Влияние времени вдоха на эффективность неинвазивной искусственной вентиляции легких с вариабельным потоком у недоношенных новорожденных

Резюме

Цель исследования - выявить наиболее эффективный режим неинвазивной респираторной терапии у недоношенных новорожденных

Материал и методы. В сравнительное проспективное рандомизированное исследование с января 2015 г. по январь 2017 г. включены 298 недоношенных новорожденных (28-35 нед). После стабилизации на СРАР в родильном зале дети поступали в отделение реанимации, где были рандомизированы в 3 группы по стартовой респираторной стратегии. 1-я группа (97 новорожденных) получали неинвазивную респираторную терапию методом двухуровневого СРАР с вариабельным потоком (BiPhasic) с временем вдоха 1,0 с и частотой респиратора 30 вдохов; 2-я группа (86 детей) - респираторную терапию методом BiPhasic с временем вдоха 0,5 с и частотой 60 вдохов; 3-я группа (115 детей) - СРАР. Оценивали и сравнивали частоту критериев неэффективности неинвазивной респираторной терапии в группах в первые 48 ч жизни. Критерии неэффективности: повышение потребности в дополнительной оксигенации FiO2 >0,4 (для детей с экстремально низкой массой тела FiO2 >0,3) и/или нарастание дыхательных нарушений (оценка по шкале Сильвермана ≥4 баллов).

Результаты. Было установлено, что критерии неэффективности проводимой респираторной терапии в 1-е сутки жизни встречались достоверно в 2 раза реже у новорожденных 1-й группы по сравнению с детьми 2-й и 3-й групп (у 33% новорожденных в 1-й группе по сравнению с 65 и 62% детей соответственно во 2-й и 3-й группах, р=0,00003). Отношение рисков возникновения критериев неэффективности неинвазивной респираторной терапии составило [ОР (95% доверительный интервал, ДИ)]: в 1-й группе по сравнению со 2-й группой 0,50 [0,36-0,70]; в 1-й группе в сравнении с 3-й группой - 0,53 0,39-0,72]; во 2-й группе по сравнению с 3-й - 1,05 [0,85-1,28].

Заключение. Неинвазивная искусственная вентиляция легких (ИВЛ) с вариабельным потоком в режиме BiPhasic имеет существенное преимущество перед методом СРАР, если время вдоха устанавливается до 1,0 с, а частота респиратора 30 вдохов в минуту. Такие стартовые параметры позволяют компенсировать утечку при аппаратных вдохах и создать оптимальное и эффективное среднее и пиковое давление в дыхательных путях. Использование неинвазивной ИВЛ с вариабельным потоком в режиме BiPhasic с временем вдоха 0,5 с имеет такую же эффективность, как и метод СРАР, и не демонстрирует преимуществ перед ним.

Ключевые слова:CPAP, BiPhasic, Infant flow, неинвазивная вентиляция легких, двухуровневый CPAP с вариабельным потоком, недоношенные новорожденные

Для цитирования: Ионов О.В., Косинова Т.А., Киртбая А.Р., Балашова Е.Н., Зубков В.В., Байбарина Е.Н. Влияние времени вдоха на эффективность неинвазивной искусственной вентиляции легких с вариабельным потоком у недоношенных новорожденных // Неонатология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7. № 1. С. 38-43. doi: 10.24411/2308-2402-2019-11005.

В комплексе лечебных технологий, используемых у недоношенных новорожденных в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТН), важное место занимает неинвазивная респираторная терапия. Под неинвазивной респираторной терапией подразумеваются различные методы самостоятельного дыхания под постоянным положительным давлением в дыхательных путях (СРАР), создание положительного давления в дыхательных путях с помощью высокопоточных канюль, а также разные методы неинвазивной искусственной вентиляции легких (ИВЛ), осуществляемой не через интубационную трубку, а через назальные канюли или маску [1]. Двухуровневый СРАР (SiPAP; BiPhasic) является разновидностью неинвазивной ИВЛ с невысоким давлением в конце вдоха, при котором используется небольшая дельта между максимальным давлением в конце вдоха и давлением в конце выдоха. Имеет ли двухуровневый СРАР преимущество перед традиционным CRAR, несмотря на широкое распространение этого метода, на сегодняшний день является предметом дискуссий [2, 5]. Более того, представлено крупное исследование, в принципе ставящее под сомнение преимущество неинвазивной ИВЛ перед СРАР [3]. Анализ зарубежной и отечественной литературы последних лет показал, что нередко специалистами не учитываются особенности используемых устройств неинвазивной ИВЛ. В результате могут быть установлены некорректные, неэффективные режимы неинвазивной вентиляции легких, что может влиять на качество лечения, а также являться предпосылкой для неправильных выводов о ее эффективности.

