Мобильная версия

Журнал «Медицина неотложных состояний» Том 16, №2, 2020

Алгоритм відлучення від штучної вентиляції в дітей із різними формами гострої дихальної недостатності

Авторы: Філик О.В.
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, м. Львів, Україна

Рубрики: Медицина неотложных состояний

Разделы: Клинические исследования

Актуальність. Важливою проблемою педіатричних відділень інтенсивної терапії є успішне відлучення від довготривалої штучної вентиляції легень (ШВЛ). Разом з тим відсутнє консенсусне рішення щодо основних фізіологічних параметрів, які повинні бути досягнуті в процесі відлучення від ШВЛ для успішної екстубації пацієнта. Мета дослідження: описати й оцінити клінічну ефективність запропонованого нами алгоритму відлучення від ШВЛ у дітей із різними формами гострої дихальної недостатності. Робочою була гіпотеза, що тривалість відлучення від ШВЛ не залежить від показників газообміну (зокрема, співвідношень paO2/FiO2, SpO2/FiO2, індексу оксигенації), роботи серцево-судинної системи (ударного індексу, серцевого індексу), функції діафрагми (зокрема, амплітуди її рухів і фракції стоншення) і нутритивного статусу пацієнта (рівня транстиретину й співвідношення транстиретину/С-реактивного протеїну), рівня фосфору, кальцію і магнію сироватки крові. Матеріали та методи. Нами проведене проспективне когортне одноцентрове дослідження у відділенні анестезіології з ліжками інтенсивної терапії КНП Львівської обласної дитячої клінічної лікарні «ОХМАТДИТ». До дослідження включали пацієнтів із гострою дихальною недостатністю, які потребували ШВЛ через інтубаційну трубку понад 3 доби. Критеріями виключення з дослідження були: відмова законних представників пацієнта від участі в дослідженні на будь-якому його етапі, агональний стан пацієнта при надходженні на лікування й початок ШВЛ менше ніж через 48 год після попереднього відлучення. До дослідження були включені 89 пацієнтів віком 1 міс. — 18 років. Усіх пацієнтів було розподілено випадковим чином на 2 групи (за допомогою сервісу random.org). До аналізу даних включений 81 пацієнт. Ми аналізували частоту успішного відлучення від ШВЛ (відсутність потреби проводити ШВЛ упродовж понад 48 год від моменту екстубації пацієнта й припинення механічної підтримки його дихання), а також тривалість проведення ШВЛ і тривалість госпіталізації у відділенні інтенсивної терапії. Результати та обговорення. На етапі проведення відлучення від ШВЛ на додаток до стандартного клінічного огляду пацієнта нами було запропоновано використання алгоритму, що включає такі етапи: переведення пацієнта в примусово-допоміжний чи допоміжний режим ШВЛ з ультразвуковим оцінюванням функції діафрагми; оцінювання рівня внутрішньолегеневого шунтування крові й кисневої ціни дихання за допомогою індексів (paO2/FiO2 або SpO2/FiO2, індексу оксигенації); оптимізацію гемодинаміки (досягнення нормалізації трендів серцевого індексу й ударного індексу); оптимізацію нутритивного статусу й регрес загальної відповіді організму на запалення (за рівнем транстиретину й співвідношенням транстиретин/С-реактивний протеїн); нормалізацію показників рівня неорганічного фосфору, магнію та іонізованого кальцію сироватки крові. Ми встановили, що в І групі успішно відлучилися від ШВЛ 72,1% пацієнтів, тоді як у ІІ групі — 86,8 % (p = 0,05). Тривалість проведення ШВЛ була вищою в ІІ групі пацієнтів порівняно з І групою і становила 19,4 ± 2,6 дня і 23,1 ± 2,2 дня відповідно (p = 0,12). Тривалість госпіталізації у відділенні інтенсивної терапії була вищою серед пацієнтів І групи порівняно з ІІ групою і становила 29,2 ± 3,1 дня і 26,5 ± 3,6 дня відповідно (p = 0,06). Висновки. Комплексний підхід, що включає корекцію показників гемодинаміки, досягнення оптимального рівня газообміну, покращення нутритивного статусу й корекцію електролітного балансу з проведенням діафрагмопротективної штучної вентиляції легень, дозволяє підвищити ймовірність успішного відлучення дітей від штучної вентиляції легень.

