Dariusz Maciejewski

1
Dariusz Maciejewski

• TEORIA I PRAKTYKA WENTYLACJI MECHANICZNEJ

Kurs atestacyjny CMKP z zakresu anestezjologii i
intensywnej terapii Popowo- marzec 2001 r
2
Plan pierwszej godziny- powrót do przeszlosci !?

• Sterowanie oddechem ( anatomia i fizjologia)
• Przeplyw wdechowo-wydechowy
• Opory dróg oddechowych i pluc
• Podatnosc pluc i innych tkanek
• Praca oddychania
• Wzajemna zaleznosc krazenia i oddychania

3
Anatomia ukladu oddechowego

• Jama nosowa
• Krtan
• Tchawica
• Drzewo oskrzelowe
• Pecherzyki plucne

4
Podstawy fizjologii oddychania

• Szkielet chrzestny oskrzeli do 17 generacji
• Oskrzelko oddechowe
• Woreczek pecherzykowy (zespól pecherzyków
  plucnych) Przegroda miedzy pecherzykowa
  
• Wlosniczki plucne
• Nablonek pecherzyka plucnego
• kom.wypustkowe i
  ziarniste
• Stabilizacja pecherzyków
• przeplyw i surfaktant

5
Podstawy fizjologii oddychania

• Kontrola oddechu jest wielopoziomowa i
  wieloczynnikowa
• Kora mózgowa- synchronizacja metaboliczna i
  behawioralna (np.spiew)
• Podwzgórze temperatura
• Kompleks oddechowy pnia mózgu (most i opuszka)
  reg.metaboliczna
• Uwaga ! - nie istnieje tzw.opuszkowy osrodek
  oddechowy
• Rdzen kregowy (C2-C5 !)

6
Neuroregulacja oddychania
Wg .Karczewski W. 91 r

• Pien mózgu (RPG)
• Bodzce chemiczne (O2,CO2, pH)
• Sprzezenie zwrotne z pluc

• Naped oddechowy (RD) suma czynników
  determinujacych aktywnosc oscylatora nerwowego
• DRG -n.tractus solitari
• VRG -n.ambiguus
• RPG to oscylator sieciowy z udzialem komórek
  rozrusznikowych (masa krytyczna !)

Symetryczny generator wzorca oddechowego (struktur
y opuszkowo- mostowe)
7
Oddychanie

• Zewnetrzne
• Wewnetrzne
• Zuzycie tlenu 3-5 ml/kg/min
• Produkcja CO2 3 ml/kg/min
• Dostarczanie tlenu 600 ml/min/m.kw. CO x SatO2 x
  Hb x 1,36
• Zuzycie tlenu 150 ml ml/min/m.kw.

8
Objetosci i pojemnosci pluc.
IRV

• Objetosci pluc
• VT 0,5 l
• IRV 2,5 l (2/3 VC)
• ERV 1,5 l (1/3 VC)
• RV 1,5-2 l
• CV gtzamykanie tylnopodstawnych segmentów

TV
ERV

• Pojemnosci pluc
• TLC (VC RV) 6l
• VC 3,5-5,5 l
• FRC RV ERV
• CC CV RV
• FRCgtgtCC (!)

RV
9
Opory oddychania

• Elastyczne (sprezyste)
• klatka piersiowa
• pluca
• napiecie powierzchniowe pecherzyków
• Nieelastyczne (niesprezyste)
• tarcie klatki piersiowej i pluc
• opóry przeplywu
• bezwladnosc tkanek

10
Opór przeplywu (cmH2O/l/s)

• Opór to róznica cisnien pomiedzy poczatkiem
  (j.ustna) i koncem przewodu (pecherzyki)
  przypadajaca na jednostke objetosci gazu
  przeplywajaca w jednostce czasu

• Opór przeplywu jest odwrotnie proporcjonalny do
  czwartej potegi promienia przewodu
• Normy noworodek 30-50 dziecko 20
  dorosly 2-4 cmH2O/l/s

PIP - Ppl
Opór efekt.(Ref.)
Przeplyw
11
Szczytowe cisnienie wdechowe(PIP - peak
inspiratory pressure )

• Zalezy od
• podatnosci pluc i klatki piersiowej (C tot)
• oporu dróg oddechowych (R)
• objetosci oddechowej (TV)
• predkosci przeplywu wdechowego (V)
• cisnienia podstawowego w ukladzie respiratora
  (CP)

• PIP TV/C (R x V) CP

12
Przeplyw podczas wentylacji.
Przeplyw warstwowy - prawo Poiseuillea
P1 - P2
(P1-P2) x r4
R
Q
V
l x 8d
L x V
PK
D4
Dla przeplywu wirowego (szybkosc krytyczna)
Vszybkosc przeplywu Dsrednica Ldlugosc K
stala wlasciwosci
L x V2
PK
D 5
13
Przeplyw wdechowy
14
Zaleznosc przeplyw/cisnienie
15
Podatnosc(Compliance - C)

• Zdolnosc pluc do rozszerzania sie
• CDV/DP ml/cmH2O
• C PIP gtgtgtTV
• C1/P elast.

• Podatnosc statyczna wydechowa objetosc oddechowa
  (ml) / cisnienie plateau - PEEP ( cmH2O)
• Podatnosc dynamiczna wydechowa objetosc oddechowa
  (ml) / PIP - PEEP (cm H2O)
• Podatnosc efektywna

16
Podatnosc (l / cm H2O)

• Pluca 0,08 - 0,3
• Klatka piersiowa 0,1 - 0,3
• Pluca i klatka piersiowa lacznie 0,1

• Zmienia sie pod wply-wem zmian
• objetosci pluc
• szybkosci przeplywu
• oporów dróg oddechowych
• objetosci krwi w krazeniu plucnym

17
Kompartmenty pluc

• Kompartment to podstawowa czynnosciowa jednostka
  pluc o okreslonej podatnosci i oporze , które
  decyduja o czasie napelniania/ oprózniania
  jednostki
• Stala czasowa - czas reakcji na zmiany cisnienia
  ( t R x C ) Norma 0,2 s
• opór zdrowych pluc 2 cm H2O / l / s
• podatnosc (C) 0,1 l/cm H2O
• ARDS 8 x 0,030,24 / COPD 15 x 0,060,9

