新型智能通气模式对急性呼吸窘迫综合征患者临床呼吸力学的影响

黄意乔，王爱萍，纪侠，安莹

首都医科大学附属北京同仁医院急诊科，北京 100730

前言

急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是临床多发急危重症之一，可由感染、休克、创伤、误吸、手术、重症胰腺炎等多种因素引发，其典型特征包括进行性呼吸窘迫、弥漫性肺实质病变以及顽固性低氧血症等［1-2］。ARDS 具有极高的病死率，这与其发病机制复杂、缺乏有效检测方法及治疗措施等有关［3］。ARDS 一经诊断需尽早给予机械通气治疗，以缓解呼吸困难等症状。当前，机械通气模式较多，对ARDS 患者应选择何种机械通气模式尚无统一说法。自适应分钟通气+智能触发是新型智能通气模式，能根据患者的呼吸力学状况自主触发通气，调节分钟通气量，并监测通气机械能［4］。本研究旨在探讨新型智能通气模式对ARDS患者呼吸力学的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年7月～2020年6月间首都医科大学附属北京同仁医院收治的84 例ARDS 患者作为研究对象。纳入标准［5］：①符合ARDS 诊断标准；②年龄在18周岁以上；③急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ低于25 分；④均为气管插管通气；⑤氧合指数在150～300 mmHg；⑥有自主呼吸患者。排除标准：①无自主呼吸患者；②入组前使用过大量肌松药或者镇静药物患者；③血流动力学紊乱患者；④伴有心肌缺血、颅内高血压、恶性肿瘤、肺结核的患者；⑤机械通气禁忌证患者。观察组42例，男24例、女18例；年龄20～79岁，平均（52.38±6.49）岁；急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ为13～23 分，平均（18.57±2.31）分；轻度19例、中度23例。对照组42例，男23例、女19例；年龄24～77岁，平均（53.46±6.81）岁；急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ为14～24 分，平均（17.19±2.25）分；轻度20 例、中度22 例。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05）。患者家属签订知情同意书，本研究获得医院伦理委员会批准。

1.2 方法

所有患者入院后均接受心电图、血压、呼吸、血氧饱和度等监测，并给予镇痛镇静、抗感染、营养支持以及对症处理。

观察组患者采用新型智能通气模式（智能触发+自适应分钟通气）治疗，选用机械通气仪器为SV800型呼吸机，具体操作为：①首先设定理想的体质量、吸入血氧饱和度、呼气末正压、分钟通气量后启动全自动模式。②在设置分钟通气量时，考虑到患者处于高代谢状态，可将初始预设值百分比设置为120%。③根据ARDS 协作网推荐的方法进行吸入血氧饱和度及呼气末正压调整，始终将血氧饱和度水平维持在0.88～0.95。

对照组采用常规通气模式（同步间歇指令+压力支持通气）治疗，选用机械通气仪器为SV800 型呼吸机，具体操作为：①首先对通气频率、呼吸比、气道峰值进行设置，其中通气频率为12～20 次/min，呼吸比为1：1～2，气道峰压为35～45 cmH2O。②根据ARDS协作网推荐的方法设置吸入血氧饱和度及呼气末正压。③选择流量触发为通气触发敏感度，触发流量值设置为2 L/min。④根据动脉血气分析结果进行其他呼吸机参数设置。

两组患者的脱机方法相同，均由呼吸治疗师每天8 点对患者情况进行评估，在患者病情得到控制后，逐步下调呼吸机支持水平，待符合脱机条件后进行撤机。撤机时，均在低水平PSV 模式下（压力支持水平5～7 cmH2O，呼气末正压≤5 cmH2O）进行自主呼吸试验。

1.3 观察指标

（1）比较两组患者机械通气相关指标，包括通气时间、人工操作次数、呼吸机报警次数、机械能。（2）比较两组患者通气前后呼吸力学指标变化，包括呼吸频率、分钟通气量、气道峰值、气道闭合压及非静态顺应性。（3）比较两组患者通气前后pH 值、血氧分压（PaO2）、二氧化碳分压（PaCO2）变化。

