www.neonatologia.org.pl

  


 

 
 
2/2013 

 

 

 



 

 
 
 
 
Brak ankiet.
 

 

 
 

 

 
 
 
 
2/2009


Strategia stosowania wentylacji oscylacyjnej wysokimi częstotliwościami u noworodków



High frequency oscillatory ventilation strategy in the newborn

Jerzy Szczapa, Zenon Skalski, Tomasz Szczapa

Streszczenie

Wentylacja oscylacyjna wysokimi częstotliwościami (HFOV) jest skuteczną i oszczędzającą płuca metodą leczenia niewydolności oddechowej u noworodków. Z powyższych względów może być stosowana z wyboru, jeśli nieinwazyjne wspomaganie oddychania jest nieskuteczne. Omówiono parametry wentylacji oraz szczegółowo przedstawiono wskazania i przeciwwskazania HFOV oraz algorytmy postępowania w czasie leczenia HFOV. Wczesne zastosowanie i dokładne monitorowanie prowadzonej wentylacji zapewnia normalizację wymiany gazowej i skuteczność leczenia.

Summary

High frequency oscillatory ventilation (HFOV) is an effective, lung protective mode of respiratory failure treatment. The mentioned features of HFOV could make it a method of choice in case of ineffective non-invasive ventilation. Parameters of ventilation, indications and contraindications have been discussed. Algorithms of HFOV treatment have been presented. Identification of indications, early introduction and strict monitoring of HFOV treatment are important factors leading to normalization of gas exchange and successful outcome.

W związku z występowaniem licznych powikłań w wyniku wspomagania wentylacji u noworodków prowadzone są poszukiwania nowych technik wentylacji. Jedną z nich jest wentylacja oscylacyjna wysokimi częstotliwościami (HFOV). W odróżnieniu od innych metod wentylacji wysokimi częstotliwościami HFOV nie tylko umożliwia stosowanie małych wdechowych objętości oddechowych (VT), ale również zapewnia aktywny wydech [1]. Badania eksperymentalne na zwierzętach oraz obserwacje kliniczne noworodków ludzkich wykazują, że zastosowanie HFOV zmniejsza ryzyko objętościowego i ciśnieniowego uszkodzenia płuc, a także poprawia ich rozprężenie, mechanikę oraz wymianę gazową [2].

Wskazania

Badania eksperymentalne na zwierzętach wykazały istotne zmniejszenie ryzyka uszkodzenia płuc w porównaniu z wentylacją konwencjonalną [3]. Obserwacje poczynione u noworodków ludzkich, u których stosowano wentylację HFOV jako metodę ratującą oraz pierwszego rzutu, nie potwierdziły jej jednoznacznej przewagi nad wentylacją konwencjonalną [4, 5, 6, 7, 8, 9]. Wykazano jednak, że HFOV jest bezpieczną i skuteczną metodą wspomagania oddychania u noworodków z niewydolnością oddechową, u których wentylacja konwencjonalna okazała się nieskuteczna. Stwierdzono również, że zastosowanie HFOV nie zwiększa ryzyka uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego oraz zespołów ucieczki powietrza [5, 7]. Przesłanki teoretyczne sugerują możliwość stosowania HFOV jako metody z wyboru po nieefektywnym nieinwazyjnym wspomaganiu wentylacji. Zastosowanie HFOV zamiast wentylacji konwencjonalnej może się wiązać ze zmniejszeniem częstości występowania przewlekłej choroby płuc [8].

W praktyce HFOV najczęściej jest stosowana jako metoda „ratująca”, kiedy wspomaganie oddychania metodą konwencjonalną jest nieskuteczne, a to może mieć niekorzystny wpływ na ostateczne efekty stosowania tego trybu wentylacji (tab. 1 i 2).

Przygotowanie noworodka do prowadzenia leczenia

Ułożenie ciała

Noworodka należy ułożyć na plecach na twardym podłożu. Klatka piersiowa musi być dobrze widoczna, to bowiem umożliwi obserwację jej ruchów w czasie oscylacji. Noworodka można umieścić zarówno w inkubatorze zamkniętym, jak i otwartym; powinny one umożliwiać zmianę ułożenia ciała.

