к горизонтальной плоскости и 45о к средней линии. При введении иглы потягивают поршень шприца, создавая небольшое разряжение. На глубине примерно в 1 см игла достигает перикардиального пространства и воздух начинает поступать в шприц. После пункции примерно в 50% случаев отмечается повторное накопление воздуха. В этом случае канюлю оставляют в перикардиальном пространстве, подключив ее к водному клапану.
Спонтанный пневмомедиастинум наблюдается примерно у 0,25% всех новорожденных. Его генез такой же, как и у спонтанного пневмоторакса. Несколько чаще это осложнение встречается после вентиляции мешком "Амбу" в родильном зале, а также у детей с РДС и синдромом аспирации мекония. Клинически пневмомедиастинум после искусственной вентиляции легких обычно проявляется тахипноэ, глухостью сердечных тонов, а иногда и цианозом. Диагноз ставится при рентгенологическом исследовании. Наиболее информативна боковая проекция, на которой отчетливо видна зона просветления, располагающаяся за грудиной или в верхней части средостения, если ребенок находится в вертикальном положении. На прямой рентгенограмме иногда скопившийся в средостении воздух отделяет тень сердца от вилочковой железы. Этот рентгенологический признак носит название "крыла бабочки" или "паруса".
Воздух из средостения обычно рассасывается спонтанно и никаких дополнительных терапевтических мероприятий не требуется.
