Оружие против пандемий

Примерно у каждого пятого инфицированного коронавирусом из-за поражения легких развивается дыхательная недостаточность, многим требуется интенсивная терапия, а некоторым искусственная вентиляция легких (ИВЛ), зачастую длительная – до нескольких недель. Таких больных много, они исчерпывают резерв аппаратов ИВЛ, и врачи вынуждены выбирать, кому помочь, а в отделениях реанимации и интенсивной терапии, переполненных пациентами с COVID-19, не остается места для обычных больных. Многим из выживших после COVID-19 нужны респираторная поддержка и реабилитация, в том числе с использованием «вспомогательных» и «тренирующих» режимов ИВЛ.

Так что один из ключей к победе над COVID-19 – общедоступная (недорогая), эффективная и безопасная ИВЛ, которую можно проводить в обычных палатах или на дому силами неквалифицированного персонала. Увы, общепринятая сегодня технология PPV (positive pressure ventilator) не такова. Аппараты PPV создают положительное давление в дыхательных путях – грубо говоря, вдувают воздух в легкие – и поэтому требуют герметичного соединения аппарата с пациентом через трубку, установленную в трахею (интубация).

Вообще сомнительна эффективность PPV для лечения пациентов с COVID-19: он дает очень высокую (по данным некоторых авторов, более 80%) летальность. У врачей складывается устойчивое впечатление, что PPV приносит ковидным больным больше вреда, чем пользы, что обусловлено спецификой поражения легочной ткани. Больная, она становится крайне уязвимой и страдает даже от самых нежных режимов вдувания воздуха. Отсюда стремление врачей откладывать инвазивную ИВЛ до последнего. Но отсрочка ИВЛ может вызвать тяжелое, зачастую необратимое повреждение других органов и тканей – от нехватки кислорода. Так что на ИВЛ зачастую попадают больные уже в критическом состоянии, что ухудшает их прогноз.

Антифизиологический характер PPV (активное вдувание воздуха в легкие взамен его пассивного следования вслед за расширением грудной клетки и сокращением диафрагмы при самостоятельном дыхании) делает его крайне опасным методом. PPV – причина множества осложнений ИВЛ: угнетения кровообращения, разрывов ткани легких и т. д., такая ИВЛ опасна для пациентов пожилых и с тяжелыми сопутствующими заболеваниями. Использование PPV возможно только в специализированных отделениях интенсивной терапии, требует квалифицированного персонала, обеспечения медицинскими газами, мониторинга жизненно важных функций, медикаментозного сна и искусственного паралича мускулатуры. Обездвиженным пациентам нужен сложный уход, профилактика и лечение септических осложнений и пролежней. Необходимые при такой ИВЛ интубация трахеи, обработка (санация) дыхательных путей и периодическая разгерметизация дыхательного контура (замена трубок, канюль, фильтров) дают наивысший риск заражения персонала COVID-19.

Даже развитые страны не могут быстро удовлетворить пандемический спрос на ИВЛ. С одной стороны, это требует пропорционально увеличить количество квалифицированного персонала, подготовка которого требует ресурсов и времени. С другой стороны, аппараты PPV – дорогие (несколько десятков тысяч долларов), сложные (1500 деталей) устройства, надежность которых сопоставима с продукцией аэрокосмической промышленности, их изготовление требует крупных капиталовложений, высокой культуры производства, мощной научной базы, вышколенного персонала и сверхнадежных поставщиков.

И еще одно: сегодня колоссальные ресурсы будут потрачены на огромное количество аппаратов PPV, но что с ними делать после пандемии? Для реабилитации и поддержки пациентов в обычных палатах и в домашних условиях они совершенно не годятся.

В развитых странах растет интерес к исторически более старой, менее опасной и более дешевой неинвазивной технологии ИВЛ – методом создания отрицательного давления в дыхательных путях (negative pressure ventilator, NPV, так называемая технология Iron Lung, «железные легкие»).

Ее суть – помещение грудной клетки пациента или всего тела (кроме головы) в замкнутый герметический резервуар, где создается разряжение. Грудной клетке приходится расширяться – почти как при обычном вдохе. Снижается кислородная цена дыхания (больной не тратит силы на дыхательные движения), улучшаются вентиляция легких и газообмен, нет нужды в интубации, медикаментозной коме и обездвиживании, пациенты могут взаимодействовать с медработниками и общаться с родственниками, активно помогать при уходе.