Odsysanie

Zaleca się podłączenie zestawu do odsysania w układzie zamkniętym, umożliwiającym niezwłoczne odessanie dróg oddechowych. Odessanie należy wykonać przed podłączeniem noworodka do respiratora. W trakcie prowadzenia wentylacji podczas odsysania dróg oddechowych należy obserwować zakres zmian ciśnienia rozprężającego. Znaczne obniżenie ciśnienia może prowadzić do niedodmy płuc. W czasie odsysania nie należy wyłączać oscylacji.

Nawilżanie gazów oddechowych

Mieszanka gazów oddechowych zapewniająca przepływ bazowy musi być nawilżona i ogrzana, w związku z powyższym należy:

− sprawdzić regulacje nawilżacza;

− ustawić ciepłotę gazów oddechowych na 37oC;

− w nawilżaczach z automatyczną regulacją wilgotności wybrać pozycję „rurka inkubacyjna”.

Rozprężenie płuc (manewr rekrutacji)

Przed rozpoczęciem HFOV jako trybu wentylacji z wyboru należy rozprężyć płuca, czyli przeprowadzić manewr rekrutacji pęcherzyków płucnych. Czynności te należy wykonać przy początkowym stężeniu tlenu w mieszaninie oddechowej (FiO2) ≤ 0,8. Zastosowanie stężenia tlenu zależne jest od stanu noworodka. Upowietrznienie płuc następuje w wyniku zwiększenia ciśnienia rozprężającego (CDP) do wartości maksymalnego ciśnienia otwarcia 20–30 cm H2O. Ciśnienie to należy utrzymywać przez 30–40 sekund. W tym czasie powinno się uzyskać optymalny zakres saturacji krwi tlenem, tj. 88–92%. Równocześnie należy obniżać FiO2, dopóki utrzymuje się oczekiwany poziom saturacji krwi tlenem (88–92%). Ciśnienie, przy którym utrzymuje się najwyższa saturacja przy najniższym FiO2, jest maksymalnym ciśnieniem otwarcia. Oznacza to, że płuca osiągnęły całkowitą objętość (TLC – total lung capacity) (ryc.1).

Celem tego manewru jest zwiększenie powierzchni wymiany gazowej przez rozprężenie największej liczby pęcherzyków płucnych i utrzymanie ich w tym stanie w czasie wdechu i wydechu bez ujemnego wpływu na układ krążenia. Niekorzystny wpływ CDP na układ krążenia obserwuje się przy przedłużaniu stosowania maksymalnego ciśnienia otwarcia (powyżej 40 sekund); polega on na utrudnieniu powrotu żylnego krwi, zaciskaniu płucnym naczyń włosowatych przez nadmiernie rozprężone pęcherzyki płucne. Czynniki te zaburzają perfuzję płuc i niekorzystnie wpływają na utlenowanie krwi. Po uzyskaniu optymalnej wartości SaO2 (88–92%) należy obniżyć ciśnienie rozprężające (CDP), obserwując przy tym zmiany SaO2. Jeśli dojdzie do obniżenia się saturacji, należy ponownie zwiększyć ciśnienie aż do takiej wartości, przy której uzyskamy SaO2 = 90% ± 2. Po uzyskaniu optymalnego ciśnienia rozprężającego 15–20 cm H2O należy włączyć drgania membrany, czyli rozpocząć wentylację HFOV. Strategia utrzymania CDP na stałym optymalnym poziomie w czasie wdechu i wydechu zapewnia otwarcie płuc i utrzymanie objętości bliskiej TLC. Dzięki temu można uniknąć powikłań związanych z nadmiernym rozprężeniem (volutrauma/barotrauma) oraz naprzemiennym zapadaniem i rozprężaniem się pęcherzyków płucnych (atelektotrauma) (ryc. 1).

Parametry wentylacji

Ciśnienie rozprężające płuca

Ciągłe ciśnienie rozprężające (CDP-Paw) ma podstawowe znaczenie w kontroli utlenowania krwi dziecka. Zakres utlenowania powinien wynosić 50–70 mmHg. Zwiększenie ciśnienia zwiększa pojemność płuc, a tym samym powierzchnię pęcherzykową.

Zalecane wartości CDP:

− manewr rekrutacji (otwarcie pęcherzyków do maksymalnego ciśnienia otwarcia) – 20–30 cm H2O;

− rozpoczęcie wentylacji HFOV (ciśnienie optymalne) – 15–20 cm H2O;

− podczas zmiany trybu wentylacji z wentylacji konwencjonalnej na HFOV – 2–3 cm H2O powyżej średniego ciśnienia (MAP) stosowanego w wentylacji konwencjonalnej.

