不同闭环通气模式对慢性阻塞性肺疾病脱机影响的比较

费东生　杨锁柱　潘道卓　于晓提　宋文雨　韩　旭

(哈尔滨医科大学附属第一医院重症医学科，黑龙江　哈尔滨　150000)



不同闭环通气模式对慢性阻塞性肺疾病脱机影响的比较

费东生杨锁柱潘道卓于晓提宋文雨韩旭

(哈尔滨医科大学附属第一医院重症医学科，黑龙江哈尔滨150000)

摘要〔〕目的比较闭环通气模式适应性支持通气(ASV)与指令分钟通气(MMV)两种通气模式对慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者呼吸机撤离的效果。方法60例接受机械通气的COPD患者随机(随机数字法)分为ASV组(30例)和MMV组(30例)进行脱机，分别记录两组患者的年龄、性别、基础疾病、入重症医学科时急性生理学与慢性健康状况评分(APACHE)Ⅱ以及脱机前机械通气时间、血气分析等数据。两组患者除脱机时机械通气模式不同外，其他处理均相同，统计两组患者的脱机时间、总机械通气时间、脱机成功率、再插管率以及重症医学科住院时间、住重症医学科病死率。脱机成功标准为脱机拔管48 h以上未再进行机械通气。结果ASV组的脱机时间少于MMV组(P=0.000 1)、ASV组的总机械通气时间少于MMV组(P=0.029)，但重症医学科住院时间ASV组与MMV组比较差异无统计学意义(P=0.107)。脱机成功率两组间差异无统计学意义(P=0.316)，脱机48 h后接受无创通气比率两组间差异无统计学意义(P=0.754)，再插管率两组间无差异(P=0.640)。重症医学科住院病死率两组间比较差异无统计学意义(P=0.553)。结论通过闭环通气模式对COPD患者进行脱机，适应性支持通气与指令分钟通气相比，可以显著缩短脱机时间，但仍需要大样本、多中心的前瞻性对照研究加以验证。

关键词〔〕慢性阻塞性肺疾病；闭环通气模式；适应性支持通气；指令分钟通气；脱机

第一作者：费东生(1977-)，男，硕士，副主任医师，主要从事多器官功能障碍综合征的基础和临床研究。

呼吸机撤离是慢性性塞性肺病(COPD)患者治疗的难点，脱机延迟将导致呼吸机依赖以及增加呼吸机相关性肺炎等相关并发症的风险。自主呼吸试验法和闭环通气模式进行脱机被广泛应用于临床。闭环通气模式是指智能系统在呼吸机送气过程中，根据患者的呼吸状况，能够更早地判断患者的自主呼吸能力，自动在控制通气与辅助通气之间进行转换，通过对自主呼吸力学的监测能够及时、准确判断自主呼吸的能力〔1〕。本研究旨在前瞻性随机对照研究两种闭环通气模式对COPD患者脱机的影响。

1资料与方法

1.1一般资料选择2013年10月至2015年4月在哈尔滨医科大学附属第一医院重症医学科接受有创机械通气的COPD患者60例，参照2013年中华医学会呼吸病学分会制订的COPD诊治标准〔2〕，所有患者机械通气时间均至少24 h。所有患者转换成闭环通气模式及进行呼吸机撤离的标准：①二氧化碳分压(PCO2)达到缓解期水平；②氧合指数(PO2/FIO2)≥200 mmHg；呼气末正压(PEEP)≤5～8 cmH2O；吸入氧浓度(FIO2)≤40%；pH≥7.35，氧分压(PO2)≥55 mmHg；③血流动力学稳定，不需要血管活性药治疗；④有自主呼吸且具备良好的咳嗽能力；⑤意识清楚；⑥无代谢紊乱；⑦无明显发热。

1.2方法

1.2.1患者分组按随机数字表随机分为适应性支持通气(ASV)组、指令分钟通气(MMV)组。两组的年龄、性别、体重、基础疾病、急性生理学与慢性健康状况(APACHE)Ⅱ评分、PO2、PCO2、FIO2、PEEP、临床肺部感染评分(CPIS)评分、呼吸频率比较，差异均无统计学意义(P<0.05)。见表1。

1.2.2ASV撤机法将患者的理想体重、气道压力报警上限设置为低于当前设置的压力报警上限10 cmH2O，分钟通气量设置为保持COPD缓解期PCO2水平的分钟通气量。流量触发灵敏度设置为1.5～2.5 L/min；PEEP设置在5 cmH2O，FIO2设置在40%。当输出参数中同步间歇指令通气频率=0且PSV≤8 cmH2O时进行呼吸机撤离并拔除气管插管。

