30-08-2013

Клиническая оценка использования внешнего триггера для неинвазивной искусственной вентиляции легких

 

ПРИВАТ-ДОЦЕНТ, ДОКТОР МЕДИЦИНЫ АНДРЕАС В. ФЛЕММЕР, 
ВРАЧ-СПЕЦИАЛИСТ В ОБЛАСТИ ДЕТСКОЙ И ЮНОШЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ И НЕОНАТОЛОГИИ, 
ЗАМЕСТИТЕЛЬ ЗАВЕДУЮЩЕГО ОТДЕЛЕНИЕМ НЕОНАТОЛОГИИ ДЕТСКОЙ КЛИНИКИ ПРИ ПЕРИНАТАЛЬНОМ ЦЕНТРЕ МЮНХЕНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ЛЮДВИГА-МАКСИМИЛИАНА, 
CAMPUS GROßHADERN 
AM WASENFELD 30, 82266 INNING AM AMMERSEE
 
Клиническая оценка использования внешнего триггера для неинвазивной 
искусственной вентиляции легких (ИВЛ) аппаратом ИВЛ «Sophie®» фирмы 
Stephan Medizintechnik, GmbH, Gackenbach
 

Фирма Stephan Medizintechnik представляет дополнительный внешний триггер для своего аппарата ИВЛ «Sophie®» для новорожденных, который применяется при неинвазивной ИВЛ у недоношенных и доношенных новорожденных. Ниже представлено описание данного устройства. Давно известно, что у недоношенных новорожденных с синдромом дыхательных расстройств использование сразу же после рождения неинвазивной вспомогательной вентиляции с созданием постоянного положительного давления в дыхательных путях (CPAP) обеспечивает такую же эффективную стабилизацию состояния, как и инвазивная интубация трахеи с последующей механической искусственной вентиляцией через эндотрахеальную трубку (Morley, Davis et al. 2008, Network, Finer et al. 2010). Однако существуют сведения о том, что неинвазивная ИВЛ с положительным давлением (NIPPV) может обладать преимуществами по сравнению с классическим вспомогательным режимом вентиляции CPAP (Davis, Morley et al. 2009). Доступные к настоящему времени данные научной литературы позволяют предположить, что положительный эффект вспомогательной ИВЛ в режиме NIPPV увеличивается при использовании внешнего триггера. До начала 2000-х годов такой метод использовался в устройстве Infant-Star® с модулем Star-Sync®, где триггер представлял собой небольшую капсулу-датчик давления (капсула Graseby), которая закреплялась на брюшной стенке ребенка. (Khalaf, Brodsky et al. 2001, Kulkarni, Ehrenkranz et al. 2006, Bhandari, Finer et al. 2009, Meneses, Bhandari et al. 2011, Meneses, Bhandari et al. 2012). В настоящее время фирма Stephan Medizintechnik предлагает усовершенствованный вариант этого метода в своем аппарате ИВЛ «Sophie®», в котором при неинвазивной ИВЛ новорожденного в качестве внешнего триггера используется капсула давления, а полученный сигнал обрабатывается с помощью встроенного программного обеспечения. Кроме того, наличие сигнала давления позволяет обнаруживать у ребенка эпизоды задержки дыхания и устранять их при помощи резервного метода адаптивной дыхательной поддержки.

Назначение и применение изделия

Капсула давления, применяемая в аппарате ИВЛ Sophie в качестве триггера вдоха, изготовлена из пластмассы и имеет диаметр около 3 см. Капсула закрепляется на брюшной стенке пациента, в месте максимальной амплитуды дыхательных движений. Как правило, это область верхней части живота, возле реберной дуги или под грудиной. В фазе вдоха перемещение брюшной стенки приводит к сжатию капсулы. Через устойчивый к давлению шланг сжатие передается на датчик давления, расположенный в аппарате ИВЛ, после чего полученный сигнал проходит дальнейшую обработку. Под действием этого сигнала аппарат ИВЛ производит вдох, синхронизированный с дыханием пациента, таким образом уменьшая работу дыхания пациента (Meneses, Bhandari et al. 2012).