Stężenie tlenu w mieszaninie oddechowej

Stężenie tlenu w mieszaninie oddechowej należy ustawić mieszalnikiem gazów. Manewr rekrutacji rozpoczyna się przy stężeniu FiO2 ≤ 0,8 w zależności od stanu noworodka. W czasie zwiększania ciśnienia rozprężającego FiO2 można zwykle obniżyć. Wartość FiO2 0,25–0,30 najczęściej wystarcza do uzyskania prawidłowej saturacji (SaO2 88–92%).

Amplituda oscylacji

Amplituda drgań membrany, określana również jako ciśnienie oscylacji ∆P, wpływa na objętość oddechową VT, od której zależna jest eliminacja CO2. Skuteczność usuwania CO2 charakteryzuje współczynnik transportu dwutlenku węgla

D CO2 = f x VT2

f = częstość wentylacji , VT – objętość oddechowa.

Zgodnie z powyższym wzorem stosowanie wysokich częstotliwości umożliwia utrzymanie VT poniżej przestrzeni martwej (VT < VD). Ciśnienie oscylacyjne jest wytwarzane przez drgającą membranę (Respirator SensorMedics), która wywołuje oscylację w układzie oddechowym. Ciśnienie oscylacyjne jest nakładane na wartość ciągłego ciśnienia rozprężającego (CDP). W ten sposób mieszanina oddechowa gazów zostaje wprowadzona w drgania w układzie oddechowym.

Zakres zmian ciśnienia oscylacji w płucach w czasie wentylacji HFOV jest niewielki, a średnia wartość CDP pozostaje niezmieniona, utrzymuje ją stały ciągły przepływ bazowy. Zmiany amplitudy oscylacji (∆P) i ich częstotliwości mają wpływ na eliminację CO2 podczas prowadzonej wentylacji.

Częstotliwość wentylacji (f)

Częstotliwość prowadzonej wentylacji mieści się najczęściej w zakresie od 10 do 15 Hz (600 do 900 cykli oddechowych). Obserwacje kliniczne wskazują, że u dzieci z wyższą masą urodzeniową należy stosować mniejszą częstość wentylacji – około 10 Hz.

Zalecane częstotliwości wentylacji w zależności od masy ciała wynoszą:

< 1000 g – 15 Hz

1000–2000 g – 12 Hz

2–12 kg – 10 Hz

Wysoka częstotliwość wentylacji może prowadzić do powstania pułapki powietrznej, co utrudnia usuwanie CO2. Mała częstotliwość zwiększa objętość oddechową (VT) i nasila usuwanie CO2. Objętość oscylacji jest równoważna objętości oddechowej (VT) kierowanej do pacjenta. Objętość ta zależy od amplitudy oscylacji (∆P) i częstotliwości oddechów (f). Wzrost amplitudy oscylacji wywołuje wzrost objętości oddechowej (VT)

∆ P ↑ => VT ↑

Zmniejszenie częstotliwości (f) powoduje również wzrost objętości oddechowej

f ↓ => VT ↑.

Czas wdechu

Zalecany odsetek czasu wdechu wynosi 33%. Rzadko istnieją wskazania do zwiększenia czasu wdechu do 50%.

Monitorowanie w czasie HFOV

Saturacja krwi tlenem (SaO2)

Zaleca się stosowanie ciągłego pomiaru wysycenia krwi tlenem; wartość prawidłowa SaO2 to 88–92%.

Ocena hemodynamiki

Podstawowa ocena stanu krążenia obejmuje:

− ocenę ciśnienia tętniczego krwi metodą oscylometryczną; średnie ciśnienie krwi winno być stałe, jego wartość prawidłową można ocenić według reguły: wiek ciążowy w tygodniach + 2–3 mmHg; ciśnienie krwi sprawdzać w pierwszych godzinach wentylacji co 15 minut, stabilność średniego ciśnienia krwi świadczy o utrzymaniu właściwego rzutu serca;

− ocenę częstotliwości uderzeń serca na minutę;

− obserwację ukrwienia skóry.

Obserwacja wzrokowa drgań klatki piersiowej noworodka

Obserwacja ruchów klatki piersiowej umożliwia pośrednio ocenę skuteczności wentylacji.

