Роль неинвазивной респираторной поддержки на разных этапах лечения гипоксемической острой дыхательной недостаточности. Часть I

Тяжелая острая гипоксемическая дыхательная недостаточность остается одной из актуальных и прикладных проблем современной медицины и реаниматологии, так как является ведущей причиной развития критических состояний и высокой летальности. Согласно современным представлениям, особую роль в развитии и усугублении дыхательной недостаточности играет самоповреждение легких пациентом, которое может развиваться при патологической одышке и в условиях любого метода респираторной поддержки. Ряд исследований последних лет продемонстрировал существенную клиническую эффективность неинвазивной респираторной поддержки по сравнению с традиционной искусственной вентиляцией легких. Благодаря этому концепция лечения дыхательной недостаточности изменилась в пользу более активного применения неинвазивных респираторных технологий и высокопоточной оксигенотерапии. Однако их рациональное и персонифицированное использование остается трудоемкой задачей ввиду большого разнообразия этиологических факторов, механизмов патогенеза и полиморфизма клинических проявлений расстройств дыхания. Целью настоящей публикации является обзор научных данных по использованию методов неинвазивной респираторной поддержки на разных этапах лечения гипоксемической острой дыхательной недостаточности. В первой части будут рассмотрены актуальные механизмы развития самоповреждения легких пациентом и общие характеристики неинвазивной вентиляции легких и высокопоточной оксигенотерапии.

1. Рябов Г. А. Синдромы критических состояний / Г. А. Рябов. Москва: Медицина, 1994. 368 с. ISBN 5-225-01123-3.

2. Зильбер А. П. Клиническая физиология в анестезиологии и реаниматологии / А. П. Зильбер. Москва: Медицина, 1984. 480 с.

3. Власенко А. В., Евдокимов Е. А., Родионов Е. П. Современные принципы коррекции гипоксии при ОРДС различного генеза. Часть 1. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2020; 17 (3): 61–78.

4. ARDS Definition Task Force, Ranieri V. M., Rubenfeld G. D. et al. Acute respiratory distress syndrome: the Berlin Definition. JAMA. 2012; 307 (23): 2526–33.

5. Grasselli G., Calfe C. S., Camporota L. et al. ESICM guidelines on acute respiratory distress syndrome: definition, phenotyping and respiratory support strategies. Intensive Care Med. 2023; 49 (7): 727–59.

6. Brochard L., Slutsky A., Pesenti A. Mechanical Ventilation to Minimize Progression of Lung Injury in Acute Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care Med. 2017; 195 (4): 438–42.

7. Spinelli E., Mauri T., Beitler J. R. et al. Respiratory drive in the acute respiratory distress syndrome: pathophysiology, monitoring, and therapeutic interventions. Intensive Care Med. 2020; 46 (4): 606–18.

8. Jacono F. J., Mayer C. A., Hsieh Y. H. et al. Lung and brainstem cytokine levels are associated with breathing pattern changes in a rodent model of acute lung injury. Respir Physiol Neurobiol. 2011; 178 (3): 429–38.

9. Lin S., Walker J., Xu L. et al. Behaviours of pulmonary sensory receptors during development of acute lung injury in the rabbit. Exp Physiol. 2007; 92 (4): 749–55.

10. Mulkey D. K., Stornetta R. L., Weston M. C. et al. Respiratory control by ventral surface chemoreceptor neurons in rats. Nat Neurosci. 2004; 7 (12): 1360–9.

11. Slutsky A. S., Ranieri V. M. Ventilator-induced lung injury. New England Journal of Medicine. 2013; 369 (22): 2126–36.

12. Yoshida T., Torsani V., Gomes S. et al. Spontaneous effort causes occult pendelluft during mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 2013; 188 (12): 1420–7.

13. Yoshida T., Roldan R., Beraldo M. A. et al. Spontaneous Effort During Mechanical Ventilation: Maximal Injury With Less Positive End-Expiratory Pressure. Crit Care Med. 2016; 44 (8): e678–688.