Безопасность и основные характеристики

В целом для неинвазивной ИВЛ у недоношенных и доношенных новорожденных, проводимой без триггера, может использоваться любой аппарат ИВЛ. В этом случае в режиме NIPPV аппарат через заданное время (продолжительность выдоха, te) после времени вдоха (ti) устанавливает положительное давление выше базального давления (CPAP), что обеспечивает более-менее эффективную дыхательную поддержку пациента. Это давление подается ребенку через двойные назальные канюли, дыхательную маску или через эндоназальную трубку в носоглотку, потенциально уменьшая работу дыхания. Проведенное недавно исследование с участием недоношенных новорожденных показало, что в режиме NIPPV без использования триггера только единичные вдохи, обеспечиваемые аппаратом ИВЛ, соответствуют объему, который попадает в легкие ребенка (Vt) (Owen L et al. 2011). Это в свою очередь означает, что проведение NIPPV без триггера сопряжено с высоким риском десинхронизации пациента с аппаратом ИВЛ. Вследствие этого, возникают такие побочные эффекты NIPPV, как попадание газовой смеси из носоглотки в желудок с последующим растяжением желудочно-кишечного тракта и уменьшением подвижности диафрагмы, а также возбуждение ребенка, что приводит к развитию беспокойства и колебаниям степени насыщения крови кислородом. В ряде клинических исследований было показано, что неинвазивная вспомогательная ИВЛ с использованием капсулы давления Graseby в качестве триггера является безопасной и может, например, снижать частоту повторной интубации трахеи. Результаты этих исследований суммированы в метаанализе (Davis, Morley et al. 2009). В клиническом исследовании, проведенном нашей рабочей группой, изучалась работа капсулы (Graseby) в сравнении с другими датчиками дыхания, такими как внутрипищеводный датчик давления (Pe), плетизмографические датчики в виде пояса, накладываемые на грудную клетку или живот (RIP-chest и RIP-abd соответственно), а также пьезокристаллические датчики (Piezo) (Рис. 1). RIP-Chest RIP-Abd Pe Graseby Piezo Рисунок 1. Регистрация дыхания на основе сигналов различных датчиков. RIP-Chest и RIP-Abd: датчики для импедансной плетизмографии в виде пояса, накладываемые на грудную клетку и живот; Pe: внутрипищеводный датчик давления; Graseby: капсула давления, размещаемая на животе; Piezo: пьезокристаллический датчик движения, размещаемый на животе. На рисунке наглядно показано, что сигнал от капсулы давления Graseby регистрируется с задержкой 10 миллисекунд от начала снижения пищеводного давления, и позволяет с высокой точностью определить начало вдоха, вследствие возникают такие побочные эффекты NIPPV, как попадание газовой смеси из носоглотки в желудок с последующим растяжением желудочно-кишечного тракта и уменьшением подвижности диафрагмы, а также возбуждение ребенка, что приводит к развитию беспокойства и колебаниям степени насыщения крови кислородом. В ряде клинических исследований было показано, что неинвазивная вспомогательная ИВЛ с использованием капсулы давления Graseby в качестве триггера является безопасной и может, например, снижать частоту повторной интубации трахеи. Результаты этих исследований суммированы в метаанализе (Davis, Morley et al. 2009). В клиническом исследовании, проведенном нашей рабочей группой, изучалась работа капсулы (Graseby) в сравнении с другими датчиками дыхания, такими как внутрипищеводный датчик давления (Pe), плетизмографические датчики в виде пояса, накладываемые на грудную клетку или живот (RIP-chest и RIP-abd соответственно), а также пьезокристаллические датчики (Piezo) (Рис. 1).

 

Рисунок 1.

Регистрация дыхания на основе сигналов различных датчиков. RIP-Chest и RIP-Abd: датчики для импедансной плетизмографии в виде пояса, накладываемые на грудную клетку и живот; Pe: внутрипищеводный датчик давления; Graseby: капсула давления, размещаемая на животе; Piezo: пьезокристаллический датчик движения, размещаемый на животе. На рисунке наглядно показано, что сигнал от капсулы давления Graseby регистрируется с задержкой 10 миллисекунд от начала снижения пищеводного давления, и позволяет с высокой точностью определить начало вдоха, вследствие чего может использоваться в качестве надежного триггера вдоха для аппарата ИВЛ. Под действием сигнала, поступающего от капсулы давления, аппарат ИВЛ в фазе вдоха пациента повышает давление в коннекторе дыхательного контура пациента, обеспечивая синхронизированную поддержку спонтанного дыхания в режиме CPAP. Это приводит к уменьшению перечисленных выше побочных эффектов режима NIPPV, а также повышению эффективности аппаратной дыхательной поддержки. Конечным результатом является уменьшение работы дыхания пациента и снижение опасности развития дыхательных нарушений.

