آسیب ریوی ناشی از ونتیلاتور (VILI)

آسیب ریوی ناشی از ونتیلاتور (VILI) به آسیب ریوی گفته می‌شود که توسط خود تهویه مکانیکی ایجاد یا تشدید می‌شود. همان تنفس‌های فشار مثبت که از تبادل گاز حمایت می‌کنند، می‌توانند آلوئول‌ها را بیش از حد کشیده، واحدهای ناپایدار ریه را به طور مکرر باز و بسته کرده و التهاب را تحریک کنند، به طوری که درمان حمایتی به منبع آسیب تبدیل می‌شود. شناخت VILI، تهویه مکانیکی را حول محور محافظت از ریه به جای تنها عادی‌سازی گازهای خونی بازتعریف کرد.

Definition

آسیب ریوی ناشی از ونتیلاتور، آسیب حاد ریوی است که به تهویه مکانیکی نسبت داده می‌شود و شامل آسیب ناشی از کشیدگی بیش از حد (ولوم‌تروما)، نشت هوا مرتبط با فشار (باروتروما)، آسیب ناشی از باز و بسته شدن مکرر آلوئول‌ها (آتلکتا‌تروما) و آبشار التهابی که این نیروها تحریک می‌کنند (بیوتروما) می‌شود.

Scope

این مدخل مکانیسم‌های VILI، مفاهیم ولوم‌تروما (volutrauma)، باروتروما (barotrauma)، آتلکتا‌تروما (atelectrauma) و بیوتروما (biotrauma) را توضیح می‌دهد و نشان می‌دهد که چگونه شواهد مربوط به تهویه محافظتی از این مکانیسم‌ها نشأت می‌گیرد. این یک موضوع مفهومی و آموزشی است و تنظیمات ونتیلاتور یا دستورالعمل‌های درمانی برای بیماران خاص را ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• چگونه یک درمان حمایت‌کننده حیات می‌تواند به ریه آسیب برساند؟
• چه چیزی ولوم‌تروما، باروتروما، آتلکتا‌تروما و بیوتروما را از یکدیگر متمایز می‌کند؟
• چرا محدود کردن حجم جاری و فشار، آسیب را کاهش می‌دهد؟
• نقش فشار مثبت پایان بازدم در پیشگیری از آتلکتا‌تروما چیست؟

Key concepts

• ولوم‌تروما (کشیدگی بیش از حد)
• باروتروما (نشت هوا با فشار بالا)
• آتلکتا‌تروما (باز و بسته شدن مکرر آلوئول‌ها)
• بیوتروما (التهاب ناشی از مکانوترانسداکشن)
• فشار ترانس‌پولمونری
• فشار محرک
• توان مکانیکی

Mechanisms

VILI زمانی رخ می‌دهد که نیروهای مکانیکی از آنچه بافت ریه می‌تواند تحمل کند، فراتر روند. حجم بیش از حد در پایان دم و فشار ترانس‌پولمونری (transpulmonary pressure) دیواره‌های آلوئولی را بیش از حد می‌کشد (ولوم‌تروما)، فشارهای بالای راه هوایی می‌توانند آلوئول‌ها را پاره کرده و باعث نشت هوا شوند (باروتروما)، و باز و بسته شدن چرخه‌ای واحدهای ناپایدار، بافت را دچار برش می‌کند (آتلکتا‌تروما). این آسیب‌های فیزیکی سیگنال‌دهی التهابی را فعال می‌کنند (بیوتروما)، و واسطه‌های آزاد شده می‌توانند ریه را بیشتر آسیب رسانده و به گردش خون سیستمیک برسند. دوز آسیب‌رسان، حجم، فشار، جریان و نرخ را یکپارچه می‌کند، مفهومی که به عنوان توان مکانیکی (mechanical power) خلاصه می‌شود. استراتژی‌های محافظتی، حجم جاری (tidal volume)، فشار پلاتو (plateau pressure) و فشار محرک (driving pressure) را محدود می‌کنند و از فشار مثبت پایان بازدم (positive end-expiratory pressure) برای باز نگه داشتن آلوئول‌ها و کاهش آتلکتا‌تروما استفاده می‌کنند (Slutsky-Ranieri-2013).

