适应性支持通气在心脏瓣膜置换术后患者快通道脱机中的应用＊

张 洪 卢年芳 郑瑞强

1 江苏省泰兴市第二人民医院ICU，225411 2 江苏省苏北人民医院＆扬州大学临床医学院ICU

心脏手术快通道是使用恰当的方法，对于不太复杂的外科心脏手术争取在手术后早期（1～6h）脱机拔管，缩短ICU停留时间，缩短住院时间，以求能够改善患者预后，从而降低住院费用［1］。为实现心脏手术后快通道，目前使用的主要措施有：使用半衰期短的麻醉药物，降低体外循环深低温程度、降低体外循环时间和制定手术后的标准临床路径等［2～4］。但术后使用恰当的呼吸机模式去实现心脏术后快通道的国内外研究不多。笔者此前的研究表明，适应性支持通气模式能减少心脏术后患者机械通气时间，能否加快非复杂心脏术后患者快通道的成功率有待于进一步的研究。心脏瓣膜病是最常见的心脏病之一，而心脏瓣膜置换术是治疗心脏瓣膜病最有效的方法，该技术已非常成熟。本研究则通过研究ASV对心脏瓣膜手术后患者快通道成功率、血流动力学、呼吸动力学的影响，从而为非复杂心脏手术后患者寻找一个更加合适的脱机模式。

1 资料与方法

1.1 病例选择

1.1.1 入选标准。年龄＞18岁，体外循环行二尖瓣置换术或主动脉瓣置换术患者，术前无肺部感染征象、无肝肾功能不全等情况。

1.1.2 排除标准［5］。术前排除标准：年龄≥80岁，术前心功能检查（超声心动图是左心射血分数＜30%），有慢性阻塞性肺病病史且需要解痉治疗者，肾功能衰竭（CRE≥200μmol／L），肝脏功能不全（AST或ALT＞150IU／L），有中风病史和癫痫发作病史者；术后排除标准：术后因手术并发症要再次手术，术后大出血，术后低氧血症（氧合指数＜150mmHg），术后出现心功能衰竭而需要大剂量的血管活性药物［去甲肾上腺素＞20μg／min，或者多巴酚丁胺＞20μg／（kg·min），或者多巴胺＞20μg／（kg·min）］或IABP进行治疗。

1.2 临床资料 依据上述标准，将2007年1月－2013年12月入住我院重症监护病房，体外循环行单瓣膜置换术58例患者纳入研究。使用随机数字表随机分为ASV组和SIMV－PSV组，最后符合条件的患者ASV组26例，SIMV－PSV组27例，分别给予适应性支持通气和同步间歇指令通气－压力支持通气两种模式，并按标准的脱机程序脱机。

1.3 研究方法

1.3.1 所有患者手术中常规放置肺动脉漂浮导管行血流动力学监测。手术后入ICU治疗方案相似：输注浓缩红细胞使血红蛋白提高到10g／dl以上；术后若心功能差，可使用多巴胺或多巴酚丁胺使心输出量指数＞2.5L／（min·m2）；患者苏醒后常规镇静镇痛。