Оценка соотношения «риск/польза» при клиническом применении

Использование внешнего триггера в режиме неинвазивной вспомогательной ИВЛ всегда сопряжено с риском нарушения сигнала из-за помех, вызванных движениями ребенка. Это наглядно демонстрируют кривые дыхательных сигналов, изображенные на рис. 1. У детей с выраженным возбуждением двигательные артефакты приводят к тому, что через определенное время триггерный запуск дыхания становится невозможным. Кроме того, движения ребенка могут привести к сдвигу нулевого значения сигнала давления с капсулы, в результате чего порог срабатывания триггера искусственно завышается. В аппарате ИВЛ «Sophie®» данная проблема решается при помощи программного обеспечения, которое регулярно (через каждые 2 секунды) устанавливает нулевое значение сигнала от капсулы. Еще одной проблемой неинвазивной ИВЛ являются эпизоды задержки дыхания (апноэ), которые возникают тем чаще, чем выше степень незрелости недоношенного ребенка. Для решения этой проблемы аппарат ИВЛ «Sophie®» оснащен функцией автоматического распознавания апноэ. После установки произвольного времени апноэ, которое регулируется пользователем, аппарат ИВЛ определяет развитие апноэ и выполняет вдохи с предварительно заданной частотой, которая, как правило, должна превышать частоту собственного дыхания ребенка примерно на 10—20 %, чтобы компенсировать возможное снижение функциональной остаточной емкости легких ребенка. В дальнейшем аппарат ИВЛ постепенно сокращает частоту аппаратных вдохов, чтобы дать ребенку возможность восстановить спонтанную дыхательную активность, которая затем снова может быть использована для триггерного запуска дыхания. Такая адаптивная работа триггера во время апноэ является новым методом внешнего триггерного запуска, который используется в аппарате ИВЛ «Sophie®» и может улучшать синхронизацию пациента с аппаратом ИВЛ, однако клинические исследования данного вопроса к настоящему времени отсутствуют. Подводя итог, можно сказать, что аппарат ИВЛ «Sophie®» впервые предлагает возможность неинвазивной вспомогательной ИВЛ с триггерным запуском и с адаптацией дыхательной поддержки к дыханию пациента. Использование этого режима может сократить или даже полностью исключить применение инвазивной ИВЛ у недоношенных и доношенных новорожденных. В научной литературе имеются сведения о том, что использование синхронизированной ИВЛ в режиме NIPPV может также положительно влиять на долгосрочные результаты лечения, особенно в отношении развития хронических заболеваний легких (Bahndari et al. 2009). Таким образом, синхронизированная NIPPV представляется многообещающим методом терапии у недоношенных и доношенных новорожденных с эпизодами апноэ. 

Постмаркетинговое наблюдение

Отделение неонатологии детской клиники при перинатальном центре Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, Гросхадерн, является самым крупным отделением для выхаживания недоношенных детей в Баварии. В год через него проходит 90—100 детей с массой тела при рождении ниже 1500 г (очень низкая масса тела при рождении). У половины из этих детей масса при рождении составляет ниже 1000 г. Отделение имеет большой опыт выхаживания таких детей, входящих в группу высокого риска. Согласно средним показателям за 5 лет, выживаемость детей с массой при рождении более 500 г превышает 80 %, а с массой более 750 г — превышает 90 %. Большое количество детей, проходящих лечение в этом отделении, получает неинвазивную ИВЛ в качестве исходного режима сразу же после рождения либо в качестве дыхательной поддержки после экстубации, поэтому лечащие врачи отделения имеют большой опыт применения этого режима ИВЛ в выхаживании новорожденных.

