閉環(huán)通氣模式脫機方法對慢性阻塞性肺疾病脫機的影響

費東生 曹延會 南川川 孟祥林

(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學科，黑龍江 哈爾濱 150001)

有創(chuàng)機械通氣是慢性阻塞性肺疾病(COPD)的重要治療手段，將患者從呼吸機上撤離是有創(chuàng)機械通氣治療的重要組成部分。脫機延遲將造成COPD患者呼吸機依賴以及呼吸機相關性肺炎等機械通氣相關并發(fā)癥。近年提出的程序化脫機(自主呼吸試驗法SBT)已被廣泛應用于臨床，但在程序化脫機過程中，需要嚴密觀察患者呼吸、循環(huán)、意識等多方面的變化，多次進行血氣分析，并反復調整呼吸機的參數(shù)，脫機過程繁瑣并增加了醫(yī)護人員的工作量。閉環(huán)通氣模式是指智能系統(tǒng)在呼吸機送氣過程中，自動測量患者的一些呼吸力學指標(如順應性、氣道阻力等)，再自動調整呼吸頻率、壓力、潮氣量等參數(shù)，如此反復進行〔1〕。一旦輸出參數(shù)降低到設定脫機的臨界點，呼吸機會自動進行自主呼吸試驗。如果患者通過自主呼吸試驗，呼吸機會自動提示脫機，不但能夠及時發(fā)現(xiàn)脫機時機、縮短機械通氣時間，還可以減少醫(yī)護人員人工調節(jié)呼吸機參數(shù)的頻率〔2〕。本研究旨在對比兩種閉環(huán)通氣模式脫機方法對COPD患者脫機的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 2012年3月至2014年3月哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院收住綜合ICU接受有創(chuàng)機械通氣的COPD患者60例，COPD的診斷標準參照2007年中華醫(yī)學會呼吸病學分會制訂的標準，所有患者機械通氣時間≥24 h。所有患者經(jīng)過治療后病情明顯改善，生命體征相對平穩(wěn)，且通過程序化脫機中自主呼吸實驗測試前評估標準：(1)導致機械通氣的病因好轉或祛除；(2)氧合指數(shù)>200 mmHg；呼氣末正壓(PEEP)≤5～8 cmH2O；吸入氧濃度≤0.4；動脈血pH>7.30，動脈血氧分壓>50 mmHg；(3)血流動力學穩(wěn)定，不需要血管活性藥治療或需要小劑量血管活性藥物(如多巴胺<5 ～10 μg·kg-1·min-1)；(4)有自主呼吸的能力且具有有效的咳嗽能力；(5)意識清楚；(6)無血糖及電解質代謝紊亂；(7)無發(fā)熱。

1.2方法

1.2.1分組 按隨機數(shù)字表隨機分為ASV組、SC組。兩組年齡、性別、體重、基礎疾病、APACHEⅡ評分、CPIS評分、血氣分析、吸入氧濃度、呼氣末正壓、呼吸頻率比較，差異均無統(tǒng)計學意義(表1)。

表1 患者測評成功后基礎情況比較±s,n=30)

1.2.2Smart Care/PS撤機法 選擇壓力支持通氣(PSV)模式，啟動Smart Care功能，開啟呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測及流量監(jiān)測，關閉自動導管補償。將吸氧濃度設置在40%；呼氣末正壓水平設置在5 cmH2O，吸氣觸發(fā)靈敏度設置為1.5～2.5 L/min，壓力支持水平依據(jù)患者呼吸狀況設定在目標壓力支持水平加5～10 cmH2O。呼吸機通過監(jiān)測的潮氣量、呼吸頻率及呼氣末二氧化碳分壓水平自動調整壓力支持水平，直至壓力支持水平降低到一定程度后潮氣量、呼吸頻率及呼氣末二氧化碳分壓水平仍穩(wěn)定，呼吸機自動提示脫機。接收到呼吸機脫機提示時臨床醫(yī)師就直接進行脫機拔管，不需再進行綜合評估。

1.2.3適應性支持通氣撤機法 設置氣道壓力報警上限為低于當前設置的壓力報警上限10 cmH2O，分鐘通氣量為維持當前緩解期二氧化碳分壓水平的分鐘通氣量。將吸氧濃度設置在40%；呼氣末正壓水平設置在5 cmH2O，吸氣觸發(fā)靈敏度設置為1.5～2.5 L/min。當輸出參數(shù)的同步間歇指令通氣頻率=0且壓力支持水平≤8 cmH2O時進行脫機拔管。

1.2.4監(jiān)測參數(shù) 記錄二組患者的年齡、性別、體重、急性生理學與慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ (APACHEⅡ) 評分、臨床肺部感染(CPIS)評分、血氣分析、吸入氧濃度、呼氣末正壓、呼吸頻率、脫機時間、總機械通氣時間、ICU住院時間、住院生存率和脫機成功率。脫機時間指患者具備脫機條件到真正脫機的時間。脫機成功定義為停用呼吸機48 h以上且未再次氣管插管進行機械通氣，脫機失敗標準則相反。

2 結 果

2.1不同脫機方法對脫機時間、總機械通氣時間和ICU住院時間的影響 ASV組的脫機時間〔(40.3±5.4)h〕短于SC組〔(45.8±5.3)h〕(P=0.000 2)；ASV組的總機械通氣時間〔(128.0±9.7)h〕短于SC組〔(133.2±10.1)h〕(P= 0.071)。兩組ICU住院時間比較，ASV組〔(181.5±7.5)h〕，SC組(184.2±7.8)h(P= 0.170)，差異無統(tǒng)計學意義。