14. Grieco D. L., Maggiore S. M., Roca O. et al. Non-invasive ventilatory support and high-flow nasal oxygen as first-line treatment of acute hypoxemic respiratory failure and ARDS. Intensive Care Med. 2021; 47 (8): 851–66.

15. Yoshida T., Fujino Y., Amato M. B., Kavanagh B. P. Fifty Years of Research in ARDS. Spontaneous Breathing during Mechanical Ventilation. Risks, Mechanisms, and Management. Am J Respir Crit Care Med. 2017; 195 (8): 985–92.

16. Респираторная поддержка пациентов в критическом состоянии: руководство для врачей / С. Н. Авдеев [и др.]; под редакцией Е. А. Евдокимова, А. В. Власенко, С. Н. Авдеева. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2021. 448 с.

17. Корякин А. Г., Власенко А. В., Родионов Е. П., Евдокимов Е. А. Асинхронии при респираторной поддержке. Медицинский алфавит. 2022; (17): 50–61.

18. Artaud-Macari E., Bubenheim M., le Bouar G. et al. High-flow oxygen therapy versus noninvasive ventilation: a randomised physiological crossover study of alveolar recruitment in acute respiratory failure. ERJ Open Res. 2021; 7 (4): 00373–2021.

19. Pérez-Terán P., Marin-Corral J., Dot I. et al. Aeration changes induced by high flow nasal cannula are more homogeneous than those generated by non-invasive ventilation in healthy subjects. J Crit Care. 2019; (53): 186–92.

20. Sklienka P., Frelich M., Burša F. Patient Self-Inflicted Lung Injury-A Narrative Review of Pathophysiology, Early Recognition, and Management Options. J Pers Med. 2023; 13 (4): 593.

21. Кассиль В. Л. Механическая вентиляция легких в анестезиологии и интенсивной терапии / В. Л. Кассиль, М. А. Выжигина, Х. Х. Хапий. Москва: МЕДпресс-информ, 2009. 608 с. ISBN 5-98322-481-6.

22. Бабак С. Л. Неинвазивная вентиляция легких / С. Л. Бабак, С. Н. Авдеев, А. Г. Малявин. Москва: Медиа Сфера, 2022. 360 с.

23. Gibson R. L., Comer P. B., Beckham R. W., McGraw C. P. Actual tracheal oxygen concentrations with commonly used oxygen equipment. Anesthesiology. 1976; 44 (1): 71–3.

24. Siemieniuk R. A. C. Chu D. K., Kim L. H. et al. Oxygen therapy for acutely ill medical patients: a clinical practice guideline. BMJ. 2018; 363: k4169

25. Ferreyro B. L., Angriman F., Munshi L. et al. Association of Noninvasive Oxygenation Strategies With All-Cause Mortality in Adults With Acute Hypoxemic Respiratory Failure: A Systematic Review and Meta-analysis. JAMA. 2020; 324 (1): 57–67.

26. Nava S., Navalesi P., Gregoretti C. Interfaces and humidification for noninvasive mechanical ventilation. Respir Care. 2009; 54 (1): 71–84.

27. Pisani L., Carlucci A., Nava S. Interfaces for noninvasive mechanical ventilation: technical aspects and efficiency. Minerva Anestesiol. 2012; 78 (10): 1154–61.

28. Barach A. L., Martin J., Eckman M. Positive pressure ventilation and its application to the treatment of acute pulmonary edema. Annals of Internal Medicine. 1938; 12: 754–92.

29. Motley H. L. Werko L., Cournand A. et al. Observations on the clinical use of positive pressure. Journal of Aviation Medicine. 1947; 18: 417–35.

30. Bach J. R. Valenza J. P. The Patient with Paralytic or Restrictive Pulmonary Dysfunction: Standards of Care, Assistive Technology, and Ethics. Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America. 1993; 7 (2): 367–88.

31. Meduri G. U., Conoscenti C. C., Menashe P., Nair S. Noninvasive face mask ventilation in patients with acute respiratory failure. 1989; 95 (4): 865–70.

