Вентилятор-индуцированное повреждение легких (ВИПЛ)

Вентилятор-индуцированное повреждение легких (ВИПЛ) — это повреждение легких, вызванное или усугубленное самой механической вентиляцией. Те же вдохи с положительным давлением, которые поддерживают газообмен, могут чрезмерно растягивать альвеолы, многократно открывать и закрывать нестабильные легочные единицы и вызывать воспаление, так что поддерживающая терапия становится источником вреда. Признание ВИПЛ изменило подход к механической вентиляции, сосредоточив его на защите легких, а не только на нормализации газов крови.

Definition

Вентилятор-индуцированное повреждение легких — это острое повреждение легких, обусловленное механической вентиляцией, включающее повреждение от перерастяжения (волюмотравма), утечку воздуха, связанную с давлением (баротравма), повреждение от повторного открытия и коллапса альвеол (ателектотравма) и воспалительный каскад, вызываемый этими силами (биотравма).

Scope

Эта статья объясняет механизмы ВИПЛ, понятия волюмотравмы, баротравмы, ателектотравмы и биотравмы, а также то, как данные о протективной вентиляции вытекают из этих механизмов. Это концептуальная и образовательная тема, которая не содержит рекомендаций по настройке аппарата ИВЛ или инструкций по лечению отдельных пациентов.

Core questions

• Как жизнеобеспечивающая терапия может повредить легкие?
• В чем разница между волюмотравмой, баротравмой, ателектотравмой и биотравмой?
• Почему ограничение дыхательного объема и давления уменьшает вред?
• Какова роль положительного давления в конце выдоха в предотвращении ателектотравмы?

Key concepts

• Волюмотравма (перерастяжение)
• Баротравма (утечка воздуха под высоким давлением)
• Ателектотравма (повторное открытие и коллапс альвеол)
• Биотравма (механотрансдуцированное воспаление)
• Транспульмональное давление
• Движущее давление
• Механическая мощность

Mechanisms

ВИПЛ возникает, когда механические силы превышают то, что может выдержать легочная ткань. Чрезмерный конечный инспираторный объем и транспульмональное давление перерастягивают альвеолярные стенки (волюмотравма), высокое давление в дыхательных путях может привести к разрыву альвеол и утечке воздуха (баротравма), а циклическое открытие и коллапс нестабильных единиц вызывает сдвиговое напряжение в тканях (ателектотравма). Эти физические воздействия активируют воспалительную сигнализацию (биотравма), и высвобождающиеся медиаторы могут дополнительно повреждать легкие и попадать в системный кровоток. Повреждающая доза интегрирует объем, давление, поток и частоту — концепция, суммируемая как механическая мощность. Защитные стратегии ограничивают дыхательный объем, плато-давление и движущее давление, а также используют положительное давление в конце выдоха для поддержания альвеол открытыми и уменьшения ателектотравмы (Slutsky-Ranieri-2013).

Clinical relevance

ВИПЛ является центральным фактором, объясняющим, почему современная вентиляция является скорее протективной, чем просто корректирующей, и лежит в основе оценки почти каждого исследования вентиляции. Эта статья описывает механизмы и подтверждающие доказательства; она объясняет, как возникает вред, и не является источником индивидуальных инструкций по вентиляции или лечению.

Epidemiology

ВИПЛ трудно подсчитать как отдельный диагноз, поскольку оно перекрывается с основным повреждением легких, но его важность выводится из рандомизированных исследований, в которых менее травматичная вентиляция снижала смертность, подразумевая, что значительная доля вреда в ранней практике была ятрогенной (Amato-1998; ARDSnet-2000).

Evidence & guidelines

Наиболее убедительные доказательства ВИПЛ получены в исследованиях, показывающих, что протективные стратегии вентиляции снижают смертность по сравнению с более высокими дыхательными объемами и давлением (Amato-1998; ARDSnet-2000) — принцип, который был включен в рекомендации профессиональных обществ по вентиляции при ОРДС (Fan-2017-guideline). Эта статья передает направление этих доказательств без указания числовых пределов.

History

Исследования на животных с 1970-х годов показали, что вентиляция с большим объемом и высоким давлением сама по себе может повреждать легкие, смещая внимание с одного только давления (баротравма) на объем (волюмотравма) и на механизмы циклического коллапса и воспаления при ателектотравме и биотравме. Клиническое доказательство было получено в исследованиях протективной вентиляции в конце 1990-х и 2000-х годах, которые продемонстрировали преимущество в выживаемости при менее травматичной вентиляции и сделали профилактику ВИПЛ главной целью (Amato-1998; ARDSnet-2000; Slutsky-Ranieri-2013).

Debates

Какой единственный параметр лучше всего отражает травматичную вентиляцию?

Дыхательный объем, плато-давление, движущее давление и интегрированная механическая мощность — каждый из этих параметров был предложен как наиболее релевантная цель для ограничения ВИПЛ, и вопрос о том, какой из них наиболее полезен у постели больного, остается открытым.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

В чем разница между баротравмой и волюмотравмой?

Баротравма относится к повреждению и утечке воздуха, связанным с высоким давлением в дыхательных путях, тогда как волюмотравма относится к повреждению от перерастяжения легких избыточным объемом; экспериментальные работы показывают, что перерастяжение (объем), а не само давление, является доминирующим фактором повреждения.

Что такое ателектотравма?

Ателектотравма — это повреждение легких, вызванное повторным открытием и коллапсом нестабильных альвеолярных единиц во время дыхательного цикла; положительное давление в конце выдоха используется для поддержания этих единиц открытыми и уменьшения этого циклического сдвига.