UPV ZÁKLADY VENTILAČNÍCH REŽIMŮ JAK A PROČ NASTAVIT VENTILÁTOR NOVÉ TRENDY UPV MUDr. Michal Otáhal Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny 1. lékařská fakulta UK a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze U nemocnice 2; 128 08 Praha 2
Alveolo-kapilární výměna
Fyziologický stav
Patologický stav
Fyziologický / patologický
Protektivní ventilace 10 ml/kg, nízká DF
6 ml/kg, PEEP, vyšší DF
Open lung and keep it opened
Dolní a horní inflekční bod, V/P
Použití PEEPu
Použití PEEPu
Použití PEEPu / RM
Respirační selhání
Cíle ventilační terapie • Dosažení • Omezení nežádoucích akceptovatelných účinků UPV, především parametrů oxygenace poškození plic : paO2, SpO2 !!! 1. Barotrauma a ventilace pCO2, pH 2. Volumotrauma 3. Atelektotrauma 4. Biotrauma • Ale i oběhu
Co chceme a jak toho dosáhneme? • Adekvátní OXYGENACE tj. dostatečné DO2 / SpO2 nastavení FiO2 a PEEPu • Adekvátní VENTILACE tj. adekvátní pH a hladinu pCO2 nastavení MV=DFxVt
Ventilační režimy - nastavení Objem
Tlak
• (S)CMV (A/C) • SIMV • APV-CMV • APV-SIMV • Spont, PSV
• • • •
P-CMV P-SIMV DuoPAP/BiPAP APRV
• ASV
• NIV • Smart Backup Tlaková podpora
Fáze dechového cyklu Inspirační • Iniciace = co zahajuje dech. cyklus (čas, trigger (tlak, průtok)) • limitace = omezení při tvorbě tlaku/průtoku (tlakový / objemový limit) • cyklování = co ukončuje inspirium (čas, dosažený tlak, objem, průtok) • inspirační pauza = zástava proudění v d.cestách
Expirační fáze (pasivní fáze) • expirační pauza
od ukončení proudění vzduchu na konci výdechu do iniciace dalšího dech.cyklu.
Ventilační režimy 1. Spontánní plicní ventilace /SPONT/ při atmosferickém tlaku / při přetlaku (CPAP) 2. Ventilace ŘÍZENÁ / ŘV, CMV, IPPV, IMV, AC vnitřní- přímá-přerušovaným přetlakem PPV - objemem VCV
- tlakem PCV zevní- nepřímá- podtlaková- NPV /“Železné plíce“/ BCT
3. Podpůrné ventil. režimy- částečná ventilační podpora PSV- tlaková podpora /IA inspirační asistence / objemová asistence - volume support
IMV/SIMV/varianta SIMV+PSV bilevelní - BiPAP, DuoPAP APRV/ Airway Pressure Release Ventilation/
CMV, IPPV, A/C Intermitent Positive Pressure Ventilation Cycling Mandatory Ventilation, Assist/Control •
každý dech je řízen ventilátorem, je stanovena DF
•
pacient může dýchat DF vyšší, než je stanovena
a/ Volume targeted:
VCV - volume controlled ventilation : PEEP, Vt, DF, insp. proud, tvar insp. průtok/čas, trigger citlivost
b/ Pressure targeted:
PCV - pressure controlled ventilation: PEEP, P insp/control, Tinsp, DF, trigger citl. •
Výhody - výborná kontrolovatelnost MV
•
Nevýhody – interference, nutná sedace
Pokud nastavíte
Vt
C= P peak C je „konstantní“ (v čase se mění)
dechový objem pak vrcholový inspirační tlak je dán rovnicí:
Ppeak =
Vt
C
= Objemově kontrolovaná ventilace znamená variace Ppeak
VCV volume controlled ventilation) objemová ventilace (
Vt
DF
I:E
PEEP
Trigger
FiO2
VCV Paw
Flow
Volume
Vt Active Inspiration
Objemově kontrolovaná ventilace změna poddajnosti C znamená změnu Ppeak
hranice tlakového alarmu
C=100
C=30 tlak v čase
Objemově kontrolovaná ventilace Výhody: • konstanní Vt a tedy i minutová ventilace a eliminace CO2 (pacienti s CHOPN) Nevýhody:
• riziko vysokých inspiračních tlaků (barotrauma) při výrazném vzestupu R nebo poklesu C
Pokud nastavíte hodnotu
C =p
Vt
vrcholového tlaku dechový objem je dán rovnicí :
peak
Vt =
ppeak
C
= Tlakově kontrolovaná ventilace znamená variace Vt
PCV (pressure controlled ventilation) tlaková ventilace z PEEP o Pcont.
