CC BY
65
Проведение оксигенотерапии и респираторной поддержки у пациентов с новой коронавирусной инфекцией в Главном военном клиническом госпитале им.. акад. Н.Н. Бурденко
Д.В. Давыдов, В.А. Чернецов, С.А. Чернов, В.В. Стец, А.Е. Шестопалов, А.А. Зайцев, Д.А. Мурзин
Предотвращение гипоксемии, влекущей за собой поражение органов и систем, за счет подачи повышенных относительно атмосферного воздуха концентраций кислорода (оксигенотерапия) и мероприятия, направленные на улучшение газообмена за счет респираторной поддержки в виде инвазивной и неинвазивной вентиляции легких, являются базисом терапии новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Более длительное поддержание газообмена в безопасных рамках позволяет выиграть время для других (в основном патогенетических) методов терапии. Несвоевременно начатая или избыточная практика респираторной поддержки, несомненно, ухудшает исходы, удорожает лечение и способствует расходованию большего количества ресурсов, крайне необходимых в условиях массового поступления больных с гипоксемической дыхательной недостаточностью. Цель настоящей статьи - разъяснить основные методики проведения оксигенотерапии и респираторной поддержки у пациентов с COVID-19, определить наиболее эффективные и ресурсосберегающие методики, поделиться опытом проведения респираторной поддержки в Главном военном клиническом госпитале им. акад. Н.Н. Бурденко. Ключевые слова: оксигенотерапия, респираторная поддержка, COVID-19.
Второй год в мире продолжается пандемия новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Количество летальных исходов измеряется миллионами, число подтвержденных случаев заражения - сотнями миллионов [1]. В нашей стране также сохраняется высокая актуальность COVID-19, что связано с высокой заболеваемостью и смертностью.
Использование оксигенотерапии у больных COVID-19 является жизненно необходимым. Между тем кислород обладает не только положительными, но и токсическими свойствами, и
его использование должно быть оправданным как по показаниям, так и по методике проведения. Избыток кислорода в организме приводит к множеству побочных эффектов. Его токсическое воздействие на организм человека может происходить через легкие (прямое токсическое воздействие через активные формы кислорода; абсорбционные ателектазы; накопление углекислого газа за счет снижения респираторного драйва и нарушений вентиляционно-перфузи-онных отношений из-за отсутствия гипоксиче-ской вазоконстрикции), сердечно-сосудистую
Денис Владимирович Давыдов - докт. мед. наук, доцент, нач. ФГБУ "Главный военный клинический госпиталь им. акад. Н.Н. Бурденко" МО РФ, Москва.
Владимир Александрович Чернецов - докт. мед. наук, зам. нач. по медицинской части ФГБУ "Главный военный клинический госпиталь им. акад. Н.Н. Бурденко" МО РФ, Москва.
Сергей Александрович Чернов - докт. мед. наук, профессор, главный терапевт ФГБУ "Главный военный клинический госпиталь им. акад. Н.Н. Бурденко" МО РФ, Москва.
Валерий Викторович Стец - главный анестезиолог-реаниматолог ФГБУ "Главный военный клинический госпиталь им. акад. Н.Н. Бурденко" МО РФ, Москва.
Александр Ефимович Шестопалов - докт. мед. наук, профессор кафедры анестезиологии и неотложной медицины хирургического факультета ФГБОУ ДПО "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" МЗ РФ, консультант анестезиолог-реаниматолог ФГБУ "Главный военный клинический госпиталь им. акад. Н.Н. Бурденко" МО РФ, Москва.
Андрей Алексеевич Зайцев - докт. мед. наук, профессор, главный пульмонолог ФГБУ "Главный военный клинический госпиталь им. акад. Н.Н. Бурденко" МО РФ, Москва.
Дмитрий Андреевич Мурзин - ст. врач-специалист отделения реанимации и интенсивной терапии ЦАРРИТ ФГБУ "Главный военный клинический госпиталь им. акад. Н.Н. Бурденко" МО РФ, Москва. Контактная информация: Мурзин Дмитрий Андреевич, dmurzin07@gmail.com
ЭКМО
Миоплегия
Дыхательный объем 4-8 мл/кг ИдМТ
НИВЛ с СРАР/ЕРАР 8-10 см вод. ст. и FiO2 60 + 100%
Высокопоточная оксигенация 30-60 л/мин
Стандартная оксигенотерапия
Прон-позиция более 16 ч/сут
300
250
200
150
100
50
PaO2/FiO2
Рис. 1. Пошаговый подход в выборе респираторной терапии COVID-19 [7]. ИдМТ - идеальная масса тела, НИВЛ - неинвазивная вентиляция легких, ЭКМО - экстракорпоральная мембранная оксигенация, CPAP - continuous positive airway pressure (постоянное положительное давление в дыхательных путях), EPAP - expiratory positive airway pressure (положительное давление в дыхательных путях на выдохе), FiO2 - концентрация кислорода в дыхательной смеси, PaO2 - парциальное давление кислорода в артериальной крови, PEEP - positive end-expiratory pressure (положительное конечное экспираторное давление).