Актуальность. Проблемой педиатрических отделений интенсивной терапии является успешное отлучения от длительной искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Вместе с тем отсутствует консенсусное решение относительно основных физиологических параметров, которые должны быть достигнуты в процессе отлучения от ИВЛ для успешной экстубации пациента. Целью исследования было описать и оценить клиническую эффективность предложенного нами алгоритма отлучения от ИВЛ у детей с различными формами острой дыхательной недостаточности. Рабочей была гипотеза, что продолжительность отлучения от ИВЛ не зависит от показателей газообмена (в частности, соотношений paO2/FiO2, SpO2/FiO2, индекса оксигенации), работы сердечно-сосудистой системы (ударного индекса, сердечного индекса), функции диафрагмы (в частности, амплитуды ее движений и фракции истончения) и нутритивного статуса пациента (уровня транстиретина и соотношения транстиретина/С-реактивного протеина), уровня фосфора, кальция и магния сыворотки крови. Материалы и методы. Нами проведено проспективное когортное одноцентровое исследование в отделении анестезиологии с койками интенсивной терапии КНП Львовской областной детской клинической больницы «ОХМАТДЕТ». В исследование включали пациентов с острой дыхательной недостаточностью, требующих проведения ИВЛ через интубационную трубку более 3 суток. Критериями исключения из исследования были: отказ законных представителей пациента от участия в исследовании на любом из его этапов, агональное состояние пациента при поступлении на лечение и начало ИВЛ менее чем через 48 часов после предыдущего отлучения. В исследование было включено 89 пациентов в возрасте 1 мес. — 18 лет. Все пациенты было разделены случайным образом на 2 группы (с помощью сервиса random.org). В анализ данных включен 81 пациент. Нами проанализирована частота успешного отлучения от ИВЛ (отсутствие необходимости проводить ИВЛ в течение более 48 часов с момента экстубации пациента и прекращения механической поддержки его дыхания), а также длительность проведения ИВЛ и длительность госпитализации в отделении интенсивной терапии. Результаты. На этапе проведения отлучения от ИВЛ в дополнение к стандартному клиническому осмотру пациента нами было предложено использование алгоритма, включающего следующие этапы: перевод пациента в принудительно-вспомогательный или вспомогательный режим ИВЛ с ультразвуковой оценкой функции диафрагмы; оценивание уровня внутрилегочного шунтирования крови и кислородной цены дыхания с помощью индексов (paO2/FiO2 или SpO2/FiO2, индекса оксигенации), оптимизацию гемодинамики (достижения нормализации трендов сердечного индекса и ударного индекса), оптимизацию нутритивного статуса и регресс общего ответа организма на воспаление (по уровню транстиретина и соотношения транстиретина/С-реактивного протеина), нормализацию показателей уровня неорганического фосфора, магния и ионизированного кальция сыворотки крови. Сравнивая обе группы пациентов, мы установили, что в І группе успешно отлучились от ИВЛ 72,1 % пациентов, тогда как во II группе — 86,8 % (p = 0,05). Продолжительность проведения ИВЛ была выше во II группе пациентов по сравнению с I группой и составила 19,4 ± 2,6 дня и 23,1 ± 2,2 дня соответственно (p = 0,12). Продолжительность госпитализации в отделении интенсивной терапии была выше среди пациентов I группы по сравнению со II группой и составила 29,2 ± 3,1 дня и 26,5 ± 3,6 дня соответственно (p = 0,06). Выводы. Комплексный подход, включающий коррекцию показателей гемодинамики, достижение оптимального уровня газообмена, улучшение нутритивного статуса и коррекцию электролитного баланса с проведением диафрагмопротективной искусственной вентиляции легких, позволяет увеличить вероятность успешного отлучения от искусственной вентиляции легких у детей.