指标ASV组MMV组P值年龄(岁)72.7±6.772.8±5.00.931性别(男)〔n(%)〕16(53.3)16(53.3)1.000体重(kg)68.5±6.970.5±7.50.276糖尿病〔n(%)〕6(20.0)9(30.0)0.371高血压〔n(%)〕5(16.7)4(13.3)0.717脑血管病〔n(%)〕3(10.0)4(13.3)0.687心力衰竭〔n(%)〕5(16.7)3(10.0)0.447APACHEⅡ评分18.6±2.518.8±2.30.832CPIS评分3.9±0.83.5±0.80.093动脉血气分析PO2(mmHg)71.0±2.671.9±2.70.174PCO2(mmHg)61.8±3.862.3±5.40.643pH7.37±0.027.38±0.010.651乳酸1.18±0.381.13±0.360.627FIO20.380±0.0240.377±0.0250.609PEEP(cmH2O)4.97±0.7185.03±0.7180.720呼吸频率(次/min)17.9±1.8017.9±2.630.157脱机前机械通气时间(min)93.3±6.995.8±6.20.145白色纸片法得分3.17±0.753.20±0.810.868

1.2.3MMV撤机法选择MMV模式，根据控制通气时PCO2达到缓解期水平的监测分钟通气量设置目标分钟通气量，流量触发灵敏度设置为1.5～2.5 L/min；PEEP设置在5 cmH2O，FIO2设置在40%，PSV水平依据患者呼吸状况设定在目标压力支持水平加5 cmH2O。通过监测浅快指数(目标为≤105)，调整PSV水平，直至PSV水平降低到8～12 cmH2O后患者仍能达到上述呼吸机撤离的标准，临床医师进行脱机拔管。

1.2.4观察指标分别记录两组患者的年龄、性别、基础疾病、体重、APACHEⅡ评分、PO2、PCO2、FIO2、PEEP、呼吸频率、CPIS评分、总机械通气时间、机械通气撤离时间、脱机成功率、重症医学科住院时间和住院生存率。脱机时间指患者转换成闭环通气模式到完全撤离机械通气的时间。脱机成功定义为呼吸机撤离48 h以上且未再次气管插管进行有创机械通气及无创通气，脱机失败标准则相反。

1.3统计学处理应用SPSS16.0软件进行t检验、非参数检验、χ2检验。

2结果

2.1两种不同闭环通气模式对机械通气撤离时间、总机械通气时间和重症医学科住院时间的影响ASV组的脱机时间〔(39.8±6.8)h〕短于MMV组〔(46.6±6.5)h〕(P=0.000 1)，总机械通气时间〔(136.4±7.0)h〕短于MMV组〔(140.9±8.3)h〕(P=0.029)。两组ICU住院时间比较〔ASV组(185.9± 6.3)h，MMV组(188.8± 7.0)〕，差异无统计学意义(P=0.107)。

2.2两种不同闭环通气模式对脱机成功率、重症医学科住院病死率和住院病死率的影响ASV组的脱机成功率〔26例(86.7%)〕略高于MMV组〔23例(76.7%)〕，但无统计学差异(P=0.316)，而且脱机后48 h需要接受无创通气率ASV组与MNV组间差异无统计学意义〔6例(16.7%)vs 7例(20.0%)〕(P=0.754)，再插管率两组间差异也无统计学意义〔2例(6.7%)vs 3例(10.0%)〕(P=0.640)。ICU住院病死率〔1例(3.3%)vs 2例(6.7%)〕和总住院病死率〔均2例(6.7%)〕两组间差异无统计学意义(均P>0.05)。

3讨论

闭环通气模式是指在呼吸机送气过程中，呼吸机自动在控制通气与辅助通气之间进行转换，部分闭环通气模式尚能自动地测量患者的一些呼吸力学指标(如顺应性、气道阻力等)，并根据患者的呼吸力学变化自动地调节呼吸模式和呼吸机参数，在满足患者的通气需求前提下，可以提高人机协调性、减少呼吸机相关性肺损伤、减少呼吸做功。而且一旦输出参数达到设定脱机的参数标准时，会自动提示临床医生脱机。因此有研究表明闭环通气模式可以更早地发现患者的自主呼吸能力，有可能更早发现脱机时机，缩短脱机时间。

