Crit. Care Med 2006; 34:632-639
A low-volume, low-pressure tracheal tube cuff reduces pulmonary aspiration

Манжета интубационной трубки с маленьким объёмом и низким давлением снижает риск лёгочной аспирации.

Peter J. Young, MD, FRCA;
Sivarajasingham Pakeerathan, MBBS;
Mark. C. Blunt, FRCA;
Sriharsha Subramanja, MBBS

---

Цель: Проникновение жидкости из подсвязочного пространства в лёгкие происходит через продольные складки в стенке раздуваемой манжеты с большим объёмом и низким давлением (HVLP). У манжеты с маленьким объёмом и низким давлением (LVLP) нет таких складок, и, тем не менее, позволяет надёжно и удобно контролировать давление стенки трахеи. Лёгочная аспирация во время наркоза связана с развитием послеоперационной пневмонии и во время тяжёлой болезни может случиться у пациентов, находящихся на искусственной вентиляции лёгких.

Дизайн: Проспективное, слепое, рандомизированное контролируемое исследование; проспективное исследование по данным наблюдений; испытательные модели.

Расположение: Отделение анестезиологии и Интенсивной Терапии, Больница королевы Елизаветы

Пациенты: Пациенты, подвергнутые наркозу (n = 38), и тяжело больные на трахеостомических трубках с манжетами большого и маленького объёма, после подтверждения глотания (n = 67).

Интервенция: Манжета маленького объёма сравнивалась с манжетой большого объёма в отношении способности пропускать краску из подсвязочного пространства в трахеобронхиальное дерево на жёстком макете трахеи и испытательной модели трахеи свиньи (до и после стандартизированного движения манжеты).

Измерения и основные результаты: В случае с жёстким макетом трахеи частота проникновения составила 0% при использовании манжеты с маленьким объёмом и 100% при использовании манжеты с большим объёмом (р < 0.01). Проникновение краски в случае экспериментальной модели свиной трахеи при использовании манжеты большого объёма составило 44% до смещения трубки и 79% после. При использовании манжеты маленького объёма в модели трахеи свиньи проникновения краски не отмечалось. У пациентов под наркозом в группе с использованием манжеты с маленьким объёмом протекание краски составило 0% до смещения трубки и 5% после, тогда как в группе с использованием манжеты большого объёма 22% и 67% соответственно (р < 0.001). при использовании трахеостомических трубок с манжетами большого объёма в 49% случаях отмечалось нарушение акта глотания у пациентов, находящихся в палатах интенсивной терапии, а в группе с манжетами маленького объёма не было отмечено ни одного случая аспирации после акта глотания (р < 0.05).

Выводы: Интубационные и трахеостомические трубки с манжетами маленького объёма и низкого давления снижали развитие лёгочной аспирации в экспериментальных моделях, у пациентов под наркозом и тяжело больных. Единственная ошибка с использованием манжеты маленького объёма в группе пациентов под наркозом вероятно была связана со случайной эндобронхиальной интубацией после смещения трубки. (Crit. Care Med 2006; 34:632-639)

Ключевые слова: аспирационная пневмония: пневмония у пациентов, находящихся на искусственной вентиляции лёгких; интубационная трубка; манжета

---

Патогенез развития пневмонии у пациентов, находящихся на искусственной вентиляции лёгких, является многофакторным, и был недавно пересмотрен (1). Существует четыре пути проникновения бактерий в лёгкие: аспирация (минуя манжету), вдыхание (через интубационную трубку), гематогенное распространение и контактный путь. Риск развития пневмонии у пациентов на ИВЛ определяется длительностью нахождения в больничной обстановке и присутствием факторов, касающихся как самого организма, так и лечения. Выделенные факторы риска могут предрасполагать либо к аспирации инфицированного секрета (такие как засвидетельствованная аспирация, положение на спине, кома, энтеральное питание, наличие назогастрального зонда, реинтубация, трахеостомия, транспортировка пациента, травма головы и наличие мониторинга внутричерепного давления), либо колонизации верхних дыхательных путей (такие как первоначальное лечение антибиотиками, хроническая обструктивная болезнь лёгких, понижающая кислотность противоязвенная терапия, острый респираторный дистресс синдром, возраст более 60 лет и тяжесть заболевания). Вдыхание, как путь проникновения бактерий в лёгкие, имеет место в случаях плохого контроля инфицированности небулайзеров, отсутствие стерильности трахеальных отсосов или управление дыхательным контуром с возвратом инфицированного конденсата. Гематогенный и контактный пути заражения лёгких редки. В этой статье рассматривается лёгочная аспирация при использовании интубационных трубок с раздутой манжетой.

Возникновение регургитации и лёгочной аспирации не часто распознаётся во время наркоза (2). Точная частота аспирации во время анестезии неизвестна, но явно то, что манжета интубационной трубки с большим объёмом и низким давлением (HVLP) не надёжно защищает трахеобронхиальное дерево от проникновения секрета (3 – 5). Развитие послеоперационной пневмонии связано с микроаспирацией патогенов, происходящих из желудочно-кишечного тракта (6), а у тяжело больного пациента, находящегося на искусственной вентиляции лёгких, через манжету интубационной трубки может проникать контаминированный орофарингеальный секрет. Сейчас признано, что это является основной причиной колонизации трахеобронхиального дерева и развития внутрибольничной пневмонии у пациентоа на ИВЛ (7). Секрет просачивается по продольным каналам, образованным складками в материале, из которого сделана манжета (3, 5, 8). Такие складки всегда образуются в HVLP манжете раздутой внутри трахеи, поскольку диаметр манжеты должен быть больше, чем диаметр трахеи для того, чтобы уравнять давление внутри манжеты давлению стенки трахеи.

Мы предварительно показали, что использование водорастворимой смазки для манжеты с большим объёмом эффективно помогает закрыть каналы образуемые стенкой манжеты и уменьшает частоту протекания во время наркоза от 83% до 11% (р < 0.0001) (9). Однако, очевидно, что это только уменьшает лёгочную аспирацию и эффект этот временный, так как продемонстрировано, что краска проникает через смазанную манжету трахеостомической трубки в среднем через 48 часов ( в промежутке между 24 – 120 час) (9). Seegobin и Van Hasselt (3) показали, что во время наркоза надутая манжета маленького объёма и высокого давления предотвращает аспирацию благодаря отсутствию складок в стенке манжеты (3). К сожалению, в этом случае нельзя точно и легко контролировать давление стенки трахеи, и поэтому манжеты маленького объёма и высокого давления несут неотъемлемый риск осложнений, таких как некроз и стеноз трахеи, и не приемлемы для рутинного использования.