Background. Important problem of pediatric intensive care is successful weaning from mechanical ventilation. However, there is no consensus on the basic physiological parameters that have to be achieved during the weaning process for successful patient’s extubation. The purpose of the study was to describe and evaluate the clinical effectiveness of our algorithm for weaning from mechanical ventilation in children with different forms of acute respiratory failure. The study hypothesis was that the duration of weaning from mechanical ventilation does not depend on gas exchange rates (paO2/FiO2 ratio, SpO2/FiO2 ratio, oxygenation index), cardiovascular function (stroke volume index, cardiac index), diaphragm function (amplitude of both hemidiaphragms movement, thickening fraction) and patient’s nutritional status (transthyretin level and transthyretin/C-reactive protein ratio), phosphorus, calcium, and magnesium serum levels. Materials and methods. We conducted a prospective cohort single-center study at the Department of Anesthesiology and Intensive Care of Lviv Regional Children’s Clinical Hospital “OHMATDYT”. We included patients with acute respiratory failure who were mechanically ventilated via endotracheal tube for more than 3 days. Exclusion criteria in this study were: the refusal of the patient’s legal representatives to participate in the study at any of its stages, the patient’s agonizing state upon admission, and initiation of mechanical ventilation in less than 48 h after prior weaning. The study included 89 people aged 1 month — 18 years. All patients were randomly divided into 2 groups (using random.org). Eighty-one individuals were included in the data analysis. We analyzed the frequency of successful weaning from mechanical ventilation (no need in mechanical ventilation for more than 48 h from the moment of patient’s extubation and discontinuation of any mechanical support), as well as the duration of mechanical ventilation and the length of stay in the intensive care unit. Results. During weaning from mechanical ventilation, in addition to the standard clinical examination of patient, we proposed the use of an algorithm, which includes the following steps: transition of the patient into support mode of mechanical ventilation, ultrasound examination of diaphragm function; evaluation of pulmonary shunt and oxygen cost of breathing with paO2/FiO2 ratio or SpO2/FiO2 ratio, oxygenation index; improvement of hemodynamics (achieving normalization of trends of cardiac index and stroke index); optimization of nutritional status and regression of the systemic inflammation response syndrome (by transthyretin level and transthyretin/C-reactive protein ratio); normalization of inorganic phosphorus, magnesium and serum calcium levels. We found that 72.1 % of patients were successfully weaned from mechanical ventilation in group I, while in group II — 86.8 % (p = 0.05). The duration of mechanical ventilation was higher in group II compared to group I: 23.1 ± 2.2 days and 19.4 ± 2.6 days, respectively (p = 0.12). The length of stay in the intensive care unit was higher among patients of group I in comparison with group II: 29.2 ± 3.1 days and 26.5 ± 3.6 days, respectively (p = 0.06). Conclusions. The comprehensive approach, which includes correction of hemodynamic parameters, achievement of optimal gas exchange level, improvement of nutritional status and correction of electrolyte balance with diaphragm-protective mechanical ventilation, allows us to increase the likelihood of successful weaning from mechanical ventilation in children.

Ключевые слова

відлучення від штучної вентиляції легень; діти; гостра дихальна недостатність

отлучение от искусственной вентиляции легких; дети; острая дыхательная недостаточность

weaning from mechanical ventilation; children; acute respiratory failure

doi: http://dx.doi.org/10.22141/2224-0586.16.2.2020.203148

Вступ

Актуальною проблемою педіатричних відділень інтенсивної терапії є успішне відлучення від довготривалої штучної вентиляції легень (ШВЛ). Кількість дітей, які потребують ШВЛ у відділеннях інтенсивної терапії, коливається від 2–3 % до 15–18 % і залежить від профілю відділення [4]. Водночас за останні декілька місяців на фоні пандемії COVID-19 зросла кількість пацієнтів, які мають тяжку дихальну недостатність і потребують респіраторної терапії. А наявність у них тяжких супутніх захворювань знижує шанси на успішне одужання.