18
Surfaktant

• Zmniejszenie napiecia (x) podczas wzrostu
  cisnienia (p) w pecherzykach (wydech)
• Bez surfaktantu w czasie deflacji pecherzyki
  mniejsze oprózniaja sie (rlt) do wiekszych
• FRC po spokojnym wydechu to powierzchnia
  oddechowa (ok.80 m.kw.)

p
2x
r
19
Praca oddychania(WOB - work of breathing)

• Praca sila x odleglosc
• Cisnienie sila/powierzchnia gt
• Sila cisnienie x powierzchnia
• Praca cisnienie x powierzchnia x odleglosc
• Powierzchnia x odleglosc objetosc
• WOB CISNIENIE(P) x OBJETOSC (V)
• Norma 2,5 - 3 J/min
• Praca sprezysta ( elastyczna)
• Praca niesprezysta ( nieelastyczna)

20
Praca oddychania.
WOB PDV
D
C
V
V
Cdyn
WOB
WOB
E
B
P
A
P
WDECH praca niesprezysta ABCA WDECH praca
sprezysta ACDEA WYDECH bierny ACDEA gt ACEA
21
Problem toksycznosci tlenu jako oczywisty i znany
zostanie pominiety !Proponuje lekture
uzupelniajaca ogólnie dostepnych podreczników.
22
Wentylacja samoistna a mechaniczna.
Plt 0
Pgt0
(-)!!!
()
23
Krazenie a oddychanie .

• Przestrzen martwa VD
• anatomiczna 2ml/kg
• pecherzykowa
• czynnosciowa
• anestezjologiczna (?)
• VD/VT0,3gt30 VT na wentylacje VD
• VDgt kiedy fgt , VTlt w efekcie WOB gtgt !

• Pecherzykowo-tetnicza róznica cisnien parc. O2
• Stosunek wentylacja-perfuzja
• Dystrybucja perfuzji w plucach (strefy Westa)

24
Krazenie a oddychanie .

• Plucny prawo-lewy przeciek (shunt) krwi gt to
  czesc rzutu serca nie bioraca udzialu w wymianie
  gazowej (3-5)

AaDO2 x 0,0031
Qs/Qt
AaDO2 x 0,0031 (CaO2 -CvO2)
Shuntgt30 to gtFiO2 nie powoduje gtPaO2
25
Niewydolnosc oddechowa

• OBTURACYJNA
• zaburzenia szerokosci dróg oddechowych
  (zap.pluc,wydzielina)
• PLUCNA
• CALKOWITA

• NIEOBTURACYJNA
• zaburzenia elastycznosci pluc lub klatki
  piersiowej
• zaburzenia neuroregulacji
• POZAPLUCNA
• CZESCIOWA

26
Ogólnoustrojowe efekty wentylacji mechanicznej I.

• Uklad krazenia
• konieczna normowolemia !
• zmniejszenie powrotu zylnego
• zmiana preload i afterload PK i LK
• PEEP -gtopór lozyska plucnego

• Uklad oddychania
• wplyw CO2 na opór naczyn plucnych i LK
• barotrauma
• wolutrauma
• biotrauma
• Oddzialywanie na FRC

27
Ogólnoustrojowe efekty wentylacji mechanicznej II.
IPPV -gt cisnienie w klatce piersiowej () -gt CO
(-) -gt wielkosc serca (-) -gtwypelnienie serca (-)
-gt CVP () -gt ANF (-) -gt ADH () -gt renina
-angiotensyna () gtMAP(-)
Nerki Spadek wydalania Na Spadek objetosci moczu
Zoladek - jelita wzrost cisnienia zylnego i
cisnieni sródbrzusznego spadek cis.tetniczego KRWA
WIENIA !!!
Watroba opór lozyska naczyniowego wzrost
cisnienia sródbrzucznego mechanika
przepony cisnienie w przewodach zólciowych
28
Jezeli przedstawione dotychczas problemy nie sa
do konca zrozumiane, prosze zadawac pytania !!!
29
Plan drugiej czesci spotkania.

• Ogólne zasady pracy respiratorów i ich podzial
• Podstawowe tryby wentylacji.
• Zasady wspomagania wentylacji.
• Specjalne tryby wentylacji

• PEEP / CPAP i ich modyfikacje
• Wentylacja z wysokimi czestosciami
• Wentylacja nieinwazyjna
• Inne sposoby poprawy oksygenacji

30
Filozofia wentylacji mechanicznej.
WOB Pacjenta
WOB Respiratora
ASB CPAP
AVIMV SIMV
CMV-IPPV
A-CMV
PEEP
PS/VS
APRV-gtBIPAP-gtASV
WOB Respiratora
WOB Pacjenta
31
Które elementy cyklu oddechowego usilujemy
zastapic lub regulowac ???

• Rytm oddechowy (f) czas wdechu (Ti) i wydechu
  (Te)
• Przeplyw wdechowy i wydechowy (V)
• Cisnienie (P)
• Objetosc (V)

32
Zasady wentylacji mechanicznej

• Faza wdechowa
• generator stalego przeplywu
• generator maleja-cego przeplywu
• generator stalego cisnienia
• generator przeplywu niestalego (pólfalistego)

• Wykresy ze szretera

33
Zasady wentylacji mechanicznej II.

• Zmiana fazy wdechowej na wydechowa
• programowana objetosc
• cisnienie
• czas

• Faza wydechowa
• zero-flow
• PEEP
• Zmiana fazy wydechowej na wdechowa
• czas
• ujemne cisnienie
• przeplyw

34
Diagramy wentylacji cisnieniowo- i
objetosciowo-zmiennej.
35
Petla P-V wentylacji mechanicznej.
36
Podzialy respiratorów

• Czasowo-zmienne
• PIPTI x V/ C
• ograniczenie PIP
• Objetosciowo-zmienne
• PIPVT/C
• Cisnienieniowo-zmienne
• VTPIP x C
• Przeplywowo-zmienne
• PSVgtspadek predkosci przeplywugtwydech

• Generatory
• stalego przeplywu (constant flow generator)
• zmiennego przeplywu (flow chopper)
• System podazy gazów (bag in bottle)
• Elektryczne i pneumatyczne
• Respiratory mikroprocesorowe

37
UWAGA !

• Kazdy z systemów wentylacji w zaleznosci od typu
  respiratora posiada tzw. stopien swobody czyli
  automatyczny dobór niektórych parametrów bedacy
  wypadkowa wlasciwosci mechanicznych ukladu
  oddechowego i wybranego trybu wentylacji.Glównym
  ograniczeniem marginesu swobody jest wydolny i
  adekwatny system alarmów respiratora.

