适应性支持通气在慢性阻塞性肺疾病并发呼吸衰竭老年患者撤除呼吸机过程中的应用价值

王林梅

(郑州大学第二附属医院呼吸科，河南 郑州 450014)

适应性支持通气 (adaptive support ventilation，ASV) 是瑞士生产的Hamilton Medical系列呼吸机特有的伺服控制的新型闭环通气模式，其利用计算机处理控制系统综合监测患者的实时情况，基于 Otis 最小呼吸功理论计算并自动调校和设置呼吸机参数，在此种呼吸模式下，患者的呼吸功消耗最小[1]。在国外，ASV模式已成功应用于心脏外科手术后及急性呼吸窘迫综合征患者呼吸机撤除[2]。目前，国内有关ASV的应用研究较少，尤其是缺乏大规模临床应用数据支持[3]。本研究旨在探讨ASV在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)并发呼吸衰竭老年患者撤除呼吸机过程中的应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料选择2015年3月至2016年3月郑州大学第二附属医院收治的COPD并发Ⅱ型呼吸衰竭老年患者作为研究对象，纳入标准：(1)符合COPD诊断标准[4]；(2)符合有创机械通气指征；(3)机械通气时间≥24 h。排除标准：(1)因脑损害无法自主触发呼吸机者；(2)并发多种基础疾病，需要长期机械通气者；(3)并发严重肝肾功能异常、肺部感染、心力衰竭、新发心律失常、休克、血流动力学不稳定者；(4)入院后24 h内死亡者；(5)并发肺部肿瘤所致气管受压者[5]。本研究共纳入COPD并发Ⅱ型呼吸衰竭老年患者156例，依据机械通气模式分为观察组和对照组。观察组89例，男50例，女39例；年龄61～82(70.52±11.34)岁；急性生理和慢性健康评估Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHE-Ⅱ)17～24(19.21±2.63)分；体质量53.80～79.20(67.56±4.78)kg。对照组67例，男38例，女29例；年龄65～83(69.54±12.13)岁；APACHE-Ⅱ评分16～25(19.51±2.32)分；体质量52.10～81.50(68.23±5.14)kg。本研究通过医院医学伦理委员会批准，患者或其家属均签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1机械通气方法观察组患者选择ASV模式，参数设置：每分钟通气量(minute ventilation，MV)为60%的理想MV，呼吸道压报警上限为35～45 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，理想体质量：165 cm 以下理想体质量(kg)=身高(cm)-100，165 cm以上男性理想体质量(kg)=身高(cm)-105，165 cm以上女性理想体质量(kg)=[身高(cm)-100]×0.9。对照组患者选择同步间歇指令通气模式，参数设置：呼吸频率(respiratory rate，RR)12～18次·min-1，吸呼比为11～12.5，压力限制预设为35～45 cmH2O，吸入气氧分数为40%～60%。2组患者均加呼气末正压通气(positive end expiratory pressure，PEEP)5～15 cmH2O，依据血气分析结果调整呼吸机参数。

1.2.2撤机方法2组患者的撤机过程分为2个阶段进行。观察组：当患者自主RR≥6次·min-1时进入撤机过程，第1阶段：将MV降低至50%的理想MV，20 min后进行血气分析，若患者不能耐受，则恢复至初始通气设置；第2阶段：将MV降低至25%的理想MV，20 min后进行血气分析，血气分析结果符合撤机条件则予以撤机，否则恢复至第1阶段。对照组：当患者自主RR≥6次·min-1时进入撤机过程，第1阶段：降低患者RR至8次·min-1，压力支持(pressure support，PS)设置为10 cmH2O，20 min后进行血气分析，窒息通气安全值20 s，20 min 后再次进行血气分析，若患者不能耐受则恢复到初始通气设置；第2阶段：降低患者RR至4次·min-1，降低PS至5 cmH2O，20 min后进行血气分析，血气分析结果符合撤机条件则予以撤机，否则恢复至第1阶段。

