Umělá plicní ventilace

Z WikiSkript
Tento článek pojednává o obecném použití UPV v intenzivní péči. O použití UPV v neonatologii pojednává článek Umělá plicní ventilace (neonatologie).
Pro účely studia oboru všeobecná sestra existuje článek Umělá plicní ventilace/SŠ (sestra).
Pacient na UPV na oddělení intenzivní péče

Umělá plicní ventilace (UPV) je způsob dýchání, při kterém je průtok plynů respiračním systémem plně nebo částečně zajištěn mechanickým přístrojem. UPV se využívá krátkodobě nebo dlouhodobě v situacích, kdy je třeba podpořit dýchací systém nemocných, u kterých došlo ke vzniku závažné ventilační nebo oxygenační poruchy nebo jsou vznikem této poruchy ohroženi[1]. UPV může být vedena neinvazivním způsobem, který využívá různé masky, nebo způsobem invazivním, pro jehož využití je třeba adekvátní zajištění dýchacích cest například pomocí endotracheální intubace nebo tracheostomie.

Indikace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Neinvazivní přetlaková plicní ventilace (NPPV, NIV)

UPV by měla být zvážena, pokud jsou přítomny klinické nebo laboratorní známky nedostatečné oxygenace nebo ventilace. Zvážení UPV musí zohlednit celkový stav pacienta a je velmi individuální. Hodnotíme charakter základního onemocnění, prognózu, rizika i odpověď na konzervativní terapii. Indikační kritéria se proto v různých zdrojích liší.

Kritéria svědčící pro použití UPV
prof. Ševčík[1] prof. Hall[2]
PaO2 < 70 mm Hg při FiO2 > 0,4 SaO2 < 90 % při FiO2 > 0,60
DF > 35/min DF > 30/min
PaCO2 > 55 mm Hg PaCO2 > 50 mm Hg
apnoe pH < 7,25

Cíle ventilační terapie[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Konference ACCP v roce 1993 rozdělila cíle UPV na fyziologické a klinické následujícím způsobem[3].

  • Mezi fyziologické cíle patří:
    • manipulace s výměnou plynů v plicích,
      • podpora ventilace alveolů (manipulace s PaCO2 a pH),
      • podpora arteriální oxygenace (manipulace s PaO2, saturací arteriální krve kyslíkem),
    • ovlivnění plicních objemů,
      • zvýšení objemu plic na konci inspiria nebo udržení funkční reziduální kapacity,
    • snížení dechové práce,
      • synergie s prací dýchacích svalů.
  • Mezi hlavní klinické cíle patří:

U některých pacientů mohou být vytyčeny další cíle UPV. Zvláštním případem využití UPV je vedení inhalační anestezie.

Typy UPV[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

UPV dělíme podle mechanismu průtoku plynů na následující 4 skupiny:

Ventilace přetlakem

Jedná se o nejrozšířenější typ UPV, používáme dechové frekvence blízké fyziologickým a velikost dechového objemu větší než velikost mrtvého prostoru. Velikost potřebného tlaku je určována požadovanými průtoky, poddajností hrudníku a plic, rezistencí ventilačního okruhu a velikostí enexspiračního alveolárního tlaku. U řízeného dechu (= všechny fáze dechu jsou řízeny ventilátorem) generuje průtok plynů do dých. cest nemocného ventilátor zvýšením tlaku v místě vstupu do dýchacích cest po dosažení dostatečné hodnoty tzv. „natlakováním“ (nejprve je třeba tímto překonat alveolární tlak).

Ventilace podtlakem
Ventilace podtlakem

Tzv. železné plíce byly dříve používané častěji, dnes mají omezené indikace, například u pacientů s neuromuskulárními poruchami, vyhneme se tím riziku komplikací spojených se zajištěním dýchacích cest. [4]

trysková ventilace a
oscilační ventilace.

Metody tryskové a oscilační ventilace využívají velmi nízkých ventilačních objemů a vysokých dechových frekvencí, čímž snižují riziko barotraumatu plic. [5] Používají se například při UPV u dětských pacientů (oscilační) či u chirurgických výkonů v oblasti trachey a průdušnice (tryskové).

