Wentylacja zsynchronizowana z uciskami klatki piersiowej (=CCSV) to tryb wentylacji, który został opracowany wyłącznie do celów resuscytacji.

CCSV stosuje mechaniczny oddech zsynchronizowany z każdym uciśnięciem klatki piersiowej. Dzięki tej rewolucyjnej metodzie można uniknąć wad konwencjonalnych sposobów wentylacji i poprawić wymianę gazową oraz hemodynamikę.

Aktualne wytyczne Europejskiej Rady Resuscytacji [1] zalecają podczas profesjonalnej resuscytacji krążeniowo-oddechowej (Advanced Life Support, ALS), prowadzonej bez przerw w uciskaniu klatki piersiowej, po wykonaniu intubacji przez przeszkolony personel, wentylację z częstością oddechów 10/min. To, jaką formę oddechu (ręczną czy mechaniczną) i jaki tryb wentylacji mechanicznej należy zastosować, nie było jednak przedmiotem analiz aktualnie obowiązujących wytycznych, w związku z czym w aktualnych wytycznych nie ma na ten temat wypowiedzi.

Obecnie często wprowadza się do praktyki schematy wentylacji mechanicznej, takie jak przerywana wentylacja dodatnim ciśnieniem (Intermittent Positive Pressure Ventilation – IPPV) czy wentylacja dwupoziomowa (BiLevel Ventilation – BiLevel), również podczas resuscytacji. Tryby te, nie zostały opracowane do stosowania podczas cyklicznego uciskania klatki piersiowej. Ze względu na zmniejszenie objętości gazu w układzie wentylacyjnym, powstające podczas uciskania klatki piersiowej, działanie konwencjonalnych respiratorów może zostać znacznie zakłócone i nie można już prawidłowo osiągnąć zadanych objętości lub ciśnień. Dlatego też tryb CCSV (Chest Compression Synchronized Ventilation) został opracowany specjalnie i wyłącznie do stosowania podczas resuscytacji i wykazuje niezwykle wysoki stopień niezawodności w realizacji zadanych parametrów wentylacji. Dzięki charakterystycznej dla tego schematu wentylacji synchronizacji oddechów mechanicznych z uciskami klatki piersiowej, udaje się uniknąć ewentualnych negatywnych skutków stosowania konwencjonalnych schematów wentylacji, optymalizując jednocześnie wymianę gazową i hemodynamikę. Ponieważ aktualne wytyczne Europejskiej Rady Resuscytacji nie wydają żadnych zaleceń na rzecz określonego trybu wentylacji, stosowanie CCSV podczas resuscytacji nie jest z tym sprzeczne.

Od momentu, kiedy pacjent zostanie zaintubowany dotchawiczo, wykorzystując respirator MEDUMAT Standard² ( z zakupionymi i włączonymi opcjami pomiaru przepływu i oprogramowania CCSV ) można zastosować tryb CCSV.

Zasadnicze mechanizmy resuscytacji można podzielić na kategorie wspierania hemodynamiki i wymiany gazowej. Podczas resuscytacji szczególną uwagę zwraca się na przywrócenie lub utrzymanie perfuzji, ponieważ funkcjonowanie ważnych dla życia organów bezpośrednio od niej zależy. W tym celu W. Kouwenhoven i wsp. (1960) opisali wykonywanie ręcznych ucisków klatki piersiowej, które w niezmienionej formie są obecnie nadal podstawowym elementem działań resuscytacyjnych [2]. W wyniku ucisku klatki piersiowej, a w niej serca i płuc, powstaje gradient ciśnienia, który powoduje przepływ krwi. Mechanizm ten stał się później znany jako „mechanizm pompy sercowej”.

Uciskanie klatki piersiowej odgrywa również kluczową rolę w prowadzeniu wentylacji za pomocą CCSV. W tym przypadku wykorzystywana jest jeszcze inna zasada. Szybki wzrost ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej może generować ciśnienie tętnicze. Wzrost ciśnienia tętniczego powoduje z kolei wzrost ciśnienia perfuzji serca i mózgu. Opisany mechanizm określany jest również jako „mechanizm pompy płucnej” i po bliższym przyjrzeniu się, może być również obserwowany podczas wentylacji z użyciem CCSV.