Ранее мы показывали эффективность силиконовой манжеты в предотвращении аспирации в палатах интенсивной терапии. Трахеальная аспирация уменьшилась от 100% в случае использования трахеостомическую трубку Shiley до 0% в случаях использования силиконовой манжеты (10). Несмотря на достижение статистической значимости из-за значительного эффекта, это было маленьким пилотным исследованием (n = 12), трубка не была создана для этих целей, была трудоёмкая в использовании и не приспособленная для широкого применения.

Недавно созданная манжета маленького объёма и низкого давления (LVLP) (LMA International SA, Henley, UK) подходит для рутинного клинического использования. Она сохраняет способность манжеты с маленьким объёмом и высоким давлением (LVHP) защищать от аспирации, а также позволяет удобно и точно поддерживать давление на стенку трахеи на клинически допустимом уровне (10,11). Трубки LVLP могут использоваться с постоянным приспособлением для поддержания давления, которое постоянно будет надувать манжету. Это важно для пациентов в палатах интенсивной терапии, чтобы давление в манжете поддерживалось всё время, потому что это необходимо для предотвращения проникновения секрета в трахею. Слияние общих подсвязочных проходов на LVLP трубке предусматривает опорожнение и/или раздражение подсвязочного пространства для удаления скопившегося секрета.

В этой статье сравнивается LVLP трубка со стандартной HVLP манжетой интубационной трубки в:

А) экспериментальной модели

Б) у пациентов под наркозом

В) у критических пациентов с трахеостомией.

В статье также изучается эффект смещения интубационной трубки (и таким образом манжеты) на аспирацию содержимого подсвязочного пространства.

---

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Экспериментальная модель

Модель жёсткого цилиндра. Жёсткий цилиндр 2 см в диаметре (20 мл цилиндр от шприца, Plastipak, Beckton Dickinson, Oxford, UK) был заинтубирован несмазанной трубкой 8 размера внутреннего диаметра Sheridan CF (Hudson RCI, Temecula, CA), Mallinckrodt Hi-Lo ( с раздуваемым устройством Lanz; Mallinckrodt, St. Louis, MO), Portex Soft-Seal (Portex, Hythe, Kent, UK), Portex Profile (Portex), Bivona Aircuf (Bivona, Gary, IN), Bivona Foam Cuff (Bivona), интубационные трубки Shiley 4, 6 и 8 размеров (Shiley), и интубационные трубки с манжетой LVLP. Манжеты были раздуты до давления 30 см водного столба с использованием раздувателя манжеты/измерителя давления. The Mallinckrodt (Lanz) был раздут 25 мл воздуха, и контуры интегрального давления автоматически корректировали давление на стенку трахеи. The Bivona Fome Cuff раздувалась сама благодаря увеличению в объёме материала внутри манжеты HVLP. Манжета LVLP раздувалась до 80 см водного столба, чтобы достичь рассчитанного давления на стенку трахеи, составляющего 30 см водного столба (приложение). Краску наливали над манжетами и фотографировали результаты для демонстрации механизма её протекания (рис. 1).

Рис.1 Слева краска протекает через складки в стенке манжеты с большим объёмом и низким давлением. Справа манжета с маленьким объёмом и низким давлением – нет складок и нет протекания краски

Статическая модель трахеи свиньи. Пять девятисантиметровых по длине трахей свиней, забитых за последние 24 часа, были выбраны по размеру, чтобы перекрыть диапазон диаметров трахеи взрослого человека. Диапазон диаметров трахеи взрослого человека, полученный при посмертных измерениях (12), составил 1.4 – 2.6 см. Трахеи были подвешены под углом 45 градусов к вертикальной плоскости для симуляции полулежачего положения, и затем были последовательно заинтубированы одним из исследователей в случайном порядке, так что центр манжеты находился на 4 см ниже верхнего края трахеи. Были протестированы все манжеты HVLP (описанные выше), которые использовались в случае с жёсткой моделью. Давление в манжете HVLP поддерживалось на уровне 30 см водного столба (22 мм ртутного столба) при помощи постоянного устройства, нагнетающего давление ( Tracoe, Neu-Isenburg, Germany), а в манжете LVLP на уровне 80 см водного столба, что на 30 см водн ст больше уровня давления, которое создаётся рассчитанным давлением на стенку трахеи и составляющим 30 см водного столба (22 мм рт ст) (4, 10, 11) ( Приложение). Раздуватель манжеты был проверен на точность на ртутной колонке. Вид используемой трубки был скрыт от независимого исследователя. Три с половиной мл голубой краски наливали над манжетой и засекали время.

Статический тест. Независимый наблюдатель отмечал, было ли протекание краски через манжету. Если через 15 минут краска не просачивалась, это фиксировалось как отсутствие протекания.

Динамический тест. Затем использовалось стандартное смещение проксимального конца трубки для имитации неизбежных движений, которые могут случиться у критических пациентов во время ежедневного терапевтического ухода (например, во время перемещения пациента или при случайной тракции трубки). Наблюдатель снова отмечал, было ли просачивание краски через манжету. Если через 15 мин этого не происходило, это регистрировалось как отсутствие просачивания. Каждую манжету протестировали в каждой трахее по три раза.

Клинические исследования

Этические взгляды. Утверждение местного этического комитета для проведения клинических исследований было дано King’s Lynn and Wisbech NHS Trust Ethics Committee (Queen Elizabeth Hospital, King's Lynn, Norfolk, UK). От пациентов, которым требовалась оротрахеальная интубация как часть анестезии, перед операцией было получено письменное информированное согласие.

Модификации трубки. У интубационных трубок с внутренним диаметром 8 мм Sheriden SF и трубок LVLP с внутренним диаметром 8 мм на манжету был приклеен (Histacryl, B Braun, Melsungen AG, Germany) тонкий катетер ( эпидуральный катетер Portex, Hythe, Kent, UK), чтобы обеспечить инстилляцию краски в подсвязочное пространство.