Mechanismus UPV[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Dechy, které jsou přítomné při UPV, dělíme na 4 základní typy: dech řízený (dech plně řízený ventilátorem), asistovaný (dech je iniciován pacientem, ale jeho další průběh je plně řízen ventilátorem), podporovaný (ventilátor zvyšuje inspirační průtok u dechu jinak řízeného pacientem) a nepodporovaný. Průběh jednoho ventilačního cyklu dělíme následujícím způsobem podle směru pohybu plynů respiračním systémem.

Dechový cyklus[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Inspirační fáze

Tato fáze je zahájena tzv. iniciací – signálem, který signalizuje začátek cyklu. Tím může být nastavený čas dle požadované dechové frekvence, změna tlaku v okruhu nebo změna průtoku plynů. Cyklus tedy může být zahájen jak vlastním nastavením ventilátoru, tak pacientovým vlastním dechovým úsilím. Při triggerování (spouštění) dle změny tlaku také záleží na refrakterní schopnosti plic ovlivňující rychlost exspiria – nádech je spuštěn až v momentě, kdy tlak v plicích poklesne při výdechu pod stanovenou mez.

Ventilátor dále funguje dle nastaveného parametru (tlak, dechový objem) a je v pokračování cyklu omezen tzv. limitací, tedy hodnotou tlaku nebo dechového objemu, po které se inspirační fáze ukončí.

Inspirační pauza

Napomáhá zástavou řízeného pohybu plynů dostatečné redistribuci v dýchacích cestách.

Exspirační fáze

Tato fáze je z hlediska ventilátoru pasivní, pacient vydechuje sám, buď za účasti exspiračního dýchacího svalstva, nebo pasivně.

Exspirační pauza

Tato fáze je ohraničena koncem proudu vzduchu při exspiriu a iniciací nového cyklu v inspirační fázi.

Klasifikace ventilačních režimů[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Souvislost tlaku v systému a průtoku plynů okruhem UPV

Ventilační režimy lze klasifikovat podle více kritérií. Dle synchronizace s dechem pacienta je dělíme na synchronní (dechy jsou iniciované úsilím pacienta) a asynchronní (nejčastěji používané v neonatologii). Dále lze klasifikovat režimy dle stupně dechové podpory, která se může pohybovat od pouhé tlakové podpory spontánního dechu až po ventilaci plně řízenou přístrojem bez spontánní aktivity pacienta.

Ventilační režimy obvykle dělíme následovně:

  • režimy s nastavenou velikostí dechového objemu,
    • tyto režimy jsou vhodné, pokud je hlavním cílem UPV konstantní velikost minutové ventilace, tedy nejčastěji kontrola PCO2
    • VCV (A/CMV, volume-controled ventilation) – ventilátor má nastavený fixní dechový objem a dechy jsou buď iniciovány ventilátorem po určitém čase, nebo vlastním úsilím pacienta (tlak/průtok),
    • SIMV (synchronized intermittent mandatory ventilation) – umožňuje pacientovi vlastní dechovou aktivitu a doplňuje ji řízenými nebo asistovanými objemově limitovanými dechy,
  • režimy s variabilní velikostí dechového objemu,
    • výhodou těchto režimů je „autoregulace“ reakcí na změny tlaků v dýchacím systému pacienta,
    • PCV (PC A/CV, pressure-controlled ventilation) – limitace je nastavena tlakem, iniciace časem nebo tlakem/průtokem,
    • PC SIMV – varianta SIMV s řízenými dechy limitovanými tlakem,
      • k oběma variantám SIMV lze v případě nedostatečnosti dechových objemů spontánních dechů přidat i k těmto dechům tlakovou podporu,
    • tlakově podporovaná ventilace (PSV – pressure support ventilation, na některých ventilátorech označována SPONT) – UPV dodává tlakovou podporu zvyšující průtok plynů při inspiriu, iniciace i limitace závisí na vlastním úsilí pacienta,
    • BiPAP (biphasic positive airway pressure) – pacient ventiluje při kontinuálním pozitivním tlaku v dýchacích cestách (CPAP), ventilátor pacientovi asistuje uvolněním tlaku, režim umožňuje plynulý přechod mezi spontánním dechem při pozitivním tlaku a řízeným režimem podobným PCV.
  • Nové ventilační režimy
    • Vzhledem k rozšíření mikroprocesorů umožňují dnešní ventilátory použití různých složitějších ventilačních systémů. Ty umožňují například garanci určitého dechového objemu při fyziologičtějším tlakovém průběhu dechu než u klasického VCV díky automatizovanému proměřování compliance plic. Na rozdíl od předchozích modelů, které se obvykle vyskytují u všech ventilačních přístrojů, nové ventilační režimy bývají specifické pro určitého výrobce. Patří mezi ně režimy jako ASV, PRVC nebo PAV.