Цель исследования - выявить наиболее эффективный режим проведения неинвазивной респираторной терапии у недоношенных новорожденных. дыхательный контур с клапаном выдоха, стартовые параметры неинвазивной ИВЛ могут быть аналогичны параметрам традиционной инвазивной ИВЛ. Это варианты использования аппаратов традиционной ИВЛ, оснащенных функцией неинвазивной ИВЛ, а также специальных аппаратов неинвазивной ИВЛ с постоянным потоком. Если же используются аппараты неинвазивной ИВЛ, где отсутствует клапан выдоха и контур "открыт", так называемые системы с вариабельным потоком, то стартовые параметры в логично устанавливать таким образом, чтобы компенсировать утечку газовой смеси при искусственном вдохе. Если нет возможности увеличить давление в конце вдоха выше 10-12 см вод.ст., как, например, в аппарате Infant Flow SiPAP, то добиться эффективности ИВЛ можно, увеличив время вдоха.

Материал и методы

В сравнительное проспективное рандомизированное исследование были включены 298 недоношенных новорожденных, родившихся в ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова" Минздрава России с января 2015 г. по январь 2017 г. на сроке беременности с 28-й по 35-ю неделю включительно. Все новорожденные, включенные в исследование, имели дыхательные нарушения с рождения, нуждались в проведении респираторной терапии, однако были стабилизированы в родильном зале на СРАР и не требовали интубации и проведения инвазивной ИВЛ с рождения.

Из исследования были исключены дети с врожденными пороками развития, при которых требовалось проведение респираторной терапии, дети с отечной формой гемолитической болезни новорожденных, а также дети, потребовавшие интубации трахеи и инвазивной ИВЛ с рождения.

После поступления из родильного зала в отделение реанимации и интенсивной терапии им. проф. А.Г. Антонова Института неонатологии и педиатрии дети были случайным образом (использовалась таблица рандомизации) определены в 3 группы с тремя вариантами начала неинвазивной респираторной терапии, которая проводилась с помо щью аппарата Infant Flow Si PAP (Viasys Healthcare, США) (табл. 1).

В 1-й и во 2-й группах неинвазивная респираторная терапия начиналась методом неинвазивной несинхронизированной ИВЛ с вариабельным потоком в режиме BiPhasic c одинаковыми значениями расчетного среднего давления, создаваемого в дыхательных путях, но с разным временем вдоха и частотой. В 3-й группе стартовой респираторной терапией являлся метод СРАР с вариабельным потоком.

Исследование одобрено комиссией по этике биомедицинских исследований при ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова" Минздрава России (протокол заседания № 1 от 29.01.2015).

Гипотеза заключалась в том, что на эффективность неинвазивной ИВЛ с вариабельным потоком влияет увеличение времени вдоха до 1,0 с в сравнении с традиционно принятыми устанавливаемыми значениями (не более 0,5 с). За короткое время вдоха (0,3-0,5 с) при открытом контуре давление, наращиваемое аппаратом на вдохе, не успевает достичь альвеол из-за утечки, и вентиляция легких как таковая не осуществляется, что по эффективности должно быть сравнимо с методом СРАР.

Для проверки этой гипотезы мы определили и сравнили количество новорожденных в группах, у которых стартовая неинвазивная респираторная терапия оказалась неэффективной и которым потребовался перевод на следующий уровень дыхательной поддержки в течение первых 48 ч жизни.

Критериями неэффективности были: повышение потребности в дополнительной оксигенации FiO2 >0,4 (для детей с экстремально низкой массой тела FiO2 >0,3) и/или нарастание дыхательных нарушений, эквивалентных оценке по шкале Сильвермана >4 баллам.