Pcontrol
DF
I:E
PEEP
Trigger
FiO2
PCV Paw
Flow
Volume
Vt Vt Inspirium
Exspirium
Increased R Decrease C
Pressure-Controlled Ventilation změna poddajnosti vede ke změně objemu
Nastavený tlakový alarm
C=100 Vt=500
C=30 Vt=100
Trend tlaku v čase
C=30 Vt=500
Tlakově kontrolovaná ventilace Výhody: • jedná se o bezpečnou ventilaci (nehrozí vzestupy inspiračních tlaků) • používá se u dětí
Nevýhody: • při změnách R nebo C dochází ke změnám minutové ventilace => eliminace CO2 může kolísat (riziko hyper-/hypokapnie)
Spontánní ventilace s tlakovou podporou (pressure support) ↓ ↓ sedace
CPAP + PS Continuous Positive Airway Pressure Presssure Support work of breathing by patient work of breathing by vent.
PSV (pressure support ventilation) tlaková podpora z PEEP o PS
PS Trigger ETS
PEEP PEEP FiO 22 FiO
CPAP = PEEP během spontánní ventilace
CPAP + PS - tlaková podpora při ádechu CPAP 5
+ PS 5
PSV (pressure support ventilation) •
Režim s dechy pressure targeted
•
cyklování dle Insp Flow - ETS (Expiratory Triggering Sensitivity)
•
Každý dech musí být trigrován pacientem, poté ventilátor generuje podpůrný inspirační tlak do nastaveného Pinsp/Ps, při určité hodnotě Insp Flow přepne na pasivní výdech (ETS)
•
Rozdíl od pressure targeted A/C režimu je v cyklování - přepnutí do fáze expiria, v A/C je fixně daná hodnota T insp.
•
Výhody: dobrá tolerance pacientů při vědomí, redukce WOB, vysoká flexibilita až po spont Nevýhody: chybí kontrola Vt, proto nutná monitorace, event. pro udržení MV - kombinace s SIMV´= PSIMV.
•
Pressure Support Ventilation • Trigger - spontánní iniciace (A) flow/pressure
• konstantní tlak (square) (B,C)
C
+ 5 cm H20
• Proud decelerační • Cyklování proudové (D) • ETS (expiratory trigger sens.)
B
35 - 25% - 10%
• Záloha
A
D
Modifikace cyklování ETS z 25% na 35-10% COPD :opoždění cyklování a hyperinflace ARDS: dřívější cyklování a hypoventilace
Synchronizovaná řízená ventilace
pacient je schopen trigrovat ventilátor ↓ sedace
SIMV Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation work of breathing by patient work of breathing by vent.
SIMV (Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation) objemově řízená + PS
Vt PS Trigger ETS
DF
DF
PEEP
PEEP
FiO2
FiO2
SIMV Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation
Řízené dechy,VC (PC)
Spontánní dechy s PS
trigrování Synchronizaní okno, ve kterém spustí Vt místo PS
SIMV (synchronized intermittent mandatory ventilation) • Kombinace ventilátorem generovaných dechů s definovaným Vt/ volume targeted/ nebo P insp/ pressure targeted/ se spontánní dechovou aktivitou pacienta s kontrolou udržení nastavené DF • Ventilátor „čeká“ určitý čas na spont. dech, 20% T.exp., poté vygeneruje definovaný řízený dech. • a/ SIMV: volume targeted + Pressure Support • b/ PSIMV: pressure targeted + PS spontánních dechů pacienta • výhody: možnost volného dýchání pacienta s jistotou dodání nastaveného MV, flexibilita
SIMV Přednosti
Nevýhody
• nižší potřeba sedace
• Riziko hyperkapnie
• nižší PAW
• Zvýšená WOB
• Zachování spontánního dýchání
• Tachypnoe s nárustem PEEPi
• zlepšení V/Q
• únava resp. svalů
• snazší weaning (??)
