«Механическая сила (мощность) и повреждение легких, вызванное вентилятором»

«Механическая сила (мощность) и повреждение легких, вызванное вентилятором»

Жан‑Пьер Ревелли, Джорджио Иотти.

Дата первой публикации: 03.04.2023

(конспект с комментариями)

1) В физике:

• механическая работа – это энергия, которая прикладывается к объекту (или от него) посредством приложения силы при перемещении из одного положения в другое.
• Мощность ‑ это количество энергии, переданной за единицу времени.

При механической вентиляции мощность, передаваемая от аппарата ИВЛ к дыхательной системе во время вдоха, представляет собой комплексную переменную, объединяющую элементы, которые могут вызывать вентилятор‑индуцированное повреждение легких.

2) Механическая сила/ мощность (МC) прикладываемая к легкому во время ИВЛ привлекает все большее внимание.

• Показано, что у умерших пациентов приложенная во время ИВЛ МС была значительно выше, чем у выживших.
• Повышение MС статистически коррелировало с пребыванием в ОРИТ, госпитальной смертностью, меньшим количеством дней без ИВЛ и продолжительностью пребывания в стационаре.

(мое примечание: или состояние лёгких было более тяжелое - для адекватной вентиляции потребовалось приложить большую силу и, следовательно, не удивительно, что и смертность выше. Или само приложенние силы бОльшей величины оказывала бОльшее повреждающее действие. Надо разбираться. Надо смотреть ссылки (6,7,8))

3) Существует ли безопасное значение МС для всех пациентов? Нет, еще не существует ни стандартизированного подхода к расчету, ни общепринятого безопасного значения расчетного МС. (мое примечание: приято считать что надо стараться держать не больше 12 Дж / мин)

4) Концепция MС основана на неявном предположении, что все вентиляционные переменные (ее составляющие) имеют линейную зависимость и одинаковый вклад в VILI. Однако, очевидно, не так, поскольку, например, PEEP имеет криволинейную (J-образную) связь с VILI (Costa ELV, Slutsky AS, Brochard LJ, et al. Ventilatory Variables and Mechanical Power in Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2021;204(3):303‑311. doi:10.1164/rccm.202009‑3467OC). Возможно, существуют еще факторы, которые сейчас не учитываются (например, АД).

5) Исследователи пытались выявить наиболее вредные компоненты вентиляции. оценивали влияние МС, Vt, RR и driving pressure (DP) и корреляцию с 28-дневной смертностью.

6) Обнаружили, что МС коррелирует со смертностью.

7) МС описывают как работы за один цикл умноженную на частоту дыхания (RR)

А) при CMV (рис. 1)

Рисунок 1: Диаграмма давление-объем, изображающая различные компоненты механической энергии во время CMV.

Wel, PEEP представляет собой эластически-статическую составляющую, т.е. составляющую MС, связанную с PEEP.

Wel,DP представляет (дыхатеьную) упруго-динамическую составляющую, т. е. составляющую MС, связанную с процессом вдоха. Он имеет форму прямоугольного треугольника, где вертикальная сторона соответствует дыхательному объему (Vt), а горизонтальная сторона соответствует driving pressure (DP). Наклон третьей стороны соответствует compliance. (мое примечание: т.е величина площади треугольника зависит от Vt, DP и С. Первые две величины определяются настройкой аппарата, а третья – свойствами самого легкого)

Wres — резистивная составляющая, т. е. энергия, рассеиваемая при каждом вдохе для преодоления резистивных и вязких свойств дыхательной системы. Wres представлен параллелограммом, основание которого соответствует разнице между пиковым давлением (Ppeak) и давлением плато (Pplat), а высота соответствует Vt.

(мое примечание: следовательно, кажется, прав Pavol Torok, когда говорил, что паузу на вдохе делать не надо. Это только вредит, а не улучшает распределение газов в легких)

Б) вовремя PCV

Рисунок 2: Приближение Wres в PCV, где Ppeak равно Pplat

Аналогичный подход можно применять во время вентиляции PCV - для расчета Wel, PEEP и Wel, DP на основе Vt, PEEP и DP. Wres можно приблизительно рассчитать, вычислив площадь прямоугольника с Ppeak минус PEEP в качестве основания и Vt в качестве высоты, а затем вычтя треугольник, соответствующий Wel,DP. Этот расчет для Wres можно применять таким же образом, когда Ppeak равен Pplat (рис. 2) или превышает его (рис. 3), т. е. когда поток в конце вдоха равен нулю или все еще положителен, соответственно. В обоих случаях аппроксимация приводит к небольшому завышению Wres и, следовательно, истинной полной работы вентилятора.

Рисунок 3: Приблизительное значение Wres в PCV, где Ppeak выше, чем Pplat

При оценке различных компонентов МC статистически значимым был только эластически-динамический компонент (Wel,DP), а компоненты, зависящие от ПДКВ или сопротивления - нет. MPel,DP особенно легко рассчитать у постели больного.

MPel,DP = Vt x DP x RR / 2

И еще придумали индекс (мое примечание: названия еще не придумали ????)

Индекс 4DP+RR = (4 x DP) + RR

(мое примечание: у DP коэффициент 4! Следовательно, есть смысл для снижения DP, и, как его производного - дыхательного объема путем увеличения ЧД. До какого предела? Очевидно под контролем Vd/Vt [у кого есть возможность или кто знает как ], не так ли?)

(мое примечание: Заключение у кого аппарат старого образца и не рассчитывает величину МС и, соответственно, ее не показывает - не расстраивайтесь «смертность у пациентов с ОРДС, коррелирует с ∆P и RR и они были столь же информативны и легче поддавались оценке у постели больного». О как!!!)