NIV-PSV和NIV-NAVA对 AECOPD伴呼吸衰竭ICU病人脱机率及肺功能的影响比较

黄飞

急性加重期慢性阻塞性肺疾病(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD)伴呼吸衰竭(呼衰)是ICU常见危重症之一，机械通气为其主要支持手段[1]。但机械通气期间人机不同步发生率较高，不仅易造成辅助通气过度，还能引起病人呼吸机依赖及脱机困难[2]。无创人机协调通气(non-invasive patient-ventilator synchrony ventilation, NIV-PSV)是临床常用辅助通气模式，但难以保持人机同步[3]。无创神经调节辅助通气(non-invasive neurally adjusted ventilatory assist, NIV-NAVA)是一种新型通气模式，可通过监测膈肌电活动(electrical activity of diaphragm, EAdi)，获取病人实际通气信息，并给予与EAdi成比例的通气支持，但NIV-NAVA是否能改善人机同步性,提高通气效率，减少死腔，目前尚未阐明[4]。本研究回顾性分析我院ICU 86例行无创机械通气干预的AECOPD伴呼衰病人临床资料，评估NIV-NAVA、NIV-PSV的应用效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2018年3月至2019年11月我院ICU 86例行无创机械通气干预的AECOPD伴呼衰病人临床资料，其中32例病人行NIV-NAVA通气(NIV-NAVA组)，54例病人行NIV-PSV通气(NIV-PSV组)。纳入标准：符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013年修订版)》[5]中AECOPD诊断标准，且为 Ⅱ 型呼衰；相关资料齐全。排除标准：伴肺纤维化、非肿瘤或肺手术史；存在机械通气禁忌证；鼻或面部畸形、破损；上呼吸道梗阻；食管穿孔、食管梗阻或伴严重食管静脉曲张；酸碱度<7.2的严重呼衰；合并心血管、神经系统疾病。NIV-NAVA组男23例，女9例；年龄60～78岁，平均(66.26±11.79)岁；COPD病程3～14年，平均(7.28±1.69)年； APACHEⅡ 评分11～25分，平均(18.92±4.22)分。NIV-PSV组男43例，女11例；年龄60～76岁，平均(65.81±11.05)岁；COPD病程3～13年，平均(7.09±1.57)年；APACHE Ⅱ 评分10～24分，平均(17.96±4.05)分。2组病人一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1 NIV-PSV组：采用压力支持通气模式，以流速触发，触发敏感流量为1.6 L/min，根据病人耐受力逐渐降低压力水平，每次减少2～3 cmH2O，压力降至6～10 cmH2O时，行自主呼吸试验(spontaneous breathing trial, SBT)，成功则脱机，失败则继续行PSV通气。

1.2.2 NIV-NAVA组：设置EAdi导管触发灵敏度0.5μV，EAdi下降至峰值70%时，吸气向呼气转换，潮气量6～8 mL/kg为标准，逐渐降低NAVA水平，在NAVA水平位0.8～2.0 cmH2O/μV时，符合撤机条件者行SBT；若SBT失败则继续以NAVA模式通气，成功则脱机。

1.3 观察指标 (1)呼吸力学：使用NAVA分析系统监测通气1 h后气道峰值压力(peak airway pressure, Ppeak)、气道平台压(airway platform pressure, Pplat)、病人呼吸功(patient work of breathing, WOBp)。(2)人机同步性。在通气1 h后，采用NAVA分析系统评估人机同步性，触发延迟时间为神经吸气与呼吸机送气的时间间隔；切换延迟时间为神经呼气与呼吸机转为呼气的间隔时间；无效触发为EAdi信号降低但呼吸机未给予通气支持(记录5 min内无效触发发生情况)；人机不同步指数为观察期内人机不同步事件总数/呼吸频率总和(记录5 min内人机不同步情况)，指数>10%为存在严重人机对抗。(3)通气效率：在通气1 h后，根据Bohr公式[6]计算死腔通气率[死腔通气量(VD)/潮气量(VT)]，VD/VT=(PaCO2-PeCO2)/PaCO2×100%(其中PaCO2经动脉血气分析测得，PeCO2为10个呼吸周期的混合呼出气体CO2分压值)；以肺功能检测仪(德国耶格公司，型号：VmaxTM Encore)检测功能残气量(functional residual capacity, FRC)。(4)血气分析：在通气前及通气1 h后，采用全自动血气分析仪(丹麦雷度公司，型号：ABL80)检测PaO2、PaCO2。(5)肺功能：在通气前及通气7 d后，采用肺功能检测仪(德国耶格公司，型号：VmaxTM Encore)测量病人FVC、最大呼气流速(peak expiratory flow rate, PEFR)。(6)脱机成功情况及ICU住院时间：以主观感觉舒适，潮气量>5 mL/kg，无严重代谢性酸中毒及低氧血症，脱机48 h内无需辅助通气或插管为脱机成功[7]。

2 结果

2.1 2组通气前后呼吸力学指标比较 通气前，2组呼吸力学各指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。通气1 h后，NIV-NAVA组Ppeak、Pplat和WOBp较通气前明显降低，且低于NIV-PSV组(P<0.01)，见表1。