• prodloužení odvykání
• profylaxe svalové atrofie
• riziko kardiální dekompensace • eliminace episod kardiální dekompensace • kolísání resp. drivu
Bifázické tlakové ventilace pacient je schopen trigrovat ventilátor ↓ sedace
BiPAP, DuoPAP Biphasic Positive Airway Pressure work of breathing by patient
work of breathing by vent.
BiPAP (Biphasic
Positive Airway Pressure)
tlakově řízené z PEEP na Phigh
Phigh
DF DF Thigh/Tlow Thigh/Tlow
PS Trigger ETS
PEEP PEEP FiO2
FiO2
Bifasická ventilace Biphasic Positive Airway Pressure Airway Pressure Release Ventilation
BIPAP (M.Baum) • (PCV plus) • spontánní dýchání • Thigh :Tlow < 1
• T high, T low • P high, P low
APRV (Ch. Stock) • Thigh :Tlow > 1
ASV (Adaptive Support Ventilation) tlakově řízená/podporovaná Kg
%MV
Trigger
PEEP
ETS
FiO2
Kg
Trigger ETS
%MV PEEP FiO2
ASV minimalizace nastavení CMV
Conventional
SIMV PCV
Vt
Rate
Pinsp
@
PEEP
Tp
Psup
Ti
Te
FiO2
PSV Alveolar Ventilation
ASV
Oxy.
PEEP
VA FiO2
Adaptační podpůrná ventilace (ASV) Nastavení
Algoritmus 3+1 •
zhodnocení pacienta
• tělesná hmotnost
• určení RCexp
• 100% MV
•
výpočet optimálního ventilačního vzorce, min WOB
•
zahájení optimální ventilace
•
udržení opt. ventilace
- 100 (200) ml/kg/min
- % cílové • PIPmax
ASV nastavení MinV 2000 IBW
V
Vt (ml)
1500
1000
500 MinV (l/min)
0 0
20
40 f (b/min)
60 IBW: Ideal Body Weight
ASV - vliv RC na RR
1+2a*RCexp*(MV-V‘D)/VD
-1
RR = a*RCexp
Otis AB, Fenn WO, Rahn H, Mechanics of breathing in man, JAP 1950
ASV vliv RC, optimalizace WOB - RR 2000 V
1500 Vt (ml)
MinV (l/min)
1000
? ?
500
?
0 0
20
40
f (b/min)
60
ASV rozmezí protektivní ventilace 2000
3 test breaths (Pmax-PEEP)*Cdyn A
Vt (ml)
1500
D b/min 5
1000
C 20/RCexp
500
B 2*Vd 0 0
20
40 f (b/min)
60
ASV diagnostický nástroj 2000
COPD, asthma, emphysema
TV (mL)
1500
ARDS, fibrosis, pneumonia
1000
500
0 0
20
40 RR (b/min)
60
Conventional ventilation Ventilation
Oxygenation
Control PaCO2
Control PaO2
MV VT
RR
FiO2
PEEP
Adaptive Support Ventilation Ventilation
Oxygenation
Control PaCO2
Control PaO2
MV
Conventional ventilation
ASV
VT
RR
FiO2
PEEP
RR
FiO2
PEEP
MV VT
IntelliVent® Ventilation
Oxygenation
Control PaCO2
Control PaO2
MV
Conventional ventilation
VT
RR
FiO2
PEEP
RR
FiO2
PEEP
RR
FiO2
PEEP
MV
ASV VT
Intellivent®
MV VT
IntelliVent®- monitorace
IntelliVent®- senzory
IntelliVent®- set MV 5 breaths Passive patients
Active patients
ETCO2
RR
MV
VT
RR
IntelliVent®- set MV Cílové ETCO2
Udržování optimální MV snížení MV
zvýšení MV
Cílové ETCO2 dle onemocnění
Cílové ETCO2 dle onemocnění
Normal ARDS Dyshaemoglobin HD unstable Pneumothorax
COPD
Brain injury
IntelliVent®- kontrola oxygenace SpO2
FiO2
PEEP
IntelliVent® kontrola oxygenace Cíl SpO2 - set PEEP / FiO2
Navýšení terapie
Udržování optimální terapie
Rychlý nárust FiO2 až na 100%
Snížení terapie
IntelliVent® kontrola oxygenace Cíl SpO2 - set PEEP / FiO2
ARDSnet při progresi
Open Lung koncept při regresi
Jak nastavit ventilátor • Patologie? Obstrukce? Edém? • Preference PCV, VCV? Hybridní re žimy / alarmy • Recruitment manévry…PCV RM PEEP 25/ Ph 40 45cmH2O/45 sec
• PEEP do „sklípkového dýchání“ = optimal/best PEEP
• Nastavení FiO2 + PEEP = oxygenace • Nastavení adekvátní DFxVt = MV … ventilace
Trendy v UPV • Preferována spontánní dechová aktivita
PSV/SPONT/CPAP+PS • Vyšší PEEP, strategie „open lung“
• Nižší dechové objemy 5-7ml/kg vers. 10ml/kg • Vyšší DF < 30/min • Nižší Ppeak < 35/30/27cm H2O • FiO2 ne dlouhodobě přes 55% ?
