CC BY
38
АКТУАЛЬНО СЕГОДНЯ
Респираторные катастрофы:
технологическая
парадигма искусственной
вентиляции легких
как угроза национальной
безопасности
Рагозин А.В. Высшая школа организации и управления
здравоохранением - Комплексный медицинский консалтинг (ВШОУЗ-КМК), 115035, г. Москва, Российская Федерация
Пандемия коронавирусной инфекции показала критическую уязвимость национальных систем здравоохранения для риска внезапного массового появления пациентов с дыхательной недостаточностью и потребностью в искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Причину этой уязвимости автор видит в исторически сложившейся технологической парадигме ИВЛ, которая предусматривает безальтернативность конвенциональной ИВЛ с положительным давлением (PPV, positive pressure ventilation) и ее использование для всех типов пациентов (как хирургических, так и терапевтических), в том числе в ситуациях респираторных катастроф. Однако метод PPV оказался малоэффективен для ИВЛ больных COVID-19, к тому же он обладает многими медицинскими, экономическими, мобилизационными и этическими недостатками, которые делают этот метод малоэффективным в случаях респираторных катастроф. Напротив, вытесненный из медицинской практики метод ИВЛ с отрицательным давлением (NPV, negative pressure ventilation, Iron Lung) с точки зрения автора близок к идеалу для респираторной терапии в случае массового поступления больных терапевтического профиля с дыхательной недостаточностью, обусловленной инфекционными, химическими или радиационными поражениями. При этом доступные данные об использовании NPV позволяют предположить возможность улучшения результатов лечения COVID-19. В качестве решения автор предлагает новую технологическую парадигму ИВЛ, в которой PPV и NPV выступают не альтернативными, а взаимодополняющими методами единой технологической цепи респираторной терапии. Делается вывод, что отказ от взгляда на NPV как на анахронизм и догоняющее развитие этой технологии позволит повысить эффективность борьбы с пандемией COVID-19 и/или создаст резервы системы здравоохранения на случай респираторных катастроф в будущем.
Ключевые слова:
пандемия COVID-19, респираторная катастрофа, механическая вентиляция легких, искусственная вентиляция легких (ИВЛ), ИВЛ с положительным давлением, ИВЛ с отрицательным давлением, острый респираторный дистресс-синдром
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Рагозин А.В. Респираторные катастрофы: технологическая парадигма искусственной вентиляции легких как угроза национальной безопасности // ОРГЗДРАВ: новости, мнения, обучение. Вестник ВШОУЗ. 2020. Т. 6, № 2. С. 67-84. 001: 10.24411/2411-8621-2020-12004 Статья поступила 19.05.2020. Принята в печать 10.06.2020.
Respiratory disasters: technological paradigm of mechanical ventilation as a threat to national security
Ragozin A.V. Graduate School of Healthcare Organization
and Management - Complex Medical Consulting (VSHOUZ-KMK), 115035, Moscow, Russian Federation
The coronavirus pandemic has shown the critical vulnerability of national health systems to the risk of sudden mass appearance of patients with respiratory failure and the need for mechanical ventilation (IMV). The author sees the reason for this vulnerability in the historically established technological paradigm of IMV, which provides no alternative to conventional positive pressure ventilation (PPV) and its use for all types of patients (both surgical and therapeutic), including in situations of respiratory disasters. However, PPV proved to be ineffective for ventilating COVID-19 patients and has many medical, economic, mass-acqusition, and ethical disadvantages that make this method ineffective in cases of respiratory disasters. On the contrary, negative pressure ventilation (NPV, Iron Lung), which has been superseded from medical practice, is close to the ideal for respiratory therapy in the case of mass admission of patients with a therapeutic profile with respiratory failure due to infectious, chemical or radiation lesions. At the same time, available data on the use of NPV suggest the possibility of improving the results of COVID-19 treatment. As a solution, the author suggests a new technological paradigm of IMV, in which PPV and NPV are not alternative, but complementary methods of a single technological chain of respiratory therapy. It is concluded that the rejection of the view of NPV as an anachronism and the "catch-up" development of this technology will increase the effectiveness of the fight against the COVID-19 pandemic and/or create reserves for the healthcare system in the event of respiratory disasters in the future.
Keywords:
COVID-19 pandemic, respiratory disaster, mechanical ventilation, positive pressure ventilation, negative pressure ventilation, acute respiratory distress syndrome
Funding. The study had no sponsor support.
Conflict of interests. The author declare no conflict of Interests.
For citation: Ragozin A.V. Respiratory disasters: technological paradigm of mechanical ventilation as a threat to national security. Vestnik VSHOUZ [HEALTHCARE MANAGEMENT: News, Views, Education. Bulletin of VSHOUZ]. 2020; 6 (2): 67-84. DOI: 10.24411/2411-8621-2020-12004 (in Russian) Received 19.05.2020. Accepted 10.06.2020.
Посвящаю моим учителям - профессору Всеволоду Светлову и заслуженному врачу Российской Федерации Александру Канючевскому за их поддержку в работе над этой статьей
Пандемия коронавирусной инфекции показала критическую уязвимость национальных систем здравоохранения к риску респираторных катастроф.
Респираторная катастрофа - внезапное появление большого числа пострадавших с дыхательной недостаточностью, обусловленной биологическим, химическим или радиационным поражением.
Пандемия COVID-19 - не первая и не последняя респираторная катастрофа:
■ пандемия полиомиелита в 1950-х годах;
■ авария на химическом заводе Union Carbide в Бхопале, 1984;
■ авария на Чернобыльской АЭС (массовый лучевой пневмонит), 1986;
■ захват заложников в московском Театральном центре на Дубровке, 2002;
■ атипичная пневмония (SARS, летальность до 50%), 2003;
■ пандемия гриппа H1N1, 2009;
■ ближневосточный респираторный синдром (MERS, летальность до 50%), 20122019.
И сегодня пандемия COVID-19 привела к массовому появлению пациентов с дыхательной недостаточностью и потребностью в искусственной вентиляции легких (ИВЛ). В механической вентиляции легких нуждаются до 31% госпитализированных пациентов с диагнозом COVID-19, а среди тех, кто поступил в отделения интенсивной терапии таких от 47 до 71% [1, 2]. Отсюда дефицит машин ИВЛ и персонала, который потребовал де-факто приостановить
плановую помощь и перепрофилировать для лечения COVID-19 многие стационары, специализирующиеся на высокотехнологичной помощи. При этом с высокой долей вероятности многие выжившие пациенты столкнутся с проблемой «отлучения» от аппарата ИВЛ и будут нуждаться в респираторной реабилитации или в длительной респираторной поддержке.
Очевидно, что риск и социальная цена подобных трагических происшествий будут расти по мере урбанизации, уплотнения городской застройки, строительства огромных офисных, торговых и развлекательных комплексов и развития транспортной системы. Нельзя исключать риск войн и террористических атак с использованием биологического, химического и ядерного оружия. Наконец, это прорывы в человеческую популяцию опасных инфекционных агентов. Так, регулярно регистрируются случаи заражения людей «птичьим гриппом» H7N9. Если исходить из доступных данных о летальности этой болезни (до 38%), в случае ее эпидемического распространения пандемия COVID-19 будет вспоминаться как малозначимый инцидент [3].
Насколько готова наша цивилизация к этой угрозе? Сегодня мобилизационный потенциал ИВЛ критически низок даже у развитых стран, что заведомо обрекает на смерть значительную (если не основную) часть больных и пострадавших. Недавнее исследование Johns Hopkins Center for Health Security показало, что даже в случае полной мобилизации ресурсов аппаратов ИВЛ (включая наркозную аппаратуру
и стратегические запасы) США не в состоянии гарантировать ИВЛ даже 0,5% населения [4]. Что с персоналом? Проведенное в 2005 г. в США моделирование потребности в ИВЛ в случае масштабной эпидемии гриппа И1Ы1 показало, что нехватка квалифицированных специалистов будет опережать дефицит аппаратов [5]. Очевидно, что результаты этого исследования с определенными допущениями можно экстраполировать на пандемию С0УШ-19.
