Celem wentylacji mechanicznej w ARDS jest utrzymanie utlenowania przy jednoczesnym unikaniu toksyczności tlenu i powikłań wentylacji mechanicznej. Ogólnie rzecz biorąc, obejmuje to utrzymanie saturacji tlenem w zakresie 85-90%, z zamiarem zmniejszenia frakcji natlenowanej tlenu (FiO2) do mniej niż 65% w ciągu pierwszych 24-48 godzin. Osiągnięcie tego celu prawie zawsze wymaga stosowania umiarkowanych lub dużych wartości dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP).
Badania doświadczalne wykazały, że wentylacja mechaniczna może sprzyjać wystąpieniu ostrego uszkodzenia płuc określanego jako uszkodzenie płuc związane z wentylacją. Strategia wentylacji ochronnej wykorzystująca małe objętości oddechowe i ograniczone ciśnienia plateau poprawia przeżywalność w porównaniu z konwencjonalnymi objętościami oddechowymi i ciśnieniami.
W badaniu ARDS Network pacjenci z ALI i ARDS byli randomizowani do wentylacji mechanicznej albo przy objętości oddechowej 12 mL/kg przewidywanej masy ciała i ciśnieniu wdechowym 50 cm wody lub mniejszym, albo przy objętości oddechowej 6 mL/kg i ciśnieniu wdechowym 30 cm wody lub mniejszym; badanie zostało wcześnie przerwane po tym, jak analiza śródokresowa 861 pacjentów wykazała, że osoby w grupie stosującej małą objętość oddechową miały istotnie niższą śmiertelność (31% w porównaniu z 39,8%).
Poprzednie badania, w których stosowano małą objętość oddechową, pozwalały pacjentom na hiperkapnię (permisywna hiperkapnia) i kwasicę, aby osiągnąć cele wentylacji ochronnej w postaci małej objętości oddechowej i niskiego ciśnienia wdechowego w drogach oddechowych, natomiast badanie ARDS Network pozwalało na zwiększenie częstości oddechów i podawanie wodorowęglanów w celu skorygowania kwasicy. Może to tłumaczyć pozytywny wynik tego badania w porównaniu z wcześniejszymi badaniami, w których nie udało się wykazać korzyści.
W związku z tym zaleca się wentylację mechaniczną z objętością oddechową 6 mL/kg przewidywanej masy ciała, z dostosowaniem objętości oddechowej do tak niskiej jak 4 mL/kg w razie potrzeby, aby ograniczyć plateau ciśnienia wdechowego do 30 cm wody lub mniej. Zwiększyć szybkość wentylacji i podawać wodorowęglan w razie potrzeby, aby utrzymać pH na poziomie zbliżonym do prawidłowego (7,3).
W badaniu ARDS Network, pacjenci wentylowani mniejszymi objętościami oddechowymi wymagali wyższych poziomów PEEP (9,4 vs 8,6 cm wody), aby utrzymać nasycenie tlenem na poziomie 85% lub wyższym. Niektórzy autorzy spekulowali, że wyższe poziomy PEEP mogły również przyczynić się do poprawy wskaźników przeżycia. Jednak późniejsze badanie ARDS Network dotyczące wyższych i niższych poziomów PEEP u pacjentów z ARDS nie wykazało korzyści z wyższych poziomów PEEP ani pod względem przeżywalności, ani czasu trwania wentylacji mechanicznej.
Brak skuteczności wyższych poziomów PEEP mógł być związany z faktem, że zalecane poziomy PEEP w badaniu ARDS Network były oparte na utlenowaniu, a nie zindywidualizowane na podstawie mechaniki płuc. ARDS jest procesem niejednorodnym, a pacjenci mogą mieć różne wzorce uszkodzenia płuc i różną mechanikę ścian klatki piersiowej. Pomiar ciśnienia w przełyku za pomocą balonowego cewnika przełykowego pozwala na ocenę ciśnienia transpulmonarnego. Oparcie strategii wentylacji na tych wartościach ciśnienia podczas miareczkowania PEEP może pozwolić na określenie „najlepszego poziomu PEEP” w celu poprawy utlenowania i zminimalizowania urazu objętościowego i niedodmy.
Użycie strategii wentylacji ochronnej polegającej na zmniejszeniu objętości oddechowej, ograniczeniu ciśnienia plateau i zwiększeniu PEEP poprawia przeżywalność w ARDS. Amato i wsp. na podstawie retrospektywnego przeglądu ponad 3500 pacjentów z ARDS, zgłoszonych w dziewięciu wcześniejszych badaniach, stwierdzili, że najważniejszą zmienną wentylacyjną w określaniu przeżycia jest delta P (ciśnienie plateau minus PEEP). Delta P jest odzwierciedleniem podatności płuc i jest wiarygodna w przewidywaniu przeżycia u pacjentów z ARDS, którzy nie oddychają spontanicznie. U tych pacjentów, niższe poziomy delta P poprawiały przeżywalność. Wyższe poziomy PEEP i niższe objętości oddechowe nie poprawiały przeżycia, chyba że były związane z niższymi poziomami delta P.