Дизайн исследования. Мы провели проспективное, слепое, рандомизированное одноцентровое исследование. Пациенты были распределены методом случайной выборки для применения либо LVLP, либо Sheriden SF интубационных трубок.

Пациенты. Исследуемые пациенты относились к 1 и 2 группе физического состояния Американского Общества Анестезиологов и подвергались плановым операциям. Интубация являлась частью анестезиологического пособия. Критериями исключения были: возраст менее 18 лет, беременность, инфекции верхних дыхательных путей, астма или аллергия на пищевые красители.

Анестезиологическое пособие. Всем пациентам проводилось стандартное анестезиологическое пособие. Премедикация не выполнялась, устанавливался внутривенный катетер на вену предплечья или кисти для введения препаратов или растворов. Введение в общий наркоз осуществлялось при помощи фентанила (2 мкг/кг), пропофола (3 – 4 мг/кг) и мивакуриума (0.1 мг/кг) для облегчения проведения интубации с 8-мм внутренним диаметром LVLP манжеты и Sheriden SF. Для облегчения интубации были выбраны низкие дозы мивакуриума в связи с его быстрым метаболизмом и, следовательно, быстрым восстановлением спонтанного дыхания после начала операции. Оживление нервно-мышечных функций мониторировалось при помощи клинических величин, таких как объём вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Поддержание наркоза осуществлялось севофлураном (1 – 3%). Интраоперационное обезболивание не было стандартизировано, и пациентам не ставился назогастральный зонд. Ни у одной трубки манжету не смазывали гелем. После интубации трахеи манжета раздувалась воздухом для достижения давления на стенку трахеи 30 см водн ст (22 мм рт ст), которое поддерживалось на этом уровне постоянным нагнетающим давление устройством. К этим устройствам относились раздуватель манжеты Tracoe (Neu-Isenburg, Germany) для манжеты HVLP и специально созданный раздуватель манжеты (постоянное нагнетающее давление устройство) для манжеты LVLP (LMA International SA, Henley, UK). Они представлены в приложении. 0.5 мл голубой пищевой краски (Е122) разбавляли с 3.6 мл обычной слюны и вводили в подсвязочное пространство медленно с периодичностью в 2 минуты для предотвращения создания там ненормально высокого давления.

Статический тест. При продолжении наркоза после операции голова пациента была приподнята на 30 градусов, при этом сохранялось спонтанное дыхание. Через 5 минут в интубационную трубку вводился катетер 14-СН и производился отсос при помощи адаптера Clement’s, способного создать максимальное отрицательное давление – 400 мм рт ст. От исследователя, который проводил наркоз, невозможно было скрыть вид трубки, поскольку они отличаются внешне. Чтобы нивелировать возможные отклонения, катетер отсоса показывали (на белом фоне) независимому наблюдателю, который не был в курсе, какая интубационная трубка используется. Если наблюдатель видел голубую краску в катетере, считалось, что манжета протекает.

Динамический тест. Если протекания не было, проксимальный конец интубационной трубки стандартизировано смещали (аксиальная ротация на 90 градусов влево и вправо вверх-вниз на 5-7 см). Это выполнялось для имитации неизбежных смещений интубационной трубки, которое бывает у критических пациентов. Затем тест повторяли. После чего подсвязочное пространство и ротоглотка опорожнялись при помощи шприца, соединённого с портом, перед экстубацией в латеральной перевёрнутой позе Тренделенбурга.

Критические пациенты с трахеостомическими трубками. Это проспективное исследование по данным открытых наблюдений, в которое включены пациенты с трахеостомическими трубками, восстанавливающиеся после дыхательной недостаточности, снятые с искусственной вентиляции лёгких и пытающиеся восстановить самостоятельное глотание. Собирались последовательно данные при использовании либо Portex Soft Seal, либо трахеостомическую трубку с манжетой LVLP. Давление на стенку трахеи поддерживалось на уровне 30 см водн ст (22 мм рт ст) для обеих манжет с использованием постоянно нагнетающих давление устройств. Использовались те же устройства, как и в вышеописанном анестезиологическом исследовании, а именно раздуватель манжеты Tracoe для манжеты HVLP и специально созданный раздуватель манжеты (постоянное нагнетающее давление устройство, см. в приложении) для манжеты LVLP как показано в приложении. Давление в манжете HVLP поддерживалось на уровне 30 см водного столба, в манжете LVLP на уровне 80 см водного столба, с рассчитанным давлением на стенку трахеи и составляющим 30 см водного столба (22 мм рт ст) (Приложение). Через 10 и 60 мин после проглатывания 30 мл жидкости, окрашенной голубым цветом (Е122), получали аспират из трахеи и выделения исследовались на предмет наличия краски; если она присутствовала, попытка не считалась удавшейся. Если краски в трахее не было, исследовали аспират из подсвязочного пространства, для определения проникновения краски в гортань без лёгочной аспирации.

Статистический анализ.

Seegobin Van Hasselt (3) продемонстрировали протекание в 100% случаев при использовании манжеты HVLP. В исследованиях с использованием манжеты Portex Profile аспирация произошла в 87% и 83% случаев (4, 9). Однако в неопубликованном пилотном исследовании, изучающим использование манжеты Portex Soft-Seal при проведении наркоза, аспирация была обнаружена только 23% случаев. Эта разница существовала возможно благодаря улучшенной эластичности и более тонкому материалу манжеты Soft-Seal (13, 14), но также различия могли вызвать не стандартизированные движения манжеты во время исследований. Материал манжеты Sheridan CF намного тоньше, чем у манжеты Portex Profile, и поэтому мы рассчитали, что процент аспирации при использовании этой манжеты мог бы составить ? 20%. Основываясь на предыдущих исследованиях, мы рассчитали, что частота аспирации в группе LVLP составила бы 0%. Потребовалось бы 38 пациентов с величиной альфа равной 0.05 и величиной бета равной 2.

Мы проанализировали случайные таблицы 2*2, использую тест точности Фишера. Где это необходимо, показаны средние величины и диапазоны.

