Неинвазивна вентилация

В последните петнадесет години неинвазивната вентилация (NIV) придоби доминираща роля в лечението на дихателната недостатъчност (ДН). Клиничната практика доказа благотворното й влияние при пациенти с вентилаторна недостатъчност в резултат на обострена хронична обструктивна белодробна болест (ХОББ), имунокомпрометирани болни и особено в интензивните отделения при остър кардиогенен белодробен оток, отвикване от апаратна вентилация след травми и оперативни интервенции.^1-3

Неинвазивната белодробна вентилация се дефинира като форма на вентилаторна поддръжка без употребата на ендотрахеална тръба, но с възможност за прилагане на положително налягане в дихателните пътища (CPAP) със или без подържащо налягане; пропорционално-асистирана вентилация (PAV), зададени по обем и налягане цикли, както и добавка на кислород-хелий (хелиокс) газова смес.

Първите неинвазивни вентилатори са т. нар. телесни вентилатори (body ventilators), използващи отрицателно или положително налягане върху различни области на тялото посредством мануално надуващ се балон, генериращ отрицателно налягане. Първото описание на NIV с такъв вентилатор е описан през 1838 г. от шотландския лекар John Dalziel.⁴ През 1928 г. е конструиран т. нар. железен бял дроб с електрически генератор на налягане, използван през голямата полиомиелитна епидемия в Дания през 1952 г. Тя дава тласък за развитие както на клиничната дихателна патофизиология, така и на непрекъснатото усъвършенстване и изобретяване на нови апарати и оборудване за осъществяване на инвазивна и неинвазивна вентилация на белите дробове.

Неинвазивното приложение на положително налягане датира от 1930 г., когато пионерските изследвания на Alvan Barach показват благотворния ефект при остър белодробен оток. През 1947 г. е описано интермитентното положително налягане (IPP), което е прилагано чрез мундщук (mouthpiece) до средата на 80-е години предимно при болни с екзацербиран ХОББ и астма, с подаване на аерозолирани бронходилататори. През 1980 г. е въведена назалната маска за CPAP при лечение на обструктивната сънна апнея, а след това и при третиране на пациенти с мускулна дистрофия за постигане на мускулен покой през нощта. Всички автори съобщават за благотворния ефект на тези прийоми при хроничната дихателна недостатъчност (ХДН) – подобрява се газо­обмена, намалява се задържането на въгледвуокис, увеличава се форсираният експираторен дебит (ФЕД).

Основната цел на NIV е да се подобри оксигенацията и да се намали хиперкапнията. Ако се постигне подходяща вентилаторна поддръжка, на пациента му се спестява дискомфорта и рисковете от ендотрахеална интубация (ЕТИ). Целта на NIV е различна в зависимост от заболяването на пациента. В повечето случаи патогенетичните механизми са едни същи. При епизоди на хипоксемична дихателна недостатъчност целта е да се подобри оксигенацията, да се достигне адекватно парциално налягане на кислорода в артериалната кръв, да се елиминира въгледвуокисната задръжка и да се отворят ателектатични участъци в белия дроб. При декомпенсирана ХОББ или астма целта е да се редуцира повишеното РаСО₂, да се облекчи работата на дихателната мускулатура и да се повиши алвеоларната вентилация. При хиповентилационен синдром (ХС) при затлъстели болни (obesity hypoventilation syndrome) целта е да се ограничи индуцираната от положението на тялото и съня хиповентилация и да се увеличи дихателния обем и алвеоларната вентилация. При кардиогенен белодробен оток целта е да се подобри оксигенацията, да се намали работата на дихателната мускулатура и да се увеличи ударния сърдечен обем.

Чрез избягване на ендотрахеална интубация (ЕТИ) се запазват нормалните рефлекси на дихателните пътища и гълтането, вербалният контакт с болния, налице е физиологично, ентерално хранене, намалява се честота на индуцираните от механичната вентилация пневмонии (респективно и вътреболнични инфекции), избягва се дълбоката седация и зависимостта към респиратора, което намалява нуждата от висококвалифициран персонал и скъпо струващ престой в интензивните отделения.

Оптималното прилагане на NIV включва добър подбор на интерфейс (лицева маска), свързан към вентилатор и осигуряващ подаването на газова смес със зададени налягане и честота. Пациентите трябва да бъдат мониторирани и обслужвани от обучен персонал.