Stosowanie środków paralityczno-drgawkowych pozostaje kontrowersyjne. Pacjenci z ciężką postacią ARDS mogą również odnieść korzyści z wczesnego zastosowania leków blokujących mięśnie nerwowo-mięśniowe. W grupie pacjentów z ciężkim ARDS (PaO2/FiO2< 120) rozpoznanym w ciągu 48 godzin, wykazano, że porażenie cisatrakurium przez następne 48 godzin poprawiło 90-dniową śmiertelność w porównaniu z placebo (31,6% dla cisatrakurium vs 40,7% dla placebo); zwiększyło liczbę dni wolnych od respiratora; oraz zmniejszyło liczbę barotraumów. Nie stwierdzono zwiększonej częstości występowania długotrwałego osłabienia mięśni w grupie, która została sparaliżowana. Jednak w nowszym badaniu przeprowadzonym w 2019 roku u pacjentów, u których stosunek PaO2/FiO2 był mniejszy niż 150 mm Hg przez mniej niż 48 godzin, nie wykazano poprawy w zakresie śmiertelności, liczby dni wolnych od respiratora ani częstości występowania barotraumy. Środki blokujące przewodnictwo nerwowo-mięśniowe powinny być stosowane selektywnie. Środki te mogą być korzystne u pacjentów z bardzo ciężką postacią ARDS, u tych, którzy mają problemy z synchronizacją oddechu z respiratorem oraz u pacjentów ze słabą podatnością płuc.
Lekarze prowadzący nie powinni stosować środków paralityczno-mięśniowych we wszystkich przypadkach; powinni je raczej stosować tylko u tych, u których oczekuje się, że czas trwania wentylacji przekroczy kilka godzin. Pacjenci nie powinni pozostawać wentylowani przez czas dłuższy niż potrzebny do uzyskania efektu działania środków paralityczno-drgawkowych. Czas trwania porażenia będzie zależał od stanu.
W badaniu przeprowadzonym przez Jabera i wsp. analizowano osłabienie przepony podczas wentylacji mechanicznej wraz z zależnością między czasem trwania wentylacji mechanicznej a uszkodzeniem lub zanikiem przepony. W badaniu ustalono, że dłuższe okresy wentylacji mechanicznej były związane ze znacznie większym uszkodzeniem ultrastrukturalnym włókien, zwiększoną ilością ubikwitynowanych białek, większą ekspresją jądrowego czynnika-kB p65, większymi poziomami proteaz aktywowanych wapniem oraz zmniejszonym przekrojem poprzecznym włókien mięśniowych w przeponie. Wniosek był taki, że osłabienie, uszkodzenie i zanik mogą szybko wystąpić w przeponie pacjentów poddawanych wentylacji mechanicznej i są istotnie skorelowane z czasem trwania wspomagania respiratorem.
Przejdź do Barotrauma and Mechanical Ventilation, aby uzyskać pełne informacje na ten temat.
Pozytywne ciśnienie końcowo-wydechowe i ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych
ARDS charakteryzuje się ciężką hipoksemią. Gdy utlenowanie nie może być utrzymane pomimo wysokiego stężenia tlenu wdechowego, zastosowanie CPAP lub PEEP zwykle sprzyja poprawie utlenowania, pozwalając na zmniejszenie FiO2.
Przy zastosowaniu PEEP dodatnie ciśnienie jest utrzymywane przez cały czas wydechu, ale gdy pacjent wykonuje spontaniczny wdech, ciśnienie w drogach oddechowych zmniejsza się do wartości poniżej zera, aby wyzwolić przepływ powietrza. W przypadku CPAP stosuje się zawór o niskim oporze, aby umożliwić stałe utrzymywanie dodatniego ciśnienia. Wentylacja z dodatnim ciśnieniem zwiększa ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej, a tym samym może zmniejszać rzut serca i ciśnienie krwi. Ponieważ średnie ciśnienie w drogach oddechowych jest większe w przypadku CPAP niż PEEP, CPAP może mieć głębszy wpływ na ciśnienie krwi.
Na ogół pacjenci dobrze tolerują CPAP, a CPAP jest zwykle stosowany zamiast PEEP. Uważa się, że stosowanie odpowiednich poziomów CPAP poprawia wyniki leczenia ARDS. Utrzymując pęcherzyki płucne w stanie rozszerzonym podczas całego cyklu oddechowego, CPAP może zmniejszyć siły ścinające, które sprzyjają uszkodzeniu płuc związanemu z wentylacją.