38
UWAGA !

• Przed kazdym nowym zastosowaniem respiratora
  nalezy dokladnie sprawdzic i dostosowac do
  leczonego oddechem pacjenta nie tylko parametry
  wentylacji ale równiez zakres alarmów
  warunkujacych stopien swobody respiratora.
• Najlepiej po kazdym uzyciu zerowac respirator

39
...przyszly rozwój technologii wentylacji
mechanicznej powinien byc skierowany na
realizacje zamknietej petli potrafiacej
automatycznie przetwarzac zmiany fizjologii pluc
na sygnal wejscia modyfikujacy prace
respiratora...
V.M.Ranieri 1997 r
40
Wspólczesny respirator mikroprocesorowy.

• Pokretlo - panel sterowania
• Konwersja analogowo-cyfrowa
• Mikroprocesor (algorytm !)
• Pamiec operacyjna (RAM)
• Program respiratora - pamiec stala (ROM)
• Uklad sprzezen zwrotnych - punkty pomiaru
  cisnienia /objetosci

41
Automatyczne systemy ochrony pluc.

• AutoFlow
• automatyczny dobór przeplywu do VT przy
  minimalnym PIP
• kompensacja C
• alarmy PIP i VT !
• modyfikuje kazdy typ wentylacji
• ustawiamy IBW,Ti,f,VT,PEEP,

• ASV
• wg algorytmu Otisa
• went.minutowej went.min. IBW
• WOB
• PIPPlim -10 cm
• PSPEEP5 cmH2O
• kalkulowane
• zmienne VT i f wg C

42
Wentylacja kontrolowana (CMV) i jej odmiany
(IPPV,CPPV,A-CMV)

• Kiedy ?
• naped oddechowy
• praca mm.oddechowych
• zaburzenia równowagi kw.zas.
• FiO2

• Jak ?
• FiO2 0,6
• TV 10-12 ml/kg
• P tloczenia Pdo-Palv
• P sprezyste Palv-Pple
• P przezsciennePple-Patm
• f 10-12/min

43
Diagram wentylacji objetosciowo-zmiennej ze
stalym przeplywem.

• A-B gwaltowny wzrost P
• B R x V
• B-C wolny wzrost P zalezna od V i C
• CVT przy V0 i PIP
• C-D szybki spadek P
• D-E wolny spadek P zalezny od C i TV
• E-F wydech do poziomu F (PEEP)

44
Przerywana i obowiazkowa wentylacja minutowa
IMV,SIMV,MMV

• Wskazania -zbyt mala went.minutowa
• Cel - obowiazkowe uzupelnienie
• IMV - brak synchronizacji
• SIMV - okno czasowe- oczekiwanie na oddech
  pacjenta

• SIMV - wdech synchr.z wysilkiem oddechowym
  pacjenta(flow trig.)
• wydluzanie DT !
• SIMV - PS !!!
• MMVminimalna went. minutowa

45
Wady i zalety IMV/SIMV

• Alkaloza oddechowa( )
• Sedacja ( )
• Qs/Qt ( )
• Weaning ( )
• Depresja krazenia ( )
• Zaniki miesni ( )

• CO2
• WOB
• Zmeczenie miesni
• Dluzej czy krócej?
• Koszt leczenia ?

Wg Weissman IM i wsp.
46
Przeplywowo-zmienne wspomaganie cisnieniowe ASB

• Poczatek wdechu
• przeplyw 1-15 l/min.
• wdech wlasny 25 ml.
• PSgt Insp.Flow to róznica PS/PEEP
• Zakonczenie wdechu
• spadek Insp.Flow do 25
• Ins.Flow0
• Pacjent- kontrola VT(?) i f
• Respirator WOB

47
PSV-wspomaganie cisnieniowe (sterowane
przeplywem)

• SIMV - PS
• ASB- PS
• NIV-PS
• BIPAP - PS

• Wspomaganie cisnieniowe do 25 przeplywu
  szczytowego
• Synchronizacja !!!
• Czas narastania krzywej,Paw,VT zalezne od
  pacjenta!

48
Proporcjonalne wspomaganie wentylacji-PAV (Younes
M. I wsp 93r)

• Elastancja i rezystancja (80)i alarm VT i P
• Wspomaganie V i VT
• Przy zmianach CVT!!
• Wlasny oddech
• Brak wentylacji gwarantowanej
• Niskie PIP
• Bez hyperwentylacji

• Zalozenia techniczne
• V i V pomiar ciagly
• ustawienia V i V
• analiza napedu oddechowego pacjenta
• dostosowanie PS
• Efekt -zmienne PS

49
Proporcjonalne Wspomaganie Wentylacji
(Proportional Assist Ventilation gtProportional
Pressure Support)

• Paw generowane przez respirator pozostaje w
  proporcji do wysilku pacjenta (Pmus)
• Paw zalezy od wspomagania przeplywem (FA) i
  objetoscia (VA)
• Generowane cisnienie (Papl) sluzy do
  przezwyciezenia sil elastancji (E) i rezystancji
  (R) PaplE x V R x V
• PawVA x V FA x V
• Pmus (E-VA) x V (R-FA) x V

50
Proporcjonalne Wspomaganie Wentylacji
(Proportional Assist Ventilation gtProportional
Pressure Support)
51
Opór dróg oddechowych w praktyce klinicznej-
kompensacja wysilku wentylacji (ATC)
Opór rurki intubacyjnej
ATC
Opór dróg oddechowychzmiany obturacyjne
Pressure Support
PPS
Male pluca -niska podatnosc
52
Automatyczna Kompensacja Oporów Rurki
Intubacyjnej

• Respirator mierzy przeplyw i cisnienie w trybie
  ciaglym
• Kalkulacja spadku cisnienia D PETT jest podstawa
  pomiaru i zastosowanej kompensacji .