PEEP[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce PEEP.

Zkratka PEEP značí positive end exspiration pressure, tedy pozitivní tlak na konci exspiria. Jeho zařazení do ventilačního režimu je dnes jednou ze základních součástí UPV pro několik pozitivních účinků. Zvyšuje FRC (funkční reziduální kapacitu) plic, čímž snižuje riziko kompresivních atelektáz. Dále omezuje poškození plic střižnými silami vznikajícími při opakovaném kolapsu a provzdšnění alveolů při použití ventilace s vysokým vrcholovým tlakem, ale nízkou hodnotou PEEP. U pacientů s výraznou poruchou rovnoměrné distribuce dýchacích plynů (např. CHOPN) zvyšuje homogenitu distribuce. Použití PEEP u pacientů, u kterých dochází v průběhu dýchacího cyklu k omezení průtoku (kolapsu) dýcacích cest, způsobí jejich zpevněním na konci exspiria usnadnění počátku inspiria.

Obvykle používané hodnoty se pohybují v rozmezí 4–8 cm H2O u preventivního použití, avšak u závažného ARDS se můžou hodnoty pohybovat až mezi 15–20 cm H2O[6].

Nežádoucí účinky a komplikace UPV[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Endotracheální kanyla

Nežádoucí účinky můžeme dělit na plicní a mimoplicní. Dále podle původu NÚ dělíme na důsledky zajištění dýchacích cest, důsledky samotné UPV a důsledky imobility a s ní spojených problémů. S UPV souvisí také vyšší riziko infekčních komplikací v důsledku zhoršení funkce mukociliárního transportu při zajištění DC, použití sedativních farmak i samotné ventilace přetlakem.

Přítomnost endotracheální kanyly způsobuje zvýšené riziko:

  • sinusitid (bez velké klinické významnosti),
  • ventilátorových pneumonií,
  • tracheálních stenóz,
  • poškození hlasivek,
  • velmi zřídka tracheo-ezofageální nebo tracheo-vaskulární fistuly.

Komplikace mechanické ventilace zahrnují:

  • pneumothorax (v kombinaci s akutní hypotenzí, tachykardií či náhlým zvýšením maximálního inspiračního tlaku je třeba myslet na akutní vznik tenzního pneumothoraxu),
  • toxicitu kyslíku,
  • snížení exkrece moči,
  • ovlivnění jaterních a gastrointestinálních funkcí,
  • snížení venózního návratu a afterloadu tlakovými změnami, může vést k hypotenzi,
  • VALI (ventilator-associated lung injury – poškození plic asociované s UPV).

VALI je obecný pojem popisující poškození plic při UPV. To je způsobeno třemi hlavními mechanismy: strukturální disrupce, dysfunkce surfaktantu a „biotrauma“ (poškození způsobené zánětlivou reakcí). Morfologicky patří do této skupiny „klasické barotrauma“, tedy přítomnost vzduchu mimo alveolární prostor (emfyzém, pneumothorax, vzduchová embolie, ...) i další poškození plic (plicní edém, alveolární destrukce nebo následky dlouhodobé přetlakové ventilace jako pseudocysty nebo bronchodysplazie).