---

Результаты

Жёсткая модель трахеи

В жёстком цилиндре при использовании всех манжет HVLP краска протекала, а при использовании манжет LVLP этого не случалось (Рис. 1) (0% против 100%, n = 10, р < 0.01). В манжетах Shiley краска протекала очень быстро из-за толстой стенки манжеты и поэтому широкими складками. Протекание краски при использовании манжет Mallincrodt Hi-Lo происходило намного медленнее благодаря более узким складкам в стенке манжеты. Протеканию краски в манжетах Mallincrodt Hi-Lo способствовало смещение манжеты (вращательное и продольное). Манжеты LVLP не протекали даже при смещении.

Изучение трахеи свиньи

Средний диаметр пяти трахей составил 1.84 см (в диапазоне 1.5 – 2.45 см).

Статический тест. Протекание краски в статическом тесте произошло в 60 из 135 случаев при использовании манжет HVLP (44%). Манжеты LVLP предотвращали протекание краски во всех протестированных трахеях (0 из 15) (Таблица 1).

Динамический тест с трубкой. Смещение манжеты способствовало протеканию в группе с использованием манжет HVLP и увеличивалось до 107 из 135 случаев (79%). Смещение трубки не вызывало протекания краски в группе с использованием манжет LVLP (0 из 15) (Таблица 2).

Таблица 1. Статический тест с использованием трахей свиньи.

	Трахея А (2.45 см)	Трахея B (2.0 см)	Трахея C (1.7 см)	Трахея D (1.6 см)	Трахея E (1.5 см)	Протекание краски, %
Sheridan CF (8 mm ID)	1/3	3/3	1/3	0/3	0/3	33
Mallincrodt Lanz (8 mm ID)	2/3	2/3	3/3	3/3	3/3	87
Portex Soft Seal (8 mm ID)	2/3	2/3	1/3	0/3	1/3	40
Portex profile (8 mm ID)	0/3	3/3	3/3	0/3	1/3	47
Bivona Aircuf (8 mm ID)	3/3	2/3	3/3	0/3	0/3	53
Bivona Fomecuf (7 mm ID)	3/3	1/3	0/3	0/3	0/3	27
Shiley ( № 4)	3/3	3/3	0/3	0/3	0/3	40
Shiley (№ 6)	0/3	1/3	1/3	0/3	1/3	20
Shiley (№ 8)	2/3	3/3	1/3	0/3	2/3	53
LVLP (8 mm ID)	0/3	0/3	0/3	0/3	0/3	0

Таблица 2. Стандартизированный динамический тест с использованием трахей свиньи.

	Трахея А (2.45 см)	Трахея B (2.0 см)	Трахея C (1.7 см)	Трахея D (1.6 см)	Трахея E (1.5 см)	Протекание краски, %
Sheridan CF (8 mm ID)	3 /3	3/3	1/3	3 /3	2 /3	80
Mallincrodt Lanz (8 mm ID)	3 /3	3 /3	3/3	3/3	3/3	100
Portex Soft Seal (8 mm ID)	3 /3	3 /3	1/3	2 /3	3 /3	93
Portex profile (8 mm ID)	3 /3	3/3	3/3	3 /3	3 /3	100
Bivona Aircuf (8 mm ID)	3/3	3 /3	3/3	3 /3	2 /3	80
Bivona Fomecuf (7 mm ID)	3/3	3 /3	0/3	0/3	0/3	40
Shiley ( № 4)	3/3	3/3	0/3	0/3	0/3	40
Shiley (№ 6)	2 /3	3 /3	1/3	3 /3	2 /3	80
Shiley (№ 8)	3 /3	3/3	1/3	3 /3	3 /3	100
LVLP (8 mm ID)	0/3	0/3	0/3	0/3	0/3	0

Исследование пациентов под наркозом

Статический тест. Перед манипуляцией с трубкой протекание манжет LVLP составило 0%, а манжет Sheridan CF HVLP – 22% (р = 0.052) (Таблица 3).

Манипуляционный тест с трубкой. После манипуляций с интубационной трубкой протекали 5% манжет LVLP и 67% манжет Sheridan CF HVLP (р = 0.001) (Таблица 3).

Таблица 3. Исследование пациентов под наркозом

	Статический тест	Стандартный динамический тест
манжета Sheridan HVLP (п = 18)	4	12a
манжета Silicone LVLP (п = 20)	0	1a

Протекание краски у пациентов под наркозом через интубационные трубки с манжетами большого объёма, низкого давления (HVLP) и маленького объёма, низкого давления (LVLP)

ar = 0.0001

Критические пациенты с трахеостомическими трубками

У 16 пациентов было выполнено 67 определений (Таблица 4). В группе HVLP не получились 49% из всех определений (1 или больше неудачных попыток у семи из десяти пациентов). В группе LVLP неудачных определений не было (0%) (определения удалось сделать у всех 6 пациентов; р = 0.01). В шестнадцати (57%) из полученных определений в группе LVLP продемонстрировано проникновение краски в гортань без лёгочной аспирации (краска обнаружена в подсвязочном пространстве).

Рисунок 2 представляет графический обзор пяти исследований.

Таблица 4. Исследование пациентов, получающих интенсивную терапию.

	Portex Soft Seal (HVLP) манжета (n = 39)	Silicone (LVLP) манжета (n = 28)
аспирация	19a	0a
отсутствие аспирации	20	28

Эпизоды аспирации у пациентов, получающих интенсивную терапию, через интубационные трубки с манжетами большого объёма, низкого давления (HVLP) и маленького объёма, низкого давления (LVLP).

ar= 0.01

Рисунок 2. Обзор результатов. *р < 0.05. HVLP – интубационные трубки с манжетами большого объёма и низкого давления, LVLP – интубационные трубки с манжетами маленького объёма и низкого давления

---

ОБСУЖДЕНИЕ

Манжета LVLP уменьшала лёгочную аспирацию в испытательных моделях трахеи свиньи, а также у пациентов под наркозом и у пациентов, нуждающихся в интенсивной терапии. Это происходило потому что в стенке манжеты LVLP нет складок, по которым протекает жидкость, и которые есть в манжете HVLP.