53
Praktyka stosowania ATC.
ATC dziala w kazdym typie wentylacji.
Rodzaj
Rozmiar rurki
Procent kompensacji
Wlacz ATC !
54
ATC - wstepne wnioski

• Komfort pacjenta - indywidualne dostosowanie ATC
• Elektroniczna ekstubacja (Kuhlen i wsp.)
• Synchronizacja oddechu wlasnego i respiratora
  (weakness ?)
• Adekwatne WOB
• Ulatwia weaning (?)

55
Wentylacja kontrolowana cisnieniem PCV

• Co programujemy?
• Cisnienie szczytowe
• Czas wdechu
• Co otrzymujemy ?
• Objetosc oddechowa

VCV

• Co programujemy?
• Objetosc oddechowa
• Fale przeplywu
• Co otrzymujemy?
• Cisnienie szczytowe

(Morley P. 98r)
56
Wentylacja kontrolowana cisnieniem PCV

• Ograniczenie PIP
• Decelaracyjny model przeplywu
• Wydluzenie fazy wdechu
• Nalozenie wlasnego oddechu-trigger przeplywowy
  (acPCV,SIMV-PC)

• Niekontrolowane wywolywanie przeplywu
• Alarm wysokiego cisnienia
• Zmiennosc VT !!!
• Brak liniowej zaleznosci f/MV
• Hyperkapnia

57
Ograniczenie cisnieniapodczas wentylacji
mechanicznej.
PCV
PLV
58
Wydluzenie czasu wdechu- IRV, PC-IRV

• Obnizony przeplyw wdechowy i PIP- obnizenie
  wentylacji minutowej ! CO2 !
• Leczenie wolnych pecherzyków za pomoca i-PEEP
• Wzrost powierzchni oddechowej -FRC
• Zmniejszenie przecieku prawo-lewego
• Poprawa oksygenacji

59
Wentylacja z odwróceniem stosunku wdech-wydech
IRV

• Jak to zrobic?
• Wolny naplyw
• Wydluzenie plateau
• Ograniczanie PIP

• Poprawa Qs/Qt
• Obnizenie PIP
• Stabilizuje pecherzyki
• Rekrutuje pecherzyki
• Wolniejszy przeplyw
• Zmiennosc VT i EiLV
• Retencja CO2
• Hemodynamika
• CMV (?)

60
Odwrócenie stosunku IE(wdech-wydech) Reynolds
71 r, Fuelihan 76 r

• Zwolnienie prze-plywu
• Wydluzenie wdechu
• Insuflacja z prze-plywem opadajacym
• Zmienne TV (PC) PIP - PEEP
• Powyzej IE 41ltCO

• Korzysci wolny przeplyw wdechowy
  volutrauma (?) barotrauma (?) shear stress (?)
  VD/VT (!!)
• Hyperkapnia !!!

61
Permisywna hyperkapnia

• Wzrost CO2 w wyniku obnizenia alvMV
• Zwiekszenie DV w stanach patologii
• Zachowana produkcja CO2
• alvMV( VT-DV) x f /turning point TV 7,5 ml/kg
• Obnizenie o ½ alvMVPaCO2 60 mmHg
• Utrzymanie PaO2 przez gt FiO2
• Efekty ogólne i kompensacja
• nerkowa absorbcja dwuweglanów
• pH gt7,25

62
PEEP/CPAP

• Wymiana gazowa
• przeciek Qs/Qt
• wydech (!)
• Pple ! ( róznica PEEP-CPAP)
• FRC
• VD ()PEEP ()CPAP
• Wskazania
• niedodma
• FiO2

• Nastepstwa krazeniowe
• pre- after- load
• cisnienie przezscienne
• EVLW ?
• lozysko plucne
• Barotrauma
• Optimal PEEP

63
Westchnienia-przerywany PEEP

• Stara koncepcja - byc moze nowe aspekty
• Volutrauma ? - zwiekszanie VT
• Lepsze - okresowe zwiekszanie PEEP
• CEL - rekrutacja pecherzyków
• CEL - wplyw na pecherzyki o zmiennej stalej
  czasowej
• Intermittent PEEP - 2x/180 sek.

64
Zaleznosc PEEP - FRC
TV
V
WOB
TV
FRC
FRC
P
PEEP
65
Koncepcja otwartego pluca
Lachmann B.1992

• Otwórz pluco z wysokim cisnieniem
• Utrzymaj pluco otwarte przy odpowiednim (!)
  poziomie PEEP
• Utrzymaj optymalna wymiane gazowa przy mozliwie
  najmniejszych wahaniach CO2

Bohm SH i in.98r
66
AUTO - PEEP (i-PEEP, utajony,wewnetrzny)
Koncowo-wydechowa objetosc pluc przewyzsza
FRC -pulapka powietrzna -dynamiczna hyperinflacja
Dlaczego?

• Duza czestosc oddychania
• Za krótki wydech
• Opory wdechowo-wydechowe

Jak zmierzyc?

• Przerwa koncowowydechowa
• Zmiana cisnienia sródprzeplykowego
• Pplat przed- i po bezdechu

67
Jezeli cisnienie moze byc jednym z czynników
uszkadzajacych pluca, jak ograniczyc to dzialanie?

• PCV
• PC-IRV
• APRV
• BIPAP
• HFOV

ASV
AutoFlow
68
AutoFlowÒ

• Automatyczny dobór przeplywu do nastawianej
  TV i podatnosci
• Przy zmianach podatnosci, TV jest realizowane
  przy najmniejszym cisnieniu szczytowym (PIP)
• Oddech spontaniczny jest mozliwy w trakcie
  calego cyklu oddechowego (uklad otwarty).