1.3观察指标(1)呼吸力学指标：记录撤机第1阶段和第2阶段呼吸机参数显示屏显示的呼吸力学指标，并计算平均值；呼吸力学指标包括RR、内源性呼气末正压 (intrinsic positive end expiratory pressure，PEEPi)、吸气阻力(inspiratory resistance，RI)、第0.1秒气道闭合压(0.1 second airway occlusion pressure，P0.1)、静态肺顺应性(static lung compliance，Cst)；计算附加呼吸功(work of breathing imposed，WOBimp)和吸气压力时间乘积(pressure-time product，PTP)，计算公式见参考文献[6]。(2)呼吸机撤除成功率：呼吸机撤除成功的标准为拔管后24～48 h内患者主观感觉舒适、心率和血压无明显改变、血气分析显示无高碳酸血症和(或)低氧血症[7]。

2 结果

2.12组患者呼吸力学指标比较结果见表1。撤机过程中，观察组患者RR、PEEPi、RI、WOBimp、PTP显著小于对照组，P0.1和Cst显著大于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。

表1 2组患者呼吸力学指标比较

注：1 cmH2O=0.098 kPa。

2.22组患者呼吸机撤除成功率比较观察组和对照组患者呼吸机撤除成功率分别为92.13%(82/89)、83.58%(56/67)；观察组患者呼吸机撤除成功率高于对照组，差异有统计学意义(χ2=4.823，P<0.05)。

3 讨论

COPD是以不完全可逆的气流持续受限为特征且进行性发展的慢性呼吸道疾病，患者多表现为气短、咳嗽及咳痰等，若未得到及时干预治疗，极易继发呼吸衰竭。机械通气是抢救COPD并发呼吸衰竭患者的重要手段，但是，患者病情好转后，因撤机困难或撤机失败导致的机械通气时间延长会增加患者的各种负担，同时增加并发症发生率。因此，患者接受机械通气治疗好转后能否尽早撤机是决定治疗成功的重要因素。撤机是一个缓慢、逐渐降低呼吸支持的过程，研究显示，约35%～67%的接受机械通气的COPD并发呼吸衰竭患者出现撤机困难，部分患者甚至出现严重的呼吸机依赖，老年患者撤机困难的发生率更高[8]。造成撤机困难的主要原因为呼吸功与呼吸肌的肌力失衡，其病理生理学基础是COPD患者存在PEEPi及肺过度膨胀，膈肌变平，减少吸气做功[9]；另外，老年患者普遍存在营养不良，导致肌肉萎缩，可造成撤机后呼吸肌无力，患者将再度进入缺氧状态，造成撤机失败。因此，老年COPD患者撤机的关键在于减轻自主呼吸功，使处于高应激状态的呼吸系统得以缓和，使过劳的呼吸肌得到休息。

ASV通气模式仅需预设每分钟通气百分数、呼吸道压报警上限值和患者体质量3项参数，由位于Y形管处的近心端流量传感器对每次呼吸进行连续监测，并根据患者的肺部力学状况和呼吸功自动确定最优潮气量和呼吸频率组合，确保在被动通气、自主呼吸和撤机过程中为患者提供最佳通气[10]。ASV可24h从插管到拔管根据每次呼吸对通气进行调整，在患者呼吸肌力量较弱时，自动转换为指令性通气；而在患者自主呼吸能力有所恢复时，自动进入支持通气阶段，并逐渐引导患者进入脱机状态[11-12]。ASV是第1个自动撤机支持系统，可以用于开始人工通气时到脱机过程的患者。研究显示，与常规机械通气模式相比，心脏手术后患者采用ASV可更早拔管，且需要的手动调整和动脉血气分析更少，因此，可最大程度减少PEEPi、容积伤和气压伤[13-14]。同时，ASV 有助于早期发现满足撤机标准的患者，从而提高撤机成功率[6，15]。本研究结果显示，观察组患者RR、PEEPi、RI、WOBimp、PTP显著小于对照组，P0.1和Cst显著大于对照组，观察组患者呼吸机撤除成功率和撤除呼吸机后舒适率显著高于对照组；提示ASV可智能化调节通气压力和频率，通过降低呼吸阻力而减少患者自主呼吸功；同时，随着 PEEPi和RI下降，减少了人机对抗的发生，降低了气道阻力，促进自主呼吸功能恢复，人机协调性和患者舒适度得到改善。

综上所述，ASV模式可减少患者的呼吸肌自主做功，改善人机协调性，促进自主呼吸功能恢复，同时也避免了呼吸机复杂的参数调节，是一种安全、有效的脱机方式。需要注意的是，ASV只是根据呼吸系统有效顺应性情况来调节通气支持的参数，无法根据患者的总体情况来综合调节，因此，不宜盲目扩大使用范围。