систему (центральная и периферическая вазо-констрикция, приводящая к повышению артериального давления, снижению сердечного выброса, снижению коронарного кровотока), центральную нервную систему (снижение мозгового кровотока), реперфузионные осложнения [2-4]. Поэтому разумной представляется доставка пациенту оптимальной концентрации кислорода с целью недопущения развития нежелательных эффектов. Существует немало вариантов доставки кислорода пациенту; опубликованы рекомендации по его использованию [5, 6].
На данный момент выстроена ступенчатая стратегия терапии дыхательной недостаточности (ДН) в соответствии с временными методическими рекомендациями по лечению новой коронавирусной инфекции (рис. 1) [7]. В Главном военном клиническом госпитале (ГВКГ) им. акад. Н.Н. Бурденко имеются возможности для оказания пациентам полного спектра респираторной поддержки, начиная от самых простых методик и заканчивая современными методами с использованием различных адъювантов (ингаляции подогретой кислородно-гелиевой смеси, оксида азота). Проведение респираторной поддержки в госпитале основано на принципе минимальной достаточности, когда для достижения цели (обеспечение дыхательного комфорта пациента, недопущение гипоксемии) затрачиваются минимальные средства. Это важно как для экономии ресурсов, так и для упрощения мониторинга и контроля за пациентом, передачи информации между медицинским персоналом.
Под термином "стандартная оксигенотерапия" (см. рис. 1) во временных методических ре-
комендациях по лечению новой коронавирусной инфекции объединена большая группа методик. Разнообразие средств доставки кислорода пациентам может путать врачей (особенно тех, кто по роду своей деятельности не был связан с лечением пациентов с ДН). Каждая из методик имеет как плюсы, так и минусы. В этой статье мы ставили своей задачей разъяснить основные методики проведения оксигенотерапии и респираторной поддержки у пациентов с COVID-19, определить наиболее эффективные и ресурсосберегающие методики.
Цель работы - определить наиболее эффективные методики оксигенации у пациентов с гипо-ксемической ДН в условиях пандемии COVID-19.
Средства доставки кислорода пациентам
Условно средства проведения оксигенации обычно подразделяют на позволяющие доставлять смесь с фиксированной фракцией кислорода (маски Вентури) и нефиксированные (назальные канюли, другие лицевые маски без клапана Вентури). Ввиду того, что "фиксированная фракция кислорода" - понятие весьма условное (реально вдыхаемая пациентом фракция во многом зависит от минутной вентиляции легких и еще больше от инспираторного потока пациента), а также учитывая практическую целесообразность, описание методов проводится от простых к более сложным и эффективным (в соответствии с принципом пошагового подбора респираторной поддержки). В табл. 1 представлены основные характеристики средств доставки кислорода.
Пиковый инспираторный поток у пациентов с COVID-19 (и у пациентов с ДН в целом) зависит от анатомических особенностей и от степени ДН и, по разным данным, составляет от 30 л/мин (в покое) до 120 л/мин при выраженном диспноэ [8]. Это важно для понимания того факта, что при значительно более низком выставленном потоке кислорода основная часть дыхательной смеси (ДС) будет примешана воздухом из окружающей атмосферы и точную фракцию кислорода, получаемую пациентом, определить невозможно. Чем выше степень ДН у пациента, тем выше у него инспираторный поток, тем выше степень примешивания окружающего воздуха, тем ниже получаемая фракция кислорода.
Стандартные низкопоточные канюли
Стандартные низкопоточные канюли являются наиболее простым и дешевым средством доставки кислорода пациентам. Они могут использоваться лишь у больных с легкой степенью тяжести течения заболевания ввиду невозможности доставки высоких концентраций кислорода (рис. 2).
Фракция кислорода зависит от соотношения инспираторного потока пациента и потока кислорода через канюли (обычно до 10 л/мин). При потоке кислорода 5 л/мин и инспираторном потоке 40 л/мин атмосферный воздух будет поступать в дыхательные пути пациента потоком 35 л/мин. Чем более выраженным является диспноэ, тем меньшую фракцию кислорода пациент получает на вдохе. Обычно удается достичь фракции от 24 до 40% на вдохе в зависимости от вышеописанных факторов. Также при дыхании пациента через рот существенно снижается эффективность проведения оксигенации.
Таким образом, использование назальных канюль - это очень дешевый метод, однако и наименее эффективный.
Стандартная лицевая маска
Применение лицевой маски является следующим по эффективности этапом проведения ок-сигенотерапии. Маска представляет собой своеобразный резервуар для свежей ДС (рис. 3). Объем этого резервуара относительно невелик (около 100-200 мл). К маске подсоединена линия кислорода, а в корпусе имеются отверстия для обеспечения выдоха пациента. Вдох пациентом производится из полости лицевой маски и из отверстий в маске (примешивание). В зависимости от потребностей пациента и скорости инспи-раторного потока свежая ДС будет содержать разное количество кислорода. Выдох осуществляется в выпускные отверстия в лицевой ма-
Воздух 35 л/мин
Рис. 2. Низкопоточные назальные канюли.