Интерфейс. Използват се здраво прикрепени назални или лицеви маски (Фиг. 1). Назалната маска изисква проходими носни дихателни пътища и изисква затваряне на устата при вдишване за намаляване на изтичането на подавания газ. Лицевата маска осигурява по-високо вентилационно налягане с по-малко изтичане на газ, изисква по-малко съдействие от страна на пациента и позволява дишане през устата. Обаче тя е по-неудобна, затруднява контакта с пациента, както и оралния прием на храна. Изтичането на газ около маската намалява ефективността на вентилацията, затруднява измерването на дихателния обем и е най-честата причина за неуспех при NIV.⁵ Големите маски увеличават мъртвото пространство. И двата вида маски могат да доведат до некроза на кожата на лицето. Друго усложнение е клаустрофобията и прекомерното стомашно раздуване. Вентилаторното подпомагане трябва да започне постепенно със СРАР и леко да се добавя инспираторно налягане. 

Фигура 1. Лицева маска и обдишващ шлем.

Прилагането на обдишващ шлем предотвратява неприятните странични действия на лицевите маски.⁶ Шлемът се толерира по-добре, но поради по-високия си къмплайънс една част от инспираторното налягане се губи, така че подържащото налягане в началната фаза на вдишване е по-ниско в сравнение при обдишване с маска. Нещо повече, налице е нарушен синхрон между пациента и обдишващия апарат, тригерирането е неефективно. Затова трябва да се зададе повишено поддържащо налягане (pressure support) и РЕЕР към пациента.⁷

Режими на вентилация. Неинвазивната вентилация може да се осъществи посредством вентилатори, работещи по обем или налягане. Режимът СРАР се подава или чрез висок поток, или с използване на портативен компресор. При зададените по налягане режими (PCV – pressure controlled ventilation) дихателният обем може да варира. Когато няма спонтанни инспираторни усилия, може да се зададе желана дихателна честота и отношение експириум/инспириум. При вентилацията с поддържащо налягане (PSV – pressure support ventilation) апаратът се включва (тригерира) от пациента при ниско експираторно налягане или при ниска честота. Тези режими могат да се осъществят или чрез конвенционални вентилатори, или чрез двуфазовите генератори (bi-level), които осигуряват високопоточен СРАР и циклират между високо инспираторно и ниско експираторно налягане. Апаратите отчитат инспираторните усилия дори и при разхерметизирана система. Съвременните респиратори могат да подават двуфазово положително налягане в дихателните пътища (BiPAP), променящо се във фиксиран интервал между две налягания и позволяващо неограничено дишане в двете фази. При зададените по обем режими (VCV – volume controlled ventilation) апаратът подава фиксиран обем при всяко дишане, но инфлационното налягане може да варира. Асистиран/контролиран (ACV) режим осигурява такъв дихателен обем, тригериран от величината на инспираторните усилия на пациента. Спонтанното дишане може да бъде подпомагано чрез задавана по обем вентилация, при която вентилаторът настройва инспираторното налягане така, че да подава зададения обем в отговор на инспираторните усилия на пациента. При пропорционално асистирана вентилация (PAV – proportional assist ventilation) вентилаторът генерира обем и налягане, пропорционални на усилията на пациента: колкото повече усилия той прави, за да вдишва, толкова повече се повишава подаваното налягане в дихателните пътища. Засега това е единственият режим на вентилация, при който технически е осъществено оптимално взаимодействие между апарат и пациент, като вентилаторът е под пълен контрол на пациента (на неговите дихателни движения). Целта е да се постигне някакъв вентилаторен комфорт, съответствайки на метаболитните му нужди (изчислени на базата на номограми).⁸

Всички тези режими имат свои предимства и недостатъци, но като цяло всички те постигат физиологичен или клиничен ефект – подобряват минутната вентилация, намаляват дихателната честота, респективно разтоварват работата на дихателната мускулатура и подобряват кръвно-газовите параметри.

Технически NIV се осъществява в интензивните отделения с портативни или стандартни вентилатори, в зависимост от наличието на обучен персонал. Мониторирането на пациентите включва оценка на клиничното им състояние: комфорт, тахипнея, използване на спомагателна дихателна мускулатура, тираж, цианоза, тахикардия , конвенционални витални параметри – сърдечна честота, артериално налягане, пулсова оксиметрия, кръвно-газов анализ. При болни с тежка ДН е необходимо по-високо ниво на мониториране с канюлиране на артерия и централна вена.