Поэтому как для противостояния пандемии С0УШ-19 сейчас, так и на будущие случаи внезапного массового появления пациентов терапевтического профиля (пораженных инфекционными, химическими или радиационными агентами) с дыхательной недостаточностью необходим метод ИВЛ, обладающий следующим набором характеристик:
а) высокий уровень безопасности для пациентов;
б) эффективность для лечения дыхательной недостаточности при данном заболевании;
в) низкий риск заражения персонала;
г) минимум стресса и депривации пациентов;
д) минимальный период «отлучения» выздоравливающих пациентов от аппарата;
е) финансовая доступность: низкая цена аппарата и минимальные текущие расходы на ИВЛ;
ж) с учетом дефицита ресурсов при любой катастрофе максимально высокий показатель «затраты/полезность» (Со$1:/0А1У);
з) мобилизационный потенциал: возможность создания значимых стратегических запасов, быстрая организация массового производства оборудования и обучения персонала, использование метода в обычных палатах персоналом, не имеющим специальной подготовки;
и) при массовом поступлении больных метод не должен превращаться в критическое ограничение («бутылочное горло») системы здравоохранения, ограничивая оказание медицинской помощи другим категориям пациентов;
к) мобилизационные затраты должны приносить максимум пользы после окончания
респираторной катастрофы: возможность использовать метод для респираторной реабилитации и длительной поддержки выживших пациентов, в том числе в домашних условиях.
Увы, таким методом нельзя признать конвенциональную технологию ИВЛ, использующую метод положительного давления (PPV, positive pressure ventilation), которая в рамках исторически сложившейся парадигмы ИВЛ вытеснила более старый метод NPV (negative pressure ventilation). В отличие от обычного дыхания и NPV (где воздух пассивно движется в легкие вслед за увеличением объема грудной клетки), PPV работает на «антифизиологическом» принципе активного вдувания дыхательной смеси в легкие под давлением.
Имея неоспоримые преимущества в хирургии, метод PPV обеспечил колоссальный прогресс хирургических технологий. Однако в отношении терапевтических (в том числе инфекционных) больных с острой и хронической дыхательной недостаточностью методу PPV присущи серьезные медицинские, экономические, мобилизационные и этические недостатки. В условиях пандемии COVID-19 наиболее значимыми представляются следующие.
А. Вред и низкая безопасность длительного PPV для пациентов. Патологическая физиология PPV - причина того, что это вредный для здоровья пациентов и опасный большим числом осложнений метод ИВЛ, который наносит организму пациента ущерб, прямо пропорциональный длительности использования. Если PPV продолжается более 5 сут, то прогнозируемая летальность увеличивается на 50% независимо от диагноза и режима ИВЛ [6]. Для тех, кто выжил после длительной PPV, неблагоприятен прогноз долгосрочной выживаемости и отсроченной летальности: доля тех, кто умирает в течение первого года после выписки, достигает 55% [7].
«Антифизиологический» режим PPV, с одной стороны, поражает сами легкие: ухудшение дренажной функции трахеобронхиального дерева, снижение продукции и активности сурфактанта,
нарушение обмена воды и местного иммунитета, вентилятор-индуцированное повреждение легких, вентилятор-ассоциированная пневмония, баротравма, волюмотравма, ателектазы [8, 9]. С другой стороны, общеизвестны негативные внелегочные эффекты метода РРУ на кровообращение, печень, почки, гемостаз, иммунитет, желудочно-кишечный тракт, эндокринную и нервную систему [10]. Патогенетические механизмы внелегочных эффектов РРУ многокомпонентны и носят опосредованный характер.
Наиболее значим для лечения больных с С0УШ-19 тот факт, что ИВЛ сама по себе вызывает освобождение из легких цитокинов (фактор некроза опухолей, ИЛ-1, ИЛ-8 и т.д.), которые попадают в системный кровоток, повреждая другие органы и ткани [11-13], тем самым усиливая «цитокиновый шторм», которому сегодня отдают ведущую роль в патогенезе С0УШ-19 [14].
Б. Низкая эффективность (возможно, вред) инвазивного РРУ при лечении дыхательной недостаточности у пациентов с С0УШ-19.
Использование инвазивного РРУ для лечения этих пациентов привело к очень высокой (до 78% и выше) летальности [15], формируя у врачей представления о том, что этот метод скорее наносит вред, чем пользу. Отсюда рекомендации избегать при лечении С0УШ-19 инвазивной РРУ или максимально отсрочить ее использование, используя масочную вентиляцию и другие формы неинвазивной дыхательной поддержки [16-18]. Однако масочная РРУ по разным причинам невозможна для 20-30% пациентов [22, 23]. При этом, защищая легкие от повреждения РРУ, отказ от механической ИВЛ или отсрочка этого метода в случае тяжелой гипоксии угрожает тяжелым либо необратимым повреждением других органов и тканей (порочный круг).
Доступные данные позволяют предположить, что высокая летальность - результат неблагоприятной синергии специфики С0УШ-19 и патологической физиологии РРУ: атипичное поражение этой болезнью легких [19] усугубляется вентиляционным повреждением аппаратом ИВЛ,
а «цитокиновый шторм» С0УШ-19 усиливается внелегочными эффектами РРУ - дополнительным выбросом цитокинов и повреждением внутренних органов.
В. РРУ повышает риск заражения персонала С0УШ-19. Инвазивная ИВЛ по методу РРУ требует интубации трахеи или наложения трахео-стомы, санации открытых дыхательных путей и периодической сервисной разгерметизации дыхательного контура. Это манипуляции с высоким риском заражения С0УШ-19 [20, 21], которые делают труд работников отделений реанимаций и интенсивной терапии (ОРИТ) подобным работе саперов на минном поле, требуют средств защиты и ряда технических приемов, снижающих риск заражения, ограничивая производительность труда и увеличивая санитарные (в том числе безвозвратные) потери персонала.
Г. РРУ наносит психологическую травму пациентам, и без того находящимся в состоянии ситуационно обусловленного тяжелого стресса. Дыхательная недостаточность, экстренный характер госпитализации и условия пребывания в реанимационном зале (высокий уровень шума, движение и разговоры людей, болезненные манипуляции, зачастую ухудшение состояния соседей и их смерть) сами по себе являются тяжелым испытанием для пациента. Стресс усиливается в случае перевода больного на неинвазивную РРУ (с использованием маски), которая вызывает у многих больных выраженный дискомфорт, клаустрофобию и панику. В том числе по этим психологическим причинам 20-30% пациентов с острой дыхательной недостаточностью не могут пользоваться масочным методом РРУ [22, 23]. В свою очередь инвазивная РРУ (через эндотрахеальную трубку или трахеостому) требует депривации пациентов и наносит им тяжелую психическую травму: невозможность коммуникации с окружающими, осознание своей беспомощности, зависимости и одиночества, зачастую многократное переживание собственной надвигающейся смерти [24].
Д. PPV требует длительного «отлучения от аппарата». PPV подавляет естественные механизмы регуляции дыхания, требует использования седативных средств, зачастую медикаментозной комы и искусственного паралича мускулатуры. Поэтому длительная PPV требует сложного процесса «отлучения от аппарата» тех, кто выжил. Для этого в развитых странах создаются специальные центры, которые освобождают дорогостоящие технологические мощности и персонал ОРИТ от реабилитации выздоравливающих [10]. В России таких центров нет и «отлучением от аппарата» занимаются врачи ОРИТ параллельно своей основной работе. В обычных условиях это снижает эффективность работы ОРИТ, а в условиях массового поступления пациентов усугубляет дефицит ресурсов и угрожает осложнениями из-за ускоренного «отлучения от аппарата» тех, кто еще не готов к самостоятельному дыханию.
Е. PPV - дорогой метод с низкой финансовой доступностью. Закономерное следствие патологической физиологии PPV, ее опасности и рисков - высокая стоимость ИВЛ на основе этого метода. С одной стороны, это дорогое оборудование (в среднем от 20 000 до 45 000 долл. США за один аппарат). С другой стороны, высокий уровень затрат на техническое обслуживание, расходные материалы и амортизацию основных средств. Современная PPV требует большого числа одноразовых медицинских изделий, специализированных помещений, обеспеченных медицинскими газами, устройствами мониторинга жизненно важных функций и другим дорогостоящим оборудованием. Наконец, это колоссальные затраты квалифицированного труда, необходимого для контроля за сложной и опасной технологией, для ухода за обездвиженными пациентами, профилактики пролежней и контрактур, лечения осложнений ИВЛ. Поэтому основной вклад в переменные затраты на PPV в США вносит труд сестер: в этой стране принято соотношение медсестра:пациент на продленной ИВЛ 1:1, в других развитых странах это соотношение колеблется между 1:1 и 1:2 [10]. В результате пациенты, которым тре-
буется более 7 дней ИВЛ, составляют в среднем около 10% общего числа пациентов ОРИТ, потребляя до 40% ресурсов ОРИТ [25]. В 2005 г. в США пациенты на длительной ИВЛ занимали 3-е место в суммарных стационарных расходах и 1-е место в диагностических расходах на одного пациента [26].