Смесь
к пациенту ^
и кислород >
Из легких Выдыхаемая
смесь смесь
Вдох
Кислород 5 л/мин
Выдох
Рис. 3. Лицевая кислородная маска.
ске. В результате выдоха пациента полость маски заполняется воздушной смесью из его легких, поэтому требуется достаточный поток свежего кислорода для вымывания углекислого газа (по разным данным, не менее 4 л/мин). При выдохе пациента поток кислорода из кислородной линии стравливается в отверстия в лицевой маске. Использование маски имеет преимуще-
Таблица 1. Основные характеристики средств доставки кислорода
Средство доставки 02 Поток 02 (смеси), л/мин Объем резервуара, мл Фракция О2, %
Низкопоточные канюли 1-10 Нет 24-40
Лицевые маски 5-10 100-200 35-50
Маски с резервуаром реверсивные >10 600-1000 40-70
Маски с резервуаром нереверсивные >10 600-1000 60-80
Маски Вентури >40 100-200 24-50
Высокопоточная 30-80 Нет 21-100
оксигенация
Смесь к пациенту
Из легких
Кислород + + выдыхаемый воздух
Смесь
Из легких
Вдох
Выдох
Вдох
Выдох
Рис. 4. Реверсивная маска с резервуаром.
Рис. 5. Нереверсивная маска с резервуаром.
ство перед назальными канюлями в виде увеличения фракции кислорода во вдыхаемой смеси, но достаточно высоких концентраций кислорода можно добиться лишь при большом потоке кислорода, так как вдох пациентом лишь частично производится из маски, остальной поток подсасывается через выпускные отверстия маски из окружающего воздуха, снижая фракцию кислорода. Создаваемые фракции кислорода на вдохе составляют до 35-50% при потоке кислорода от 5-10 л/мин.
Маска с резервуаром реверсивная
Маски с резервуаром бывают двух типов - реверсивные и нереверсивные. Их различие заключается в потоке выдыхаемой смеси. Нереверсивные маски оборудованы обратным клапаном для недопущения рециркуляции ДС.
Реверсивная маска допускает частичную рециркуляцию ДС (рис. 4). Наполнение резервуар-ного мешка происходит потоком кислорода и частично начальной порцией выдыхаемого пациентом воздуха, обедненной углекислым газом и содержащей высокую концентрацию кислорода (смесь из верхних дыхательных путей - анатомического мертвого пространства). По мере снижения экспираторного потока пациента повышается давление в мешке, и выдох осуществляется в выпускные отверстия на маске.
Вдох происходит под незначительным положительным давлением из мешка, содержащего высокую фракцию кислорода и низкую фракцию углекислого газа. Частично вдох происходит из отверстий в маске по мере опустошения резерву-
арного мешка. Эта система требует достаточно высоких потоков кислорода (более 10 л/мин) для наполнения резервуарного мешка в фазу выдоха пациента и обеспечения высокой фракции кислорода. С целью предотвращения накопления углекислого газа рекомендуется периодическое опустошение и повторное наполнение резервуар-ного мешка. Фракция кислорода в ДС при этой методике составляет от 40 до 70% в зависимости от входящего потока кислорода и инспираторно-го потока пациента.
Маска с резервуаром нереверсивная
Конструктивные отличия этой маски от предыдущего варианта - наличие обратного клапана между телом маски и резервуарным мешком и выпускных клапанов на самой маске (рис. 5). Данный вариант маски предназначен для доставки пациенту высоких фракций кислорода (теоретически до 100%, однако в реальных условиях, когда присутствуют утечки, связанные с неидеальным прилеганием маски, фракция кислорода всегда меньше) и требует достаточного входного потока кислорода для наполнения резервуарного мешка в фазу выдоха пациента.
Вдох пациентом из мешка производится только при условии достаточной наполненности резервуара (около одного дыхательного объема пациента), в противном случае происходит спадение мешка и подсос воздуха пациентом из окружающей атмосферы в области прилегания лицевой маски. В случае наполненности мешка пациент вдыхает смесь, содержащую 100% кислород. За счет отрицательного давления откры-
вается обратный клапан на выходе из мешка и закрываются выпускные клапаны на маске. Примешивание воздуха из окружающей атмосферы происходит только в области прилегания маски к лицу и не происходит из выпускных клапанов на корпусе маски.
Выдох пациента нагнетает давление в маске и закрывает обратный клапан на входе в мешок, и весь выдыхаемый воздух выходит через выпускные клапаны в маске.