Najlepsza metoda znalezienia optymalnego poziomu CPAP u pacjentów z ARDS jest kontrowersyjna. Niektórzy zalecają stosowanie tylko takiej ilości CPAP, aby umożliwić obniżenie FiO2 poniżej 65%.
Innym podejściem, preferowanym przez Amato i wsp. jest tzw. podejście otwartych płuc, w którym odpowiedni poziom ustala się poprzez konstrukcję krzywej objętości ciśnienia statycznego. Jest to krzywa w kształcie litery S, a optymalny poziom PEEP znajduje się tuż powyżej dolnego punktu przegięcia. Używając tego podejścia, średni wymagany poziom PEEP wynosi 15 cm wody.
Jednakże, jak zauważono powyżej, badanie ARDS Network dotyczące wyższych i niższych poziomów PEEP u pacjentów z ARDS nie wykazało, aby wyższe poziomy PEEP były korzystne. W tym badaniu poziom PEEP był określany na podstawie ilości tlenu wdechowego wymaganego do osiągnięcia docelowego nasycenia tlenem 88-95% lub docelowego ciśnienia parcjalnego tlenu (PO2) 55-80 mm Hg. Poziom PEEP wynosił średnio 8 w grupie o niższym PEEP i 13 w grupie o wyższym PEEP. Nie wykazano różnicy w czasie trwania wentylacji mechanicznej lub przeżycia do wypisu ze szpitala.
W przeglądzie z 2010 roku przeprowadzonym przez Briel i wsp. stwierdzono, że leczenie wyższym poziomem PEEP nie wykazało przewagi nad leczeniem niższym poziomem u pacjentów z ALI lub ARDS; jednak wśród pacjentów z ARDS wyższy poziom był związany z poprawą przeżycia.
W badaniu Bellani i wsp. stwierdzono, że u pacjentów z ALI leczonych stosunkowo wysokim PEEP aktywność metaboliczna napowietrzanych regionów była związana z ciśnieniem plateau i regionalną objętością oddechową, która była normalizowana przez końcowo-wydechową objętość gazów płucnych; nie stwierdzono związku między cykliczną rekrutacją/derekrutacją a zwiększoną aktywnością metaboliczną.
Wentylacja kontrolowana ciśnieniem i wentylacja o wysokiej częstotliwości
Jeśli do dostarczenia nawet małych objętości oddechowych wymagane są wysokie wdechowe ciśnienia w drogach oddechowych, można rozpocząć wentylację kontrolowaną ciśnieniem (PCV). W tym trybie wentylacji mechanicznej lekarz ustawia poziom ciśnienia powyżej CPAP (delta P) oraz czas wdechu (I-time) lub stosunek wdechu do wydechu (I:E). Wynikowa objętość oddechowa zależy od podatności płuc i zwiększa się w miarę poprawy stanu ARDS. PCV może również spowodować poprawę utlenowania u niektórych pacjentów, którzy nie radzą sobie dobrze z wentylacją kontrolowaną objętością (VCV).
Jeśli utlenowanie stanowi problem, korzystne może być wydłużenie czasu I, tak aby wdech był dłuższy niż wydech (wentylacja z odwrotnym stosunkiem I:E); stosowano stosunek nawet 7:1. PCV, przy zastosowaniu niższych ciśnień szczytowych, może być również korzystne u pacjentów z przetokami oskrzelowo-płucnymi, ułatwiając zamknięcie przetoki.
Dowody wskazują, że PCV może być korzystne w ARDS, nawet bez szczególnych okoliczności, o których wspomniano. W wieloośrodkowym, kontrolowanym badaniu porównującym VCV z PCV u pacjentów z ARDS, Esteban stwierdził, że PCV skutkowało mniejszą liczbą niewydolności narządowych i mniejszą śmiertelnością niż VCV, pomimo stosowania tych samych objętości oddechowych i szczytowych ciśnień wdechowych. Przed sformułowaniem ostatecznych zaleceń konieczne jest przeprowadzenie większego badania.
Wentylacja o wysokiej częstotliwości (strumieniowa lub oscylacyjna) to tryb pracy respiratora, w którym stosuje się małe objętości oddechowe (około 1-2 mL/kg) i duże częstości oddechów (3-15 oddechów na sekundę). Biorąc pod uwagę, że dystorsja pęcherzyków płucnych jest jednym z mechanizmów powodujących uszkodzenie płuc związane z wentylacją, należałoby oczekiwać, że wentylacja o wysokiej częstotliwości będzie korzystna w ARDS. Wyniki badań klinicznych porównujących to podejście z konwencjonalną wentylacją u dorosłych wykazały wczesną poprawę utlenowania, ale bez poprawy przeżywalności.