Визначення довготривалої ШВЛ за даними різних науковців відрізняється [1–5], проте перелік основних фізіологічних параметрів, що повинні бути досягнуті в пацієнта при її проведенні, є практично однаковим, незалежно від дослідницької групи, яка вивчає дану проблему [6]. За останні роки велика увага лікарів інтенсивної терапії присвячена вивченню ролі функціонування діафрагми й запобіганню виникненню міотравми діафрагми як складової неуспішного відлучення від ШВЛ [7]. Разом з тим у педіатричній практиці відсутнє консенсусне рішення щодо основних фізіологічних параметрів, що повинні бути досягнуті в процесі відлучення від ШВЛ для успішної екстубації пацієнта.

Метою нашого дослідження було описати й оцінити клінічну ефективність запропонованого нами алгоритму відлучення від ШВЛ у дітей із різними формами гострої дихальної недостатності. Робочою була гіпотеза, що тривалість відлучення від ШВЛ не залежить від показників газообміну (зокрема, співвідношень paO2/FiO2, SpO2/FiO2, індексу оксигенації), роботи серцево-судинної системи (ударного індексу, серцевого індексу), функції діафрагми (зокрема, амплітуди її рухів та фракції стоншення) і нутритивного статусу пацієнта (рівня транстиретину й співвідношення транстиретину/С-реактивного протеїну), рівня фосфору, кальцію і магнію сироватки крові.

Матеріали та методи

Нами проведене проспективне когортне одноцентрове дослідження у відділенні анестезіології з ліжками інтенсивної терапії КНП Львівської обласної дитячої клінічної лікарні «ОХМАТДИТ», що є клінічною базою кафедри анестезіології та інтенсивної терапії Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького з травня 2017 року по квітень 2020 року. До дослідження включали пацієнтів із гострою дихальною недостатністю, які потребували ШВЛ через інтубаційну трубку понад 3 доби. Критеріями виключення з дослідження були: відмова законних представників пацієнта від участі у дослідженні на будь-якому з його етапів, агональний стан пацієнта при надходженні на лікування й початок ШВЛ менше ніж через 48 год після попереднього відлучення. До дослідження були включені 89 пацієнтів віком 1 міс. — 18 років. Усіх пацієнтів було розподілено випадковим чином на 2 групи (з допомогою сервісу random.org). У 3 пацієнтів виконати весь перелік запропонованих нами методів обстеження було неможливо, тому до аналізу даних вони не увійшли, ще в 5 пацієнтів досягнути відповідності всім запропонованим нами критеріям було неможливо, їх було виключено з аналізу даних.

Отже, до І групи (n = 43) увійшли діти, яким проводили відлучення згідно з прийнятими у відділенні стандартами оцінювання готовності до відлучення (шляхом рутинного клінічного огляду й параклінічного оцінювання). У ІІ групі пацієнтів (n = 38) на додачу до стандартних показників оцінювали в динаміці показники газообміну, зокрема співвідношення paO2/FiO2, SpO2/FiO2, індекс оксигенації, показники роботи серцево-судинної системи (ударний індекс, серцевий індекс), функцію діафрагми (амплітуду її рухів і фракцію стоншення), нутритивний статус (рівень транстиретину й співвідношення транстиретину/С-реактивного протеїну), рівень фосфору, кальцію і магнію сироватки крові. Відлучення від ШВЛ у обох групах пацієнтів починалося, коли стан пацієнта було стабілізовано, досягнуто регресування синдрому загальної відповіді організму на запалення, відбулося відновлення патерну спонтанного дихання, а також за наявності ковтального й кашльового рефлексів.

Ми аналізували частоту успішного відлучення від ШВЛ (відсутність потреби проводити ШВЛ упродовж понад 48 год від моменту екстубації пацієнта й припинення механічної підтримки його дихання), а також тривалість проведення ШВЛ і тривалість госпіталізації у відділенні інтенсивної терапії.