32. Bai L., Ding F., Xiong W. et al. Early assessment of the efficacy of noninvasive ventilation tested by HACOR score to avoid delayed intubation in patients with moderate to severe ARDS. Ther Adv Respir Dis. 2022; 16.

33. Thille A. W., Contou D., Fragnoli C. et al. Non-invasive ventilation for acute hypoxemic respiratory failure: intubation rate and risk factors. Crit Care. 2013; 17 (6): R 269.

34. Jaber S., Lescot T., Futier E. et al. Effect of Noninvasive Ventilation on Tracheal Reintubation Among Patients With Hypoxemic Respiratory Failure Following Abdominal Surgery: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016; 315 (13): 1345–53.

35. Lemiale V., Mokart D., Resche-Rigon M. et al. Effect of Noninvasive Ventilation vs Oxygen Therapy on Mortality Among Immunocompromised Patients With Acute Respiratory Failure: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2015; 314 (16): 1711–9.

36. Masip, J., Peacock W. F., Price S. et al. Indications and practical approach to non-invasive ventilation in acute heart failure. Eur Heart J. 2018; 39 (1): 17–25.

37. Nava S., Gregoretti C., Fanfulla F. et al. Noninvasive ventilation to prevent respiratory failure after extubation in high-risk patients. Crit Care Med. 2005; 33 (11): 2465–70.

38. Antonelli M., Conti G., Moro M. L. et al. Predictors of failure of noninvasive positive pressure ventilation in patients with acute hypoxemic respiratory failure: a multi-center study. Intensive Care Med. 2001; 27 (11): 1718–28.

39. Antonelli M. Conti G., Esquinas A. et al. A multiple-center survey on the use in clinical practice of noninvasive ventilation as a first-line intervention for acute respiratory distress syndrome. Crit Care Med. 2007; 35 (1): 18–25.

40. Nava S., Ceriana P. Causes of failure of noninvasive mechanical ventilation. Respir Care. 2004; 49 (3): 295–303.

41. Rana S., Jenad H., Gay P. C. et al. Failure of non-invasive ventilation in patients with acute lung injury: observational cohort study. Crit Care. 2006; 10 (3): R 79.

42. Gay P. C. Complications of noninvasive ventilation in acute care. Respir Care. 2009; 54 (2): 246–57.

43. Roca O. Interfaces in non-invasive ventilation: one mask doesn’t fit all. Minerva Anestesiol. 2015; 81 (5): 478–89.

44. Pisani L., Carlucci A., Nava S. Interfaces for noninvasive mechanical ventilation: technical aspects and efficiency. Minerva Anestesiol. 2012; 78 (10): 1154–61.

45. Бурлаков Р. И. Искусственная вентиляция легких (принципы, методы, аппаратура) / Р. И. Бурлаков, Ю. Ш. Гальперин, В. М. Юревич Москва: Медицина, 1986. 240 c.

46. Можаев Г. А., Носов В. В. Влияние искусственной вентиляции легких на мукоцилиарный аппарат и местный иммунитет дыхательной. Анестезиология и реаниматология. 1985; 4: 52–5.

47. Williams R., Rankin N., Smith T. et al. Relationship between the humidity and temperature of inspired gas and the function of the airway mucosa. Crit Care Med. 1996; 24 (11): 1920–9.

48. Ryan S. N., Rankin N., Meyer E., Williams R. Energy balance in the intubated human airway is an indicator of optimal gas conditioning. Crit Care Med. 2002; 30 (2): 355–61.

49. American Association for Respiratory Care., Restrepo R. D., Walsh B. K. Humidification during invasive and noninvasive mechanical ventilation: 2012. Respir Care. 2012; 57 (5): 782–8.

50. Carteaux G., Lyazidi A., Cordoba-Izquierdo A. et al. Patient-ventilator asynchrony during noninvasive ventilation: a bench and clinical study. Chest. 2012; 142 (2): 367–76.