Ж. Низкий показатель «затраты/полезность» PPV в условиях пандемии COVID-19.
Доступной информации о попытках оценить эффективность затрат на ИВЛ больным COVID-19 найти не удалось. Однако высокая летальность при использовании PPV для лечения больных COVID-19 позволяет предположить низкий показатель «затраты/полезность» (Cost/QALY). Поэтому в случае длительной пандемии суммарные затраты на ИВЛ по методу PPV могут оказаться неподъемными даже для развитых стран при их низкой эффективности с точки зрения числа спасенных жизней.
З. Мобилизационный потенциал PPV критически низок даже для развитых стран [39, 41]. С одной стороны, это обусловлено высокой ценой оборудования PPV и спецификой его производства. Аппараты PPV для длительной ИВЛ - сложные (в среднем 1,5 тыс. деталей) устройства, требования к их надежности сопоставимы с продукцией аэрокосмической промышленности. Поэтому их изготовление требует масштабных инвестиций, высокой культуры производства, мощной научной базы, вышколенного персонала и поставщиков с гарантированной надежностью. Если таких компетенций в стране нет, попытки быстро наладить массовое производство подобных аппаратов связаны с высоким риском несчастных случаев.
С другой стороны, увеличение парка аппаратов PPV автоматически требует увеличить площадь специально оборудованных помещений и количество квалифицированного персонала. В условиях дефицита времени проблему помещений можно решить лишь перепрофилированием стационаров, сокращая доступность помощи пациентам с обычными заболеваниями, что мы и видим сегодня в России. В свою очередь
длительный процесс подготовки квалифицированных сотрудников для работы с РРУ заведомо проигрывает скорости роста парка машин, тем более с учетом заражения, санитарных потерь, увольнений, служебных перемещений и естественного выбытия персонала.
И. При массовом поступлении больных с дыхательной недостаточностью РРУ превращает ИВЛ в критическое технологическое ограничение системы здравоохранения, а в случае респираторной эпидемии угрожает дестабилизацией общества в целом. Пандемия С0УШ-19 позволила обществу увидеть высокую технологическую уязвимость национальных систем здравоохранения, обусловленную РРУ. Медико-экономические и мобилизационные недостатки этого метода в условиях массового поступления больных с дыхательной недостаточностью приводят к дефициту машин ИВЛ, катастрофической перегрузке и нарастающей нехватке персонала, вынужденной сортировке пациентов на перспективных и неперспективных и блокировке службы интенсивной терапии - ключевого звена оказания современной медицинской помощи. Отсюда падение доступности помощи как больным С0УШ-19, так и пациентам с обычными болезнями, которые к тому же вынуждены откладывать обращение к врачам из-за страха не получить помощь в случае заражения и из-за низкой эффективности ИВЛ в случае дыхательной недостаточности. Этот страх распространяется на все общество, уничтожая его экономику и институты.
К. Низкий потенциал использования мобилизационных затрат на РРУ после окончания пандемии. Затратив колоссальные ресурсы на закупку огромного числа дорогостоящих и, как оказалось, малоэффективных для лечения С0УШ-19 аппаратов РРУ, национальные системы здравоохранения обрекают себя на проблему: что делать с выросшим парком этих аппаратов после пандемии? Использовать аппараты РРУ для респираторной реабилитации вне палат интенсивной терапии - в обычных палатах и в до-
машних условиях невозможно. Поэтому с высокой долей вероятности значительная часть этого парка будет утилизирована, а колоссальные затраты на его создание списаны, увеличивая бедность в обществе.
Таким образом, идеально подходящая для хирургии технология PPV не соответствует ни одному из критериев, которому должен соответствовать метод ИВЛ для ситуаций массового появления пациентов с дыхательной недостаточностью терапевтического профиля - зараженных инфекцией, отравленных химическими агентами или пораженных лучевой болезнью.
Однако исторически сложившаяся технологическая парадигма ИВЛ предусматривает без-альтернативность PPV, постулируя его конвенциональным методом, который нужно использовать во всех случаях дыхательной недостаточности независимо от профиля пациентов. Закономерный результат этой парадигмы в условиях пандемии COVID-19 - с одной стороны, паралич национальных систем здравоохранения и рост смертности по предотвращаемым причинам как от коронавирусной инфекции, так и от обычных болезней. С другой стороны, это неэффективное расходование колоссальных ресурсов и угроза стабильности как системы здравоохранения, таки других социальных институтов и экономики. Если пандемия окажется длительной, упорное сохранение курса на безальтерна-тивность PPV опосредованно может привести к труднопрогнозируемым последствиям для общества.
Выход видится в новой парадигме респираторной терапии, построенной на сбалансированном (каждому случаю - свой метод) взаимодополняющем использовании двух методов: как PPV, так и полузабытой сегодня технологии ИВЛ, использующей отрицательное давление - NPV, negative pressure ventilation, Iron Lung. Каждый из этих методов обладает сильными и слабыми сторонами, которые имеют разное значение для различных групп пациентов.
В отличие от «антифизиологического» PPV (которое вызывает аномальное увеличение внутригрудного давления во время вдоха), ме-
ханика ИВЛ при NPV копирует физиологию нормального дыхания. Суть этой технологии -помещение грудной клетки пациента или всего его тела (кроме головы) в герметизированный резервуар (есть различные варианты: «танк», «кираса», «куртка-вентилятор»), в котором внешний насос создает разряжение воздуха. Возникшее отрицательное давление вызывает расширение грудной клетки и уменьшение плевральных и альвеолярных давлений, создавая градиент давления для воздуха, который перемещается из дыхательных путей в альвеолы. После того как давление в резервуаре увеличивается и становится атмосферным или выше, выдох происходит пассивно из-за упругой отдачи дыхательной системы. Отрицательное давление создается сильфонными или роторными насосами, которые управляются микропроцессором и обеспечивают заданные режимы изменения давления. После «выдоха» насосы поддерживают установленный показатель субатмосферного давления вокруг стенки грудной клетки, предотвращая колла-бирование легких. Как и в PPV, дыхательный объем во время NPV является сложной функцией приложенного (на этот раз отрицательного) давления и его скорости приближения к целевому давлению, доступного времени вдоха и сопротивления дыханию с внутренним положительным давлением в конце выдоха -PEEP [10].
Тем самым NPV, как и PPV, решает проблему снижения кислородной цены дыхания и улучшает газообмен, но при этом не требует интубации трахеи и медикаментозной комы, сохраняет сознание и активность пациента, лишен повреждающего действия PPV на легкие и его внелегоч-ных негативных эффектов (рис. 1).
Современные модификации аппаратов NPV позволяют использовать 5 режимов: прерывистое отрицательное давление, чередующееся отрицательное/положительное давление, постоянное отрицательное давление (CNEP), режим с отрицательным конечным давлением выдоха и высокочастотная ИВЛ. При стандартном прерывистом отрицательном давлении аппарат NPV генерирует целевое давление ниже атмо-
сферного в течение выбранного времени вдоха. Давление вокруг грудной клетки становится атмосферным во время выдоха, что происходит пассивно из-за упругой отдачи дыхательной системы. При чередовании отрицательного и положительного давления аппарат генерирует заданное внегрудное субатмосферное давление во время вдоха и заданное внегрудное положительное давление во время выдоха. Было обнаружено, что эта комбинация увеличивает дыхательный объем больше, чем прерывистое отрицательное давление, уменьшая объем дыхательной системы в конце выдоха. Кроме того, этот режим помогает пацитенту при кашле в случае обильного выделения мокроты. При непрерывном отрицательном давлении аппарат ИВЛ обеспечивает постоянное давление ниже атмосферного на протяжении всего дыхательного цикла, и пациент дышит самопроизвольно. При режиме с отрицательным конечным давлением выдоха вентилятор создает заданное давление ниже атмосферного во время вдоха и поддерживает заданный уровень отрицательного давления в течение всего выдоха. Наконец, высокочастотная ИВЛ по методу МРУ возможна при так называемом кирасном варианте аппарата, позволяя накладывать колебания на базовую линию отрицательного давления [10].
«Физиологический» характер МРУ обусловил преимущества этого метода для больных терапевтического профиля с сохраненным сознанием. Актуальность его преимуществ в условиях пандемии С0УШ-19 не вызывает сомнений.
А. Высокий уровень безопасности NPV и минимальное число осложнений. Опыт использования МРУ показал, что этот метод не угрожает легким и мало влияет на другие органы и системы организма, поэтому, в отличие от РРУ, может безопасно использоваться для длительной ИВЛ даже в течение многих десятилетий [27-33].