• czestosc, Tinsp ,VT oraz PEEP
• alarm wys. cisnienia Paw
• alarm VT
• Cisnienie wdechowe bedzie automatycznie
  regulowane oddech po oddechu aby uzyskac
  nastawiona VT

69
Zastosowanie systemu AutoFlow

• AutoFlow kontroluje objetosc we wszystkich typach
  wentylacji IPPV (CMV), SIMV, BIPAP
• AutoFlow obniza cisnienia szczytowe !!!
• AutoFlow kompensuje zmiany podatnosci pluc

AutoFlow Ò, a trademark of Drägerwerk AG.
70
AutoFlowÒ -zalety.

• Prostota obslugi (ALARMY!) bezpieczenstwo
  pacjenta (KASZEL)
• Sedacja i srodki zwiotczajace - pieniadze !
• Obnizone cisnienie szczytowe
• Modyfikacja innych systemów wentylacji
• Ulatwione odzwyczajanie od wentylacji.

71
Wzorzec oddechowy - minimalna WOB
12aRCe(MV-VD)/VD -1 f-target aRCe
72
Optymalny wzorzec oddechowy (Lung Protective
Strategy)
2'000
a bezdech b wolutrauma
barotrauma c auto- PEEP d wentylacja VD
Vt w ml
1'500
b
1'000
a
c
500
d
0
0
10
20
30
40
Czestosc oddechu 1/min
73
Zasady dzialania ASV 31
1.Naped pacjenta
2.Ustalenie wzorca oddechowego
3.Ustalenie Pinsp, czestosci, IEgt Wentylacja
docelowa
ODDECH
74
Nieznany pacjent ASV kalkulowane
wywoluje
Cisnienie
Przeplyw
V
p
t
PEEP
t
1 RCe, Vt, f
2 ...
3 ....
4 ....
5 RCe, Vt, f
75
ASV - istotne szczególy

• Czestosc oddechu 5 - 60 min
• ale dla unikniecia
• auto-PEEP TEgt3 x RCexp.
• Stosunek IE min. 14 max. 11
• Minimalna wentylacja minutowa
• wylacznie przy braku napedu oddechowego

76
ASV - istotne szczególy (2)

• Przestrzen martwa VD 2.2ml/kg m.c.
• 100 MinVol to 0.1l/min/kg dla doroslych i
• 0.2 l/min/kg dla niemowlat
• Triggering Pacjent wyzwala wdech przez
• cykliczne uruchomienie przeplywu
• (ETS25 dorosli, ETS15 niemowleta),
• Vtmax zalezy od ustawienia alarmu P high,
• ale zawsze lt10 x VD
• Vtmin 2 x VD

77
ASV w praktyce
1.
2.
78
ASV - mozliwe korzysci

• aktywny i bierny pacjent
• szybki weaning
• automatyczna strategia ochrony pluc
• minimalizacja auto-PEEP i barotraumy
• zapobieganie tachypnoe i wentylacji
  nieefektywnej
• adaptacja do aktualnych mozliwosci pacjenta

79
BIPAPBiphasic Positive Airway Pressure

• Stanowi szczególny typ wentylacji mechanicznej
  prowadzonej na dwóch poziomach cisnien wdechowo
  wydechowych z mozliwoscia bezpiecznego podjecia
  oddechu spontanicznego w kazdej formie i fazie
  stosowanej wentylacji
• Metoda oddechu spontanicznego przy dwóch róznych
  poziomach dodatnich cisnien w drogach oddechowych

80
Wentylacja z dwufazowym cisnieniem dodatnim BIPAP

• Kontrola EILV i EELV
• Kontrola PIPgtPpl
• Jak PCV-przy dwóch poziomach P
• Kazdy tryb oddechu
• Kazdy pacjent
• Przeplyw ?
• Mozliwa znaczna zmiennosc VT !!!

• Parametry wg mechaniki oddechu
• Minimalny czas P2 t (CxR)
• P2PEEP
• Kontrola WOB !
• Trigger przeplywowy

81
Podstawy kliniczne BIPAP
P (cmH20)
p1
p1
BIPAP-IPPV
p2
p2
t(s)
t1 t2 t1 t2
Wdech w czasie t-1 z cisnieniem p-1 Wydech- w
czasie t-2 do cisnienia p-2
Przez zmiany czterech parametrów oraz
FiO2 mozemy prowadzic kazdy z podstawowych
sposobów wentylacji
82
Sterowanie wentylacja BIPAP
60 s Czestosc wentylacji f
t1 t2
Stosunek wdech wydech IE t1 t2
Objetosc oddechowa TV (p1 p2 ) x C
60s
MV TV x f (p1 p2) x C x
t1 t2
83
BIPAP- ograniczenie PIP
84
BIPAP jako SIMV
Poprzez wydluzenie fazy t2 zwieksza sie
aktywnosc oddechowa pacjenta wykonywana na
zalozonym poziomie p2 (CPAP). Ilosc zespolów
p1- t1 stanowi o minimalnej obowiazkowej
wentylacji minutowej
p1 p2 p1
t1 t2 t1
t2gtt1
85
Wentylacja z redukcja cisnienia (w drogach
oddechowych)-APRV

• Minimalne zmiany objetosci pluc
• Cisnienie wentylacji na poziomie FRC
• Brak zagrozenia hyperinflacja-PIP
• Obnizenie VD
• Wlasny oddech

• VT zalezy od C i róznic P1-P2
• Czas P2 t (CxR)
• Parametry wg mechaniki oddechu
• f 10-15/min
• cis.uwalnianiaPEEP

86
Wentylacja z redukcja cisnienia APRV (1987r)

• ARDS
• TI- 4,5 TE-1,5s f10
• PIP PEEP 10 cm
• RP gtlt10-15 CM

• Uklad CPAP z przeplywem szczyto - wym !!!
• Zastawka upustowa -cisnienie uwalniania
• Konieczny b.niski opór ukladu-ASTMA
• Np.PIP-22RP-6 cmH2O
• TI 4s TE 0,5s (0,3!)