Существует четыре механизма возникновения пневмоний у пациентов на ИВЛ: аспирация (минуя манжету), вдыхание (через интубационную трубку), гематогенное распространение и контактный путь; однако аспирация выделений колонизированного верхних отделов дыхательных путей и пищеварительного тракта (желудок, глотка, синусы и дентиция) являются ведущей причиной вентиляционно-ассациированных пневмоний (ВАП) (возможно более корректно будет называть их интубацинно-ассоциированные пневмонии) (7, 15, 16). На самом деле, меры по уменьшению орофарингеальной аспирации и деконтаминации этих выделений оказываются эффективными в уменьшении ВАП и повышают выживаемость (17, 18).

Загрязнение трахеи осуществляется и благодаря периодическому снижению давления в манжете и аспирации через адекватно раздутую манжету интубационной трубки через складки в стенке манжеты (3 – 5, 7). Складки в манжете HVLP не всегда позволяют протекать краске, как это показано в данном анестезиологическом исследовании. Это происходит при точном соответствии размеру трахеи (остаточный диаметр трахеи совпадает с настоящим остаточным диаметром манжеты), частота аспирации также может зависеть от вязкости выделений, положительного давления в конце выдоха, периодической вентиляции с положительным давлением и положения пациента (8). Теоретически, нагревание манжет HVLP до комнатной температуры могло бы уменьшить или разгладить складки; однако этого не происходило в период от 2-х до пяти дней у пациентов с установленной интубационной трубкой Portex Profile (4). Ранее мы продемонстрировали, что каналы в стенке манжеты можно временно заблокировать с помощью водорастворимого геля, которым обрабатывается манжета перед интубацией (9). Эффект не обеспечивает 100% защиту, не продолжителен у пациентов, нуждающихся в интенсивной терапии, и на него нельзя рассчитывать. Смещение интубационной трубки в особенности увеличивало частоту аспирации в анестезиологической группе HVLP (с 22% до 67%). Это может объяснить, почему аспирация чаще случается у тяжёлых пациентов, чем у пациентов во время рутинного наркоза, когда движения пациента относительно интубационной трубки можно минимизировать. Манжета LVLP постоянно предотвращала аспирацию, даже во время смещения интубационной трубки.

Единственный неудачный случай с манжетой LVLP в анестезиологическом исследовании возможно был связан со случайной временной эндобронхиальной интубацией, но это также могло быть вызвано преходящим и не выявленным снижением давления в манжете, или же действительной неспособностью манжеты предотвратить протекание. В анестезиологическом исследовании не использовался защитный ограничитель, и мы считаем, что это могло помочь предотвратить как спонтанную экстубацию, так и случайную периодическую эндобронхиальную интубацию у пациентов, нуждающихся в интенсивной терапии. В исследовании, касающемся интенсивной терапии, в особенности, когда использовался ограничитель (на трахеостомической трубке), аспирация была предотвращена полностью и более длительный промежуток времени. Частота спонтанных экстубаций в палатах интенсивной терапии может доходить до 8%, увеличивая время госпитализации и риск ВАП (19). В этом исследовании аспираций не было в группе пациентов, нуждающихся в интенсивной терапии, но изучение было ограничено тем, что манжета LVLP формально не была протестирована более длительный период времени. В нашем клиническом опыте эта манжета использовалась для пролонгированной вентиляции, и аспирация могла бы случиться, если бы произошло случайное удаление трахеостомической трубки, эндобронхиальная интубация или бы неожиданно упало давление в манжете. Снижение давления в манжете в период пролонгированной интубации предотвращалось постоянным использованием устройства, контролирующего давление и обеспечивающего плотный контакт и снимающего потребность в использовании трёхходовых переходников в коннекторных трубках. Важным качеством этого устройства является то, что если источник питания отключается, манжета не сдувается, и раздаётся сигнал тревоги. Манжета сдувается при разъединении трубок устройства постоянно контролирующего давление, но при этом значительной аспирации не происходит, если подсвязочное пространство регулярно санируется. На сегодняшний день, самый длинный период вентиляции составил 28 дней, и это было без очевидной аспирации. В предыдущих исследованиях (с ранними прототипами манжеты LVLP) аспирация краски предотвращалась до 7 дней у пациентов, нуждающихся в интенсивной терапии при использовании манжет и LVLP, и HVLР, постоянно поддерживаемых в раздутом состоянии (4, 10).

Повреждение стенки трахеи является осложнением длительной интубации с раздутой манжетой. В протокол исследования не была включена бронхоскопия и рентгеновские снимки из-за принятия пациентом и стоимости. Однако, все пережившие исследование пациенты, которым проводилась интубация либо манжетой LVLP, либо HVLP прошли клиническое обследование после выписки из стационара, и не было выявлено респираторных симптомов подозрительных на стеноз трахеи.

Следующим недостатком дизайна исследования был различный внешний вид интубационных трубок, поэтому были трудности с независимой оценкой. Чтобы уменьшить это отклонение в анестезиологическом исследовании устанавливался катетер для трахеальной санации, и наличие краски регистрировалось независимым наблюдателем, который не был в курсе того, какая интубационная трубка использовалась.

Частота ВАП у тяжёлых пациентов составляющая 10 – 25%, увеличивает сроки госпитализации, стоимость и смертность до 5 – 26% (20). В недавних исследованиях также продемонстрировано увеличение стоимости лечения в связи с развитием ВАП. Доктора Shorr и Wunderink в своей статье в Critical Care Medicine утверждали, что «даже крайне полезные превентивные вмешательства вероятно приводят к значительным сбережениям средств» и уменьшают смертность (21).

Пришло время рассмотреть замену стандартной интубационной трубки на трубку, созданную для того, чтобы минимизировать множественные факторы риска, которые вызывают ВАП.

Дизайн интубационной трубки мог бы учитывать пять важных факторов риска:

1. Уменьшения протекания через манжету.
2. Поддержание давления в манжете (относительным риском развития ВАП является невозможность поддержания давления более 20 см водн ст = 4.23) (14).
3. Минимизация выделений при помощи их аспирации из подсвязочного пространства (уменьшение частоты ВАП на 50%) (21 – 25).
4. Предотвращение смещения трубки и спонтанной экстубации (относительный риск ВАП = 5.3) (18).
5. Минимизация образования налётов и окклюзия интубационной трубки (абсолютный риск не определён)
   

Предотвращение протекания манжеты достигается при помощи соответствующей установки манжеты LVLP как показано в этом исследовании.