Хелий-кислородна смес. Прилагането на смес от 70-80% хелий и 20-30% кислород (Heliox) по време на NIV при пациенти с екзацербиран ХОББ изглежда много обещаващо. Базирайки се на намаляване на плътността на издишвания въздух, се премахва лимитирането на потока и динамичното свръхраздуване на белия дроб. Различните проучвания показват намаляване на честотата на ЕТИ в сравнение с използването на кислород – въздух.⁹

Макар че повечето от изследванията са провеждани в интензивни отделения и повечето заключения, консенсуси и прочее са изведени от тях, NIV може да се извърши навсякъде. Тя трябва да бъде своевременна, ефективна и да се прилага с наличната екипировка. Естествено най-често място за прилагане са интензивните отделения – общи и специализирани пулмологични, многопрофилни и неспециализирани отделения – неврологични, хирургични, психиатрични, палиативни грижи и др., междинни приемни отделения. В зависимост от мястото NIV се извършва от специалисти по дихателна реанимация, лекари, сестри и специализирани средни дихателни техници (respiratory therapeutics). Извън интензивните отделения приложението на NIV трябва да започва незабавно, за да се предотврати по-нататъшното задълбочаване на дихателната недостатъчност. Мониторингът на пациентите е задължителен.¹⁰

Показанията за започване на NIV се обуславят от целта на лечението на ДН – избягване на ендотрахеална интубация, подобряване комфорта на пациента, отстраняване на диспнеята, намаляване на работата на дихателната мускулатура, подобрявяне на алвеоларния газообмен, респ. на оксигенацията и ацидозата, намаляване на тахикардията и подобряване на хемодинамичния статус.

При пациенти с хиповентилация и хипоксемия. Най-често това са пациенти с обострена ХОББ и пневмонии. Прилагането на СРАР или поддържащо налягане с лицева маска, наред с конвенционалната терапия, води до значително подобряване на жизнените параметри, избягва се ЕТИ, намалява се престоят в интензивното отделение и смъртността. Последната в повечето случаи се дължи на усложнения след ЕТИ.^{11, 12, 13}

При пациенти с кардиогенен белодробен оток. Прилагането на СРАР или вентилация с поддържащо налягане с лицева маска подобрява клиничното състояние на болните с остър белодробен оток и намалява смъртността в сравнение с лечение само с фармакологични средства. Това се обуславя от повишаване на ФОК с подобряване на оксигенацията и увеличаване на белодробния къмплайънс, с намаляване на работата на дихателната мускулатура, с повишено интраторакално налягане, пред- и следнатоварване на лява камера. Към фармакотерапията се препоръчва и подаване на кислород – да се включи CPAP с допълнително поддържащо инспираторно налягане.¹⁴

При пациенти с остър респираторен дистрес синдром (ARDS) и остра белодробна увреда (ALI). Успеваемостта на NIV при тези пациенти е ниска (20-50%), дължаща се на силно влошените механика на дишането и газообмен, изискващи постоянно високо ниво на налягане при вдишване и издишване. Желаните нива на РЕЕР не могат да се постигнат поради недобро уплътняване на маската и изтичането (leakage) на газовата смес. Като се прибавят и развиващите се сепсис и полиорганна недостатъчност, става ясно, че NIV не може да се използва като рутинно средство при тези пациенти.^15-17

При хиповентилационен синдром (obesity hypoventilation syndrome). При пациенти с обструктивна апнея подаването на кислород назално или със СРАР, или с BiPAP подобрява респираторните показатели. Ако е налице хиповентилация с централна апнея, като първа стъпка е по-удачно прилагане на обемен респиратор с положително налягане.

При ендоскопски манипулации. С помощта на NIV могат да се извършват диагностични бронхоскопии при тежки хипоксемии( PaO₂/FiO₂ < 200), без да се прибягва до ЕТИ, особено при имунокомпрометирани болни.¹⁸ При провеждане на гастроскопии и поставяне на гастростоми NIV може да се прилага, особено при пациенти с нервно- мускулни заболявания със и без седация (Фиг. 2).

Фигура 2. Бронхоскопия през лицева маска по време на неинвазивна вентилация.