Результати й обговорення

Довготривалою ШВЛ вважають тоді, коли вона відбувається понад 4 доби в пацієнтів після проведених операцій [1] чи понад 7–21 день у пацієнтів із соматичною патологією [2]. Інші ж дослідження пролонгованою ШВЛ називають ту, яка проводиться у вже трахеостомованих пацієнтів [3] або в тих, хто отримує ШВЛ вдома чи в закладах паліативної опіки. Також існує визначення довготривалої ШВЛ як тої, що відбувається понад 21 добу зі щоденною тривалістю інвазивної чи неінвазивної ШВЛ понад 6 год для дорослих пацієнтів [4], а для дітей — понад 21 добу зі щоденною тривалістю інвазивної чи неінвазивної ШВЛ понад 6 год, і при цьому в один епізод вентиляції враховують також перерви в ній менше за 48 год [5].

Відлучення від ШВЛ — це процес переходу від респіраторної підтримки до самостійно виконуваного дихання, що включає зниження параметрів респіраторної підтримки при можливості пацієнта підтримувати задовільний рівень газообміну та власне екстубацію. Успішним можна назвати той процес відлучення від ШВЛ, коли пацієнт може підтримувати ефективний газообмін при повному спонтанному диханні без жодної механічної підтримки. Неуспішним буде таке відлучення, коли зусилля пацієнта не здатні підтримувати ефективний газообмін без механічної підтримки за допомогою апарата ШВЛ. Є декілька питань, на які потрібно мати або знаходити відповіді. По-перше, чому ж потрібно перейматися процесом відлучення? Відомо, що екстубація може бути як передчасною (проведена до того моменту, як пацієнт буде готовим, існує високий ризик екстреної реінтубації, призводить до серцево-судинних порушень), так і запізнілою (відстрочення екстубації, навіть якщо пацієнт готовий до відлучення, унаслідок чого зростає ризик нозокоміальної інфекції та ушкодження нижніх дихальних шляхів і легень). По-друге, чому важливо вчасно екстубувати пацієнта? Діти, які мали неуспішне відлучення й екстубацію і були повторно заінтубовані впродовж наступних 48 год, мали суттєво вищий рівень летальності порівняно з тими, які успішно відлучилися від ШВЛ (20 % порівняно з 2 %, p < 0,001) [8].

Причиною невдалого відлучення найчастіше є недостатньо ретельне оцінювання всіх факторів, що впливають на ефективність газообміну. Також важливу роль відіграє бажання лікарів мінімізувати ризик ускладнень для пацієнта, пов’язаних із проведенням ШВЛ, і таким чином передчасно відлучити його від ШВЛ. Найчастішими причинами невдалого відлучення від ШВЛ у дітей є постінтубаційний набряк підзв’язкового простору, низький рівень респіраторного драйву, високі показники роботи дихання до моменту екстубації, тяжкі порушення нутритивного статусу, що разом із дисфункцією діафрагми внаслідок довготривалої ШВЛ [7] можуть призводити до її атрофії, декомпенсації роботи серцево-судинної системи внаслідок неможливості підтримувати належний рівень газообміну.

На етапі проведення відлучення від ШВЛ на додаток до стандартного клінічного огляду пацієнта нами було запропоновано використання алгоритму (рис. 1), що включає такі етапи: переведення пацієнта в примусово-допоміжний чи допоміжний режим ШВЛ з ультразвуковим оцінюванням функції діафрагми; оцінювання рівня внутрішньолегеневого шунтування крові й кисневої ціни дихання з допомогою індексів (paO2/FiO2 або SpO2/FiO2, індексу оксигенації); оптимізацію гемодинаміки (досягнення нормалізації трендів серцевого індексу й ударного індексу); оптимізацію нутритивного статусу й регрес загальної відповіді організму на запалення (за рівнем транстиретину та співвідношенням транстиретину/С-реактивного протеїну) [9]; нормалізацію показників рівня неорганічного фосфору, магнію та іонізованого кальцію сироватки крові [10, 11].