1.3.2 实验分为三个阶段：（1）ASV组：第一阶段：设置理想体重，设置分钟通气量100%MV，PEEP 4cmH2O，气 道 峰 压25mmHg（高 压 报 警35cmH2O），吸氧浓度50%，流速促发灵敏度2L／min，接上呼吸机10min后查血气分析。如果PaCO2＞50mmHg或＜38mmHg，则把分钟通气量增加或降低20%。10min后可再查血气，直到PCO2达标。当自主呼吸频率达到6次／min或更大，则进入第二阶段。查血气分析。第二阶段：设置分钟通气量至50%MV（20min后查血气），若患者不能耐受，则返回至第一阶段。第三阶段：设置分钟通气量至25%MV，20min后查血气，血气符合脱机拔管条件，则拔管。否则返回到第二阶段。（2）SIMV－PSV组：第一阶段：潮气量7ml／kg，频率12次／min，高压报警到35cmH2O，吸氧浓度50%、PEEP 5cmH2O，流速促发2L／min，10min后查血气分析，如果PaCO2＞50mmHg或＜38mmHg，则呼吸频率分别升高或降低2次／min去到达ASV时的PaCO2标准。查血气分析调整呼吸机参数。自主呼吸频率达到6次／min或更大持续20min，则进入第二阶段。第二阶段，PSV模式，PS设置10cmH2O，20min后查血气，窒息通气安全值20s，20min后查血气分析。若患者不能耐受，则返回到第一阶段。第三阶段，PSV模式，降低PS至5cmH2O，20min后查血气分析，血气分析符合脱机拔管条件，则拔管。否则返回到第二阶段。（3）不能耐受标准（患者出现以下任何一项）：HR＞140次／min，或HR较前升高20%；呼吸频率≥30次／min；氧饱和度＜90%；动脉收缩压＞180mmHg（1mmHg＝0.133kPa）或＜90mmHg；患者大汗淋漓；明显躁动；PaCO2＞50mmHg。（4）拔管条件：患者清醒合作，未诉明显疼痛，自主咳痰能力好，血流动力学稳定［在去甲肾上腺素＜0.05μg／（kg·min），多巴胺＜5μg／（kg·min）情况下MBP＞60mmHg，无难以控制的心律失常发生］，无明显活动性出血（引流量＜100ml／h），吸氧5L／min（pH 7.35～7.45，PaCO2＜50mmHg，PaO2＞75mmHg）；尿 量＞0.5ml／（kg·h），R＜30次／min，直肠温度＞36℃。（5）撤机成功标准：指撤机48h内患者主观舒适、循环较稳定、血气分析无低氧血症及呼吸性酸中毒，而无需再次气管插管者。快通道成功标准：术后6h内拔除气管插管，不需要再次插管。快通道失败的标准（符合以下任何一项）：术后6h内不能拔除气管插管；术后6h内已经拔除气管插管，但拔管后因各种原因需要再次插管。

1.4 记录指标 术前记录两组患者疾病种类、一般情况、APACHEⅡ评分（急性生理与慢性健康评分Ⅱ）、术中记录患者咪唑安定用量、芬太尼用量、静安用量、总麻醉时间、总体外循环时间以及阻断时间；入ICU后记录患者吗啡、静安用量、机械通气时间、快通道成功率、住ICU时间、每一阶段的血气分析结果、肺动脉漂浮导管监测的呼吸力学指标、血流动力学指标。

2 结果

2.1 58例患者被入选，5例患者因各种原因被排除（术后大出血2例，术后严重低氧血症者1例，术后低心排需要大量血管活性药物2例）。最后，53例患者完成此研究。两组患者一般情况、APACHEⅡ评分、总麻醉时间、总体外循环时间以及阻断时间、术中及术后镇静镇痛药物用量无统计学差异。两组患者的疾病种类亦无统计学差异。ASV组26例，SIMV－PSV组27例（见表1）。

表1 两组患者术前及术后一般资料对照表

2.2 本研究表明，53例患者中37例完成了快通道拔管。在ASV组（n＝26），22例完成了快通道，4例失败。在SIMV－PSV组（n＝27），15例实现了快通道，12例失败。ASV组与SIMV－PSV组的快通道成功率分别为：84.6%和55.6%（P＜0.05），表明ASV模式能够提高快通道的成功率。

2.3 ASV组平均机械通气时间为（205.8±85.6）min，而SIMV－PSV组机械通气时间为（328.2±91.0）min，ASV组与SIMV－PSV组相比机械通气时间明显缩短（P＜0.05）。

2.4 肺动脉漂浮导管监测的血流动力学和氧代谢动力学参数的比较见表2，从表2知ASV组和SIMV－PSV组间心率、平均动脉压、中心静脉压、肺动脉嵌顿压、心输出量、血pH值、血PaCO2、氧合指数（PaO2／FiO2）之间无统计学差异。

2.5 从表3知，第一、二阶段，ASV组的潮气量明显较SIMV－PSV组大，呼吸频率明显较SIMV－PSV组低（P＜0.05）；ASV组气道内峰压较SIMV－PSV组明显降低，但对平均气道压无明显影响；ASV模式能改善患者肺动态顺应性，降低患者浅快呼吸指数，降低P0.1。