W tym przypadku szybki wzrost ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej spowodowany dostarczeniem oddechu mechanicznego synchronicznie z uciskaniem klatki piersiowej powoduje wyższe ciśnienie tętnicze w porównaniu z IPPV i BiLevel. Podsumowując, podczas resuscytacji z zastosowaniem wentylacji CCSV uzyskuje się odpowiednio wyższe ciśnienie perfuzji serca i mózgu oraz lepszą perfuzję narządów.

W odniesieniu do wymiany gazowej ,tryb CCSV powoduje lepsze utlenowanie krwi. Ponadto obserwuje się zarówno prawidłową dekarboksylację krwi, jak i prawidłową wartość pH. W kilku doświadczeniach na zwierzętach ciśnienie parcjalne tlenu w tętnicy (PaO2) było znacznie wyższe niż w przypadku stosowania trybu IPPV lub BiLevel [5] [6].

Zdefiniowany niski przepływ gazu wydechowego, który zwykle występuje na początku każdego uciskania klatki piersiowej u zaintubowanych pacjentów, jest wyzwalaczem rozpoczęcia wdechu. Czułość wyzwalacza może być ręcznie regulowana przez użytkownika. W ten sposób możliwa jest niezbędna adaptacja do szczególnych cech płuc.

W nowym trybie wentylacji CCSV oddechy mechaniczne są wykonywane jednocześnie z automatycznie lub ręcznie wykonywanymi uciśnięciami klatki piersiowej. Częstotliwość wentylacji jest więc identyczna z częstotliwością ucisków (100-120/min). W związku z tym konieczne są bardzo krótkie czasy wdechu (Tinsp = 205 ms). W celu uzyskania wdechowego przepływu gazu pomimo jednoczesnego uciskania klatki piersiowej i opisanego powyżej pozytywnego wpływu na hemodynamikę, konieczne są stosunkowo wysokie ciśnienia wdechowe do 60 mbar (por. Rycina 1). W efekcie, w zależności od stanu płuc, uzyskuje się objętości oddechowe od 100 ml do 200 ml.

Rycina: Jak działa wentylacja zsynchronizowana z kompresją klatki piersiowej (CCSV): Wentylacja jest kontrolowana ciśnieniowo z Pinsp = 60 mbar podczas fazy ucisku klatki piersiowej (Tinsp = 205 ms). Podczas fazy dekompresji nie dochodzi do wentylacji.

Wysokie ciśnienia w drogach oddechowych (> 40 mbar) regularnie i często występują podczas konwencjonalnej wentylacji w trakcie resuscytacji z powodu wentylacji prowadzonej asynchronicznie do uciskania klatki piersiowej. W pewnych okolicznościach ciśnienia te mogą nawet znacznie przekraczać 60 mbar. Ustawienie ograniczenia ciśnienia wdechowego w przypadku konwencjonalnej wentylacji IPPV zwykle nie zapobiega tym szczytom ciśnienia, ponieważ szczególnie pod koniec fazy wdechowej podana objętość oddechowa znajduje się już w płucach i nie jest w stanie uciec z bardzo szybkim wzrostem ciśnienia na początku uciskania klatki piersiowej. Może to prowadzić do niekontrolowanych skoków ciśnienia podczas wentylacji. W trybie CCSV maksymalne ciśnienia w drogach oddechowych są ograniczone do 60 mbar ze względu na synchroniczną, kontrolowaną ciśnieniem wentylację. Ponadto wentylacja odbywa się tylko przy małej objętości oddechowej wynoszącej ok. 2 ml/kg masy ciała (bw). Obciążenie objętościowe płuc pod względem volutraumy jest więc mniejsze niż podczas konwencjonalnej wentylacji z użyciem do 7 ml/kg idealnej masy ciała (IBW) z jednoczesnym uciskaniem klatki piersiowej. Ponadto podczas stosowania CCSV na modelu zwierzęcym nie obserwowano makroskopowego ani histologicznego uszkodzenia płuc. [6]

W badaniach na modelu świńskim [6, 4, 5, 7] z udziałem łącznie ponad 70 zwierząt testowych, po łącznie 30 minutach resuscytacji, nie zaobserwowano makroskopowych ani histologicznych uszkodzeń płuc, które można by przypisać zastosowaniu CCSV lub które różniłyby się od wyników dla wentylacji IPPV.