Порівнюючи обидві групи (табл. 1), ми встановили, що в І групі успішно відлучилися від ШВЛ 72,1 % пацієнтів, тоді як у ІІ групі — 86,8 % (p = 0,05). Тривалість проведення ШВЛ була вищою в ІІ групі пацієнтів порівняно з І групою і становила 19,4 ± 2,6 дня і 23,1 ± 2,2 дня відповідно (p = 0,12). Тривалість госпіталізації у відділенні інтенсивної терапії була вищою серед пацієнтів І групи порівняно з ІІ групою і становила 29,2 ± 3,1 дня і 26,5 ± 3,6 дня відповідно (p = 0,06).

Висновки

Комплексний підхід, що включає корекцію показників гемодинаміки, досягнення оптимального рівня газообміну, покращення нутритивного статусу та корекцію електролітного балансу з проведенням діафрагмопротективної штучної вентиляції легень дозволяє підвищити ймовірність успішного відлучення дітей від штучної вентиляції легень.

Конфлікт інтересів. Автор заявляє про відсутність конфлікту інтересів і власної фінансової зацікавленості при підготовці даної статті.

Список литературы

Polito A., Patorno E., Costello J.M., Salvin J.W., Emani S.M., Rajagopal S. et al. Perioperative factors associated with prolonged mechanical ventilation after complex congenital heart surgery. Pediatr. Crit. Care Med. 2011. 12(3). e122-e126.
Monteverde E., Fernández A., Poterala R., Vidal N., Siaba Serrate A., Castelani P. et al. Characterization of pediatric patients receiving prolonged mechanical ventilation. Pediatr. Crit. Care Med. 2011. 12(6). e287-e291.
Wakeham M.K., Kuhn E.M., Lee K.J., McCrory M.C., Scanlon M.C. Use of tracheostomy in the PICU among patients requiring prolonged mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2014. 40(6). 863-870.
MacIntyre N.R. et al. Management of Patients Requiring Prolonged Mechanical Ventilation. Chest. 2005. 128(6). 3937-3954.
Sauthier М., Rose L., Jouvet P. Pediatric Prolonged Mechanical Ventilation: Considerations for Definitional Criteria. Respiratory Care. Jan 2017. 62 (1). 49-53. DOI: 10.4187/respcare.04881
Effect of mechanical ventilator weaning protocols on respiratory outcomes in infants and children: A randomized controlled trial. JAMA. 2002. 288(20). 2561-2568. doi:10.1001/jama.288.20.2561.
Schepens Т., Dres М., Heunks L., Goligher E.C. Diaphragm-protective mechanical ventilation. Curr. Opin. Crit Care. 2019. 25. 77-85. doi: 10.1097/MCC.0000000000000578.
Esteban A. et al. and the International Group of Mechanical Ventilation in Children. An international study of mechanical ventilation in children. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001. 163. A30.
Філик О.В. Рівень транстиретину сироватки крові та динаміка співвідношення транстиретину до С-реактивного протеїну в дітей з гострою гіпоксемічною дихальною недостатністю: поширеність порушень та вплив на результати лікування. Медицина невідкладних станів. 2020. 1(104). 36-41. doi: http://dx.doi.org/10.22141/2224-0586.16.1.2020.196930.
Філик О. Дефіцит кальцію та магнію у дітей з гострою дихальною недостатністю: проспективне когортне обсерваційне дослідження. Медицина невідкладних станів. 2019. 8(103). 38-44. doi: http://dx.doi.org/10.22141/2224-0586.8.103.2019.192369.
Filyk O., Pidhirnyy Y. Phosphorus and magnesium level dynamics in critically ill mechanically ventilated children: the prospective cohort observational study. Біль, знеболення та інтенсивна терапія. 2020. 1. 22-27. DOI: https://doi.org/10.25284/2519-2078.1(90).2020.193905.