В табл. 2 представлена характеристика новорожденных, вошедших в исследование.

Недоношенные новорожденные в группах были однородны по основным факторам, влияющим на развитие и прогрессирование дыхательных нарушений.

Результаты

В табл. 3 представлено количество детей, у которых отмечались критерии неэффективности стартовой неинвазивной респираторной терапии.

Было достоверно установлено, что дети, стартовая неинвазивная терапия которым начиналась методом неинвазивной ИВЛ в режиме BiPhasic с временем вдоха 1,0 с в 2 раза реже респираторно декомпенсировались и нуждались в переводе на следующий уровень респираторной поддержки в сравнении с пациентами, которым начальная респираторная терапия осуществлялась методами СРАР и неинвазивной ИВЛ BiPhasic с более коротким временем вдоха (0,5 с).

При этом отмечается высокая сила связи между сравниваемыми методами стартовой респираторной терапии и частотой возникновения критериев ее неэффективности: нормированное значение коэффициента Пирсона для определения силы связи между фактором риска и исходом в 1-й и во 2-й группах составил 0,432, а в 1-й и 3-й группах - 0,40.

Обращает на себя внимание тот факт, что различий в частоте наступления критериев неэффективности стартовой неинвазивной терапии во 2-й и в 3-й группах нет. Это говорит о том, что метод СРАР с вариабельным потоком не отличается по эффективности от неинвазивной ИВЛ с вариабельным потоком, проводимой с временем вдоха 0,5 с, даже при высокой частоте респиратора.

В табл. 4 продемонстрированы относительные риски наступления критериев неэффективности в зависимости от метода стартовой неинвазивной респираторной терапии.

Статистически достоверно установлено, что вероятность ужесточения параметров и перехода на следующий уровень респираторной поддержки в 2 раза ниже, если у недоношенных новорожденных осуществляется начальная неинвазивная дыхательная терапия методом BiPhasic c временем вдоха 1,0 с и частотой 30 вдохов в минуту.

Медиана времени наступления критериев неэффективности в 1, 2 и 3-й группах составляла соответственно 2,0; 1,75 и 2,0 ч. Разброс максимальных и минимальных значений времени наступления критериев неэффективности проводимой неинвазивной респираторной терапии в 1-й, во 2-й и в 3-й группах составил 1-26, 1-27, 1-23 ч соответственно.

Таким образом, использование неинвазивной ИВЛ с вариабельным потоком в режиме BiPhasic имеет преимущество перед методом СРАР лишь в том случае, если время вдоха устанавливается 1,0 с, а частота респиратора 30 вдохов в минуту. Такие стартовые параметры позволяют компенсировать утечку при аппаратных вдохах и создать оптимальное и эффективное среднее и пиковое давление в дыхательных путях. Использование неинвазивной ИВЛ с вариабельным потоком в режиме BiPhasic со временем вдоха 0,5 с, несмотря на высокую частоту вдохов респиратора, имеет такую же эффективность, как и метод СРАР, и не имеет преимущества перед методом СРАР.

Обсуждение

Широкое использование различных малоинвазивных методик респираторной стабилизации недоношенных новорожденных в родильном зале дало возможность проведения у этой категории пациентов респираторной терапии без интубации трахеи в дальнейшем в условиях ОРИТН. Неинвазивная ИВЛ, как и СРАР, может быть использована в качестве начальной респираторной терапии или же как метод дыхательной поддержки после экстубации. В зависимости от типа используемого устройства неинвазивной ИВЛ существует два принципиально разных подхода к выбору стартовых параметров. В одних случаях, когда используетсядыхательный контур с клапаном выдоха, стартовые параметры неинвазивной ИВЛ могут быть аналогичны параметрам традиционной инвазивной ИВЛ. Это варианты использования аппаратов традиционной ИВЛ, оснащенных функцией неинвазивной ИВЛ, а также специальных аппаратов неинвазивной ИВЛ с постоянным потоком. Если же используются аппараты неинвазивной ИВЛ, где отсутствует клапан выдоха и контур "открыт", так называемые системы с вариабельным потоком, то стартовые параметры в логично устанавливать таким образом, чтобы компенсировать утечку газовой смеси при искусственном вдохе. Если нет возможности увеличить давление в конце вдоха выше 10-12 см вод.ст., как, например, в аппарате Infant Flow SiPAP, то добиться эффективности ИВЛ можно, увеличив время вдоха.