Б. Есть основания предполагать, что NPV может улучшить результаты респираторного лечения больных COVID-19. Ряд исследований
НОРМАЛЬНОЕ ДЫХАНИЕ
Стенки грудной клетки и живота естественным образом спадаются, и воздух выходит через свободные дыхательные пути
Рис. 1. Принципиальная схема работы аппарата NPV Источник: https://www.exovent.info/#whatisexovent.
сообщают о более высокой эффективности МРУ в терапии острой и хронической дыхательной недостаточности по сравнению с РРУ [34-38]. Более того, есть данные, которые внушают сдержанный оптимизм в отношении использования МРУ в случае острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) [39-45], в том числе в сочетании с РРУ [40]. При использовании в педиатрии МРУ не проигрывает РРУ в эффективности при лечении болезни гиалиновых мембран [46] -диффузное повреждение альвеол с формированием гиалиновых мембран имеет место и при С0УШ-19 [47]. Доступные данные позволяют предположить, что использование МРУ может улучшить результаты лечения дыхательной недостаточности при С0УШ-19, сделав возможным ранний перевод пациентов с дыхательной недостаточностью на механическую ИВЛ, избегая как тяжелой гипоксии, так и вентиляционного повреждения легких и внелегочных эффектов ИВЛ, связанных с освобождением цитокинов.
В. NPV - неинвазивная технология, которая может снизить риск заражения персонала.
МРУ сохраняет сознание пациентов, их вдох и выдох осуществляются естественным путем, сохраняется способность к кашлю. Поэтому у большинства больных в сознании этот метод, как правило, не требует интубации трахеи, наложения трахеостомы и санации открытых дыхательных путей - ситуаций с максимальным риском заражения персонала [20, 21]. Это позволяет рассчитывать на снижение риска заражения для персонала при использовании МРУ, тем более с учетом возможности «механического» дыхания пациентов через регулярно меняемую защитную маску.
Г. Технология NPV гуманна, сводит к минимуму психологический стресс, щадит психику и личность пациентов. При МРУ нет
необходимости в вентиляционной маске, не нужны интубация трахеи, медикаментозная кома и искусственная миоплегия. Пациенты остаются в сознании, они могут общаться с родственниками по телефону и помогать персоналу при уходе. Этические преимущества МРУ позволяют
многим пациентам адаптироваться к условиям ИВЛ, даже если она продолжается много десятилетий или пожизненно [48-50].
Д. NPV позволяет сократить длительность ИВЛ и облегчить «отлучение от аппарата».
Данные свидетельствуют о том, что при лечении острой и хронической дыхательной недостаточности у терапевтических больных использование NPV позволяет сократить срок ИВЛ (включая «отлучение от аппарата») по сравнению с PPV [35]. Есть обнадеживающая информация о комплексном использовании этих методов: использование NPV для ускоренного «отлучения от аппарата» после продолжительной PPV [51].
Е. NPV - относительно недорогой метод.
^ижение расходов обусловлено, с одной стороны, несложной конструкцией и минимальным числом движущихся частей аппаратов NPV - отсюда их невысокая цена, надежность, большой ресурс работы, простота и дешевизна ремонта и обслуживания. С другой стороны, NPV позволяет проводить механическую ИВЛ вне дорогостоящих отделений интенсивной терапии, в обычных палатах, неспециализированным персоналом или в домашних условиях. При этом высокий уровень безопасности метода, сохранение сознания у пациентов и их активная помощь при уходе позволяют снизить нагрузку на персонал и/или увеличить его нормы обслуживания.
Ж. Медико-экономические характеристики NPV позволяют рассчитывать на рост показателя «затраты/полезность» ИВЛ в условиях пандемии COVID-19. В ситуации высокой цены конвенционального PPV и его низкой эффективности для лечения COVID-19 низкая цена NPV позволяет рассчитывать на рост показателя Cost/ QALY, даже если этот метод не оправдает ожиданий по эффективности. Показатель полезности будет расти и за счет того, что метод NPV возьмет на себя часть пострадавших в результате респираторной катастрофы), тем самым высвобождая ресурсы инвазивного PPV для оказания помощи обычным пациентам и снижая смертность от других болезней.
З. Высокий мобилизационный потенциал МРУ.
Опыт пандемии полиомиелита показал, что производство несложных аппаратов МРУ может быть быстро организовано даже в достаточно простых технологических условиях. При этом возможность использования этого метода неспециализированным персоналом в обычных палатах и в домашних условиях силами родственников снимает необходимость автоматически увеличивать специально подготовленные помещения и число квалифицированных специалистов ИВЛ в соответствии с ростом парка машин ИВЛ. Относительно низкая цена аппаратов МРУ позволяет ощутимо увеличить мобилизационные резервы ИВЛ на случай военных конфликтов, катастроф и чрезвычайных обстоятельств, для оказания помощи в сельской местности и вне населенных пунктов.
И. Если пандемия окажется длительной, использование МРУ представляется единственной реальной возможностью восстановить работу системы здравоохранения, блокированную технологическими ограничениями РРУ. Быстро преодолеть дефицит ИВЛ помогут простота технологии, низкая цена аппаратов, возможность быстрой организации их массового отечественного производства и проведения ИВЛ в обычных палатах силами неспециализированных сотрудников.
К. Для использования парка машин МРУ после пандемии уже есть большие группы потребителей. После окончания пандемии С0УШ-19 парк машин МРУ может быть использован так, как он использовался после пандемии полиомиелита - для решения проблемы продленной (в том числе пожизненной) ИВЛ на дому у пациентов с центральными и периферическими нарушениями дыхания, а также для пациентов с хроническими обструктивными заболеваниями легких (ХОБЛ) [52]. Для России эта проблема крайне актуальна. По мере догоняющего развития МРУ следует ожидать расширения использования этого метода в широкой медицинской практике, прежде всего у больных терапевтического профиля.
Таким образом, доказанные и предполагаемые преимущества МРУ позволяют рассчитывать, что этот метод может внести важный вклад в борьбу с пандемией С0УШ-19 и ее последствиями (особенно если течение пандемии окажется длительным, а вакцины неэффективными) и позволит создать резервы ИВЛ для будущих респираторных катастроф (табл.).
Почему эта простая, безопасная, гуманная и хорошо зарекомендовавшая себя технология с отличными медико-экономическими характеристиками и большим мобилизационным потенциалом оказалась вычеркнута из широкой медицинской практики? Каким образом появилась сегодняшняя парадигма ИВЛ, которая постулировала безальтернативность РРУ?
Расцвет технологии МРУ пришелся на середину ХХ в., когда пандемия полиомиелита потребовала организовать продленную ИВЛ десяткам тысяч детей и подростков, утратившим (временно или постоянно) способность к самостоятельному дыханию. Для их спасения в кратчайшие сроки было запущено массовое производство относительно недорогих, простых в использовании, безопасных и надежных аппаратов МРУ («железных легких»), обслуживать которые могли бы даже не имеющие медицинского образования родственники пациентов. Эти аппараты могли работать без медицинского кислорода и даже при отключении электроэнергии - на этот случай был предусмотрен механический привод. Благодаря простоте, безопасности и эффективности МРУ огромное число не восстановивших (полностью или частично) способность к дыханию жертв полиомиелита получили возможность не только жить, но и работать в течение многих десятилетий.
Технология МРУ доминировала вплоть до середины 1970-х гг., когда была вытеснена из клинической практики взрывным развитием хирургии, в которой РРУ имеет безусловные преимущества, а в ряде случаев (например, при операциях на грудной клетке) этот метод действительно безальтернативен. Важно учесть, что, в отличие от терапии (где чаще имеет место продленная ИВЛ), хирургия обычно предусматривает кратковременное использование РРУ - анестезия во время операции и продленная ИВЛ в раннем послеопе-
Сравнение медико-экономических, мобилизационных и этических качеств технологий PPV и NPV при выборе метода искусственной вентиляции легких (ИВЛ) для оказания помощи в условиях респираторной катастрофы
Метод выбора PPV
Медицинские критерии
Доказанная эффективность для лечения дыхательной недостаточности + +
Снижение риска заражения персонала - +
Безопасность для пациентов, низкий риск осложнений - +
Короткий период «отлучения от аппарата» и/или возможность продолжения ИВЛ в обычной палате или в домашних условиях - +
Экономические и мобилизационные критерии
Низкая цена аппарата и низкие текущие затраты на ИВЛ - +
Возможность создания значимых запасов аппаратов, их массового производства и быстрого обучения персонала - +
Возможность эксплуатации в обычных палатах без медицинских газов неквалифицированным персоналом - +
При массовом поступлении пострадавших метод не превращается в критическое ограничение оказания помощи - +
Высокий потенциал полезности мобилизационных затрат на ИВЛ после катастрофы: использование в домашних условиях и в хосписах - +
Этические критерии
Сохранение сознания, возможность коммуникации с врачами, общения и психологической поддержки родственников Низкий уровень депривации и страха пациентов Снижение риска медицинской сортировки пациентов на перспективных и неперспективных - + - + - +
рационном периоде. Иначе говоря, в хирургии вред РРУ обычно незначителен по сравнению с ценностью хирургического лечения. Напротив, МРУ практически невозможно использовать в хирургии: неудобный для операционной размер, отсутствие доступа к грудной клетке и животу, невозможность вентиляции в условиях пневмоторакса и т.д. Кроме того, в силу технологической неразвитости МРУ в середине ХХ в. был сделан, возможно, ошибочный вывод о низкой эффективности этого метода в случае синдрома жестких легких - ОРДС, который часто осложняет течение болезней и травм. При этом состоянии легкие теряют эластичность и плохо тянутся вслед за расширением грудной клетки, отсюда был сделан вывод, что вдувание воздуха РРУ эффективнее «железных легких» в случае ОРДС.