Таким образом, для нереверсивной маски с резервуаром характерно высокое соотношение эффективность/стоимость. Данная методика крайне эффективна при гипоксемической ДН, характерной для COVID-19, на относительно ранних стадиях заболевания, когда у пациента нет вентиляционных нарушений и повышенной работы дыхания и не требуется проведение респираторной поддержки (инвазивной и неинва-зивной вентиляции легких (ИВЛ и НИВЛ)). В значительной мере это относительно простое и недорогое устройство может избавить от необходимости использования более сложных устройств (высокопоточная оксигенация (ВПО) и НИВЛ), высвобождая ценные ресурсы для более тяжелых пациентов.
Маска Вентури
Маска Вентури состоит из двух основных компонентов - лицевой кислородной маски и клапана Вентури. Принцип работы клапана основан на законе Бернулли и дополняющем его эффекте Вентури. Смысл состоит в том, что при прохождении газа (в нашем случае кислорода) через область сужения его давление на стенки сосуда (клапана) снижается, в связи с чем в общий газоток вовлекается дополнительная порция газа (воздуха) извне. Таким образом, общий поток на входе в клапан и на выходе из него не одинаковый, и пациенту доходит свежая ДС с большим потоком, но разбавленная окружающим воздухом. Данный эффект используется в масках Вентури, устройствах для высокопоточной смеси, шлемах с клапаном Вентури для проведения CPAP-терапии (CPAP - continuous positive airway pressure (постоянное положительное давление в дыхательных путях)). Клапаны Вентури бывают разных типов в зависимости от диаметра сужения (сопла клапана) и размеров так называемых окон в теле клапана. Каждый из них предназначен для генерирования смеси с определенной заданной фракцией кислорода вне зависимости от потока подаваемого кислорода. Клапаны подразделяются на генерирующие смесь с фракцией 24, 28, 31, 34, 37% и т.д. Чем меньшую фракцию генерирует
Из легких
Воздух 32 л/мин
Вдох
Выдох
Рис. 6. Маска Вентури. FiO2 - концентрация кислорода в ДС.
клапан (выше степень примешивания окружающего воздуха), тем больший поток создается.
При использовании маски Вентури (рис. 6) вдох производится из полости лицевой маски, являющейся резервуаром для свежей ДС. Клапан Вентури генерирует дополнительный поток, осуществляя примешивание к кислороду воздуха и вовлечение его в общий газоток (на рис. 6 -увеличение потока с 10 до 42 л/мин).
При условии соответствия потока из клапана Вентури инспираторному потоку пациента подсос воздуха из отверстий в лицевой маске незначительный, так как воздушная смесь из клапана нагнетается под незначительным положительным давлением. Таким образом, пациент получает смесь с фиксированной фракцией кислорода. Реально получаемая пациентом фракция кислорода зависит от типа клапана и инспира-торного потока пациента. Выдох осуществляется в отверстия в лицевой маске. Избыток свежей ДС с кислородом стравливается в отверстия в лицевой маске во время выдоха, и происходит заполнение маски свежей порцией ДС. Эти маски могут применяться у пациентов как с гипоксемиче-ской, так и с гиперкапнической ДН (ввиду ограничения фракции кислорода).
По нашему опыту, маски Вентури нашли ограниченное применение в условиях пандемии. Существенным недостатком этого типа устройств является неспособность доставить пациенту высокие фракции кислорода (из-за разбавления кислорода окружающим воздухом). Проведение ВПО (путем нагнетания потока кислорода высокой скорости в клапан Вентури) через эти маски также ограничено, так как при таком способе не удается реализовать положительные свойства метода ВПО.
Высокопоточная оксигенация
Общепринято высоким называется поток более 30 л/мин. Однако нам представляется, что разделение терминов "низкопоточная оксигенация" и "ВПО" является несколько путаным. В реальности возможно создать поток 30 л/мин через специальные флоуметры и подать его пациенту через лицевую маску. Формально, это ВПО. Однако при такой конфигурации отсутствуют генератор потока, увлажнитель и интерфейс пациента (специализированные высокопоточные назальные канюли). В связи с этим теряются общеизвестные положительные свойства ВПО (ДС не направлена напрямую в носоглотку): "вымывание" мертвого пространства (верхние дыхательные пути); снижение сопротивления дыхательных путей и уменьшение работы дыхания пациента; создание незначительного положительного давления при выдохе пациента; снижение энергозатрат организма на согревание вдыхаемого воздуха и улучшение механики дыхания и микроциркуляции при использовании увлажнителей с согреванием [8, 9]. Таким образом, термин "ВПО" скорее подразумевает техническое решение с совокупностью необходимых компонентов: источник кислорода, генератор потока, увлажнитель, дыхательный контур с подогревом, специальный интерфейс (высокопоточ-
(а)
ф СагсРи51оп
(б)
(в)
(г)
- \ъ
■I о
я 1
ш
Рис. 7. Устройства для генерирования высокопоточной смеси: а - смесительная камера; б -устройство с встроенным генератором потока (турбиной); в - смесительная камера с эффектом Вентури; г - аппарат ИВЛ со встроенным режимом ВПО.