1.4 统计学方法

采用SPSS19.0 软件对数据进行统计分析，符合正态分布的计量资料采用均数±标准差表示，比较采用t检验，计数资料采用百分比（%）表示，比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者机械通气相关指标比较

观察组通气时间、人工操作次数、呼吸机报警次数、机械能均少于对照组（P<0.05），见表1。

表1 两组患者机械通气相关指标比较（±s）Table 1 Comparison of mechanical ventilation-related indexes between two groups of patients (Mean±SD)

表1 两组患者机械通气相关指标比较（±s）Table 1 Comparison of mechanical ventilation-related indexes between two groups of patients (Mean±SD)

组别观察组对照组t值P值n 42 42通气时间/min 104.5±27.3 132.5±35.3 4.071<0.05人工操作次数/次4.6±1.2 6.8±1.6 7.085<0.05呼吸机报警次数/次10.4±2.5 13.6±3.3 5.124<0.05机械能/J·min-1 12.9±4.1 16.5±5.1 3.617<0.05

2.2 两组患者通气前后呼吸力学指标比较

两组患者通气前呼吸频率、分钟通气量、气道峰值、气道闭合压、非静态顺应性比较，差异无统计学意义（P>0.05）；两组患者通气后呼吸频率、分钟通气量、肺静态顺应性较通气前上升（P<0.05），气道峰值、气道闭合压较通气前下降（P<0.05）；观察组通气后呼吸频率、肺静态顺应性显著高于对照组（P<0.05），但观察组分钟通气量、气道峰值、气道闭合压与对照组比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。

表2 两组患者通气前后呼吸力学指标对照（±s）Table 2 Comparison of respiratory mechanics indexes before and after ventilation between two groups of patients (Mean±SD)

表2 两组患者通气前后呼吸力学指标对照（±s）Table 2 Comparison of respiratory mechanics indexes before and after ventilation between two groups of patients (Mean±SD)

*表示与通气前比较，P<0.05

·组别n观察组对照组t值P值42 42呼吸频率/次·min-1通气前15.3±2.4 15.6±2.4 0.591 0.557通气后20.4±3.2*18.1±3.1*3.319 0.001分钟通气量/L·min-1通气前7.5±1.3 7.4±1.2 0.326 0.746通气后9.4±2.2*9.2±2.2*0.334 0.739气道峰值/cmH2O通气前22.3±4.9 21.9±4.6 0.417 0.678通气后17.4±1.4*19.4±2.3*1.072 0.918气道闭合压/cmH2O通气前3.8±0.7 3.7±0.8 0.267 0.790通气后1.7±0.6*1.9±0.7*1.502 0.140肺静态顺应性/mL·cmH2O-1通气前26.3±2.8 25.4±2.9 1.356 0.182通气后37.7±4.5*32.2±3.8*6.162 0.000

2.3 两组患者通气前后血气指标比较

两组患者通气前pH 值、PaO2、PaCO2比较，差异无统计学意义（P>0.05）；两组患者通气后pH 值与通气前比较，差异无统计学意义（P>0.05），两组患者通气后PaO2高于通气前，PaCO2低于通气前（P<0.05）；观察组通气后pH 值、PaO2与对照组比较，差异无统计学意义（P>0.05）；观察组通气后PaCO2显著低于对照组（P<0.05）。见表3。

表3 两组患者通气前后血气指标对照（±s）Table 3 Comparison of blood gas indexes before and after ventilation between two groups of patients (Mean±SD)

表3 两组患者通气前后血气指标对照（±s）Table 3 Comparison of blood gas indexes before and after ventilation between two groups of patients (Mean±SD)

*表示与通气前比较，P<0.05

组别n 42 42观察组对照组t值P值pH值通气前7.4±0.2 7.3±0.1 0.351 0.727 PaO2/mmHg通气前57.2±7.3 56.1±7.6 0.638 0.526 PaCO2/mmHg通气前44.56±6.2 42.28±6.5 1.638 0.108通气后37.32±5.4*40.88±5.7*3.497 0.001通气后7.3±0.1 7.4±0.1 0.435 0.665通气后91.94±8.2*90.47±8.4*0.809 0.422