Представляется, что в силу в том числе этих причин метод МРУ вытеснялся на обочину ме-
дицинской практики, а ресурсы на его развитие практически не выделялись. В результате сегодня в развитых странах технологии МРУ сильно отстают от РРУ. Его использование в настоящее время ограничено небольшим числом медицинских центров. Основная область применения сегодня - острая и хроническая дыхательная недостаточность при ХОБЛ, острая гиперкапни-ческая дыхательная недостаточность, амбулаторная помощь при центральных и периферических нарушениях дыхания. МРУ также с успехом используется у пациентов с острой дыхательной недостаточностью, у которых нельзя использовать лицевую маску из-за особенностей анатомии лица, клаустрофобии или избыточного секрета в дыхательных путях, а также в педиатрии, в том числе после кардиохирургических операций [36]. Регулярно выходят посвященные этому методы научные статьи и обзоры, работают
компании, серийно выпускающие это оборудование, например, Hayek Medical (https://www. hayekmedical.com) и Dima Italia (https://www. dimaitalia.com) (рис. 2, 3).
В нашей стране метод NPV врачам незнаком. Благодаря сотрудничеству советского вирусолога М.Чумакова и американского ученого А. Сейбина Советский Союз избежал эпидемии полиомиелита и не столкнулся с необходимостью ИВЛ для огромного числа больных, развитие ИВЛ в СССР (а затем и в России) практически сразу пошло в рамках технологии PPV, и о методе NPV российские врачи сегодня знают лишь понаслышке, относясь к нему как к анахронизму.
В условиях пандемии COVID-19 в развитых странах наблюдается рост интереса к NPV. С одной стороны, это обусловлено низкой эффективностью (возможно, даже вредом) метода PPV при лечении COVID-19, которая привела к высокой летальности [15]. С другой стороны, это открытие атипичного характера ОРДС при этой болезни. Оказалось, что при данном заболевании пораженные легкие остаются мягкими, сохраняя почти нормальную эластичность [19] - это сняло возражения тех, кто считает NPV неэффективным при ОРДС.
В результате официальные сайты производителей аппаратов NPV информируют о загрузке заказами и очередях, а также стартуют инициативы, направленные на восстановление производства ранее выпускавшихся моделей (например, выпуск компанией HESS SERVICES современной реплики полноразмерной версии «железных легких») и на догоняющее развитие этой технологии (рис. 4). Например, это британский проект Exovent (официальный сайт www.exovent. info), в котором участвуют исследователи, практические врачи, Национальная служба здравоохранения, корпорация Marshall Aerospace and Defence Group и Университет Уорика. В апреле был создан опытный экземпляр легкого мобильного (масса около 4 кг) аппарата NPV EXOVENT, а в мае начались его клинические испытания, в финансировании которых принимает участие фонд семьи Стивена Хокинга. Разработчики EXOVENT не противопоставляют NPV аппаратам PPV, видя его место в единой технологической цепи респираторной поддержки. Заявленная
Рис. 2. Современный вентилятор искусственной вентиляции легких отрицательного давления Negavent-Pegaso Vent, подключенный к респиратору-пончо из Gore-Tex® (Италия)
Источник: https://www.dimaitalia.com/en/5363.
Рис. 3. Современный кирасный вентилятор искусственной вентиляции легких отрицательного давления Hayek RTX
Источник: https://www.hayekmedical.com/archives/ product/hayek-rtx.
Рис. 4. Современная реплика полноразмерных «железных легких», апрель 2020 г. (США)
Источник: https://www.ksn.com/news/health/coronavi rus/coronavirus-in-kansas/one-kansas-company-is-switching-gears-to-make-iron-lung-ventilators.
Рис. 5. Опытный экземпляр аппарата EXOVENT, май 2020 г. (Великобритания)
Источник: https://twitter.com/exovent1/status/12588 03188708278272?s=20.
цель проекта ЕХОУЕМТ - не извлечение прибыли, а общедоступность нового аппарата во всех странах мира по приемлемым ценам для борьбы как с СОУШ-19, так и с другими заболеваниями, требующими поддержки дыхания (рис. 5). Для этого проект ищет партнеров (влиятельных лиц,
медиков, инженеров и производителей) в каждой стране, готов обеспечить их медицинской и технической информацией для разработки и сертификации локальных версий аппарата МРУ, помощь в организации производства с использованием локальных материалов и оборудования и создание условий для инноваций.
Таким образом, есть основания полагать, что медицинские, экономические, этические, мобилизационные и производственные преимущества технологии МРУ могут быть полезны России как в период пандемии, так и после ее завершения, на долгосрочную перспективу. Для этого необходимо изменить парадигму респираторной терапии, которая предусматривает безальтернативное использование метода РРУ даже там, где преимущества МРУ давно доказаны.
Не нужно противопоставлять РРУ и МРУ, следует увидеть в них не альтернативные, а взаимодополняющие методы ИВЛ в единой технологической цепи респираторной терапии. Каждый из этих методов имеет свои преимущества, недостатки и диапазон возможностей, использовать которые можно в рамках их комбинированного использования. Однако сегодня МРУ сильно отстал от РРУ по своему развитию: число публикаций по МРУ ничтожно по сравнению с потенциалом исследований, знаний, технологических решений и инноваций, накопленных РРУ. Условно говоря, если РРУ сегодня - суперкар, то МРУ из-за своего забвения во многом осталась на уровне паровой машины Поэтому первый шаг к новой парадигме - перестать видеть в МРУ анахронизм и обеспечить этой технологии ускоренное догоняющее развитие: финансировать научные исследования по этому направлению, создавать опытные производства и вести клинические испытания, в том числе (с учетом отсутствия собственных специалистов) используя доступный иностранный опыт.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
Рагозин Андрей Васильевич (Andrey V. Ragоzin) - кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник Высшей школы организации и управления здравоохранением - Комплексного медицинского консалтинга (ВШОУЗ-КМК), Москва, Российская Федерация Е-таИ: avragozin@maiL.ru
ЛИТЕРАТУРА
1. Arentz M., Yim E., Klaff L. et al. Characteristics and outcomes of 21 critically ill patients with COVID-19 in Washington State // JAMA. 2020 March 19. DOI: 10.1001/ jama.2020.4326.
2. Wang D., Hu B., Hu C. et al. Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus-infected pneumonia in Wuhan, China // JAMA. 2020. Vol. 323, N 11. P. 1061-1069. DOI: 10.1001/jama.2020.1585.
3. WHO Risk Assessment. Human infections with avian influenza A(H7N9) virus. 2 October 2014. URL: https://www. who.int/influenza/human_animal_interface/influenza_ h7n9/riskassessment_h7n9_2Oct14.pdf?ua=1.
4. Ventilator Stockpiling and Availability in the US Johns Hopkins Center for Health Security. 04.01.2020. URL: https:// www.centerforhealthsecurity.org/resources/COVID-19/ COVID-19-fact-sheets/200214-VentilatorAvailability-fact-sheet.pdf.
5. Ajao A., Nystrom S.V., Koonin L.M. et al. Assessing the capacity of the US health care system to use additional mechanical ventilators during a large-scale public health emergency // Disaster Med. Public Health Prep. 2015. Vol. 9, N 6. P. 634-641. DOI: 10.1017/dmp.2015.105 11.