本研究结果显示，与MMV相比，ASV可以明显缩短COPD患者的脱机时间，这可能与ASV和MMV的工作原理差异有关。MMV时，呼吸机监测的参数为患者的分钟通气量。若监测到的实际分钟通气量大于或等于预设值，呼吸机保持支持水平不变；若监测的实际分钟通气量小于预设值，呼吸机则给予额外的定容指令通气补足预设值与监测值之间的差额，但是PSV水平不能自动调节，仍需人为调整。无法识别浅快呼吸是MMV最大的缺陷，同样是6 L的分钟通气量，患者可以表现为125 ml的潮气量、48次/min的呼吸频率；也可以表现为500 ml的潮气量、12次/min的呼吸频率，但是两者的通气效果截然不同。ASV也是一种以控制通气和辅助通气相互转换的通气方式，可以理解成以PC-SIMV+PSV为基础的MMV，根据每个呼吸周期测定的呼吸力学指标自动调节输出参数，无需人工调节。启动适应性支持通气模式时，呼吸机首先会以SIMV模式连续输送5次试验性通气，测量出潮气量、呼气峰流速等参数，进而计算出肺动态顺应性和呼气时间常数。再根据Otis公式，计算出保证呼吸做功最小的理想潮气量和呼吸频率。以后每个呼吸周期系统会将实测潮气量、实测呼吸频率分别与理想潮气量、理想呼吸频率进行比较，多则减少，少则增加。呼吸力学发生改变时，系统会根据计算出肺动态顺应性、气道阻力的变化，重新计算出保证呼吸做功最小的理想呼吸频率和潮气量，仍然力求以最低的气道压、最佳的呼吸频率和潮气量来达到预设的分钟通气量，同时也避免了浅快呼吸。当输出参数的SIMV频率=0且PSV≤8 cmH2O时，提示可以脱机〔3〕。ASV是根据每次呼吸力学监测来调整输出参数在每个呼吸周期对PSV水平进行调整，而MMV不能自动对PSV水平调整，不如ASV模式对PSV水平调整快速、准确、直接。因此ASV能够更快达到脱机标准，更早发现脱机时机，缩短脱机时间。与MMV组相比，ASV可以缩短COPD患者的脱机时间，但是ICU住院时间与MMV相比并没有显著性差异，这可能是由于本研究的研究对象相同，均为接受有创通气的COPD患者。此类患者属细小气道结构性肺病，即使成功撤离有创通气并拔除气管插管，也需要继续监护，以备再插管或使用无创通气。

本研究结果显示，脱机成功率两组间差异无统计学意义，这可能与MMV组常规监测浅快指数(目标为≤105)有关。ASV通气自动监测每个呼吸周期的呼吸力学参数，输出最低的气道压力、最合适的呼吸频率和潮气量，可以有效避免浅快呼吸。无法识别浅快呼吸是MMV最大的缺陷，常规监测浅快指数可以有效弥补这方面的缺陷，尽管不如ASV自动调整PSV水平快速，但是仍然可以根据呼吸力学调整PSV水平，避免浅快呼吸，不足之处就是需要人为反复调整，费时费力。但ASV自动监测每个呼吸周期的呼吸力学动态参数较静态呼吸力学参数相比仍欠准确〔4〕。再插管率两组间无统计学差异，可能与所有患者均经过白色卡片实验的测试，具有良好的气道保护能力有关。本研究中脱机后48 h需要接受无创通气的比例两组间无统计学差异，这可能与本研究中闭环通气模式设有类似的脱机参考指标(MMV时PSV水平为8～12 cmH2O)有关，ASV和MMV均能准确地筛选出具备脱机能力的患者。脱机后48 h需要接受无创通气比率两种模式无明显差别。提示闭环通气模式仅能提示脱机的时机，并不能准确预测是否需要无创通气的序贯治疗，有创通气-无创通气的序贯治疗仍然是提高COPD患者脱机成功率、避免再插管的重要手段。

参考文献4

1Petter AH,Chioléro RL,Cassina T.Automatic "respirator/weaning" with adaptive support ventilation:the effect on duration of endotracheal intubation and patient management〔J〕.Anesth Analg,2003;97(6):1743-50.

2中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组,慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013年修订版)〔J〕.中华结核和呼吸杂志,2013;36(4):255-64.

3Lellouche F,Brochard L.Advanced closed loops during mechanical ventilation(PAV,NAVA,ASV,SmartCare)〔J〕.Best Pract Res Clin Anaesthesiol,2009;23(1):81-93.

4Arnal JM,Wysocki M,Nafati C.Automatic selection of breathing pattern using adaptive support ventilation〔J〕.Intensive Care Med,2008;34(1):75-81.

〔2015-10-30修回〕

(编辑曲莉)

中图分类号〔〕R863.5〔

文献标识码〕A〔

文章编号〕1005-9202(2015)23-6816-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.23.077