Nejvýznamnější prevencí nežádoucích účinků UPV je omezení délky jejího trvání a co nejčasnější dekanylace. Dalším způsobem prevence NÚ je elevace hlavy, rutinní otáčení pacienta, zajištění dostatečné výživy nazogastrickou sondou nebo podání profylaktické farmakoterapie (antitrombotika, H2 antihistaminika).

Ukončení umělé plicní ventilace, odvykání, dlouhodobá UPV[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Vzhledem k výskytu četných nežádoucích účinků umělé plicní ventilace je snaha dobu užití minimalizovat. Nejčastěji je pro tento proces používán termín weaning, tedy odvykání, čímž se zdůrazňuje postupný charakter tohoto procesu. V novějších publikacích se však častěji používá termín discontinuation, tedy ukončení, preferující rychlejší ukončení terapie. Vhodný čas ukončení UPV je důležitý pro prognózu pacienta – příliš časné ukončení může vést ke svalové únavě a nedostatečné výměně dýchacích plynů (až nutnosti obnovení UPV), na druhou stranu příliš pozdní ukončení zvyšuje rizika poškození pacienta spojená s UPV.[7]

Pro zahájení weaningu je třeba, aby byl pacient oběhově stabilní, vykazoval dobré hodnoty respiračních funkcí a dechové aktivity, měl zachované reflexy dýchacích cest a nebyly přítomny jiné stavy kontraindikující ukončení terapie (závažná anémie, febrilní stav). Před odpojením ventilátoru, případně extubací, je třeba zkontrolovat schopnost pacienta spontánně ventilovat v příslušném režimu ventilátoru. Extubace u pacientů uměle ventilovaných méně než 24 hodin může být provedena již po 15 minutách spontánní ventilace, u pacientů intubovaných déle je třeba prodloužit tento interval. Vždy je však potřeba mít připravené pomůcky pro opětovnou intubaci a pokračování v UPV. Pacient po ukončení UPV musí být dále monitorován.

Pacienti, kteří jsou indikování k déletrvající UPV, jsou časně převedeni na tracheostomii.

Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Externí odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • ŠEVČÍK, Pavel, et al. Intenzivní medicína. 3. vydání. Galén, 2014. 1195 s. s. 368–378. ISBN 978-80-7492-066-0.

Reference[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. a b ŠEVČÍK, Pavel, et al. Intenzivní medicína. 3. vydání. Galén, 2014. 1195 s. s. 368–378. ISBN 978-80-7492-066-0.
  2. HALL, Jesse B a Pamela J MCSHANE. Overview of Mechanical Ventilation [online]. MSD Manual, Poslední revize 11/2013, [cit. 2018-03-21]. <https://www.msdmanuals.com/professional/critical-care-medicine/respiratory-failure-and-mechanical-ventilation/overview-of-mechanical-ventilation#>.
  3. SLUTSKY, A S. Mechanical ventilation. American College of Chest Physicians' Consensus Conference. Chest [online]. 1993, vol. 104, no. 6, s. 1833-59, dostupné také z <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8252973>. ISSN 0012-3692. 
  4. BYRD, Ryland P. Mechanical ventilation [online]. Poslední revize 2018-03-20, [cit. 2018-03-22]. <https://emedicine.medscape.com/article/304068-overview#a2>.
  5. DORČÁKOVÁ, Kamila. Nekonvenční umělá plicní ventilace [online]. [cit. 2018-03-22]. <http://www.kalas.sk/wp-content/uploads/nekonvencna-umela-plicni-ventilace-mrs-dorcakova-cz.pdf>.
  6. HESS, Dean R. Recruitment Maneuvers and PEEP Titration. Respir Care [online]. 2015, vol. 60, no. 11, s. 1688-704, dostupné také z <http://rc.rcjournal.com/content/60/11/1688,>. ISSN 0020-1324 (print), 1943-3654. 
  7. MACINTYRE, Neil R. The ventilator discontinuation process: an expanding evidence base. Respir Care [online]. 2013, vol. 58, no. 6, s. 1074-86, dostupné také z <http://rc.rcjournal.com/lookup/doi/10.4187/respcare.02284>. ISSN 0020-1324 (print), 1943-3654.