При использовании аппарата ИВЛ «Sophie®» в повседневной практике мы смогли убедиться, что применение данных капсул в качестве триггера для неинвазивной синхронизации является простым и удобным, если соблюдать определенные правила. Так, необходимо определить правильную точку размещения капсулы на животе ребенка путем внимательного наблюдения за дыхательной экскурсией. Лучше всего укрепить капсулу на коже ребенка при помощи лейкопластыря, который обеспечивает надежную фиксацию и не оказывает раздражающего воздействия на кожу. Затем можно оценить качество сигнала на дисплее аппарата при спонтанном дыхании ребенка и установить порог срабатывания триггера. При пробном проведении NIPPV важно установить достаточно низкий порог срабатывания триггера, поскольку это необходимо для быстрого реагирования аппарата ИВЛ на дыхательные попытки ребенка. При настройке адаптивного метода перекрытия задержек дыхания рекомендуется выбирать не слишком большую продолжительность апноэ (< 10 сек), поскольку в противном случае компенсация дыхательной паузы у ребенка начнется слишком поздно. При проведении синхронизированной NIPPV аппаратом ИВЛ «Sophie®» использование триггерного запуска и распознавания эпизодов апноэ позволяет улучшить взаимодействие пациента с аппаратом ИВЛ, уменьшить побочные эффекты режима NIPPV без триггерного запуска (возбуждение ребенка, скопление воздуха в кишечнике), а также потенциально избежать применения инвазивной ИВЛ у недоношенных и доношенных новорожденных. Мюнхен, 28 августа 2013 года

 
Приват-доцент, доктор/медицины Андреас В. Флеммер (Andreas W. Flemmer) 
Заместитель заведующего отделением неонатологии 
детской клиники при перинатальном центре 
университета Людвига Максимилиана, Мюнхен, Гросхадерн 
Маркиониништрассе 15 
81377 Мюнхен

Список литературы 

  1. Bhandari, V., N. N. Finer, R. A. Ehrenkranz, S. Saha, A. Das, M. C. Walsh, W. A. Engle and K. P. VanMeurs (2009). "Synchronized nasal intermittent positive-pressure ventilation and neonatal outcomes." Pediatrics 124(2): 517-526. 
  2. Davis, P. G., C. J. Morley and L. S. Owen (2009). "Non-invasive respiratory support of preterm neonates with respiratory distress: continuous positive airway pressure and nasal intermittent positive pressure ventilation." Semin Fetal Neonatal Med 14(1): 14-20. 
  3. Khalaf, M. N., N. Brodsky, J. Hurley and V. Bhandari (2001). "A prospective randomized, controlled trial comparing synchronized nasal intermittent positive pressure ventilation versus nasal continuous positive airway pressure as modes of extubation." Pediatrics 108(1): 13-17. 
  4. Kulkarni, A., R. A. Ehrenkranz and V. Bhandari (2006). "Effect of introduction of synchronized nasal intermittent positive-pressure ventilation in a neonatal intensive care unit on bronchopulmonary dysplasia and growth in preterm infants." Am J Perinatol 23(4): 233-240. 
  5. Meneses, J., V. Bhandari and J. G. Alves (2012). "Nasal Intermittent Positive-Pressure Ventilation vs Nasal Continuous Positive Airway Pressure for Preterm Infants With Respiratory Distress Syndrome: A Systematic Review and Meta-analysis." Archives of pediatrics & adolescent medicine 166(4): 372-376. 
  6. Meneses, J., V. Bhandari, J. G. Alves and D. Herrmann (2011). "Noninvasive ventilation for respiratory distress syndrome: a randomized controlled trial." Pediatrics 127(2): 300-307. 
  7. Morley, C. J., P. G. Davis, L. W. Doyle, L. P. Brion, J. M. Hascoet, J. B. Carlin and C. T. Investigators (2008). "Nasal CPAP or intubation at birth for very preterm infants." N Engl J Med 358(7): 700-708. 
  8. Finer, W. A. Carlo, M. C. Walsh, et al. (2010). "Early CPAP versus surfactant in extremely preterm infants." Engl J Med 362(21): 1970-1979. 
  9. Owen, L. S., C. J. Morley, et al. (2011). "Effects of non-synchronised nasal intermittent positive pressure ventilation onspontaneous breathing in preterm infants." Archives of disease in childhood. Fetal and neonatal edition 96(6): F422-428.
Эксклюзивный представитель на территории РФ и ряда стран СНГ
  • Эксклюзив!  TERUMO Europe N.V.
  • «F. Stephan Gmbh» (Германия)
  • «MAIСO Gmbh» (Германия)
  • «WEYER Gmbh» (Германия)
  • «Dantschke Medizintechnik Gmbh» (Германия)
  • «BANDELIN Electronic Gmbh» (Германия)
  • «LANDWIND» (Китай)
  • «Globus» (Италия)
  • «Chinesport» (Италия)
  • «Wero-medical» (Германия)
  • «Shin-Ei» (Япония)
  • «WOODWAY» (США)
  • «HERRMANN Apparatebau Gmbh» (Германия)
  • «Water Jel» (США)
  • «ZOLL Medical Corporation» (США)