Rello и соавт. (15) обнаружили, что постоянное давление внутри манжеты менее 20 см водн ст у пациентов, не получающих антибиотики. Был непосредственно связан с развитием пневмонии. Рассуждая логически, для того, чтобы уменьшить аспирацию выделений, манжета LVLP должна поддерживаться в раздутом состоянии всё время. Поддержание давления в манжете с периодическим его измерением и раздуванием заново не сравнивалось в контролируемом исследовании с возможным уменьшением риска ВАП. Однако известно, что практика мониторирования давления в манжете различна, и в практике интенсивной терапии мониторирование не часто используется как рутинный метод (22 – 24). Сама по себе техника измерения давления в манжете не достаточно отработана, и у трети пациентов происходит недо- или переоценка данных (25).
Дренирование выделений из подсвязочного пространства, продемонстрированное в пяти исследованиях (три из которых являются статистически значимыми), уменьшало частоту ВАП (26 – 30). Интубационная трубка Mallinckrodt Hi-Lo Evac однако не является идеальной, поскольку порт имеет тенденцию к закупорке при засасывании слизистой трахеи, становясь несостоятельным у некоторых пациентов на некоторое время. У овец, подвергающихся продолжительному отсасыванию из подсвязочного пространства, на слизистой трахеи остаются глубокие травмы (31, 32). Прерывистое отсасывание может быть безопаснее, поскольку на слизистую трахеи будет только временно действовать отрицательное давление. В прерывистом отсасывании мало смысла, когда используется манжета, которая постоянно протекает, и в лучшем случае оно только уменьшит объём выделений. Однако целесообразно использовать эту методику с манжетой LVLP, так как аспирация предотвращается между эпизодами дренирования подсвязочного пространства. При использовании манжеты LVLP также возможно промывание подсвязочного пространства, если приняты меры, позволяюшие обеспечить промывание под давлением, не превышающим давление стенки трахеи (30 см водн ст, или 22 мм рт ст).

Плёнкообразование в дистальной части интубационной трубки зависит от времени и является постоянным источником инфекции, который может вызвать контаминацию нижние дыхательные пути и сузить просвет вплоть до окклюзии интубационной трубки (33 – 37). Внутренняя поверхность трубки LVLP покрыта медицинским гладким покрытием, которое минимизирует адгезию биологического материала.

В дизайне интубационной трубки LVLP учтены многие факторы риска. Можно ожидать, что уменьшение каждого из факторов риска будет по крайней мере частично обладать аддитивным эффектом. Высокая стоимость лечения ВАП означает, что даже незначительная польза вызывает огромное снижение стоимости (21), и это оправдывает высокую цену на интубационные трубки LVLP. Например, если принять во внимание, что частота ВАП в общих палатах интенсивной терапии составляет 20% и относительный уровень смертности – 25%, а дополнительная стоимость при условии развития ВАП составляет 10000$. Если бы предполагалось, что все пациенты были бы обеспечены улучшенной интубационной трубкой, стоимостью 100$, тогда для того, чтобы стоимость была средней, нужно только уменьшить частоту на 1 - 19%.

Лёгочную аспирацию можно предотвратить при помощи манжеты маленького объёма с низким давлением, если её постоянно и правильно раздувать в трахее интубированного пациента

Последующая оценка интубацинной трубки LVLP должна включать изучение пользы, которую приносит эта интубационная трубка – а именно предотвращение аспирации, поддержание давления в манжете, удаление выделений в подсвязочном пространстве, уменьшение потенциального плёнкообразования и снижение частоты спонтанных экстубаций. Что важно, в результате этого уменьшаются сроки госпитализации, уменьшение спонтанных экстубаций, уменьшение аспирации, снижение смертности и стоимости, в большей степени, чем неточные исходы в виде снижения ВАП. Исходы, относящиеся к отдельным компонентам общего ухода, также должны быть изучены.

Например, надёжно ли достигнутое предотвращение аспирации с манжетой/устройством, постоянно контролирующим давление, без контроля обстановки в клиническом исследовании? Существует потенциальный аддитивный эффект прерывистого дренирования подсвязочного пространства, и как показывает наша практика, периодическое промывание подсвязочного пространства способствует поддержанию чистоты верхних дыхательных путей. Остаётся неизвестным, уменьшается ли плёнкообразование благодаря покрытию на внутренней поверхности трубки. Будущие исследования могли бы также изучить образование плёнок на трубках с этим покрытием и без него. Также можно изучить потенциальное уменьшение частоты случайных экстубаций с защитной фланговой системой, которая является интегральной частью трубки.

Подводя итоги, мы показали в жёсткой модели трахеи уменьшение частоты протекания от 100% при использовании манжеты HVLP до 0% при использовании манжеты LVLP. В модели трахеи свиньи – уменьшение частоты протекания от 44% (перед смещением трубки ) и 79% (после смещения трубки) в группе HVLP до 0% в группе LVLP. У пациентов под наркозом было отмечено уменьшение протекания от 22% (перед смещением трубки) и 67% (после смещения трубки) в группе HVLP до 5% в группе LVLP. У пациентов в критическом состоянии – уменьшение частоты протекания от 49% в группе HVLP до 0% в группе LVLP.

---

ВЫВОДЫ

Лёгочную аспирацию можно предотвратить при помощи манжеты маленького объёма с низким давлением, если её постоянно и правильно раздувать в трахее интубированного пациента. В противоположность этому, лёгочная аспирация обычно случается у пациентов, находящихся в критическом состоянии, с установленной и правильно раздутой манжетой HVLP , что вызывает ВАП и увеличивает заболеваемость и смертность. Возможно, более высокая стоимость интубационной трубки LVLP могла бы требовать выбора её использования у пациентов с высоким риском ВАП, таких как находящихся в критическом состоянии, а также в случае неотложных операций с высоким риском и альтернативных операций.

---

ПРИЛОЖЕНИЕ

Интубационные и трахеостомические трубки были созданы с учётом некоторых из многих факторов риска лёгочной аспирации и/или возникновения вентиляционно-ассоциированных пневмоний у пациентов, нуждающихся в интенсивной терапии.