Innym powodem takiego założenia jest fakt, że podczas stosowania CCSV dostarczanie oddechu mechanicznego jest zsynchronizowane z fazą kompresji klatki piersiowej, a w konsekwencji w płucach zawsze powstaje określone ciśnienie. W przypadku stosowania konwencjonalnych schematów wentylacji, asynchroniczna insuflacja może spowodować, że płuco już wypełnione powietrzem zostanie uciśnięte przez ucisk klatki piersiowej. W porównaniu z CCSV może to nawet spowodować wyższe ciśnienie wewnątrzpłucne i potencjalnie zwiększyć prawdopodobieństwo uszkodzenia płuc.

Zalecenie by uniknąć hiperwentylacji jest oparte na dwóch hipotezach:

1. Hiperwentylacja podczas resuscytacji powoduje wzrost ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej w fazie dekompresji. Może to zmniejszyć nawrót żylny do serca. Co w konsekwencji może doprowadzić do spadku ciśnienia perfuzji mięśnia sercowego i mózgu.
2. Hiperwentylacja powoduje hipokapnię, która z kolei może mieć negatywny wpływ zarówno na ciśnienie tętnicze, jak i perfuzję mózgową.

Podczas wentylacji z użyciem trybu CCSV ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej wzrasta wyłącznie podczas uciskania klatki piersiowej, a nie w fazie dekompresji, kiedy to następuje żylny przepływ zwrotny. Zatem zmniejszenia perfuzji nie występuje. W rzeczywistości całkowita perfuzja ulega nawet poprawie.

Obliczona minutowa objętość oddechowa, w warunkach trybu CCSV faktycznie znacznie przekracza przyjęte wartości fizjologiczne. Mimo to, po odjęciu wentylacji przestrzeni martwej, efektywna objętość wentylacji pęcherzyków płucnych jest w dużej mierze identyczna jak w przypadku wentylacji IPPV z objętością oddechową 7 ml/kg i częstotliwością wentylacji 10/min. Potwierdzają to również dane eksperymentalne, które dokumentują normokapnię w warunkach CCSV. [6]

Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że zastosowana minutowa objętość oddechowa prowadzi do poprawy utlenowania i normokapnii, a zmierzona objętość oddechowa zawsze była większa od objętości przestrzeni martwej. [6] [5]

W związku z tym można przyjąć, że CCSV powoduje adekwatną wentylację, a nie tylko wentylację przestrzeni martwej.

Stosowanie CCSV jest możliwe i zatwierdzone tylko u pacjentów o masie ciała co najmniej 10 kg.

Podczas resuscytacji najlepiej dążyć do wysokiego PaO2, ponieważ nawet przy najlepszej możliwej kompresji klatki piersiowej dochodzi do znacznego obniżenia rzutu serca i perfuzji tkankowej, zwłaszcza mózgu. Nawet przy optymalnej wentylacji trybem CCSV i FiO2 równym 1,0, podczas resuscytacji w tkance mózgowej mierzy się tylko normalne lub nieznacznie podwyższone wartości tkankowego nasycenia tlenem, tak że nie ma ryzyka hiperoksji. Po powrocie spontanicznego krążenia (return of spontaneous circulation, ROSC), we wczesnej fazie reperfuzji wartość tkankowego wysycenia tlenem w mózgu już jednak znacznie wzrasta, dlatego po ROSC, przy bezpiecznie mierzonych wartościach SpO2, należy unikać SpO2 powyżej 98%.

W przypadku CCSV stosuje się jedynie niskie wartości PEEP, poniżej 5 mbar, dzięki czemu nie dochodzi do negatywnego wpływu na powrót żylny. Ze względu na wyjątkowo dobre utlenowanie w CCSV, w zasadzie nie jest wymagane PEEP, jednak w niektórych przypadkach, takich jak np. przedłużająca się resuscytacja lub obrzęk płuc, niskie PEEP poprawia zachowanie trigera z CCSV poprzez zwiększenie czynnościowej pojemności zalegającej.

Z powodu zwiększonego ciśnieniu w drogach oddechowych, CCSV wymaga szczelnie zabezpieczonych drogi oddechowej, aby w pełni rozwinąć swój efekt. Z tego powodu zaleca się regularne stosowanie CCSV tylko w połączeniu z intubacją dotchawiczą lub uszczelnioną kaniulą tracheostomijną.

CCSV pracuje z wysoką częstotliwością wentylacji i niską objętością oddechową, która jednak jest większa niż czysta objętość przestrzeni martwej. Tworzy to efektywną minutową objętość oddechową pęcherzyków płucnych, która jest podobna do wartości IPPV. Jest to wystarczające do eliminacji odpowiedniej ilości CO2.