ные канюли), мониторинг (анализаторы кислорода, потока, температуры), - нежели исключительно поток доставляемого кислорода [10]. Если инспираторный поток пациента равен аппаратному потоку (что в реальности практически неосуществимо), подсоса воздуха из окружающей среды не происходит и пациент получает на вдох ту концентрацию кислорода, которая выставлена на аппарате. Ввиду того, что высокий поток газовой смеси комнатной температуры и низкой влажности, поступающий в носоглотку, может вызывать дискомфорт у пациента и выраженные негативные физиологические сдвиги (высушивание слизистой, носовые кровотечения), увлажнение и согревание смеси строго обязательны.
Рассмотрим основные компоненты, необходимые для проведения ВПО.
Генератор потока. Современные устройства способны обеспечивать пациента потоком свежей ДС до 80 л/мин с фракцией кислорода до 100%. Конструктивно они подразделяются на несколько типов (рис. 7): смесительные камеры (см. рис. 7а) - в них происходит смешивание кислорода и сжатого воздуха перед подачей пациенту; устройства, в которых установлена турбина (см. рис. 7б); устройства, работа которых основана на эффекте Вентури (необходим один источник кислорода под давлением) (см. рис. 7в). Также следует упомянуть об отдельном режиме в относительно современных аппаратах ИВЛ (по своей сути это смесительные камеры или устройства с турбиной) (см. рис. 7г).
Смесительные камеры (см. рис. 7а). Для подачи пациенту высокопоточной ДС требуется два источника газа (кислород и воздух) высокого давления (около 5 атм). В камере происходит разбавление входящего кислорода сжатым воздухом. В конструкции имеются регуляторы потока и фракции кислорода (меняется соотношение смешивания кислорода и сжатого воздуха). В большинстве моделей имеется встроенный анализатор кислорода.
Устройства со встроенным генератором потока (турбиной) (см. рис. 7б). Это различные типы устройств, для обеспечения работы которых необходим один источник кислорода низкого давления. Генерация дополнительного потока и разбавление кислорода происходит за счет встроенной турбины. Данные типы устройств также возможно использовать в домашних условиях. Увлажнитель, кислородный газоанализатор, анализатор потока и температуры встроены в само устройство.
Точная поступающая к пациенту концентрация кислорода зависит от механики дыхания (инспираторный поток). Для увеличения его
фракции необходимо подключение специальных флоуметров высокого потока или подключение двух источников кислорода.
Смесительные камеры с эффектом Вентури (см. рис. 7в). В отличие от предыдущего типа устройств требуется лишь один источник газа (кислород) высокого давления. Для смешивания и разбавления кислорода используется вышеупомянутый эффект Вентури, и подсос воздуха осуществляется из окружающей атмосферы. Регуляторами потока и фракции кислорода определяются характеристики поступающей к пациенту свежей ДС. В конструкции также имеется анализатор кислорода. К недостаткам данного типа устройств можно отнести высокий уровень шума при генерации дополнительного потока путем эффекта Вентури. Для решения этой проблемы производителем предложены специальные глушители. Также возможно использование берушей или наушников для пациентов.
Увлажнители выполняют две основные функции: насыщают водяным паром и согревают поступающую к пациенту ДС до температуры, близкой к температуре тела пациента. Увлажненная и согретая ДС положительно влияет на слизистые верхних дыхательных путей, улучшая микроциркуляцию и уменьшая энергозатраты организма на согревание и увлажнение [11]. Увлажнители могут быть встроены в генератор потока или подключаться отдельно вместе с аппаратом ИВЛ или иным генератором потока.
Контуры для проведения ВПО бывают различных типов. Принципиальной особенностью дыхательных контуров для ВПО является их способность к нагреву. В случае отсутствия нагревательного элемента в контуре ДС охлаждается и конденсируется с выделением влаги, поступающей к пациенту.
Интерфейсы подключения к пациенту. Канюли для ВПО отличаются более широким просветом в сравнении со стандартными назальными низкопоточными канюлями. Это свойство позволяет значительно уменьшить сопротивление для высокопоточной смеси и обеспечить инспиратор-ный поток кислорода вплоть до 80 л/мин.
В качестве альтернативы могут использоваться так называемые канюльные маски или назальные подушечки (рис. 8). Изначально эти устройства предназначались для домашнего использования у пациентов с обструктивным апноэ во сне (совместно с аппаратами CPAP). Через эти маски возможно проводить как ВПО, так и сеансы НИВЛ в режиме CPAP или с умеренной поддержкой давлением в случае подключения к аппарату ИВЛ.
Высокопоточные канюли и канюльные маски достаточно комфортны для пациентов и неплохо
Рис. 8. Высокопоточные канюли и канюльные маски.
Рис. 9. Шлем для проведения CPAP-терапии без аппарата ИВЛ.
ими переносятся. В этом состоит большое преимущество данных устройств перед масками для НИВЛ, требующими плотной фиксации к лицу пациента с частым развитием пролежней в месте прилегания маски.