Интубационная трубка LVLP

Интубационная трубка сделана из силикона и укреплена проволочным каркасом (Рисунок 3).

Рисунок 3. Интубационная трубка с маленьким объёмом и низким давлением (LVLP). a) манжета LVLP b) подсвязочный дренаж и канал для промывания c) три дистальных подсвязочных порта d) регулируемый ограничитель и блокатор прикусывания e) трубка для раздувания, которая присоединяется к постоянному устройству, регулирующему давление f) атравматичный конец, способствующий интубации при помощи бужа или заменителя трубки

Трубка эластичная, в ней нет изгибов, и она оснащена бужом, который способствует как интубации во время ларингоскопии, так и замене трубки. Трубка состоит из следующих деталей.

Манжета. Манжета создана для предотвращения аспирации, которая случается при использовании манжет HVLР, что является ключевым моментом в патогенезе вентиляционно-ассоциированной пневмонии (Рисунок 3). Манжета LVLP имеет преимущества перед манжетой LVHP, поскольку манжета LVLP позволяет точно контролировать давление на стенку трахеи, тогда как манжета LVHP не имеет этих качеств и может вызвать повреждение трахеи. Манжета LVLP сделана из силикона , который очень податлив, принципы его функционирования были описаны ранее (10, 11). Раздувание манжеты характеризуется тем, что в диапазоне диаметров трахеи взрослого, давление в манжете остаётся почти постоянным (плато) на уровне 33 – 37 мм рт ст (45 – 50 см водн ст). Когда давление в манжете поднимается выше уровня плато, давление стенки трахеи растёт в линейной зависимости. После интубации трахеи внутри манжеты поддерживается давление 55 – 58 мм рт ст и создаёт ответное давление стенки трахеи 18 – 22 мм рт ст (25 – 30 см водн ст). Это происходит потому, что только определённая часть внутриманжетного давления передаётся на слизистую трахеи. Таким образом, давление стенки трахеи можно легко поддерживать на приемлемом уровне (например, ниже давления перфузии слизистой) в трахее взрослого человека при определённом давлении внутри манжеты (55 – 58 мм рт ст или 75 – 80 см водн ст).

Постоянное устройство, контролирующее давление. Силикон склонен к тому, чтобы медленно пропускать воздух с течением времени, и поэтому для длительного использования применяется постоянное устройство, контролирующее давление, для обеспечения непрерывного раздувания манжеты и защиты дыхательных путей (Рисунок 4). Жизненно важно, чтобы выделения над манжетой, от которых защищено трахеобронхиальное дерево при помощи манжеты LVLP , периодически не проникали через манжету в момент случайного сдувания манжеты. Постоянное устройство, контролирующее давление было создано для того, чтобы непрерывно поддерживать давление в манжете на безопасном уровне. Это устройство откалибровано так, чтобы показывать клиницисту давление стенки трахеи. Оно не равняется давлению внутри манжеты, потому что манжета даже не касается стенки трахеи (давление стенки трахеи = 0) пока в манжете не будет достигнуто давление ? 33 мм рт ст. После этого давление стенки трахеи поднимается пропорционально давлению внутри манжеты (10, 11). Рассчитанное давление стенки трахеи по умолчанию составляет 20 мм рт ст, что достигается подъёмом давления внутри манжеты до 50 мм рт ст (Рисунок 3).

Рисунок 4. Постоянное устройство, контролирующее давление, используемое с интубационными трубками с манжетами маленького объёма и низкого давления и с трахеостомическими трубками.

Подсвязочные порты. В анестезиологическом исследовании использовался отдельный наружный подсвязочный порт для стандартизации инстилляции краски как в группе LVLP, так и в группе HVLP (рисунок 3). Трубка оснащена тройным подсвязочным портом, для обеспечения периодического удаления выделений, которые собираются с течением времени в подсвязочном пространстве над манжетой.

Неадгезивное покрытие внутренней поверхности трубки. Внутренняя поверхность покрыта материалом, который называется Parylene. Это неадгезивное биосовместимое покрытие, которое способствует прохождению катетеров для отсасывания и ингибирует фиксацию биологического материала на внутренней поверхности трубки.

Регулируемый ограничитель. Интубационная трубка имеет регулируемый ограничитель и защитную муфту/блок прикусывания (Рисунок 3). Это помогает зафиксировать трубку и создано для уменьшения смещений трубки и спонтанной экстубации. Защитная муфта расположена рядом с зубами и функционирует как блок прикусывания. Регулируемый ограничитель не использовался в анестезиологическом исследовании, потому что он затруднял доступ к полости рта для челюстно-лицевого хирурга, и исключительно без ограничителя был один возможный эпизод миграции трубки в правый главный бронх.

Трахеостомическая трубка

Трахеостомическая трубка сделана из силикона и укреплена проволочным каркасом. Её длина составляет 15 см, имеется регулируемый ограничитель. Трубка эластичная, и поэтому оснащена мягким проволочным интродьюсером.

Манжета: создана для предотвращения аспирации; идентична трахее и трахеостомической трубке

Устройство, раздувающее манжету: обеспечивает непрерывное раздувание манжеты.

Подсвязочные порты: позволяют периодически удалять выделения, скапливающиеся с течением времени в подсвязочном пространстве над манжетой

Неадгезивное покрытие внутренней поверхности: Parylene , неадгезивное биосовместимое покрытие

Регулируемый ограничитель

Благодарность

Мы благодарим Dr . Brain за экспертную оценку этой статьи и полезные советы.