Технология NPV разработана в начале XX в. Пик популярности «железных легких» пришелся на пандемию полиомиелита в 1950-х гг. Тогда для спасения огромного числа утративших способность к самостоятельному дыханию пациентов (в основном детей) потребовалось в кратчайшие сроки запустить массовое производство относительно недорогих, простых в использовании, безопасных и надежных аппаратов NPV, обслуживать которые могли бы даже родственники, люди без медицинского образования. Эти аппараты могут работать не только без медицинского кислорода, но даже без электричества – у них есть механический привод!

Технология NPV спасла десятки тысяч жизней, огромное число не восстановивших (полностью или частично) способность к дыханию жертв полиомиелита получили возможность жить и даже работать в течение многих десятилетий. Австралийка Джун Миддлтон была занесена в Книгу рекордов Гиннесса как человек, который провел самое долгое время на ИВЛ – более 60 лет. Став массовым медицинским прибором, «железные легкие» оставили след и в культуре – в фильме братьев Коэн «Большой Лебовски» многие наверняка помнят сцену с аппаратом NPV.

В СССР метод NPV не получил распространения, в России к нему относятся как к анахронизму. Благодаря сотрудничеству советского вирусолога Михаила Чумакова и американского ученого Альберта Сейбина Советский Союз избежал эпидемии полиомиелита и не столкнулся с необходимостью обеспечивать ИВЛ огромному числу больных. А потом NPV проиграл PPV в эффективности при лечении синдрома «жестких легких» – острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), он чаще всех прочих легочных патологий осложняет течение болезней и травм. При ОРДС легкие теряют эластичность и плохо тянутся вслед за расширением грудной клетки, и вдувание воздуха (PPV) эффективнее «железных легких». Поэтому сегодня в России нет квалифицированных специалистов и ученых, имеющих опыт работы с технологией NPV.

В развитых странах аппараты NPV до сих пор применяются как в интенсивной терапии, так и для ИВЛ в домашних условиях, особенно у больных с центральными и периферическими нарушениями дыхания. Регулярно выходят научные статьи и обзоры.

Пандемия COVID-19 стала причиной роста интереса к этой старой, надежной и проверенной технологии ИВЛ. Оказалось, что пораженные коронавирусом легкие остаются мягкими и эластичными, позволяя использовать физиологический режим NPV, можно использовать его медицинские, экономические и этические преимущества.

Во-первых, бережное отношение NPV к легочной ткани и отсутствие негативного влияния на кровообращение. Можно начать ИВЛ как можно раньше без риска для легких даже у самых пожилых пациентов, снизить количество больных на PPV и сократить летальность.

Во-вторых, сохранение сознания и активности пациентов, ненужность медикаментозной комы и искусственного паралича, возможность больных контактировать с врачами и родственниками, помогать при уходе и повороте в прон-позицию.

В-третьих, ненужность интубации трахеи, регулярной санации «открытых» дыхательных путей и периодической разгерметизации дыхательных путей в сочетании с возможностью выдоха через маску: снижение риска заражения персонала.

В-четвертых, физиологический характер NPV, который ускоряет, облегчает и удешевляет респираторную реабилитацию.

В-пятых, дешевизна аппаратов NPV, их мобильность и простота: они же не нуждаются в специализированном персонале и могут работать как в палатах, так и в домашних условиях.

В-шестых, снова простота: аппараты NPV состоят из небольшого числа деталей, а число движущихся частей сведено к минимуму. Отсюда высокая надежность, большой ресурс работы, дешевизна ремонта и обслуживания. Производство не требует импортных комплектующих и может быть быстро организовано даже в примитивных технологических условиях.

В-седьмых, после окончания пандемии COVID-19 парк этих машин может быть использован точно так же, как он использовался после пандемии полиомиелита, – для решения проблемы продленной (в том числе пожизненной) ИВЛ на дому у пациентов с нарушениями дыхания. Для России эта проблема крайне актуальна.

В Великобритании разработан современный аппарат NPV типа «кираса»: он весит всего 3,6 кг, в его создании участвовали ученые, врачи и даже медсестры, предприятия военной промышленности, Национальная служба здравоохранения и Уорикский университет. В мае начались клинические испытания, в финансировании принимает участие фонд семьи Стивена Хокинга – выдающийся ученый сам пользовался ИВЛ. Цель проекта – не извлечение прибыли, а общедоступность нового аппарата во всех странах мира по приемлемым ценам для борьбы как с COVID-19, так и с другими заболеваниями, требующими поддержки дыхания. Проект ищет партнеров (влиятельных лиц, медиков, инженеров и производителей) в каждой стране, почему бы и России не принять участие? Собственного опыта и специалистов по NPV у нас пока нет.

Будет ли эффективным возвращение «железных легких» в строй, оправданны ли надежды и усилия энтузиастов, которые предлагают пересмотреть взгляды на старую технологию? Это покажут клинические испытания, результаты которых появятся в скором времени.