Шлемы с клапаном Вентури
Использование шлема с клапаном Вентури позволяет проводить СРАР-терапию пациентам с ДН без аппарата ИВЛ (рис. 9).
Три основных составляющих данного устройства: сам шлем; клапан Вентури с двумя соплами, предназначенный для генерирования высо-котопоточной смеси и нагнетания положительного давления в шлем; клапан постоянного давления в конце выдоха (ПДКВ). Клапан Вентури оснащен двумя соплами, одно из которых (основное) используется для генерирования высокопо-
Таблица 2. Характеристики свежей ДС при проведении СРАР-терапии через шлем
Примерная фракция O2, % Выставленные параметры Общий поток, л/мин
PEEP, см вод. ст. поток О2 (А + Б), л/мин
40 5,0 9 + 0 46
7,5 9 + 0 47
10,0 10 + 0 48
12,5 10 + 0 46
15,0 11 + 0 47
20,0 12 + 0 48
50 5,0 8 + 9 47
7,5 8 + 9 47
10,0 9 + 9 45
12,5 9 + 8 48
15,0 10 + 8 50
20,0 12 + 9 54
60 5,0 7 + 16 52
7,5 8 + 16 48
10,0 8 + 14 47
12,5 9 + 13 47
15,0 9 + 13 47
20,0 10 + 14 47
100 Необходим поток кислорода не менее 40 л/мин
Обозначения: поток О2 (А + Б) - сумма потоков кислорода из 2 источников.
точной смеси, осуществляя примешивание окружающего воздуха (за счет чего уменьшается фракция кислорода), второе предназначено для подключения дополнительного потока кислорода в шлем и увеличения фракции кислорода. Таким образом, для функционирования шлема необходимо наличие двух источников кислорода.
Клапан ПДКВ способен создавать давление в шлеме до 20 см вод. ст. Шлем оснащен клапаном экстренного сброса давления, раздувающейся манжеткой для лучшей фиксации, отверстиями для зондов. Фракция кислорода внутри шлема непостоянна и зависит от трех переменных: два потока в клапан Вентури и выставленное давление в клапане ПДКВ. Данные рассчитаны производителем экспериментально и представлены в виде таблицы в инструкции к шлему (табл. 2).
Применение методик оксигенотерапии и респираторной поддержки в клинической практике
Нештатный инфекционный центр для пациентов с COVID-19 ГВКГ им. акад. Н.Н. Бурденко был сформирован 13.04.2020 г. За прошедшее время накоплен значительный опыт в ведении пациентов данного профиля. Разработаны кон-
цепции диагностики и дифференциальной диагностики COVID-19, проведения этиотропной, патогенетической терапии (антицитокиновой и противовоспалительной) [12, 13], антибактериальной терапии развившихся осложнений (особенности проведения и оптимальные показания для ее начала) [14], антикоагулянтной терапии, оксигенотерапии и респираторной поддержки для разных групп пациентов.
В период с апреля 2020 г. по июнь 2021 г. на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) нештатного инфекционного центра для пациентов с COVID-19 ГВКГ им. акад. Н.Н. Бурденко находилось 355 пациентов.
Поступали как пациенты с декомпенсацией ДН на фоне COVID-19, так и пациенты, тяжесть состояния которых в первую очередь была обусловлена другими заболеваниями (онкологический профиль, сочетанная травма и многие другие), с положительным результатом теста с поли-меразной цепной реакцией на SARS-CoV-2.
В группе из 355 пациентов было 327 мужчин (92%) и 28 женщин (8%). Возраст пациентов составил от 21 до 94 лет (медиана [нижний и верхний квартили] (Me [Qx; Q3]) 52,1 [42,5; 63] года). Длительность лечения в ОРИТ составила от 1 до 25 сут (Me [Qx; Q3] 7,4 [4; 11] сут). При поступлении в ОРИТ выполнялся анализ газового состава крови. Индекс оксигенации составил от 55 до 285 отн. ед. (Me [Qx; Q3] 133 [104; 189] отн. ед.).
Стартовый выбор методов оксигенации и респираторной поддержки при поступлении пациентов с самостоятельным дыханием в ОРИТ был следующим: НИВЛ - 110 пациентов (31%), лицевая кислородная маска с резервуаром -98 (27,6%), ВПО - 83 (23,4%), лицевая кислородная маска без резервуара - 25 (7%), назальные низкопоточные канюли - 17 (4,8%). На ИВЛ из других лечебных учреждений или других реанимационных отделений госпиталя поступили 22 (6%) из 355 пациентов. Тактика выбора метода оксигенотерапии и респираторной поддержки складывалась из степени ДН, предпочтений пациента и принимающего врача-реаниматолога, а также свободных ресурсов.