51. Ярошецкий А. И., Власенко А. В., Грицан А. И. и др. Применение неинвазивной вентиляции легких (второй пересмотр). Клинические рекомендации Общероссийской общественной организации «Федерация анестезиологов и реаниматологов». Анестезиология и реаниматология. 2019; 6: 5–19.

52. Nishimura M. High-Flow Nasal Cannula Oxygen Therapy Devices. Respiratory Care. 2019; 64 (6): 735–42.

53. Lenglet H., Sztrymf B., Leroy C. et al. Humidified high flow nasal oxygen during respiratory failure in the emergency department: feasibility and efficacy. Respir Care. 2013; 57 (11): 1873–8.

54. Dewan N. A., Bell C. W. Effect of low flow and high flow oxygen delivery on exercise tolerance and sensation of dyspnea. A study comparing the transtracheal catheter and nasal prongs. Chest. 1994; 105 (4): 1061–5.

55. Roca O., Riera J., Torres F., Masclans J. R. High-flow oxygen therapy in acute respiratory failure. Respir Care. 2010; 55 (4): 408–13.

56. Chanques G., Riboulet F., Molinari N. et al. Comparison of three high flow oxygen therapy delivery devices: a clinical physiological cross-over study. Minerva Anestesiol. 2013; 79 (12): 1344–55.

57. Miller M. J., DiFiore J.M., Strohl K. P., Martin R. J. Effects of nasal CPAP on supraglottic and total pulmonary resistance in preterm infants. J Appl Physiol (1985). 1990; 68 (1): 141–6.

58. Biselli P. J., Kirkness J. P., Grote L. et al. Nasal high-flow therapy reduces work of breathing compared with oxygen during sleep in COPD and smoking controls: a prospective observational study. J Appl Physiol (1985). 2017; 122 (1): 82–8.

59. Parke R. L., McGuinness S. P. Pressures delivered by nasal high flow oxygen during all phases of the respiratory cycle. Respir Care. 2013; 58 (10): 1621–4.

60. Corley A., Caruana L. R., Barnett A. G. et al. Oxygen delivery through high-flow nasal cannulae increase end-expiratory lung volume and reduce respiratory rate in post-cardiac surgical patients. Br J Anaesth. 2011; 107 (6): 998–1004.

61. Mauri T., Alban L., Turrini C. et al. Optimum support by high-flow nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure: effects of increasing flow rates. Intensive Care Med. 2017; 43 (10): 1453–63.

62. Mauri T., Turrini C., Eronia N. et al. Physiologic Effects of High-Flow Nasal Cannula in Acute Hypoxemic Respiratory Failure. Am J Respir Crit Care Med. 2017; 195 (9): 1207–15.

63. Sztrymf B., Messika J., Bertrand F. et al. Beneficial effects of humidified high flow nasal oxygen in critical care patients: a prospective pilot study. Intensive Care Med. 2011; 37 (11): 1780–6.

64. Itagaki T., Okuda N., Tsunano Y. et al. Effect of high-flow nasal cannula on thoraco-abdominal synchrony in adult critically ill patients. Respir Care. 2014; 59 (1): 70–4.

65. Natalini D., Grieco D. L., Santantonio M. T. et al. Physiological effects of high-flow oxygen in tracheostomized patients. Ann. Intensive Care. 2019; 9: 114.

66. Möller W., Celik G., Feng S. et al. Nasal high flow clears anatomical dead space in upper airway models. J Appl Physiol (1985). 2015; 118 (12): 1525–32.

67. Mauri T., Galazzi A., Binda F., Masciopinto L. et al. Impact of flow and temperature on patient comfort during respiratory support by high-flow nasal cannula. Crit Care. 2018; 22 (1): 120.

68. Sztrymf B., Messika J., Mayot T. et al. Impact of high-flow nasal cannula oxygen therapy on intensive care unit patients with acute respiratory failure: a prospective observational study. J Crit Care. 2012; 27 (3): 324.

69. Austin M. A., Wills K. E., Blizzard L. et al. Effect of high flow oxygen on mortality in chronic obstructive pulmonary disease patients in prehospital setting: randomised controlled trial. BMJ. 2010; 341: c5462.