表1 2组通气前后呼吸力学指标比较

2.2 2组人机同步性及呼吸效率指标比较 通气1 h后，NIV-NAVA组人机同步性及呼吸效率指标明显低于NIV-PSV组(P<0.01)。见表2。

表2 2组人机同步性及呼吸效率指标比较

2.3 2组通气前后血气指标和肺功能指标比较 通气7 d后，2组PaO2及FVC、PEFR水平均较通气前升高(P<0.05)，且NIV-NAVA组高于NIV-PSV组(P<0.05)；2组PaCO2水平则较通气前降低(P<0.05)，且NIV-NAVA组低于NIV-PSV组(P<0.05)。见表3。

表3 2组通气前后血气指标和肺功能指标比较

2.4 2组脱机成功情况及ICU住院时间 NIV-NAVA组脱机成功率高于NIV-PSV组，且48 h内插管率低于NIV-PSV组，ICU住院时间短于NIV-PSV组(P<0.05或P<0.01)，见表4。

表4 2组脱机成功情况及ICU住院时间(n,%)

3 讨论

NIV-PSV作为目前AECOPD伴呼衰病人常用的辅助通气模式，根据设定的压力值给予相应支持，在呼吸运动时触发呼吸机，一旦触发，膈肌活动度显著降低，造成膈区肺部气体分部减少，死腔增加，通气效率下降；且该模式以流速切换，固定的流速终止水平可引起与中枢呼吸终止点不同步，故NIV-PSV模式难以保证不同病人保持人机同步[8]。NIV-NAVA是一种通过EAdi调节呼吸触发、循环过程的新型通气模式，EAdi作为电信号，不受气压变化的影响，病人自主呼吸信号直接控制通气，可保证吸气过程中病人膈肌持续收缩，且能经自身反馈调节中枢神经驱动强弱，提供合理通气水平支持，避免辅助过度，理论上可实现同步式呼吸[9]。对此，本研究就上述2种通气模式的通气效率、人机同步性、撤机情况等展开分析，以评估上述通气模式的应用价值。

本研究中，2组通气后人机同步性分析显示，NIV-NAVA组触发延迟时间、切换延迟时间、无效触发率、人机不同步指数均低于NIV-PSV组。推测其结果由以下2个因素引起：(1)NIV-PSV以压力触发、流速切换，老年病人在机械通气期间咳嗽、呃逆、变换体位发生频率较高，可引起误触发、双触发，且在支持高于吸气努力时易造成无效触发[10]；(2)NIV的无创特点，以鼻或面罩导管连接呼吸机，易出现漏气，引起管路内压力变化，导致以压力触发模式的触发延迟，而NAVA模式为非气动依赖，其呼气触发仅依赖EAdi信号变化，故不受漏气等因素影响，而不易发生触发延迟、误触发等人机不同步现象[11]。另外，AECOPD伴呼衰好发于老年人群，本研究病人年龄均≥60岁，常伴严重支气管黏膜水肿，保护支气管、减轻呼吸机相关损伤有其必要性。据文献报道，NIV-NAVA可经自身反馈机制调节EAdi，避免过度通气，减少肺泡过度膨胀等呼吸机相关肺损伤[12]。本研究也发现，NIV-NAVA组通气后Ppeak、Pplat、WOBp均低于NIV-PSV组，提示NIV-NAVA可能通过自身反馈机制，发挥一定肺、支气管保护作用。

不仅如此，NIV-NAVA组通气后VD/VT、FRC均低于NIV-PSV组，说明NIV-NAVA通气效率高于NIV-PSV。考虑该结果与NIV-NAVA通过膈肌激动信号产生的EAdi触发，并施加EAdi成比例的通气支持，避免过高的通气支持水平造成膈肌活动度下降，减少膈区肺部气体分布不均现象，降低死腔，改善通气效率有关[13]。本文结果提示，NIV-NAVA也能通过EAdi触发通气，对老年AECOPD伴呼衰通气效果良好。Baudin等[14]也指出，人机不协调引起的呼吸负荷增加，为病人呼吸机依赖、脱机失败的主要原因。本研究也发现，NIV-NAVA组脱机成功率高于NIV-PSV组，且48 h内插管率及ICU住院时间低于NIV-PSV组。这也表明，NIV-NAVA通气模式能利用EAdi信号触发，通过膈肌运动情况判断自主呼吸情况，实现同步式呼吸，降低呼吸负荷，使病人顺利脱机。此外，NIV-NAVA组通气后早期(1 h)血气分析(PaO2、PaCO2)、通气后(7 d)肺功能(FVC、PEFR)改善情况均优于NIV-PSV组。分析其原因可能为NIV-NAVA通气模式在应用早期即能提升通气效率，使病人血气指标得到有效改善[15]；同时可利用自身反馈机制，避免发生肺泡过度膨胀等肺损伤，保护肺功能[16]。

综上所述，NIV-NAVA可提高AECOPD伴呼衰病人人机协调性，改善通气效率，促进病人顺利脱机，缩短ICU住院时间，还能利用自身反馈机制发挥肺保护作用，减少呼吸机相关肺损伤，应用效果优于NIV-PSV，是一种发展前景较好的无创通气模式。