6. Pranikoff T., Hirshl K.B., Steimlec N. Mortality is directly related to the duration of mechanical ventilation of extracorporeal life support for severe respiratory failure // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1997. Vol. 156. P. 956-971. URL: https://journals.lww.com/ccmjournal/Abstract/1997/ 01000/Mortality_is_directly_related_to_the_duration_ of.8.aspx.
7. Aboussouan L., Lattin C., Kline J. Determinants of long-term mortality after prolonged mechanical ventilation// Lung. 2008. Vol. 186. P. 299-306. URL: 10.1007/s00408-008-9110-x. https://link.springer.com/article/10.1007/s00408-008-9110-x#ref-CR4.
8. Зильбер А.П. Респираторная медицина Петрозаводск : Изд-во Петрозаводского университета, 1996. С. 372-373.
9. Кассиль В.Л., Лескин Г.С., Выжигина М.А. Респираторная поддержка. Москва : Медицина, 1997. 320 с.
10. Tobin M.J.. Principles and Practice of Mechanical Ventilation. 3rd ed. New York : McGraw-Hill, 2012. URL: https:// accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=52 0§ionid=41692256#57066227.
11. Chu E.K., Whitehead T., Slutsky A.S. Effects of cyclic opening and closing at low-and high-volume ventilation on bronchoalveolar lavage cytokines // Crit. Care Med. 2004. Vol. 32, N 1. P. 168-174. DOI: 10.1097/01. CCM.0000104203.20830.AE.
12. Bellomo R. The cytokine network in the critically ill // Anaesth. Intensive Care. 1992. Vol. 20, N 3. P. 288302. DOI: 10.1177/0310057X9202000303.
13. Haitsma J.J., Uhlig S., Goggel R., Verbrugge S.J., Lachmann U., Lachmann B. Ventilator-induced lung injury leads to loss of alveolar and systemic compartmentalization of tumor necrosis factor-alpha // Intensive Care Med. 2000. Vol. 26, N 10. P. 1515-1522. DOI: 10.1007/s001340000648.
14. Qing Ye, Bili Wang, Jianhua Mao. Cytokine storm in COVID-19 and treatment // J. Infect. 2020. Vol. 80.
DOI: 10.1016/j.jinf.2020.03.037. URL: https://www.journalo-finfection.com/article/S0163-4453(20)30165-1/pdf.
15. Zhou F., Yu T., Du R. et al. Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan, China: a retrospective cohort study // Lancet. 2020. Vol. 395, N 10 229. P. 1054-1062. DOI: 10.1016/ S0140-6736(20)30566-3.
16. Marini J.J., Gattinoni L. Management of COVID-19 respiratory distress // JAMA. 2020 April 24. DOI: 10.1001/ jama.2020.6825. URL: https://jamanetwork.com/journals/ jama/fullarticle/2765302.
17. Grasselli G., Zangrillo A., Zanella A. et al. Baseline characteristics and outcomes of 1591 patients infected with SARS-CoV-2 admitted to ICUs of the Lombardy Region, Italy // JAMA. 2020. Vol. 323, N 16. P. 1574-1581. DOI: 10.1001/jama.2020.5394. URL: https://jamanetwork. com/journals/jama/fullarticle/2764365.
18. Johnson S., Gottlieb D. What's working for COVID-19 patients // Emerg. Med. News. 2020 March 31. URL: https:// journals.lww.com/em-news/blog/BreakingNews/pages/ post.aspx?PostID=508.
19. Gattinoni L., Coppola S., Cressoni M., Busana M., Rossi S., Chiumello D. COVID-19 does not lead to a «typical» acute respiratory distress syndrome // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2020. Vol. 201, N 10. P. 1299-1300. URL: https://www. atsjournals.org/doi/full/10.1164/rccm.202003-0817LE.
20. Weissman D.N., de Perio M.A., Radonovich L.J. COVID-19 and risks posed to personnel during endotracheal intubation // JAMA. 2020. Vol. 323, N 20. P. 2027-2028. DOI: 10.1001/jama.2020.6627. URL: https://jamanetwork. com/journals/jama/fullarticle/2765376.
21. Tang L.Y., Wang J. Anesthesia and COVID-19: what we should know and what we should do // Semin. Cardio-thorac. Vasc. Anesth 2020. Vol. 24, N 2. P. 127-137. URL: https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/108925322 0921590.
22. Kramer N., Meyer T.J., Meharg J., Cece R.D., Hill N.S. Randomized, prospective trial of noninvasive positive pressure ventilation in acute respiratory failure // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1995. Vol. 151, N 6. P. 17991806. DOI: 10.1164/ajrccm.151.6.7767523.
23. Brochard L., Mancebo J., Wysocki M. et al. Noninvasive ventilation for acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease // N. Engl. J. Med. 1995. Vol. 333, N 13. P. 817-822. DOI: 10.1056/NEJM199509283331301.
24. Jordan P., van Rooyen D., Strumpher J. The lived experience of patients on mechanical ventilation // Health SA Gesond-heid. 2002. Vol. 7, N 4. P. 24-37. DOI: 10.4102/hsag.v7i4.101.
25. Wagner D.P. Economics of prolonged mechanical ventilation // Am. Rev. Respir. Dis. 1989. Vol. 140, N 2. Pt 2. P. S14-S18. URL: https://www.atsjournals.org/doi/ abs/10.1164/ajrccm/140.2_Pt_2.S14.
26. Cox C.E., Carson S.S., Govert J.A. et al. An economic evaluation of prolonged mechanical ventilation // Crit. Care Med. 2007. Vol. 35, N 8. P. 1918-1927. PubMed: 17581479.
27. Gunella G. Treatment of acute on chronic respiratory failure with iron lung: results in a series of 560 cases // Ann. Med. Physique. 1980. Vol. 2. P. 317-327.
28. Corrado A., Gorini M., De Paola E. et al. Iron lung treatment of acute on chronic respiratory failure: 16 years of experience // Monaldi Arch. Chest Dis. 1994. Vol. 49. P. 552-555.
29. Montserrat J.M., Martos J.A., Alarcon A., Celis R., Plaza V., Picado C. Effect of negative pressure ventilation on arterial blood gas pressure and inspiratory muscle strength during an exacerbation of chronic obstructive lung disease // Thorax. 1991. Vol. 46. P. 6-8.
30. Lockhat D., Langleben D., Zidulka A. Hemodynamic differences between continuous positive and two types of negative pressure ventilation // Am. Rev. Respir. Dis. 1992. Vol. 146. P. 677-680.
31. Curran F.J., Colbert A.P. Ventilatory management in Duchenne muscular dystrophy: twelve years' experience // Arch. Phys. Med. Rehabil. 1989. Vol. 70. P. 180-185.
32. Splaingard M.L., Frates R.C., Jefferson L.S., Rosen C.L., Harrison G.M. Home negative pressure ventilation: report of 20 years' experience in patients with neuromuscular disease // Arch. Phys. Med. Rehabil. 1985. Vol. 66. P. 239-242.
33. Corrado A., Ginanni R., Villella G., Gorini M., Augu-stynen A., Tozzi D. et al. Iron lung versus conventional mechanical ventilation in acute exacerbation of COPD // Eur. Respir. J. 2004. Vol. 23. P. 419-424. DOI: 10.1183/ 09031936.04.00029304. URL: https://erj.ersjournals.com/ content/23/3/419.
34. Gorini M., Ginanni R., Villella G., Tozzi D., Augusty-nen A., Corrado A. Non-invasive negative and positive pressure ventilation in the treatment of acute on chronic respiratory failure // Intensive Care Med. 2004. Vol. 30. P. 875-881. URL: http://www.biomedsearch.com/nih/Non-invasive-negative-positive-pressure/14735237.html.
35. Corrado A., Gorini M., Melej R., Bagoni S., Mollica C., Villella G. et al. Iron lung versus mask ventilation in acute exacerbation of COPD: a randomised crossover study // Intensive Care Med. 2008. Vol. 35. P. 648-655. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00134-008-1352-9.
36. Corrado A., Gorini M. Negative-pressure ventilation: is there still a role? // Eur. Respir. J. 2002. Vol. 20. P. 187197. URL: https://erj.ersjournals.com/content/20/1/187.
37. Borelli M., Benini A., Denkewitz T., Acciaro C., Foti G., Pesenti A. Effects of continuous negative extrathoracic pressure versus positive end-expiratory pressure in acute lung injury patients // Crit. Care Med. 1998. Vol. 26. P. 10251031. URL: https://www.pubfacts.com/detail/doi/10.1097/ 00003246-199806000-00021.