Największe randomizowane badanie kontrolowane obejmowało 548 dorosłych z umiarkowanym lub ciężkim ARDS, którzy byli randomizowani do wentylacji konwencjonalnej lub wentylacji oscylacyjnej o wysokiej częstotliwości (HFOV). Badanie to zostało wcześnie zakończone ze względu na szkodliwość ze względu na śmiertelność wewnątrzszpitalną wynoszącą 47% u pacjentów otrzymujących HFOV i 35% w ramieniu konwencjonalnym. Z tego powodu HFOV nie jest zalecana jako strategia leczenia ARDS.
Wentylacja częściową cieczą również była próbowana w ARDS. W randomizowanym badaniu kontrolowanym, w którym porównano ją z konwencjonalną wentylacją mechaniczną, ustalono, że częściowa wentylacja płynami spowodowała zwiększoną zachorowalność (odma opłucnowa, hipotensja i epizody hipoksemii) oraz tendencję do wyższej śmiertelności.
Wentylacja uwalniająca ciśnienie w drogach oddechowych
Wentylacja uwalniająca ciśnienie w drogach oddechowych (APRV) to kolejny tryb wentylacji, w którym wykorzystuje się długi czas (T high) wysokiego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych (P high), po którym następuje krótki czas (T low) niskiego ciśnienia (P low). Czas spędzony przy wysokim P w porównaniu z niskim P jest odwrotnie proporcjonalny do normalnego wzorca oddychania. Na przykład, pacjent może spędzić 5,2 sekundy przy P high i 0,8 sekundy przy P low. Teoria głosi, że czas w P high znacząco zwiększa i utrzymuje rekrutację pęcherzyków płucnych, poprawiając w ten sposób utlenowanie. APRV może poprawić utlenowanie, ale nie przeprowadzono randomizowanych badań kontrolowanych, które wykazałyby poprawę przeżywalności w ARDS. Lekarze powinni zachować ostrożność stosując APRV u pacjentów z obturacyjną chorobą płuc, ze względu na stosunkowo krótki czas wydechu oraz możliwą hiperinflację i barotraumę.
Ułożenie na brzuchu
U około 60-75% pacjentów z ARDS obserwuje się znaczną poprawę utlenowania po zmianie pozycji z leżącej na brzuchu na leżącą. Poprawa utlenowania jest szybka i często na tyle znacząca, że pozwala na zmniejszenie FiO2 lub poziomu CPAP. Pozycja na brzuchu jest bezpieczna, z zachowaniem odpowiednich środków ostrożności w celu zabezpieczenia wszystkich rurek i przewodów, i nie wymaga specjalnego sprzętu. Poprawa utlenowania może utrzymywać się po powrocie pacjenta do pozycji leżącej na brzuchu i może wystąpić przy powtórnych próbach u pacjentów, którzy początkowo nie zareagowali.
Możliwe mechanizmy zauważonej poprawy to rekrutacja zależnych stref płuc, zwiększona funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC), poprawa wychylenia przepony, zwiększony rzut serca i lepsze dopasowanie wentylacja-perfuzja.
Pomimo poprawy utlenowania w pozycji na brzuchu, wczesne randomizowane badania kontrolowane pozycji na brzuchu w ARDS nie wykazały poprawy przeżywalności. We włoskim badaniu wskaźnik przeżycia do wypisu z oddziału intensywnej terapii i wskaźnik przeżycia w ciągu 6 miesięcy były niezmienione w porównaniu z pacjentami, którzy byli leczeni w pozycji leżącej na brzuchu, pomimo znacznej poprawy utlenowania. Badanie to zostało skrytykowane, ponieważ pacjenci byli utrzymywani w pozycji leżącej średnio tylko przez 7 godzin na dobę. Ponadto w kolejnym badaniu francuskim, w którym pacjenci przebywali w pozycji leżącej przez co najmniej 8 godzin dziennie, nie udokumentowano korzyści z pozycji leżącej pod względem 28- lub 90-dniowej śmiertelności, czasu trwania wentylacji mechanicznej ani rozwoju zapalenia płuc związanego z wentylacją (VAP). Jednak kolejne randomizowane badanie kontrolowane, w którym pacjenci z ciężką postacią ARDS byli układani w pozycji na brzuchu wcześnie i na co najmniej 16 godzin dziennie, wykazało znaczącą poprawę śmiertelności. W tym badaniu pacjenci z ciężkim ARDS (PaO2/FiO2 < 150) byli randomizowani do pozycji na brzuchu po 12-24 godzinach stabilizacji. Śmiertelność 28-dniowa wynosiła 16% w grupie ułożonej na brzuchu i 32,8% w grupie ułożonej na plecach. Pacjenci byli obracani ręcznie. Specjalistyczne łóżko nie było wymagane.