NIV - Neinvazivní ventilace • NIV – PEEP + Ps s Tmax / BiPAP
• NIV může být prospěšná jak nemocným s hyperkapnickým respiračním selháním (např. CHOPN), tak i s hypoxemickým (kardiální edém) •
NIV můžeme také použít jako první krok nebo při odpojování od ventilátoru
NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist) • Spouštění a řízení ventilační podpory podle elektrické aktivity bránice – Edi (electrical activity of the diafragm) - μV • Předchází kontrakci bránice • Edi – reprezentující dechové úsilí, velikost koreluje s intenzitou •
Cílem je zlepšení synchronizace dýchání a ventilační podpory, snížení WOB
•
Snímán speciálním katétrem z jícnu
SERVO-i MAQUET
NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist) • Pacient musí mít spontánní dechovou aktivitu /triggrování/ PS SIMV, CPAP, PC • Zavedení a polohování katétru k získání nejlepšího signálu Edi + fixace katétru
• Zvolení optimální hladiny NAVA • Ventilace NAVA, úprava tlakového limitu • Nastavení hranic alarmu MV,VT, Pip • Záložní režimy
SERVO-i MAQUET
NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist) • Lepší synchronizace nádechu oproti PSV • Přizpůsobení dechového objemu dechovému úsilí • Přepnutí do expirační fáze na základě poklesu Edi • Snížení dechové práce • Použití při invazivní i neinvazivní ventilaci
SERVO-i MAQUET
BCT (Biphasic Cuirass Ventilation) RTX Hayek Respirator, Bifázický ventilátor s krunýřem BCT není PPV ani NPV BCV je ventilace externí
Negative Pressure Ventilation (NPV) External Chest Wall Oscillation (ECWO) External High Frequency Oscillation (EHFO)
aktivně řídící obě fáze dechového cyklu (+/- 50cmH2O) Df - nízká (6) i vysoká (1200)
BCT (Biphasic Cuirass Ventilation) RTX Hayek Respirator
BCT (EHOV) okolo atmosférického tlaku
Zidulka et al 1983 Am. R&V, CHEST WALL COMPRESSION
Expirium aktivní (komprese hrudníku pod FRC) Inspirium pasivní (pasivní návrat k FRC)
Inspirium aktivní (expanze hrudníku nad FRC) Expirium pasivní (pasivní návrat k FRC)
BCT (EHOV) okolo negativního podtlaku
BCT (Biphasic Cuirass Ventilation) Výhody • Žádná sedace • Žádná VAP
• Žádné barotrauma
Nevýhody • Nelze použít u pacientů nad 170kg • Musí být zajištěny průchodné dýchací cesty • Nemůže být použit u popálených pacientů • Nemůže být použit během hrudní chirurgie
• Zvýšení pohodlí pacienta • Zvýšení CO
• Použití při NIV - žádná NV,helma atd. • V mnoha případech plně nahrazuje IPPV • Management sekretů • Umožňuje fyzioterapii podporu při odkašlávání • Snižuje dobu pobytu na JIP
EIT (Electrical Impedance Tomography) PulmoVista® 500 Electrobelt - bioimpendance Informace o distribuci ventilace, regionální ventilace
strana 72
EIT (Electrical Impedance Tomography) PulmoVista® 500 Set PEEP, Pplat Monitoring recruitment / derecruitment
Děkuji za pozornost
Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny 1. lékařská fakulta UK a Všeobecná fakultní nemocnice v Praze U nemocnice 2; 128 08 Praha 2 T: +420 224 967 126 F: +420 224 967 125 E:
[email protected] www.karim-vfn.cz