38. Corrado A., Gorini M., Villella G., De Paola A. Negative pressure ventilation in the treatment of acute respiratory failure: an old non invasive technique reconsidered // Eur. Respir. J. 1996. Vol. 9. P. 1531-1544.
39. Raymondos K., Molitoris U., Capewell M., Sander B., Dieck T., Ahrens J. et al. Negative- versus positive-pressure ventilation in intubated patients with acute respiratory distress syndrome // Crit. Care. 2012. Vol. 16, N 2. P. R37. DOI: 10.1186/cc11216. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/articles/PMC3681349/
40. Raymondos K., Ahrens J., Molitoris U. Combined negative- and positive-pressure ventilation for the treatment of ARDS // Case Rep. Crit. Care. 2015. Vol. 2015. Ar-
ticle ID 714902. URL: https://www.hindawi.com/journals/ cricc/2015/714902/
41. Morris A.H., Elliott C.G. Adult respiratory distress syndrome: successful support with continuous negative extrathoracic pressure // Crit. Care Med. 1985. Vol. 13. P. 989-990. URL: https://journals.lww.com/ccmjournal/ Abstract/1985/11000/Adult_respiratory_distress_syn-drome_Successful.43.aspx.
42. Sanyal S.K., Bernal R., Hughes W.T. Continuous negative chest-wall pressure: successful use for severe respiratory distress in an adult // JAMA. 1976. Vol. 236. P. 17271728. URL: https://jhu.pure.elsevier.com/en/publications/ continuous-negative-chest-wall-pressure-successful-use-for-severe-3.
43. Outerbridge E.W., Roloff D.W., Stern L. Continuous negative pressure in the management of severe respiratory distress syndrome // J. Pediatr. 1972. Vol. 81. P. 384391.
44. Fanaroff A.A., Cha C.C., Sosa R., Crumrine R.S., Klaus M.H. Controlled trial of continuous negative external pressure in the treatment of severe respiratory distress syndrome // J. Pediatr. 1973. Vol. 82. P. 921-928.
45. Silverman W.A., Sinclair J.C., Gandy G.M., Finster M., Baumann W.A., Agate F.J. A controlled trial of management of respiratory distress syndrome in a body-enclosing respirator. I. Evaluation of safety // Pediatrics. 1967. Vol. 39. P. 740 - 748.
46. Alexander G., Gerhardt T., Bancalari E. Hyaline membrane disease: comparison of continuous negative pressure and nasal positive airway pressure in its treatment // Am. J. Dis. Child. 1979. Vol. 133, N 11. P. 1156-1159. URL: https://doi.org/10.1001/archpedi.1979.0213011006 4012.
47. Report of the WHO-China Joint Mission on Corona-virus Disease 2019 (COVID-19). Geneva, 16-24 February 2020. URL: https://www.who.int/docs/default-source/ coronaviruse/who-china-joint-mission-on-covid-19-final-report.pdf.
48. Curran F.J., Colbert A.P. Ventilatory management in Duchenne muscular dystrophy: twelve years' experience // Arch. Phys. Med. Rehabil. 1989. Vol. 70. P. 180-185.
49. SplaingardM.L., FratesR.C.,Jefferson L.S., Rosen C.L., Harrison G.M. Home negative pressure ventilation: report of 20 years' experience in patients with neuromuscular disease // Arch. Phys. Med. Rehabil. 1985. Vol. 66. P. 239242.
50. Baydur A., Layne E., Aral H. et al. Long term noninvasive ventilation in the community for patients with musculoskeletal disorders: 46 year experience and review // Thorax. 2000. Vol. 55. P. 4-11.
51. Simonds A.K., Sawicka E.H., Carroll N., Branthwaite MA. Use of negative pressure ventilation to facilitate the return of spontaneous ventilation // Anaesthesia. 1988. Vol. 43. P. 216-219. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/ doi/pdf/10.1111/j.1365-2044.1988.tb05545.x.
52. Shneerson J.M. Non-invasive and domiciliary ventilation: negative pressure techniques // Thorax. 1991. Vol. 46. P. 131-135. URL: https://thorax.bmj.com/content/ thoraxjnl/46/2/131.full.pdf.
REFERENCES
1. Arentz M., Yim E., Klaff L., et al. Characteristics and outcomes of 21 critically ill patients with COVID-19 in Washington State. JAMA. 2020 March 19. DOI: 10.1001/ jama.2020.4326.
2. Wang D., Hu B., Hu C., et al. Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus-in-fected pneumonia in Wuhan, China. JAMA. 2020; 323 (11): 1061-9. DOI: 10.1001/jama.2020.1585.
3. WHO Risk Assessment. Human infections with avian influenza A(H7N9) virus. 2 October 2014. URL: https://www. who.int/influenza/human_animal_interface/influenza_ h7n9/riskassessment_h7n9_2Oct14.pdf?ua=1.
4. Ventilator Stockpiling and Availability in the US Johns Hopkins Center for Health Security. 04.01.2020. URL: https://www.centerforhealthsecurity.org/resources/ COVID-19/COVID-19-fact-sheets/200214-VentilatorAvail-ability-factsheet.pdf.
5. Ajao A., Nystrom S.V., Koonin L.M., et al. Assessing the capacity of the US health care system to use additional mechanical ventilators during a large-scale public health emergency. Disaster Med Public Health Prep. 2015; 9 (6): 634-41. DOI: 10.1017/dmp.2015.105 11.
6. Pranikoff T., Hirshl K.B., Steimlec N. Mortality is directly related to the duration of mechanical ventilation of extracorporeal life support for severe respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med. 1997; 156: 956-71. URL: https:// journals.lww.com/ccmjournal/Abstract/1997/01000/Mor-tality_is_directly_related_to_the_duration_of.8.aspx.
7. Aboussouan L., Lattin C., Kline J. Determinants of long-term mortality after prolonged mechanical ventilation. Lung. 2008; 186: 299-306. URL: 10.1007/s00408-008-9110-x. https://link.springer.com/article/10.1007/s00408-008-9110-x#ref-CR4.
8. Zil'ber A.P. Respiratory medicine. Petrozavodsk: Izdatel'stvo Petrozavodskogo Universiteta, 1996: 372-3. (in Russian)
9. Kassil' V.L., Leskin G.S., Vyzhigina M.A. Respiratory support. Moscow: Meditsina, 1997: 320 p. (in Russian)
10. Tobin M.J.. Principles and Practice of Mechanical Ventilation. 3rd ed. New York: McGraw-Hill, 2012. URL: https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?boo kid=520§ionid=41692256#57066227.
11. Chu E.K., Whitehead T., Slutsky A.S. Effects of cyclic opening and closing at low-and high-volume ventilation on bronchoalveolar lavage cytokines. Crit Care Med. 2004; 32 (1): 168-74. DOI: 10.1097/01.CCM.0000104203.20830.AE.
12. Bellomo R. The cytokine network in the critically ill. Anaesth Intensive Care. 1992; 20 (3): 288-302. DOI: 10.1177/0310057X9202000303.
13. Haitsma J.J., Uhlig S., Göggel R., Verbrugge S.J., Lachmann U., Lachmann B. Ventilator-induced lung injury leads to loss of alveolar and systemic compartmentalization of tumor necrosis factor-alpha. Intensive Care Med. 2000; 26 (10): 1515-22. DOI: 10.1007/s001340000648.
14. Qing Ye, Bili Wang, Jianhua Mao. Cytokine storm in COVID-19 and treatment. J Infect. 2020; 80. DOI: 10.1016/j. jinf.2020.03.037. URL: https://www.journalofinfection.com/ article/S0163-4453(20)30165-1/pdf.
15. Zhou F., Yu T., Du R., et al. Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan, China: a retrospective cohort study. Lancet. 2020; 395 (10 229): 1054-62. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)30566-3.
16. Marini J.J., Gattinoni L. Management of COVID-19 respiratory distress. JAMA. 2020 April 24. DOI: 10.1001/ jama.2020.6825. URL: https://jamanetwork.com/journals/ jama/fullarticle/2765302.
17. Grasselli G., Zangrillo A., Zanella A., et al. Baseline characteristics and outcomes of 1591 patients infected with SARS-CoV-2 admitted to ICUs of the Lombardy Region, Italy. JAMA. 2020; 323 (16): 1574-81. DOI: 10.1001/ jama.2020.5394. URL: https://jamanetwork.com/journals/ jama/fullarticle/2764365.
18. Johnson S., Gottlieb D. What's working for COVID-19 patients. Emerg Med News. 2020 March 31. URL: https:// journals.lww.com/em-news/blog/BreakingNews/pages/ post.aspx?PostID=508.