В ходе лечения и динамики заболевания у пациентов проводилась как эскалация, так и деэскалация респираторной поддержки по принципу ступенчатости и минимальной достаточности респираторной поддержки. При прогресси-ровании ДН и ухудшении состояния пациента выбирался следующий уровень респираторной поддержки, поэтому в ходе лечения один пациент мог пройти путь от базовых до высокотехнологичных методов оксигенации (ИВЛ, экстра-
корпоральная мембранная оксигенация). Наиболее часто в ОРИТ проводилась НИВЛ через лицевую маску или шлем для НИВЛ - 178 пациентам (50% от всех пациентов в ОРИТ), оксигенотера-пия через маску с резервуаром - 154 (44%), ИВЛ - 131 (37%), ВПО - 108 (31%); назальные низкопоточные канюли (чаще в рамках деэскалации респираторной поддержки) использовались у 71 пациента (20%), а лицевая маска без резервуара - у 35 (10%).
Продолжительность проведения различных методов оксигенации и респираторной поддержки была следующей: назальные канюли -1-10 сут (Ме Q3] 3 [1; 4] сут), маски без резервуара - 1-15 сут (Ме Q3] 3 [2; 4] сут), нереверсивные маски с резервуаром - 1-9 сут (Ме Q3]
2 [2; 4] сут), ВПО - 1-17 сут (Ме Qз] 4,5 [2; 6] сут), НИВЛ - 1-25 сут (Ме Q3]
3 [2; 7] сут), ИВЛ - 1-78 сут (Ме Qз] 5 [3,5; 11] сут).
В период нахождения в ОРИТ максимальным уровнем респираторной поддержки были: назальные канюли - 7 (1,9%) из 355 случаев; маски без резервуара - 20 (5,6%); маски с резервуаром - 43 (12%); ВПО - 62 (17,5%); НИВЛ - 92 (25,9%); ИВЛ - 131 (36,9%). Экстракорпоральная мембранная оксигенация проводилась в 9 (2,5%) из 355 случаев после перевода пациентов на ИВЛ.
Достаточно часто нами применялись сочетан-ные методы респираторной поддержки. Например, у пациентов на НИВЛ при приеме пищи или с целью отдыха больного и профилактики лицевых пролежней от масок проводилась ВПО через назальные канюли (чаще при наличии свободных ресурсов и аппаратов ИВЛ и ВПО).
При физической нагрузке временно применяли сочетание ВПО и масочной оксигенации - у пациентов с выраженной одышкой и высоким инспираторным потоком, превышающим скорость подаваемого потока кислорода, с целью увеличения концентрации доставляемого кислорода. Также к сочетанному варианту применения методов респираторной поддержки можно отнести использование канюльных масок (назальных подушечек), когда чередовалось проведение ВПО с НИВЛ с ПДКВ и незначительной поддержкой давлением.
Считаем уместным подчеркнуть, что грамотно выстроенная стратегия использования НИВЛ облегчает работу персонала в связи с сохраненным сознанием и дыханием пациента, позволяет сохранить контакт с пациентом, оставить его "участником процесса лечения", избежать целого ряда осложнений, ассоциированных с ИВЛ, включить в программу методы лечебной физ-
культуры, ускорить процесс выздоровления, снизить расходы на лечение.
Заключение
Довольно трудно выделить один "оптимальный" метод оксигенотерапии и респираторной поддержки. Каждому пациенту необходим индивидуальный подход в зависимости от его особенностей и потребностей, а также от степени ДН. Опыт ГВКГ им. акад. Н.Н. Бурденко в лечении пациентов с COVID-19 показывает, что решить задачи по проведению оксигенации у пациентов возможно несколькими способами.
При поступлении пациента с ДН и самостоятельным дыханием необходимо предусмотреть одну из трех методик проведения респираторной поддержки: нереверсивную маску с резервуаром, ВПО, НИВЛ.
Нереверсивные маски с резервуаром являются эффективным средством борьбы с гипоксеми-ческой ДН (особенно в условиях массового поступления больных). В значительной мере это относительно простое и недорогое устройство может избавить от необходимости использования более сложных устройств (ВПО и НИВЛ), высвобождая ценные ресурсы для более тяжелых пациентов.
У пациентов, у которых не удается добиться улучшения газообмена при использовании нереверсивной маски с резервуаром, целесообразно инициировать проведение ВПО. Обязательными условиями правильного проведения ВПО являются использование специализированных высокопоточных канюль для доставки свежей ДС напрямую в верхние дыхательные пути и дыхание пациента через нос с закрытым ртом. Таким способом реализуются все положительные свойства ВПО ("вымывание" мертвого пространства, снижение сопротивления дыхательных путей и уменьшение работы дыхания, создание незначительного положительного давления при выдохе).
Отделение реанимации, в котором проходят лечение пациенты с COVID-19, должно быть оснащено достаточным количеством аппаратов ИВЛ с функцией НИВЛ. Неинвазивную вентиляцию легких с умеренным уровнем ПДКВ необходимо предусмотреть для пациентов с повышенной работой дыхания (поздние сроки заболевания). На более ранних сроках заболевания или у пациентов без признаков повышенной работы дыхания вполне достаточно проведения ВПО или использования оксигенации через нереверсивную маску с резервуаром.