表2 两组患者不同阶段血流动力学和氧代谢动力学指标的比较

表3 不同组、不同阶段呼吸力学参数的比较

3 讨论

闭合环路是与自动反馈控制的意义相同，自动控制学的专业术语，由其产生的呼吸模式称为自动反馈调节－控制模式。闭合环路模式可以同时监测数个输入参数和控制数个输出参数，此模式全程模拟医务人员实施机械通气，自动监测各种通气指标，对监测结果进行分析后及时调整呼吸各参数，此通气模式能适应患者的呼吸和通气需求，同时有利于撤机过程。

适应性支持通气模式是一种闭合环路的智能化通气模式，其从机械通气开始就连续监测每一次呼吸的顺应性、气道压力以及呼吸时间常数等各项指标，始终以最小呼吸功原理自动调整呼吸机潮气量和呼吸频率，最终以最佳的潮气量和呼吸频率、最低的气道压来达到预设的分钟通气量。ASV从控制通气到自主呼吸完全由呼吸机自动切换，无需人工更动，患者始终处于最佳呼吸状态，所作呼吸功最小，并始终引导患者进入脱机状态［6］。

全麻苏醒期患者随着自主呼吸的恢复，呼吸模式需要从完全控制通气模式转为辅助控制通气模式，直至完全辅助通气模式。常规的通气是由医务人员监测到患者自主呼吸后，将完全控制通气模式转变为辅助控制通气模式或者完全辅助通气模式，而这一过程往往是被动的，当采用控制通气模式时，假如患者的自主呼吸微弱，而分钟通气量又合适时，此时自主呼吸往往被抑制了。当患者的自主呼吸逐渐增强时，部分患者会出现人机对抗，从而导致气道压明显增大，呼吸功显著增加，氧耗增加。此时如果未能及时调整呼吸机模式和参数，会加重患者的缺氧，从而加重患者的病情。

故对于全麻未醒需要脱机的患者，选择合适的通气模式尤为重要。虽然随着呼吸机技术的发展，新的通气模式也不断增多，但临床上常用的通气模式仍为几种，SIMV－PSV模式是临床上最常用通气模式，也是最常用的脱机前使用模式。本研究目的旨在比较ASV和SIMV－PSV模式在全麻低温体外循环心脏瓣膜置换术患者快通道脱机中的研究，从而为非复杂心脏手术患者寻找一个更加合适的脱机模式。

本研究发现，ASV组与SIMV－PSV组相比，快通道成功率明显增高（84.6%VS 55.6%），机械通气时间明显缩短［（205.8±85.6）min VS（328.2±91.0）min］，本研究结果与Dongelmans DA［7］研究结果一致。分析原因可能是ASV模式过程中，患者自主呼吸快速恢复，此时呼吸机能及时检测到患者的自主呼吸，从而自动降低呼吸机控制通气成分，使患者呼吸处于最佳状态，最终加快引导患者脱机，从而使快通道的成功率明显增高。而在SIMV－PSV模式中，由于第一阶段主要采用控制呼吸方式，当患者的自主呼吸很微弱，机械通气量又合适时，患者自主呼吸多被抑制，故SIMV－PSV模式机械通气时间相对延长。

本研究表明，ASV模式运用到心脏瓣膜置换术后第一、二阶段，ASV组的潮气量较SIMV－PSV组明显高，呼吸频率较SIMV－PSV组明显低（P＜0.05）；可能因为ASV模式是对患者气管插管近端的流量和压力进行测定，而其测定受到气管插管阻力的影响，而气管插管阻力为流速依赖型，流速越大则阻力越大，为减少气管插管阻力导致的呼吸功，ASV模式时会出现低吸气流速、大潮气量的呼吸、低呼吸频率［8］。呼吸频率／潮气量即浅快呼吸指数，由于ASV模式能导致高潮气量和低呼吸频率，故ASV模式能降低浅快呼吸指数。

