Health

Искусственная вентиляция лёгких — как она работает

Источник: shutterstock; бильд-редактор: Адэлина Мамедова

Весной 2020 года слово «ИВЛ» внезапно стало частью ежедневных новостей: аппараты искали по всему миру, а врачи боролись за каждый вдох пациентов с тяжёлым COVID-19. Пандемия показала, насколько важны технологии, которые умеют поддерживать дыхание.

Зачем нужна ИВЛ

В норме, когда человек в состоянии дышать сам, наши дыхательные мышцы создают отрицательное давление, втягивая воздух в лёгкие. При ИВЛ этот процесс берёт на себя аппарат, подавая воздух через трубку в трахею.

  • при тяжёлых пневмониях (например, вследствие вирусных инфекций);
  • при операциях под наркозом;
  • у новорождённых с незрелой дыхательной системой;
  • в отделениях интенсивной терапии для поддержания газообмена в критических состояниях.

Во время пандемии ИВЛ действительно спасала жизни, но выживаемость варьируется в зависимости от страны и тяжести пациентов. По данным мета-анализа, в среднем по миру в 2020–2021 годах выживали примерно 4–6 человек из 10, попавших на инвазивную ИВЛ. Однако выборка пациентов в этом анализе сильно разнилась, и далеко не у всех был высокий риск летальности — в нём были в том числе относительно здоровые молодые люди.

В астанинском третичном стационаре, куда направляли только наиболее тяжёлых пациентов, за июнь-октябрь 2020 выживаемость составила всего лишь ≈6,1%.

Режимы вентиляции ИВЛ

Есть несколько основных вариантов вентиляции: 

  • Инвазивная ИВЛ — через трубку в трахее;
  • Неинвазивная вентиляция — через маску или специальные носовые трубки;
  • Некоторые режимы даже реагируют на сигналы нервов, фиксируя попытки дыхания пациента и синхронизируя работу аппарата с его собственными усилиями.

Проблемы и риски

Одна из распространённых проблем, — повреждение лёгких, которое может развиться из-за механической нагрузки и давления. Особенно это касается недоношенных детей, чьи лёгкие чрезвычайно чувствительны.

Чтобы уменьшить риски травм, врачи применяют стратегии защиты:

  • уменьшают объёмы воздуха на вдохе;
  • ограничивают давление;
  • тщательно следят за насыщением крови кислородом;
  • используют новые — адаптивные режимы ИВЛ, которые подстраиваются под дыхание пациента.

Интересные факты

  • Около 53,7% пациентов в отделениях интенсивной терапии получают ИВЛ — то есть примерно каждый второй пациентов по всему миру;
  • Уже существуют умные режимы вентиляции, которые автоматически подстраивают параметры под пациента и уменьшают риск осложнений;
  • Для новорождённых разработаны специализированные стратегии, которые минимизируют повреждения лёгких, вызванные самим аппаратом.

Что дальше?

Современные исследования стремятся сделать ИВЛ умнее и безопаснее. Такие инновации в этой области нас, вероятно, ожидают:

  • алгоритмы машинного обучения, которые подбирают оптимальные параметры вентиляции под конкретного пациента;
  • «цифровые двойники» пациентов, с помощью которых можно моделировать реакции лёгких на разные настройки ещё до подключения реального человека к аппарату;
  • новые режимы, синхронизирующие работу аппарата с нервной активностью пациента, чтобы дышать «в унисон» с дыхательным центром мозга.

Сегодня ИВЛ остаётся ключевым элементом в интенсивной терапии. Пусть она не лишена своих недостатков и не отличается стопроцентной эффективностью, на данный момент — это важнейший инструмент в лечении дыхательных проблем, который постоянно дорабатывается.