В рамках деэскалационной терапии, когда масочная оксигенация оказывается избыточной,
возможно использование низкопоточных назальных канюль для улучшения комфорта пациентов.
Список литературы
1. Worldometer. Reported cases and deaths by country or territory. Available from: https://www.worldometers.info/ coronavirus/#countries Accessed 2021 Oct 07.
2. Oxygen is a toxic gas - an introduction to oxygen toxicity and reactive oxygen species. In: Free radicals in biology and medicine. Halliwell B, Gutteridge J, editors. 4th ed. New York, NY: Oxford University Press; 2007: 1-28.
3. Alonso de Vega JM, Diaz J, Serrano E, Carbonell LF. Oxi-dative stress in critically ill patients with systemic inflammatory response syndrome. Critical Care Medicine 2002 Aug;30(8):1782-6.
4. Anderson B, Brown J, Harken A. Mechanisms of neutro-phil-mediated tissue injury. The Journal of Surgical Research 1991 Aug;51(2):170-9.
5. O'Driscoll B, Howard L, Earis J, Mak V. British Thoracic Society Guideline for oxygen use in adults in healthcare and emergency settings. BMJ Open Respiratory Research 2017 May;4(1):e000170.
6. Beasley R, Chien J, Douglas J, Eastlake L, Farah C, King G, Moore R, Pilcher J, Richards M, Smith S, Walters H. Thoracic Society of Australia and New Zealand oxygen guidelines for acute oxygen use in adults: "Swimming between the flags". Respirology 2015 Nov;20(8):1182-91.
7. Министерство здравоохранения РФ. Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Вер-
сия 11 (07.05.2021). М., 2021. 225 с. Доступно по: https:// xn--80aesfpebagmfblc0a.xn--p1ai/ai/doc/872/attach/Bmr_ COVID-19_compressed.pdf Ссылка активна на 07.10.2021.
8. Dysart K, Miller TL, Wolfson MR, Shaffe TH. Research in high flow therapy: mechanisms of action. Respiratory Medicine 2009 Oct;103(10):1400-5.
9. Parke R, McGuinness S, Eccleston M. Nasal high-flow therapy delivers low level positive airway pressure. British Journal of Anaesthesia 2009 Dec;103(6):886-90.
10. Nishimura M. High-flow nasal cannula oxygen therapy devices. Respiratory Care 2019 Jun;64(6):735-42.
11. Chidekel A, Zhu Y, Wang J, Mosko JJ, Rodriguez E, Shaffer TH. The effects of gas humidification with high-flow nasal cannula on cultured human airway epithelial cells. Pulmonary Medicine 2012;2012:380686.
12. Зайцев А.А., Голухова Е.З., Мамалыга М.Л., Чернов С.А., Рыбка М.М., Крюков Е.В., Ключников И.В., Семенов В.Ю., Орлов И.Н. Эффективность пульс-терапии метилпреднизо-лоном у пациентов с COVID-19. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия 2020;22(2):88-91.
13. Зайцев А.А., Чернов С.А., Крюков Е.В., Голухова Е.З., Рыбка М.М. Практический опыт ведения пациентов с новой коронавирусной инфекцией COVID-19 в стационаре (предварительные итоги и рекомендации). Лечащий врач 2020;6:76-80.
14. Зайцев А.А., Яковлев С.В., Козлов Р.С., Сидоренко С.В., Белевский А.С., Малахов А.Б., Одинаева Н.Д., Дронов И.А. О применении антибактериальной терапии у пациентов с новой коронавирусной инфекцией COVID-19. Доступно по: https://antimicrob.net/o-primenenii-antibakterialnoy-tera/ Ссылка активна на 13.10.21.
Oxygenotherapy and Respiratory Support in Patients with COVID-19 in the N.N. Burdenko Main Military Clinical Hospital of the Ministry of Defense of the Russia Federation
D.V. Davydov, V.A. Chernetsov, S.A. Chernov, V.V. Stets, A.E. Shestopalov, A.A. Zaitsev, and D.A. Murzin
The basis of therapy for new coronavirus infection (COVID-19) is the prevention of hypoxemia, which leads to damage to organs and systems, by supplying oxygen concentrations that are higher than atmospheric air (oxygen therapy) and measures aimed at improving gas exchange through respiratory support in the form of invasive and non-invasive lung ventilation. A longer maintenance of gas exchange within a safe framework allows gaining time for other (mainly pathogenetic) methods of therapy. Untimely started or excessive practice of respiratory support undoubtedly worsens outcomes, increases the cost of treatment, and spends more resources, which are extremely necessary in case of mass admission of patients with hypoxemic respiratory failure. The article explains the main methods of oxygen therapy and respiratory support in patients with COVID-19, determines the most effective and resource-saving methods, and shares the experience of respiratory support in the N.N. Burdenko Main Military Clinical Hospital. Key words: oxygen therapy, respiratory support, COVID-19.