При пациенти, отвикващи от респиратор. Това са пациенти, които са били дълго време на изкуствена белодробна вентилация, с развитие на нозокомиални пневмонни или след къс период от време са били отново реинтубирани след екстубация. Целта на NIV е да се скъси периодът на отвикване и/или да се удължи периодът между две интубации, или накрая тя да се избегне. По принцип на всички пациенти след продължителна механична вентилация, които са отбити от вентилатор, се прилага NIV.

При пациенти, които не могат да бъдат интубирани. При някои пациенти, които са трудни за интубация, NIV е първа стъпка за осигуряване на адекватен газообмен. Тя осигурява комфорт на пациента и улеснява взаимодействието лекар-пациент в овладяване на дихателната недостатъчност.

При пациенти с нервно-мускулни заболявания. Диафрагмата е най-важният дихателен мускул и извършва най-голяма работа. Диафрагмалната пареза от най-различно естество (травматично, туморно засягане и др.) резултира в хронична вентилаторна недостатъчност. Постполиомиелитният синдром, засягащ пациенти 25-35 години след прекарана полиомиелитна инфекция, се придружава от пареза на диафрагмата. Неувредените от първичната инфекция мускулни влакна се пренатоварват вторично и се причинява слабост на диафрагмата. Мускулната дистрофия на Duchenne, латералната амиотрофична склероза вследствие на невронална дегенерация водят до слабост на цялата мускулатура, а оттам и до вентилаторна недостатъчност.¹⁹

При пациенти със следоперативна дихателна недостатъчност. При тях NIV или CPAP могат да предотвратят дихателна недостатъчност чрез профилактика на ателектазите. При големи коремни операции и резекции на бял дроб приложението на CPAP намалява честотата на следоперативни пневмонии и септични усложнения с последващо намаляване на смъртността в сравнение с конвенционалното подаване на кислород.^{20, 21}

При имунокомпрометирани болни. Тя е предпочитан прийом в комплексното лечение на онко- и хематологично болни, при които ЕТИ е необходимо да бъде избегната с цел да се предотвратят инфекциозните усложнения.²²

При палиативни пациенти. Чрез облекчаване на диспнеята и подобряване на съзнанието става възможно да се установи контакт с тези пациенти и с техни близки, да се спечели време за вземане на решение за евентуално по-нататъшно лечение и грижи.²³ Пациенти с остра дихателна недостатъчност, при които е взето решение да не се интубират, приложението на NIV е приемливо. Около 80% от тези пациенти толерират NIV и доживяват до изписване от болница. Основната диагноза е главен предиктор за преживяването – пациенти с хронична сърдечна недостатъчност или екзацербиран ХОББ имат по-големи шансове за преживяване, отколкото тези с онкологични заболявания или пневмонии. Въпреки високото РаСО₂ тези пациенти имат добра прогноза при запазено съзнание и добър кашличен рефлекс.²⁴ Все пак при тези болни NIV трябва да се прилага след щателно разясняване на състоянието пред самите пациенти и пред техните близки, както и ясно да се определят целите на лечение на ДН.

Кои са противопоказанията за провеждане на NIV?

Сърдечен арест.

Обструкция на дихателните пътища.

Извънбелодробна дихателна недостатъчност.

Тежка енцефалопатия.

Хемодинамична нестабилност.

Състояние след лицева травма или тежки деформации на лицето.

Неспособност да се подържа тоалет на дихателните пътища.

Неконтактни пациенти.

Пациенти с висок риск за аспирация.

След отминаването на „пионерската ера” NIV понастоящем е терапевтичен способ, принадлежащ към добрата лекарска практика в съвременната медицина. Той трябва да бъде първа стъпка при започване на лечение след диагностицирана ОДН с цел предотвратяване на по-нататъшно влошаване на пациента, ЕТИ и евентуално скъсяване на периода на продължителна механична вентилация, особено при пациенти с ХОББ. Добре обученият екип също допринася за по-адекватното прилагане на NIV в интензивните отделения, като алтернатива на инвазивните техники при пациенти с напреднали стадии на ДН с различна етиология.²⁵ Познаването на спецификата на NIV и правилният подбор на техниката за провеждането й (режими, пациентите и пр.) е ключов фактор за увеличаване на ефективността и намаляване на неудачите по време на лечение.