Badanie równowagi kwasowo-zasadowej

Konieczna jest kontrola prężności tlenu i dwutlenku węgla we krwi tętniczej lub arterializowanej krwi włośniczkowej w początkowej fazie wentylacji co 30 minut. Szczególnie ważne jest dokonywanie oceny prężności dwutlenku węgla, zależnej od amplitudy oscylacji (∆P) oraz częstotliwości oddechów (f). Dzięki temu można uniknąć powikłań związanych z wystąpieniem w czasie wentylacji hipokapnii.

Badanie radiologiczne płuc

• Pierwsze badanie RTG wykonać po wykonaniu zabiegu rekrutacji płuc.

• Kolejne badanie po 6 godzinach od rozpoczęcia HFOV.

• Następne po 12 godzinach od poprzedniego lub w zależności od wskazań.

• Przy stabilnym stanie pacjenta można zaniechać wykonania badania RTG.

Badanie ultrasonograficzne

Wykonuje się w zależności od wskazań klinicznych; badanie przezciemiączkowe głowy nie wcześniej niż po 12 godzinach od rozpoczęcia wentylacji.

Postępowanie w czasie HFOV

Podstawą oceny skuteczności prowadzonej wen-tylacji jest kontrola prężności gazów oddechowych PaO2 i PaCO2 we krwi i ich regulacja w zależności od stwierdzonych odchyleń (tab. 3).

Regulacja zmian PaCO2

a) Hiperkapnia

Postępowanie:

• PaCO2 > 60 mmHg – podwyższyć ∆P 5–10 cmH2O;

• PaCO2 = 50–60 mmHg – podwyższyć ∆P 2–5 cmH2O;

• jeżeli zmiana ∆P nie wywołała obniżenia PaCO2, zmniejszać częstotliwość (f) o 1 Hz co 30 minut;

• przy zwiększeniu ∆P obserwować drgania klatki piersiowej – powinny być wyraźne;

• jeżeli powyższe czynności nie wywołują zmian, należy zwiększyć przepływ bazowy gazów oddechowych o 5 l/min co 15 minut; zwiększenie przepływu bazowego spowoduje wzrost ciągłego ciśnienia rozprężającego (CDP), które należy zredukować do wartości początkowej;

• SaO2 winno być utrzymane w czasie tych regulacji na poziomie 90% ± 2, a jeżeli jest mniejsze, należy podwyższać FiO2 o 0,05 co 15 minut.

b) Normokapnia

Postępowanie:

PaCO2 = 40–50 mmHg; ∆P bez zmian; f bez zmian.

c) Hipokapnia

Postępowanie:

PaCO2 < 43–35 mmHg – obniżyć ∆P 2–5 cm H2O;

PaCO2 < 35 mmHg – obniżyć ∆P 5–10 cm H2O.

Jeżeli regulacja ∆P nie wystarcza, zwiększać częstotliwość (f) o 1 Hz co 30 minut.

Regulacja zmian PaO2

a) Hipoksemia

PaO2 < 50 mmHg – wykonać RTG płuc.

• Obraz kliniczny – niedodma: zagęszczenia miąższu płucnego, przepona < 8 międzyżebrza.

Postępowanie:

– zwiększyć CDP 1–2 cm H2O lub CDP o 5–10 cm H2O przez 30 sekund;

– po 30 minutach kontrola PaO2; jeśli brak poprawy, podwyższyć FiO2 o 0,05;

– saturację tlenem utrzymać w granicach 90% ± 2.

• Obraz kliniczny – rozedma, rozdęcie płuc, zespół ucieczki powietrza.

RTG płuc – miąższ płuc jasny, hipowaskularny; przepona > 9 międzyżebrza.

Postępowanie:

– obniżyć CDP o 2 cm H2O;

– wyrównać zaburzenia hemodynamiczne (kontrola ciśnienia krwi, rzutu serca, przecieków krwi).

b) Normoksemia

Postępowanie:

PaO2 = 50–70 mmHg – regulacja ∆P w zależności od PaCO2.

c) Hiperoksja

Postępowanie:

PaO2 > 70 mmHg

– obniżać FiO2 o 0,05 co 15 min;

– kontrolować wysycenie krwi tlenem do uzyskania SaO2 = 90% ± 2;

– dalsze obniżenie FiO2.

d) Wyrównany stan kliniczny – prawidłowa równowaga kwasowo-zasadowa; prawidłowy obraz RTG płuc.