В нашем исследовании мы доказали, что двухуровневый СРАР с вариабельным потоком (BiPhasic) как разновидность неинвазивной ИВЛ имел преимущество перед СРАР с вариабельным потоком лишь в том случае, если устанавливалось время вдоха 1,0 с.

Результаты нашего исследования не согласуются с выводами Kirpalani о том, что неинвазивная ИВЛ не имеет преимуществ перед методом СРАР [3]. Данные, полученные в ходе нашей работы, объясняют причину, по которой Kirpalani, проведя крупное исследование, в которое были включены 1009 новорожденных с массой тела менее 1000 г, не выявил преимуществ неинвазивной ИВЛ перед СРАР. В исследовании Kirpalani у 53% детей основной группы неинвазивная ИВЛ проводилась аппаратом InfantFlow в режиме двухуровневого СРАР (BiPhasic). При этом параметры неинвазивной ИВЛ в исследовании Kirpalani были неоптимальными. Начальное время вдоха указано исследователем 0,3-0,5 с, а максимальное 0,5-1,0 с. Это, очевидно, приводило к тому, что в половине случаев эффективность неинвазивной ИВЛ заведомо не превышала эффективности СРАР из-за недостаточного времени вдоха.

В то же время результаты нашего исследования согласуются с выводами Ricotti о том, что двухуровневый СРАР является эффективным методом неинвазивной вентиляции у недоношенных новорожденных, не менее эффективным, чем синхронизированная назальная неинвазивная ИВЛ [4].

Dawid Sweet и соавт. в Европейском протоколе по ведению детей с респираторным дистресс-синдромом ставят под сомнение эффективность двухуровнего СРАР, опираясь на исследование Andrea Lampland и соавт. [2]. В своем исследовании Lampland и соавт. сравнивали эффективность элиминации углекислого газа (СО2) у 20 недоношенных новорожденных, которые были разделены на 2 группы в зависимости от метода неинвазивной респираторной поддержки - СРАР или BiPhasic [5]. Авторы не выявили различий в показателях вентиляции и сделали вывод об одинаковой эффективности СРАР и BiPhasic. Однако в работе Lampland и соавт. одним из условий проведения исследования было создание одинакового среднего давления в дыхательных путях при применении СРАР и BiPhasic, что, по нашему мнению, и послужило причиной отсутствия различий в интенсивности выведения CO2. В нашем исследовании в группах детей, которым проводилась стартовая респираторная терапия методом BiPhasic, расчетное среднее давление в дыхательных путях было заведомо выше, чем в группе детей на СРАР, поскольку неинвазивная вентиляция подразумевает генерирование аппаратом давления вдоха, суммирующегося с остаточным давлением на выдохе, что и предполагает большую эффективность неинвазивной ИВЛ в сравнении с СРАР.

В исследовании А.В. Мостового и соавт. метод BiPhasic сравнивался с СРАР в качестве респираторной поддержки после экстубации [6]. И хотя дизайн наших исследований отличался, мы пришли к единому мнению, что метод BiPhasic является более эффективным, чем метод СРАР, при лечении дыхательных нарушений у недоношенных новорожденных. Salvo и Lista и соавт. также продемонстрировали значительное преимущество метода двухуровневого СРАР перед традиционным при лечении недоношенных новорожденных с респираторным дистресс-синдромом [7]. Таким образом, по нашему мнению, на эффективность неинвазивной ИВЛ в первую очередь оказывает влияние корректность выставляемых параметров, а не конструктивные особенности устройств для проведения ИВЛ.