19. Gattinoni L., Coppola S., Cressoni M., Busana M., Rossi S., Chiumello D. COVID-19 does not lead to a «typical» acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2020; 201 (10): 1299-300. URL: https://www.ats-journals.org/doi/full/10.1164/rccm.202003-0817LE.
20. Weissman D.N., de Perio M.A., Radonovich L.J. COVID-19 and risks posed to personnel during endotracheal intubation. JAMA. 2020; 323 (20): 2027-8. DOI: 10.1001/ jama.2020.6627. URL: https://jamanetwork.com/journals/ jama/fullarticle/2765376.
21. Tang L.Y., Wang J. Anesthesia and COVID-19: what we should know and what we should do. Semin Cardiothorac Vasc Anesth 2020; 24 (2): 127-37. URL: https://journals. sagepub.com/doi/10.1177/1089253220921590.
22. Kramer N., Meyer T.J., Meharg J., Cece R.D., Hill N.S. Randomized, prospective trial of noninvasive positive pressure ventilation in acute respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med. 1995; 151 (6): 1799-806. DOI: 10.1164/ ajrccm.151.6.7767523.
23. Brochard L., Mancebo J., Wysocki M., et al. Noninvasive ventilation for acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med. 1995; 333 (13): 817-22. DOI: 10.1056/NEJM199509283331301.
24. Jordan P., van Rooyen D., Strümpher J. The lived experience of patients on mechanical ventilation. Health SA Gesondheid. 2002; 7 (4): 24-37. DOI: 10.4102/hsag. v7i4.101.
25. Wagner D.P. Economics of prolonged mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis. 1989; 140 (2, pt 2): S14-8. URL: https://www.atsjournals.org/doi/abs/10.1164/ajrccm/140.2_ Pt_2.S14.
26. Cox C.E., Carson S.S., Govert J.A., et al. An economic evaluation of prolonged mechanical ventilation. Crit Care Med. 2007; 35 (8): 1918-27. PubMed: 17581479.
27. Gunella G. Treatment of acute on chronic respiratory failure with iron lung: results in a series of 560 cases. Ann Méd Physique. 1980; 2: 317-27.
28. Corrado A., Gorini M., De Paola E., et al. Iron lung treatment of acute on chronic respiratory failure: 16
years of experience. Monaldi Arch Chest Dis. 1994; 49: 552-5.
29. Montserrat J.M., Martos J.A., Alarcon A., Celis R., Plaza V., Picado C. Effect of negative pressure ventilation on arterial blood gas pressure and inspiratory muscle strength during an exacerbation of chronic obstructive lung disease. Thorax. 1991; 46: 6-8.
30. Lockhat D., Langleben D., Zidulka A. Hemodynamic differences between continuous positive and two types of negative pressure ventilation. Am Rev Respir Dis. 1992; 146: 677-80.
31. Curran F.J., Colbert A.P. Ventilatory management in Duchenne muscular dystrophy: twelve years' experience. Arch Phys Med Rehabil. 1989; 70: 180-5.
32. Splaingard M.L., Frates R.C., Jefferson L.S., Rosen C.L., Harrison G.M. Home negative pressure ventilation: report of 20 years' experience in patients with neuromuscular disease. Arch Phys Med Rehabil. 1985; 66: 239-42.
33. Corrado A., Ginanni R., Villella G., Gorini M., Augustynen A., Tozzi D., et al. Iron lung versus conventional mechanical ventilation in acute exacerbation of COPD. Eur Respir J. 2004; 23: 419-24. DOI: 10.1183/ 09031936.04.00029304. URL: https://erj.ersjournals.com/ content/23/3/419.
34. Gorini M., Ginanni R., Villella G., Tozzi D., Augustynen A., Corrado A. Non-invasive negative and positive pressure ventilation in the treatment of acute on chronic respiratory failure. Intensive Care Med. 2004; 30: 875-81. URL: http:// www.biomedsearch.com/nih/Non-invasive-negative-posi-tive-pressure/14735237.html.
35. Corrado A., Gorini M., Melej R., Bagoni S., Mol-lica C., Villella G., et al. Iron lung versus mask ventilation in acute exacerbation of COPD: a randomised crossover study. Intensive Care Med. 2008; 35: 648-55. URL: https://link. springer.com/article/10.1007/s00134-008-1352-9.
36. Corrado A., Gorini M. Negative-pressure ventilation: is there still a role? Eur Respir J. 2002; 20: 187-97. URL: https://erj.ersjournals.com/content/20/1/187.
37. Borelli M., Benini A., Denkewitz T., Acciaro C., Foti G., Pesenti A. Effects of continuous negative extrathoracic pressure versus positive end-expiratory pressure in acute lung injury patients. Crit Care Med. 1998; 26: 1025-31. URL: https://www.pubfacts.com/detail/doi/10.1097/00003 246-199806000-00021.
38. Corrado A., Gorini M., Villella G., De Paola A. Negative pressure ventilation in the treatment of acute respiratory failure: an old non invasive technique reconsidered. Eur Respir J. 1996; 9: 1531-44.
39. Raymondos K., Molitoris U., Capewell M., Sander B., Dieck T., Ahrens J., et al. Negative- versus positive-pressure ventilation in intubated patients with acute respiratory distress syndrome. Crit Care. 2012; 16 (2): R37. DOI: 10.1186/ cc11216. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC3681349/
40. Raymondos K., Ahrens J., Molitoris U. Combined negative- and positive-pressure ventilation for the treatment
of ARDS. Case Rep Crit Care. 2015; 2015: 714902. URL: https://www.hindawi.com/journals/cricc/2015/714902/
41. Morris A.H., Elliott C.G. Adult respiratory distress syndrome: successful support with continuous negative extrathoracic pressure. Crit Care Med. 1985; 13: 989-90. URL: https://journals.lww.com/ccmjournal/ Abstract/1985/11000/Adult_respiratory_distress_syn-drome_Successful.43.aspx.
42. Sanyal S.K., Bernal R., Hughes W.T. Continuous negative chest-wall pressure: successful use for severe respiratory distress in an adult. JAMA. 1976; 236: 17278. URL: https://jhu.pure.elsevier.com/en/publications/conti nuous-negative-chest-wall-pressure-successful-use-for-se-vere-3.
43. Outerbridge E.W., Roloff D.W., Stern L. Continuous negative pressure in the management of severe respiratory distress syndrome. J Pediatr. 1972; 81: 384-91.
44. Fanaroff A.A., Cha C.C., Sosa R., Crumrine R.S., Klaus M.H. Controlled trial of continuous negative external pressure in the treatment of severe respiratory distress syndrome. J Pediatr. 1973; 82: 921-8.
45. Silverman W.A., Sinclair J.C., Gandy G.M., Finster M., Baumann W.A., Agate F.J. A controlled trial of management of respiratory distress syndrome in a body-enclosing respirator. I. Evaluation of safety. Pediatrics. 1967; 39: 740-8.
46. Alexander G., Gerhardt T., Bancalari E. Hyaline membrane disease: comparison of continuous negative pressure and nasal positive airway pressure in its treatment. Am J Dis Child. 1979; 133 (11): 1156-9. URL: https:// doi.org/10.1001/archpedi.1979.02130110064012.
47. Report of the WHO-China Joint Mission on Corona-virus Disease 2019 (COVID-19). Geneva, 16-24 February 2020. URL: https://www.who.int/docs/default-source/coro-naviruse/who-china-joint-mission-on-covid-19-final-report. pdf.
48. Curran F.J., Colbert A.P. Ventilatory management in Duchenne muscular dystrophy: twelve years' experience. Arch Phys Med Rehabil. 1989; 70: 180-5.
49. SplaingardM.L., FratesR.C.,Jefferson L.S., Rosen C.L., Harrison G.M. Home negative pressure ventilation: report of 20 years' experience in patients with neuromuscular disease. Arch Phys Med Rehabil. 1985; 66: 239-42.
50. Baydur A., Layne E., Aral H., et al. Long term noninvasive ventilation in the community for patients with musculoskeletal disorders: 46 year experience and review. Thorax. 2000; 55: 4-11.
51. Simonds A.K., Sawicka E.H., Carroll N., Branth-waite M.A. Use of negative pressure ventilation to facilitate the return of spontaneous ventilation. Anaesthesia. 1988; 43: 216-9. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/ pdf/10.1111/j.1365-2044.1988.tb05545.x.
52. Shneerson J.M. Non-invasive and domiciliary ventilation: negative pressure techniques. Thorax. 1991; 46: 131-5. URL: https://thorax.bmj.com/content/thoraxjnl/46/ 2/131.full.pdf.