---

Литература

1. Kollef MH: Prevention of hospital-associated pneumonia and ventilator-associated pneumonia. Crit Care Med 2004; 32:1396–1405
2. Olsson GL, Hallen B, Hambraeus-Jonzon K: Aspiration during anaesthesia: A computeraided study of 185,358 anaesthetics. Acta Anaesthesiol Scand 1986; 30:84–92
3. 3. Seegobin RD, Van Hasselt GL: Aspiration beyond endotracheal cuffs. Can Anaesth Soc J
   1986; 33:273–279
4. Young PJ, Basson C, Hamilton D, et al: Prevention of tracheal aspiration using the pressure-limited tracheal tube cuff. Anaesthesia 1999; 54:559–563<
5. Pavlin EG, Van Nimwegan D, Hornbein TF: Failure of a high-compliance low-pressure cuff to prevent aspiration. Anesthesiology 1975; 42:216–219
6. Ephgrave KS, Kleiman-Wexler R, Pfaller M, et al: Post operative pneumonia: A prospective study of risk factors and morbidity. Surgery 1993; 114:815–821
7. Craven DE: Prevention of hospital-acquired pneumonia: Measuring effect in ounces, pounds, and tons. Ann Intern Med 1995; 122: 229–231
8. Young PJ, Rollinson M, Downward G, et al: Leakage of fluid past the tracheal tube cuff in a benchtop model. Br J Anaesth 1997; 78: 557–562
9. Blunt MC, Young PJ, Patil A, et al: Gel lubrication of the tracheal tube cuff reduces pulmonary aspiration. Anesthesiology 2001; 95: 377–381
10. Young PJ, Burchett K, Harvey I, et al: The prevention of pulmonary aspiration with control of tracheal wall pressure using a silicone cuff: Anaesth Intensive Care 2000; 28: 660–665
11. Young PJ, Young WH: Inflation of a pressurelimited cuff inside a model trachea. Med Eng Phys 2003; 25:465–473
12. Mehta S, Myat HM: The cross-sectional shape and circumference of the human trachea. Ann R Coll Surg Engl 1984; 66:356–358
13. Young PJ, Blunt MC: Improving the shape and compliance characteristics of a high volume low pressure cuff improves tracheal seal. Br J Anaesth 1999; 83:887–889
14. Young PJ, Blunt MC: The compliance characteristics of the Portex Soft-Seal cuff improves seal against leakage of fluid in a pig trachea model. Critical Care 1999; 3:123–126
15. Rello J, Sonora R, Jubert P, et al: Pneumonia in intubated patients: Role of respiratory airway care. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154:111–115
16. Estes RJ, Meduri GU: The pathogenesis of ventilator-associated pneumonia: I. Mechanisms of bacterial transcolonization and airway inoculation. Intensive Care Med 1995; 21:365–383
17. Bonten MJ, Kollef MH, Hall JB: Risk factors for ventilator-associated pneumonia: From epidemiology to patient management. Clin Infect Dis 2004; 38:1141–1149
18. van Nieuwenhoven CA, Buskens E, Bergmans DC, et al: Oral decontamination is costsaving in the prevention of ventilatorassociated pneumonia in intensive care units. Care Med 2004; 32:126–130
19. de Lassence A, Alberti C, Azoulay E, et al: OUTCOMEREA Study Group. Impact of unplanned extubation and reintubation after weaning on nosocomial pneumonia risk in the intensive care unit: A prospective multicenter study. Anesthesiology 2002; 97: 148–156
20. Collard HR, Saint S, Matthay MA: Prevention of ventilator-associated pneumonia: An evidence- based systematic review. Ann Intern Med 2003; 138:494–501
21. Shorr AF, Wunderink RG: Dollars and sense in the intensive care unit: The costs of ventilator-associated pneumonia. Crit Care Med 2003; 31:1582–1583
22. Vyas D, Inweregbu K, Pittard A: Measurement of tracheal tube cuff pressure in critical care. Anaesthesia 2002; 57:275–277
23. Mol DA, De Villiers Gdu T, Claassen AJ, et al: Use and care of an endotracheal/tracheostomy tube cuff—Are intensive care unit staff adequately informed? S Afr J Surg 2004; 42: 14–16
24. Crimlisk JT, Horn MH, Wilson DJ, et al: Artificial airways: A survey of cuff management practices. Heart Lung 1996; 25: 225–235
25. Stewart SL, Secrest JA, Norwood BR, et al: A comparison of endotracheal tube cuff pressures using estimation techniques and direct intracuff measurement. AANA J 2003; 71: 443–447
26. Mahul P, Auboyer C, Jospe R, et al: Prevention of nosocomial pneumonia in intubated patients: Respective role of mechanical subglottic secretions drainage and stress ulcer prophylaxis. Intensive Care Med 1992; 18: 20–25
27. Valles J, Artigas A, Rello J, et al: Continuous aspiration of subglottic secretions in preventing ventilator-associated pneumonia. Ann Intern Med 1995; 122:179–186
28. Bo H, He L, Qu J: Influence of the subglottic secretion drainage on the morbidity of ventilator associated pneumonia in mechanically ventilated patients. Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi 2000; 23:472–474
29. Smulders K, van der Hoeven H, Weers- Pothoff I, et al: A randomized clinical trial of intermittent subglottic secretion drainage in patients receiving mechanical ventilation. Chest 2002; 121:858–862
30. Kollef MH, Skubas NJ, Sundt TM: A randomized clinical trial of continuous aspiration of subglottic secretions in cardiac surgery patients. Chest 1999; 116:1339–1346
31. Berra L, De Marchi L, Panigada M, et al: Evaluation of continuous aspiration of subglottic secretion in an in vivo study. Crit Care Med 2004; 32:2071–2078
32. Berra L, Panigada M, De Marchi L, et al: New approaches for the prevention of airway infection in ventilated patients. Lessons learned from laboratory animal studies at the National Institutes of Health. Minerva Anestesiol 2003; 69:342–347
33. Shah C, Kollef MH: Endotracheal tube intraluminal volume loss among mechanically ventilated patients. Crit Care Med 2004; 32: 120–125
34. Adair CG, Gorman SP, Feron BM, et al: Implications of endotracheal tube biofilm for ventilator-associated pneumonia. Intensive Care Med 1999; 25:1072–1076
35. Inglis TJ: New insights into the pathogenesis of ventilator-associated pneumonia. J Hosp Infect 1995; 30:409–413
36. Berra L, De Marchi L, Yu ZX et al: Endotracheal tubes coated with antiseptics decrease bacterial colonization of the ventilator circuit, lungs, and endotracheal tube. Anesthesiology 2004; 100:1446–1456
37. Cohen IL, Weinberg PF, Fein IA, et al: Endotracheal tube occlusion associated with the use of heat and moisture exchangers in the intensive care unit. Crit Care Med 1988; 16: 277–279 Crit Care Med 2006 Vol. 34, No. 3 639