87
BIPAP jako APRV
Wentylacja odbywa sie na poziomie
p2CPAP Okresowo dochodzi do obnizenia
wartosci p2 do p1 w czasie t1 równym jednemu
lub kilku cyklom oddechowym
p2 p1 p2 p1
p2
t2 t1 t2 t1
t2
88
Zasady odzwyczajania (weaning) od wentylacji
mechanicznej za pomoca BIPAP.
Weaning BIPAP od IPPV do oddechu wlasnego odbywa
sie poprzez stopniowe wydluzanie czasu t-2 oraz
obnizanie cisnienia p-1 do wartosci
p-2 Podstawowym czynnikiem dostosowania tych
parametrów wentylacji jest monitorowanie pracy
oddychania i ocena jego kosztu tlenowego
89
Róznica P1-P2 stanowi wartosc PS
90
BIPAP mozliwosc wentylacjiw kazdej fazie cyklu
oddechowego respiratora
91
BIPAP wymaga dokladnego monitorowania zbyt mala
róznica P1-P2 lub spadek C niskie TV
92
Wentylacja róznicowa DLV

• Jednostronne
• stluczenie pluc
• ciezkie zap.pluc
• krytyczna niedodma
• przetoka osk.opluc.
• operacja torako-chirurgiczna
• zatorowosc plucna

• Jak ?
• 1 respirator
• 2 respiratory synchro
• 2 respiratory asynchro
• 1 respirator CPAP
• 2 x CPAP
• 1 respirator HFV

93
Wentylacja oscylacyjna HFVO

• Wartosc Paw ? (Fort i wsp.97r CCM)
• Czestotliwosc ?
• Hyperkapnia
• Hyperinflacja proporcjonalna do Paw
• Vtrap odwr.prop.do Paw
• Jak dlugo?(Suzuki i wsp.92)
• Powiklania
• halas,zwiotczenie,CO2

• Srednie cisnienie (Paw)
• Aktywna faza wydechu
• Odpowiednie nawilzanie
• CO2 sa zalezne od f i VT
• O2 zalezy od Paw i objetosci pluc
• PEEP - bias flow

HFVO-teoretycznie idealny w ARDS ( FergusonND
i wsp.99r)
94
Natlenianie pozaustrojowe (ECMO)

• Szybkie wlaczenie
• FiO2 1,0
• PaO2lt 50mmHg
• PEEP gt 5 cmH2O
• Wolne wlaczenie
• FiO2 0,6
• PaO2lt50 mmHg
• PEEP gt 5 cmH2O
• Shunt gt30 (3 x 6h)

Wg PresentiA i wsp.
95
Wentylacja nieinwazyjna (NIV,NIPPV,BiPAP)

• Wskazania
• COPD
• OSAS
• zab.nerw.miesniowe
• ???
• Zalety
• WOB (-)
• VILI (-) VAP
• komfort i rokowanie
• czas (?)

• Wady
• wydzielina
• stan swiadomosci
• asynchronia
• rozdecie zoladka
• nietolerancja
• obrazenia twarzy
• arytmie komorowe
• Respirator
• Horus, LTV,Respironics

96
Wentylacja nieinwazyjna

• Wybierz pacjenta ( hemodynamika, regurgitacja)
• Dlaczego niewydolnosc oddechowa
• Dobierz maske
• Stosuj PSV5 cm z PEEP 3 cm Zwiekszaj PSV15 i
  PEEP
• Niebezpieczenstwo przecieku !
• Ustal wspólprace z pacjentem -sedacja?
• Zsynchronizuj !

Wg.Moore MJ, Schmidt GA 2000
97
Odzwyczajanie od wentylacji mechanicznej

• FiO2lt0,5
• IE 12
• PEEPlt 5 cm H2O
• Sedacja - stop
• Analgezja - adekwatna
• Homeostaza
• K, Mg, PO4, pH, AChEst. TOF

• Stan kliniczny P 0,1
• CUN
• Hemodynamika
• Bilans wodny
• Temperatura
• Bilans azotowy
• Rehabilitacja

98
Zespól przedzialu brzusznego.abdominal
compartment syndrome (ACS)

• I st. 10-15 cm H2O
• II st. 15-25
• III st.25-35
• IV st. gt35

• FRC/TV
• CO/CI
• Nerki
• Przeplyw trzewny
• ICP
• DO2/VO2

99
Odzwyczajanie od wentylacji mechanicznej

• KLOPOTY
• Wzrost HR , f, RR, WOB
• Obnizenie VT - wydzielina
• Za wczesnie !
• Tryb wspomagania ?
• Inne czynniki ?

• Kryteria
• PaO2 65 mmHg
• PaO2/FiO2 gt200
• PaCO2 45 mmHg
• pH 7,35
• Kryteria mechaniczne
• flt35/min
• VT 5ml/kg
• VC 10ml/kg
• wdech - (-)25 cmH2O

100
Nawilzanie gazów oddechowych

• Wilgotnosc
• maksymalna
• bezwzgledna (para/l)
• wzgledna bez/maks
• Nos /drogi oddechowe
• 37st i 100 wilg.wzgl.
• aparat sluz.rzeskowy
• Powiklania !!!

• Nawilzacze termiczne
• Nawilzacze ultradzwiekowe
• Kondensatory wilgotnosci - uwaga na przestrzen
  martwa
• Filtry oddechowe

101
O czym nie mówilismy ? - to trzeba doczytac !

• NO - rola w wentylacji
• IVOX
• Hyperbaria
• Zasady fizykoterapii (pron !!!)
• Hemofiltracja a wentylacja
• Wentylacja bezdechowa
• ???????

102
Plan trzeciej czesci spotkania...

• Barotrauma
• Wolutrauma
• Uszkodzenia makro- i mikrostrukturalne
• Uszkodzenia surfaktantu
• Zmiany objetosci pecherzyków plucnych
• Biotrauma

• Pojecie VILI
• Strategia ochrony przed VILI
• Wentylacja w ARDS
• Wentylacja w COPD
• Podsumowanie

103
Podstawowe definicje

• Nadmierne cisnienie w drogach odde-chowych i
  pecherzykach plucnych powodujace przechodzenie
  mieszaniny oddechowej poza drogi oddechowe a
  nawet poza pluca - barotrauma.
• Cisnienie raczej uszkadza oskrzela a objetosc
  pecherzyki plucne ,ale...
• Czy mozliwe jest istnienie objetosci bez
  cisnienia ( i odwrotnie)?