Postępowanie:

− zmniejszać CDP o 1–2 cmH2O co 15 minut pod kontrolą SaO2 = 90% ± 2;

− zmniejszać ∆P o 5 cm H2O co 30 minut pod kontrolą PaCO2;

− po każdej zmianie parametrów odczekać 15–30 minut, sprawdzić gazometrię, kontynuować zmianę parametrów;

− przygotować pacjenta do odłączenia od respiratora.

Odzwyczajanie od HFOV

Jeśli stan kliniczny pacjenta jest wyrównany przy FiO2 = 0,21–0,30, należy:

− obniżać CDP o 1–2 cm H2O co 15 minut przy utrzymaniu FiO2 = 0,21–0,3 i saturacji SaO2 = 90% ± 2;

− ∆P obniżyć w zależności od PaCO2 o 5 cm H2O co 30 minut.

Czas konieczny do odłączenia pacjenta od respiratora jest różny i zależy od choroby podstawowej. Może wynosić od kilku godzin do kilku dni.

Ekstubacja

Próbę ekstubacji można podjąć po uzyskaniu następujących parametrów wentylacji:

• FiO2 = 021–0,25;

• CDP < 6 cm H2O u noworodków z masą ciała < 1500 g;

• CDP < 8 cm H2O u noworodków z masą ciała > 1500 g;

• ∆P < 15 cm H2O;

• f – bez zmiany.

• prężność gazów oddechowych

– PaO2 = 55–70 mmHg;

– PaCO2 = 45–50 mmHg.

Jeśli stan kliniczny pacjenta jest wyrównany, rozintubować, zastosować Infant Flow w trybie nCPAP lub BiPhasic.

Podsumowanie

1. HFOV poprawia wymianę gazową, poprawia utlenowanie, mechanikę płuc, co wpływa na normalizację gazów we krwi oraz zmniejszenie ryzyka przewlekłej choroby płuc.

2. HFOV może być stosowana jako podstawowa metoda wentylacji u noworodków z bardzo małą urodzeniową masą ciała oraz z objawami ZZO o średnim lub ciężkim nasileniu, wymagającym szybkiej rekrutacji pęcherzyków płucnych.

3. HFOV jest szczególnie użyteczna w zapobieganiu urazowi ciśnieniowemu u noworodków z ekstremalnie małą masą ciała.

4. Stosowanie HFOV wiąże się niewielkim ryzykiem wystąpienia powikłań.

5. Konieczne jest poznanie techniki HFOV i stosowanie jej jako metody z wyboru w niewydolności oddechowej noworodka.

Piśmiennictwo

1. Thome U. H., Carlo W. A.: High-frequency ventilation in neonates. Am. J. Perinatol. 2000; 17 (1): 1–9.

2. Kalenga M., Battisti O. i wsp.: High-frequency oscillatory ventilation in neonatal RDS: initial volume optimization and respiratory mechanics. J. Appl. Physiol. 1998; 84 (4): 1174–1177.

3. Delemos R. A., Coalson J. J. i wsp.: Ventilatory management of infant baboons with hyaline membrane disease: the use of high frequency ventilation. Pediatr. Res. 1987 Jun; 21 (6): 594–602.

4. Cools F., Henderson-Smart D. J. i wsp.: Elective high frequency oscillatory ventilation versus conventional ventilation for acute pulmonary dysfunction in preterm infants. Cochrane Database Syst Rev. 2009 Jul 8;(3):CD000104.

5. Bhuta T. i wsp.: Elective high freguency jet ventilation versus conventional mechanical for respiratory distress syndrome in preterm infants. Cochrane Database Syst Rev. 2000; (2): CD000328.

6. Thome U. M., Carlo W. A.: High freguency ventilation in neonatal respiratory failure in the newborn lung. Sunders Elsevier 2008: 377–391.

7. Shah S.: Is elective high frequency oscillatory ventilation better than conventional mechanical ventilation in very low birth weight infants? Arch. Dis. Child. 2003; 88 (9): 833–834.

8. Cools F., Henderson-Smart D. J. i wsp.: Elective high frequency oscillatory ventilation versus conventional ventilation for acute pulmonary dysfunction in preterm infants. Cochrane Database Syst. Rev. 2009 Jul 8; (3): CD000104.

9. Henderson-Smart D. J., De Paoli A. G. i wsp.: High frequency oscillatory ventilation versus conventional ventilation for infants with severe pulmonary dysfunction born at or near term. Cochrane Database Syst. Rev. 2009 Jul 8; (3): CD002974.

10. Goldsmith J., Karotkin E.: Assisted ventilation of the neonate. Saunders 2003: 196.