2.2不同脫機方法對脫機成功率、ICU住院病死率和總住院病死率等指標的影響 ASV組的脫機成功率〔27例(90.0%)〕高于SC組〔20例(66.7%)〕(P= 0.030);但脫機后48 h需要接受無創(chuàng)通氣比率〔5例(16.7%) vs 6例(20.0%)〕，再插管率〔3例(10.0%) vs 3例(10.0%)〕，ICU住院病死率〔2例(6.7%) vs 2例(6.7%)〕和總住院病死率〔5例(16.7%)vs 4例(13.3%)〕組間差異無統(tǒng)計學意義(P=0.738、1.000、1.000、0.717)。

3 討 論

COPD患者是延長脫機、困難脫機的高危人群，氣道結構改變明顯，導致順應性降低、呼吸肌無力等特殊的病理生理改變，使其比非COPD患者難于脫機。接受有創(chuàng)機械通氣的COPD患者若不能準確把握脫機時機，出現(xiàn)呼吸機依賴的概率明顯升高，導致困難脫機，延長機械通氣時間。選擇適當?shù)拿摍C方法、準確把握脫機時機并提高脫機成功率，是重癥醫(yī)學和呼吸領域的專家學者關注的焦點和面臨的重要問題。

閉環(huán)通氣模式可分為兩種：一種是以指令通氣和輔助通氣相互轉換的模式，如適應性支持通氣、分鐘指令通氣(MMV)；另一種是采用知識庫系統(tǒng)，如Smart Care/PS模式。本研究結果顯示，與Smart Care/PS相比，ASV可以縮短COPD患者的脫機時間，這可能與ASV和Smart Care/PS的工作原理差異有關。適應性支持通氣是一種以指令通氣和輔助通氣相互轉換的模式，其實質可以理解成以PC-SIMV+PSV為基礎的分鐘指令通氣(MMV)模式。其中，壓力控制、SIMV頻率和壓力支持水平均可根據(jù)每個呼吸周期測定的呼吸力學指標自動調節(jié)，無需人為干預。當輸出參數(shù)的SIMV頻率=0且PSV≤8 cmH2O時，提示可以脫機〔3〕。Smart Care/PS是一種采用知識庫系統(tǒng)的閉環(huán)模式，把專家的診治方案整合于呼吸機計算機軟件的計劃性脫機系統(tǒng)，軟件每2分鐘自動檢測患者的自主呼吸頻率、呼氣末二氧化碳分壓(PetCO2)以及潮氣量，并調整支持壓力，只要這些監(jiān)測參數(shù)維持在特定范圍內(nèi)，軟件系統(tǒng)就可以通過自動逐漸減少壓力支持水平的方法脫機〔4〕。有研究顯示無論自主呼吸功能穩(wěn)定與否，達到相同的脫機壓力支持水平閾值水平，應用ASV模式所需要的時間要明顯短于應用Smart Care/PS所需要的時間〔5，6〕。盡管與SC組相比，ASV縮短了COPD患者的脫機時間，也縮短了ICU住院時間，但是ICU住院時間ASV組與SC組之間沒有顯著性差異，這可能是由于本研究中納入的研究對象均為COPD患者，此類患者屬結構性肺病，氣道結構改變明顯，具有功能殘氣量增加、呼吸系統(tǒng)順應性降低、呼吸肌無力等特殊的病理生理改變，使其比非COPD患者難于脫機，再插管率或使用無創(chuàng)通氣序貫治療概率較高，即使成功脫機拔管，也要在ICU繼續(xù)監(jiān)護治療幾天，以備再插管或使用無創(chuàng)通氣。

本研究結果顯示，與SC組相比，ASV組的脫機成功率高于SC組，這可能與ASV根據(jù)患者病理生理變化提供符合呼吸力學特征的通氣方式有關。ASV在患者當時的呼吸力學狀態(tài)下，以最低的氣道壓、最佳的呼吸頻率和潮氣量、最適宜的通氣形式來達到預設的分鐘通氣量，并有效避免了淺快呼吸。穩(wěn)定期COPD患者應用ASV模式后，與傳統(tǒng)模式相比，潮氣量明顯升高、呼吸頻率明顯減慢、吸氣流速及呼氣時間常數(shù)升高、呼氣流速明顯下降。而Smart Care/PS是固定時間對壓力支持水平進行固定調整，就這個層面而言，ASV智能化似乎好于Smart Care/PS。相比較而言，ASV根據(jù)呼吸力學指標能更準確判斷患者自主呼吸能力，故脫機成功率更高，但需要指出的是，自主呼吸運動時動態(tài)呼吸力學參數(shù)的測定較被動通氣時靜態(tài)呼吸力學參數(shù)的測定仍欠準確〔7〕。再插管率組間差異無統(tǒng)計學意義，可能與納入患者經(jīng)過白色卡片實驗的篩選，均有較好的氣道保護能力有關。COPD患者即使能成功脫機拔管，部分患者脫機拔管后可能仍需要無創(chuàng)呼吸機輔助通氣才能提高拔管成功率。本研究中脫機后48 h需要接受無創(chuàng)通氣比例組間差異無統(tǒng)計學意義，這可能與閉環(huán)通氣模式對于阻塞性通氣功能障礙患者根據(jù)其病理生理改變設有特定的脫機參數(shù)有關，ASV模式和Smart Care/PS模式均能準確地篩選出具備脫機能力的患者并及時準確判斷脫機的時間點。有研究顯示，Smart Care/PS與程序化脫機相比，脫機后需要接受無創(chuàng)通氣比例略低于程序化脫機，但差異無統(tǒng)計學意義〔8〕。這也提示，閉環(huán)通氣模式提示的脫機結果并不能預測是否需要再插管和無創(chuàng)通氣，有創(chuàng)-無創(chuàng)通氣的序貫治療仍然是提高COPD患者脫機成功率、避免再插管的重要手段。

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