104
Uszkodzenia makrostrukturalne

• Cisnienie-gtbronchotrauma-gt zmiana budowy scian-gt
  wlóknienie i martwica
• Cysty i pseudocysty-gtprzeciek rzekomy-nibyrozedma
  -rozedma sródmiazszowa
• Przeciek rzeczywisty (oplucna, sródpiersie,
  otrzewna, zyly plucne)
• Regionalizacja pluc - (i-PEEP)

105
Uszkodzenia ultrastruktury pluc.

• Palvgt 45 cm H2O - pekniecia blony podstawnej,
  nablonka pecherzyków, sródblonka
• Wzrost przenikliwosci wlosniczek
• Proliferacja pneumocytów II (granulocyty,makrofagi
  )
• EVLW - klirens !
• Grawitacyjna regionalizacja

106
Uszkodzenia mikrostrukturalne
Normalna histologiczna struktura nie
wentylowanego pluca wieprzowego
To samo pluco wentylowane mechanicznie przez 42
h PIP 40 cm H2O FiO2 0,4 Widoczne m.in.
-pekniecia sródblonka, - blony szkliste,
-infiltracja granulocytów, -proliferacja
pneumocytów II , krwawienie do swiatla
pecherzyków pl., wlóknienie
wg Tsuno K. i in 91 r
Pekniecia blony podstawnej peche- rzyka plucnego
(Muscedere JG i wsp. 94 r)
107
Uszkodzenie surfaktantu

• Znaczne zmiany srednicy pecherzyków plucnych -
  EELV !
• konwersja duzych do malych czasteczek
  surfaktantu
• Proteazy () gt przenikliwosc kapilar gt
  niedoddma
• Inaktywacja SP-A i SP-B
• SP-A makrofagi (-) , fagocytoza (-), cytokiny
  (?), TNF -a

108
Cykliczne naprezanie(shear stress)

• Regionalizacja pluc - walka o obszary zalezne i
  FRC !!!
• Atelectrauma (ripping open) -procesy uszkodzenia
• Rekrutacja pecherzyków
• Znaczenie i zmiennosc PEEP (Hickling i wsp.98r)

109
Indukcja odpowiedzi komórkowej i humoralnej -
biotrauma

• EILV-Palv () -granulocyty i makrofagi
• Odksztalcenie leukocytów - mediatory zapalne
• Komórki nablonka ??? - kinazy i fosfolipazy

• IL-1 , IL-6, TNF -a
• SIRS - MOF(!!!)
• Nahum i wsp. czynnik bakteryjny
• Fukushima i wsp. bakterie Gram (-) - VAP
• Heterogenicznosc pluc

110
Co wywoluje VILI?

• Wysokie cisnienie
  (Greenfield i wsp.64r.Tsuno i wsp.91r)
• VT jest zbyt duze (normalny pecherzyk)
• C pluc jest obnizona ( normalna objetosc)
• Wysoka lub zmienna objetosc
• Dreyfuss i wsp.93r (LoV-HiP -bz)
• Rola EILV vs.EELV
• Uszkodzenia ultrastrukturalne
• Fu i wsp.92r gtVT i cis. transkapilarne.

111
Objetosciowy uraz pluc wolutrauma
M
O2
L
Bakterie
Mediatory
112
Konsekwencje rozciagniecia pluc
Uraz pluc z rozciagniecia
baro-,volu-trauma
Dysfunkcja surfaktantu
strukturalne
O2
Uszkodzenia
ultrastrukturalne
Aktywacja
Reakcja komórkowa
Chemotaksja
Fagocytoza
Produkcja i uwolnienie mediatorów
Chiche JD 98 r
113
Zmiany mechaniki pluc

• Spadek podatnosci statycznej
• Wzrost oporów przeplywu
• Przesuniecie () DPZ/PV
• GPZ P pl
• Ksztalt sinusoidalny
• Zaostrzenie PV
• Wzrost i-PEEP i Vtrap

114
Zmiennosc petli P-V.
Wzrost oporu
Zagrozenie VILI
Poczatek rozdecia pecherzyków
Wspomaganie cisnieniowe
Spadek podatnosci
Wlasny oddech pacjenta
Bez oddechu pacjenta
115
Praktyczne wykorzystanie krzywej PV
PZ
STREFA NADMIERNEGO UPOWIETRZNIENIA
GPZ
STREFA NIEDODMY
STREFA BEZPIECZNEJ WENTYLACJI
DPZ
Tremblay LN,Slutsky S.98 r
116
Jak ograniczyc zagrozenie VILI ???

• Nie intubuj
• NIPPV,NPV
• Unikaj wysokich objetosci koncowo-wdechowych
• PCV, IVOX, ECMO,ECCO2R
• Unikaj niskich objetosci koncowowydechowych
• PEEP, liquid PEEP, HFV

• Optymalizuj stosunek przeplyw /wentylacja
• IRV,PLiqV,HFV,prone
• Stosuj terapie uzupelniajaca
• surfaktant
• NO
• almitryna

Tremblay,Slutsky 98r
117
Które parametry wentylacji wywoluja VILI?

• Stewart i wsp.NEJoM 98 r
• n120 Ppl I 26,8 II 22,3 PEEP I 7,2 II 8,6 FiO2
  Sat.gt89-91
• smiertelnosc I-47 II-50
• Brochard i wsp.AJRCC 98 r
• n116 Ppl I-31,7 II-25,7 PEEP I i II 10,7
• po 60 dniach smiert. I 37 i II 47
• Amato i wsp. NEJoM 98 r
• n53 /wg PV/ Ppl I-30,1 II- 34,4 PEEP I-16,4
  II-8,7
• FiO2lt0,6 Smiert.28 -I 38 II 71 ----gt VCV?
• NIH/NHLBI ARDS Network AThSInConf. 99 r
• n840 VT I 6 ml/kg II 12 Smiert.28 I-31 II -40
  ----gt PV?