3 讨论

ARDS是临床常见的一种呼吸衰竭疾病，其病理主要是由于非顺应性下降、肺内分流增多、通气与血流的比例失常所致［6-7］。虽然近年人们对ARDS 的认识逐渐全面，诊断和治疗方法也有了改进，但其病死率仍在40%左右，重症患者、老年患者的病死率可高达60%［8-9］。提高ARDS 患者的治疗效果，降低病死率一直是临床研究的重点。

ARDS 患者发病会出现呼吸困难、低氧血症等，临床治疗该疾病最重要手段是给予机械通气等呼吸支持治疗。机械通气治疗的主要目的是纠正ARDS患者的低氧血症，改善肺泡氧合状态，以防止肺泡出现萎陷［10］。在通气过程中，压力、容量、呼气末正压、通气频率、跨肺压、驱动压、自主呼吸设置不当或者呼吸机模式、参数选择不当均可能影响治疗效果，甚至引起肺内外器官障碍，导致患者死亡［11-13］。因此，在ARDS 机械通气治疗中，通气方式选择十分关键。自适应分钟通气+智能触发是一种由Tehrani 教授及其团队开发的可根据患者的呼吸力学自主调整分钟通气量，结合德国Maquet 公司生产的神经调节通气辅助模式呼吸机实现自动调节、触发及监测的的新型通气模式［14］。本研究将自适应分钟通气+智能触发的新型通气模式应用于ARDS患者治疗中，并与同步间歇指令+压力支持通气的传统通气模式比较发现：采用新型通气模式的患者机械通气时间更短，人工操作次数、呼吸机报警次数更少，机械能更低。机械能是一个综合性指标，主要取决于通气时的呼吸机设置和呼吸力学［13］。据相关数据显示，机械能与住院病死率有关，降低机械能可缩短重症监护病房或者住院时间，降低病死率［15］。新型智能通气模式在通气时可通过监测患者的气道阻力、肺顺应性为其提供最为恰当的通气频率、潮气量，加上智能触发可在患者有吸气动作的第一时间为其送气，实现人机同步，大幅提高人机协调性。因此，与传统通气模式（同步间歇指令+压力支持通气）比较，新型智能通气可缩短通气时间，减少医护工作量，降低患者机械能。

本研究中采用新型通气模式治疗ARDS患者，通气后呼吸频率、分钟通气量、肺静态顺应性较通气前明显上升，气道峰值、气道闭合压较通气前下降，可见与传统通气模式一样，新型通气模式具有干预效应，能够有效改善患者的呼吸力学指标。与传统通气模式比较，采用新型通气模式治疗患者通气后肺静态顺应性显著更高。气道压力升高和肺静态顺应性下降会引起患者出现呼吸困难、低氧血症、肺容积伤［16］。采用新型智能通气模式的ARDS 患者通气后非静态顺应性上升效果更明显，说明其对呼吸力学的改善作用显著，这与新型通气模式可高智能化的调整通气支持度、实时监测患者呼吸力学并据此调整支持参数的优势有关。通常为了保护患者的肺功能，在进行机械通气时需执行小潮气量肺保护性通气策略，但小潮气量的同时会导致患者PaCO2水平上升［17］。一般认为，ARDS 患者在实施小潮气量通气时，pH 值>7.20，PaCO2维持40～80 mmHg 则不会对机体造成不良影响［18］。本研究对患者通气前后血气指标进行了对比分析，结果显示采用新型智能通气模式的患者和采用传统通气模式治疗的患者通气后pH值、PaO2差异不显著，但采用新型智能通气模式的患者通气后PaCO2维持在40～80 mmHg 范围内，采用传统通气模式治疗的患者低于40 mmHg，可见新型通气模式可减少气道损伤，更好地保护肺功能。

综上所述，新型智能通气模式用于ARDS治疗可缩短通气时间，降低机械能，减少医护工作量，而且能有效改善患者血气指标和呼吸力学指标，保护肺功能，具有临床推广应用价值。