Литература

1. Demoule A, Girou E, Richard JC, Taille, Brochard L. Benefits and risks of success or failure of noninvasive  ventilation. Intensive Care Med 2006; 32: 1756–1765
2. Hilbert G., Gruson D, Vargas F, Valentino R, Gbikpi-Benissan G. Noninvasive ventilation in immunosuppressed patients with pulmonary infiltrates, fever, and acute respiratory failure. N Engl J Med 2001; 344: 481–487
3. Nava S, Gregoretti C, Fanfulla F, Beltrame F, Navalesi P. Noninvasive ventilation to prevent respiratory failure after extubation in high-risk patients. Crit Care Med 2005; 33: 2465–2470
4. Mehta S., Hill N. Noninvasive ventilation. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: 540–577
5. Navlesi P., Fanfulla F., Nava S. Physiologic evaluation of noninvasive mechanical ventilation delivered with three types of mask in patients with chronic hypercapnic respiratory failure. Crit Care Med 2000; 28: 1785–1790
6. Antonelli M, Conti G, Pelosi P, Gregoretti C, et al. New treatment of acute hypoxemic respiratory failure: noninvasive pressure support ventilation delivered by helmet – pilot controlled trial. Crit Care Med 2002; 30(3): 602-608
7. Moerer O, Fischer S, Hartelt M, Kuvaki B, Quintel M, et al. Influence of two different interfaces for noninvasive ventilation compared to invasive ventilation on the mechanical properties and performance of a respiratory system: a lung model study. Chest 2006; 129(6): 1424-31
8. Appendini L. Proportional assist ventilation: back to the future? Respiration 2003; 70(4): 345-346
9. Hess DR. Heliox and NPPV: a role in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease? Respir Care 2006; 51(6): 640– 651
10. International Consensus Conferences in Intensive Care Medicine: Noninvasive Positive Pressure Ventilation in Acute Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: 283-291
11. Kramer N, Meyer TJ, Meharg J, Cece RD, Hill NS. Randomized, prospective trial of noninvasive positive pressure ventilation in acute respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med 1996;151: 1799–1806
12. Brochard L, Mancebo J, Wysocki M, Lofaso F, Conti G, et al. Noninvasive ventilation for acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med 1995; 333: 817–822
13. Jaber S, Fodil R, Carlucci A, Boussarsar M, Pigeot Jet al. Noninvasive ventilation with helium– oxygen in acute exacerbations of chronic obstructve pulmonary” disease. Am J Respir Crit Care Med 2000;161: 1191–1200
14. Rana S. Failure of non-invasive ventilation in patients with acute lung injury: observational cohort  study. Crit Care 2006; 10: R79
15. Hilbert G., Grusson D., Vargas F et al. Noninvasive ventilation in immunosuppressed patients with pulmonary infiltrates, fever, and acute respiratory failure. N Engl J Med 2001; 344: 481–487
16. Hill NS, Brennan J., Garpestad E, Nava S. Noninvasive ventilation in acute respiratory failure  Crit Care Med 2007; 35: 2402–2407
17. Schettino G, Altobelli N, Kacmarek RM. Noninvasive positive-pressure ventilation in acute respiratory failure outside clinical trials: Experience at the Massachusetts General Hospital. Crit Care Med 2008; 36: 441–447
18. Nieminen MS et al. Executive summary of the guidelines on the diagnosis and treatment of acute heart  failure. European Heart Journal 2005; 26: 384–416
19. Antoneli M., Conti G., Rocco M. Noninvasive positive-pressure ventilation vs. conventional oxygen supplementation in hypoxemic patients undergoing diagnostic bronchoscopy. Chest 2002; 121(4): 1149-54
20. Schönhofer B. Nichtinvasive Beatmung – gestern, heute und morgen. Intensivmedizin 2008; 45: 182–193
21. Squadrone V, Coha M, Cerutti E, et al. Continuous positive airway pressure for treatment of postoperative hypoxemia. JAMA 2005; 293: 589–595
22. Auriant I, Jallot A, Herve P, et al. Noninvasive ventilation reduces mortality in acute respiratory failure following lung resection. Am J Respir Crit Care Med 2001; 164: 1231–1235
23. Sinuff T, Cook DJ, Keenan SP et al. Noninvasive ventilation for acute respiratory failure near the end of life Crit. Care Med 2008; 36: 789-794
24. Levy M, Tanios MA, et al. Outcomes of patients with do not intubate orders treated with noninvasive ventilation “ Crit. Care Med 2004; 32: 2002-2007

25. Nava S, Navalesi P, Conti G. Time of non-invasive ventilation. Intensive Care Med 2006; 32: 361–370