本研究中，与SIMV－PSV相比，ASV能降低气道峰压和平均气道压，改善肺组织的动态顺应性，从而减少气压伤，本研究结果与Christopher F［9］的研究结果一致。可能与这两种模式的不同原理有关，ASV模式根据最小呼吸功原理，即以最佳呼吸频率和潮气量维持肺泡通气和氧合的前提下，使弹性阻力最小，最终降低气道压力和改善组织的顺应性。

气道闭合压（P0.1）是指开始吸气0.1s时产生的闭合气道压，它可以反映机体呼吸中枢驱动力及神经－肌肉功能的状况，已被证明为一个实用的撤机指标。本研究发现，与SIMV－PSV相比，ASV能降低患者的P0.1，该研究结果Tassaux［10］的研究结果相一致。而Murciano等［11］发现P0.1增高和膈肌疲劳程度有很好的相关性，P0.1的增加也说明患者与呼吸机不同步，表明ASV通气模式可以降低患者的呼吸负荷和减少人机不协调的发生。

传统的撤机指标用来预测撤机准确性不高，近年来研究发现气道闭合压（P0.1）、浅快呼吸指数（RSBI）和呼吸功（WOB）预测撤机的特异性和灵敏性都较常规撤机指标高［10］。本研究表明，ASV能够降低P0.1、浅快呼吸指数和呼吸功，故ASV能提高撤机成功率，减少机械通气时间。

从血流监测指标来看，ASV组和SIMV－PSV组相比，患者的心率、平均动脉压、心排、中心静脉压、肺动脉嵌顿压、血pH值、动脉血CO2、氧合指数（PaO2／FiO2）之间均无统计学差异，表明ASV模式与其他模式相比，对患者血流动力学影响不大，为一种安全的脱机模式。

［1］ Sato M，Suenaga E，Koga S，et al.Early tracheal extubation after on－pump coronary artery bypass grafting〔J〕.Ann Thorac Cardiovasc Surg，2009，15（4）：239－242.

［2］ Silbert BS，Santamaria JD，O’Brien JL，et al.Early extubation following coronary artery bypass surgery：aprospective randomized controlled trial.The Fast Track Cardiac Care Team〔J〕.Chest，1998，113（6）：1481－1488.

［3］ London MJ，Shroyer AL，Coll JR，et al.Early extubation following cardiac surgery in a veterans population〔J〕.Anesthesiology，1998，88（6）：1447－1458.

［4］ Cheng DCH.Impact of early tracheal extubation on hospital discharge〔J〕.J Cardiothorac Vasc Anesth，1998，12（6suppl 2）：35－40.

［5］ Sulzer CF，Chioléro R，Chassot PG，et al.Adaptive support ventilation for fast tracheal extubation after cardiac surgery.A randomized controlled study〔J〕.Anesthesiology，2001，95（6）：1339－1345.

［6］ 张娜莉，刘超.闭环通气的进展〔J〕.实用全科医学，2008，6（5）：

524 －525.

［7］ Dongelmans DA，Veelo DP，Paulus F，et al.Weaning automation with adaptive support ventilation：a randomized controlled trial in cardiothoracic surgery patients〔J〕.Anesth Analg，2009，108（2）：565－571.

［8］ 米永巍，李怡勇，郭赤.呼吸机适应性支持通气（ASV）的原理和应用〔J〕.医疗卫生装备，2008，29（4）：99－100.

［9］ Christopher F.Sulzer，M.D，RenéChioléro，M.D.Adaptive Support Ventilation for Fast Tracheal Extubation after Cardiac Surgery〔J〕.Anesthesiology，2001，95（6）：1339－1345.

［10］ Tassaux D，Dalmas E，Gratadour P，et al.Patient－ventilator interactions during partial ventilatory support：apreliminary study comparing the effect s of adaptive support ventilation with synchronized intermittent mandatory ventilation plus inspiratory pressure support〔J〕.Crit Care Med，2002，30（4）：801－807.

［11］ Murciano D，Boczkowski J，Lecocguic Y，et al.Tracheal occlusion pressure：a simple index to monitor respiratory muscle fatigue during acute respiratory failure in patients with chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Ann Intern Med，1988，108（6）：800－805.