Заключение

Использование неинвазивной ИВЛ с вариабельным потоком в режиме BiPhasic имеет преимущество перед методом СРАР лишь в том случае, если время вдоха устанавливается 1,0 с, а частота респиратора 30 вдохов в минуту. Такие стартовые параметры позволяют компенсировать утечку при аппаратных вдохах и создать оптимальное и эффективное среднее и пиковое давление в дыхательных путях. Использование неинвазивной ИВЛ с вариабельным потоком в режиме BiPhasic с временем вдоха 0,5 с имеет такую же эффективность, как и метод СРАР, и не имеет перед ним преимуществ.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

1. Александрович Ю.С. Пшениснов К.В., Хиенас В. Неинвазивная респираторная поддержка в неонатологии. СПб. : Адмирал, 2017.

2. Sweet D.G., Carnielli V., Greisen G., Hallman M. et al. European Consensus Guidelines on the Management of Respiratory Distress Syndrome -2016 Update // Neonatology. 2017. Vol. 111, N 2. P. 107-125.

3. Kirpalani H., Millar D., Lemyre B., Yoder B.A. et al.; for the NIPPV Study Group. A trial comparing noninvasive ventilation strategies in preterm infants // N. Engl. J. Med. 2013. Vol. 369, N 7. P 611-620.

4. Ricotti A., Salvo V., Zimmermann L.J., Gavilanes A.W. et al. N-SIPPV versus bi-level N-CPAP for early treatment of respiratory distress syndrome in preterm infants // J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2013. Vol. 26, N 13. P. 1346-1351.

5. Lampland A.L., Plumm B., Worwa C., Meyers P et al. Bi-level CPAP does not improve gas exchange when compared with conventional CPAP for the treatment of neonates recovering from respiratory distress syndrome // Arch. Dis. Child. Fetal Neonatal Ed. 2015. Vol. 100. P F31-F34.

6. Мостовой А.В., Романенко К.В., Аверин А.В., Карпова А.Л. и др. Применение двухуровневого назального СРАР с вариабельным потоком у недоношенных новорожденных после экстубации: многоцентровое рандомизированное клиническое исследование // Уральский мед. журн. 2014. Т. 122, № 8. С. 143-150.

7. Salvo V., Lista G., Lupo E., Ricotti A. et al. Comparison of three noninvasive ventilation strategies (NSIPPV/BiPAP/NCPAP) for RDS in VLBW infants // J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2018. Vol. 31, N 21. P 2832-2838.

References

1. Aleksandrovich Y.S., Pshenisnov K.V., Hienas V. Non-invasive respiratory support in neonatology. Saint Petersburg: Admiral, 2017. (in Russian)

2. Sweet D.G., Carnielli V., Greisen G., Hallman M., et al. European Consensus Guidelines on the Management of Respiratory Distress Syndrome - 2016 Update. Neonatology. 2017; 111 (2): 107-25.

3. Kirpalani H., Millar D., Lemyre B., Yoder B.A., et al.; for the NIPPV Study Group. A trial comparing noninvasive ventilation strategies in preterm infants. N Engl J Med. 2013; 369 (7): 611-20.

4. Ricotti A., Salvo V., Zimmermann L.J., Gavilanes A.W., et al. N-SIPPV versus bi-level N-CPAP for early treatment of respiratory distress syndrome in preterm infants. J Matern Fetal Neonatal Med. 2013; 26 (13): 1346-51.

5. Lampland A.L., Plumm B., Worwa C., Meyers P, et al. Bi-level CPAP does not improve gas exchange when compared with conventional CPAP for the treatment of neonates recovering from respiratory distress syndrome. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2015; 100: F31-4.

6. Mostovoy A.V., Romanenko K.V., Averin A.P., Karpova A.L., et al. Bilevel CPAP as respiratory support after extubation of premature babies. Ural’skiy meditsinskiy zhurnal [Ural Medical Journal]. 2014; 122 (8): 14350. (in Russian)

7. Salvo V., Lista G., Lupo E., Ricotti A., et al. Comparison of three noninvasive ventilation strategies (NSIPPV/BiPAP/NCPAP) for RDS in VLBW infants. J Matern Fetal Neonatal Med. 2018; 31 (21): 2832-8.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Дегтярев Дмитрий Николаевич
Доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова» Минздрава России, заведующий кафедрой неонатологии Клинического института детского здоровья имени Н.Ф. Филатова ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет), председатель Этического комитета Российского общества неонатологов, Москва, Российская Федерация

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»