118
Reguly ochrony pluc podczas wentylacji
mechanicznej.

• Uraz cisnieniowy
• Uraz objetosciowy
• Biotrauma
• Shering Injury (Robertson 84 r)
• Toksycznosc tlenu
• Uszkodzenie surfaktantu

wg.Meade MO i wsp.99 r

• Wentylacja z ograniczeniem objetosci 2-4 ml/kg
  i cisnienia 30-35 cmH2O P pl
• Lung Recruitment Strategies (do 45 cm H2O przy
  12ml/kg)
• Optymalny PEEP - wg krzywej PV -15 cm H2O ?

119
Kierunki badan ARDS

• 1967 pierwszy opis ARDS Ashbaugh i wsp.
• 1975 optymalny PEEP Sutter i wsp.
• 1985-1998 rezystancja, i-PEEP, krzywa PV, VILI
  Rossi A. i wsp., Dryfuss D i wsp.
• 1992 otwarte pluco Lachmann B. i wsp.
• 1986-1998 znaczenie tomografii komputerowej
  Pelosi P.i wsp.
• 1991-1998 rola mechaniki klatki piersiowej Pelosi
  P., Gattinoni L. i in.
• 1995-1998 strategia bezpiecznej wentylacji (LPS)
  Amato M.B. i wsp.

zmodyfik.wg Rossi A i wsp 99r
120
Definicja ALI/ARDS

• Czas - nagly poczatek
• RTG pluc - obustronna infiltracja pluc
• Cisnienie zaklinowania - lt18 mmHg
• przy braku klinicznych cech niewydolnosci serca
• Natlenianie
• PaO2/FiO2 lt 300 mmHg gt ALI
• PaO2/FiO2 lt 200 mmHg gt ARDS

American-European Consensus Conference on ARDS
92-94 r
121
Koncepcje ARDS

• Niska podatnosc (baby lung)
• Obnizenie FRC ale normalna EELV
• Wewnetrzny PEEP
• Zaburzenie oporu przeplywu
• Zaburzenie mechaniki klatki piersiowej
• Zróznicowany efekt PEEP zaleznyod
• okresu ARDS (wczesny/pózny)
• mechaniki klatki piersiowej
• Krzywa PV jako podstawowy czynnik zapobiegania
  VILI

• Niska podatnosc ( sztywne pluco)
• Obnizenie FRC
• Brak zaburzen opór przeplywu
• Normalna podatnosc klatki piersiowej
• PEEP rekrutacja i poprawa pO2
• Krzywa PV do ustalania PEEP

1990
2000
Rossi A. i wsp.
122
Reguly bezpiecznej wentylacji ALI/ARDS A.D.2000

• VT 5-6 ml/kg
• Ppl 30-35 cm H2O
• Rekrutacja pecherzyków plucnych Ppl 45 cmH2O
  przez 20-40 s co 4-8 h
• Niski przeplyw wdechowy
• Zmiany ulozenia wentylowanego

• Odpowiedni tryb wentylacji
• Monitorowanie mechaniki pluc
• FiO2 ltlt przy Sat.O2 gt 90
• Wlasny oddech
• Dopuszczalna hiperkapnia

123
ALI w przebiegu pneumocystozy (JK 37 lat)
2
1
3
4
124
Kliniczna manifestacja fibroproliferacji pluc

• Temperatura gt 38,3 (86)
• Leukocytoza gt10 tys (86)
• SVR lt800 dyn/s/cm (50)
• Rozlane nacieczenia pecherzyków i przestrzeni
  sródmiazszowej (94)

• Nowe ogniska nacieczen (53)
• Neutrofilia w BAL (100)
• Pozytywna reakcja na steroidy (79)

(wg Antonelli i wsp. 2000 r)
125
Wspólczesne kwalifikowane leczenie wentylacyjne
ARDS, na tle ogólnie przyjetych zasad, musi
podlegac indywidualizacji opartej na
rozszerzonym monitoringu i wnikliwej analizie
klinicznej
126
Teraz i w przyszlosci

• Stale monitorowanie mechaniki wentylacji i
  dynamiczna ocena rekrutacji
• Dostosowywanie parametrów wentylacji do
  zmieniajacych sie warunków
• Nowe sposoby wentylacji i pomiarów - moze
  zamknieta petla ?
• ???

127
Droga do doskonalosci?

• Carmichel i wsp.1992r - 1000 lekarzy OIT 50 -VT
  10-13 ml/kg
• American-European Consensus Conference on ARDS
  1992-94r
• Consensus Conference on Mechanical Ventilation
  1993r
• Esteban i wsp.1999r - 412 OIT VT 8-9 ml/kg (PIP
  22-32 cmH2O)

128
Wentylacja mechaniczna w COPD

• Kiedy intubowac?
• paCO2gt75 mmHg
• pHlt 7,25
• WOB ()
• Jak wentylowac ?
• z zachowaniem wlasnego oddechu- WOB ! -O2CB
• jak najkrócej ?
• ltltFiO2, PaCO2 (?)
• IE 13 / InsFlow -ltltlt
• ePEEP (?)lti-PEEP
• fizykoterapia

• Co sie dzieje ?
• wzrost oporów
• i-PEEP
• air trapping
• gtgtFRC
• gtgt ET (!)-dusznosc
• gtgt WOB
• opór naczyn pluc.
• Silent lung
• naped O2 zalezny !!!

129
Zmiennosc petli PV w przebiegu stanu
spastycznego oskrzeli
130
Krytyczny uraz klatki piersiowej

• Szkielet kostny
• Stluczenie pluc
• Stluczenie serca
• ODMA !!!
• Wiek pacjenta
• Urazy wspólistniejace
• Analgezja

• Zasady wentylacji
• prewencja VILI
• stabilizacja hemodynamiczna
• kontrola mechaniki
• DLV
• HFOV
• NIE MA JEDNEGO, NAJLEPSZEGO SPOSOBU WENTYLACJI

131
Uraz klatki piersiowej (PT 29lat)
132
Uraz kl.piersiowej - ARDS
2
1
4
3