Clinical relevance

VILI دلیل اصلی این است که چرا تهویه مدرن محافظتی است و نه صرفاً اصلاحی، و زیربنای ارزیابی تقریباً هر کارآزمایی تهویه است. این مدخل مکانیسم‌ها و شواهد حمایتی را توصیف می‌کند؛ توضیح می‌دهد که چگونه آسیب ایجاد می‌شود و منبعی برای دستورالعمل‌های ونتیلاتور یا درمان فردی نیست.

Epidemiology

شمارش VILI به عنوان یک تشخیص مجزا دشوار است زیرا با آسیب ریوی زمینه‌ای همپوشانی دارد، اما اهمیت آن از کارآزمایی‌های تصادفی‌سازی شده‌ای استنباط می‌شود که در آنها تهویه کمتر آسیب‌رسان، مرگ و میر را کاهش داده است، که نشان می‌دهد سهم قابل توجهی از آسیب در اقدامات قبلی، یاتروژنیک (iatrogenic) بوده است (Amato-1998; ARDSnet-2000).

Evidence & guidelines

واضح‌ترین شواهد برای VILI از کارآزمایی‌هایی به دست می‌آید که نشان می‌دهند استراتژی‌های تهویه محافظتی در مقایسه با حجم‌های جاری و فشارهای بالاتر، مرگ و میر را کاهش می‌دهند (Amato-1998; ARDSnet-2000)، اصلی که در دستورالعمل‌های انجمن‌های تخصصی در مورد تهویه در ARDS گنجانده شده است (Fan-2017-guideline). این مدخل جهت‌گیری آن شواهد را بدون تعیین محدودیت‌های عددی بیان می‌کند.

History

مطالعات حیوانی از دهه ۱۹۷۰ به بعد نشان دادند که تهویه با حجم بالا و فشار بالا می‌تواند خود به ریه آسیب برساند و توجه را از تنها فشار (باروتروما) به حجم (ولوم‌تروما) و به مکانیسم‌های فروپاشی چرخه‌ای و التهابی آتلکتا‌تروما و بیوتروما معطوف کرد. اثبات بالینی از کارآزمایی‌های تهویه محافظتی در اواخر دهه ۱۹۹۰ و ۲۰۰۰ به دست آمد که مزایای بقا را از تهویه کمتر آسیب‌رسان نشان داد و پیشگیری از VILI را به یک هدف راهنما تبدیل کرد (Amato-1998; ARDSnet-2000; Slutsky-Ranieri-2013).

Debates

کدام پارامتر واحد بهترین نماینده تهویه آسیب‌رسان است؟

حجم جاری، فشار پلاتو، فشار محرک و توان مکانیکی یکپارچه، هر کدام به عنوان مرتبط‌ترین هدف برای محدود کردن VILI پیشنهاد شده‌اند، و اینکه کدام یک در کنار بالین بیمار مفیدتر است، همچنان یک سوال فعال است.

Key figures

• Arthur Slutsky
• V. Marco Ranieri
• Marcelo Amato
• Luciano Gattinoni

Seminal works

• slutsky-ranieri-2013
• amato-1998
• ardsnet-2000

Frequently asked questions

تفاوت بین باروتروما و ولوم‌تروما چیست؟

باروتروما به آسیب و نشت هوا مرتبط با فشارهای بالای راه هوایی اشاره دارد، در حالی که ولوم‌تروما به آسیب ناشی از کشیدگی بیش از حد ریه توسط حجم اضافی اشاره می‌کند؛ کارهای تجربی نشان می‌دهد که کشیدگی بیش از حد (حجم) به جای خود فشار، عامل اصلی آسیب است.

آتلکتا‌تروما چیست؟

آتلکتا‌تروما آسیب ریوی است که در اثر باز و بسته شدن مکرر واحدهای آلوئولی ناپایدار در طول چرخه تنفسی ایجاد می‌شود؛ فشار مثبت پایان بازدم برای باز نگه داشتن این واحدها و کاهش این برش چرخه‌ای استفاده می‌شود.