神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣對(duì)慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者呼吸力學(xué)指標(biāo)、肺順應(yīng)性及機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間的影響

牟志芳，張趁英，康秀文，李勇，沈葉菊，董躍福

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種具有氣流受限特征的呼吸系統(tǒng)疾病，其病情反復(fù)發(fā)作且病程遷延，嚴(yán)重影響患者的呼吸功能［1］。慢性阻塞性肺疾病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）指患者在原有疾病基礎(chǔ)上，肺部受到外界刺激或感染導(dǎo)致病情短期內(nèi)加重的征象，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致患者出現(xiàn)呼吸衰竭或休克，進(jìn)而威脅患者的生命安全［2］。目前，臨床上缺乏治療AECOPD的特效藥物，常以血管活性藥物聯(lián)合抗感染藥物作為基礎(chǔ)治療，同時(shí)輔以機(jī)械通氣，以改善患者的臨床癥狀［3］。壓力支持通氣（pressure support ventilation，PSV）是一種傳統(tǒng)的有創(chuàng)機(jī)械通氣模式，其可在一定程度上改善患者的呼吸困難癥狀，在臨床上應(yīng)用較為廣泛［4］。研究發(fā)現(xiàn)，PSV模式下呼吸衰竭患者存在不同程度的吸氣觸發(fā)延遲及吸呼氣切換延遲，從而增加呼吸機(jī)相關(guān)氣道反應(yīng)及呼吸機(jī)依賴性［5］。神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣（neuromodulation assisted ventilation，NAVA）可通過膈肌電活動(dòng)（electrical activity of the diaphragm，EAdi）而觸發(fā)吸氣及吸呼氣切換，理論上可有效縮短或避免吸呼氣延遲或吸氣觸發(fā)延遲，繼而降低呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率［6-7］，但目前相關(guān)臨床研究有限，尚未達(dá)成共識(shí)或制定指南，仍處于探索階段?；诖耍狙芯恐荚谔接慛AVA對(duì)AECOPD患者呼吸力學(xué)指標(biāo)、肺順應(yīng)性及機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間的影響，以期為NAVA在AECOPD中的應(yīng)用提供證據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2016年5月至2021年2月連云港市第一人民醫(yī)院收治的72例AECOPD患者作為研究對(duì)象，采用隨機(jī)數(shù)字表法將其分為對(duì)照組和觀察組，各36例。對(duì)照組中男20例，女16例；年齡44～72歲，平均（61.0±4.7）歲；平均序貫器官衰竭評(píng)分（8.69±2.43）分；吸煙史14例；合并癥：高血壓12例，糖尿病3例。觀察組中男17例，女19例；年齡45～72歲，平均（61.2±4.9）歲；平均序貫器官衰竭評(píng)分（8.71±2.47）分；吸煙史11例；合并癥：高血壓13例，糖尿病4例。兩組患者性別（χ2=0.500，P=0.479）、年齡（t=0.186，P=0.853）、序貫器官衰竭評(píng)分（t=0.035，P=0.972）、吸煙史（χ2=0.551，P=0.458）、高血壓發(fā)生率（χ2=0.061，P=0.804）、糖尿病發(fā)生率（χ2=0.158，P=0.691）比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究經(jīng)連云港市第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過（KY-20160418001），所有患者家屬簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》［8］中AECOPD的臨床診斷；（2）經(jīng)無創(chuàng)輔助通氣等治療后患者呼吸衰竭癥狀仍無法減輕，呼吸中樞過度通氣（呼吸頻率≥40次/min）或抑制（呼吸頻率＜8次/min），符合有創(chuàng)機(jī)械通氣的臨床指征；（3）年齡≥18歲；（4）內(nèi)源性呼氣末正壓（endogenous positive end expiratory pressure，PEEP）≥3 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa）。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并肺部或其他器官、組織惡性病變者；（2）合并消化性潰瘍出血、腸穿孔等急性消化道疾病者；（3）合并心、腦血管疾病者；（4）伴有凝血功能障礙或自身免疫性疾病者；（5）合并中樞神經(jīng)病變、精神病或嚴(yán)重意識(shí)障礙者；（6）合并肝腎功能障礙者；（7）死亡者。

1.3 治療方法 所有患者行經(jīng)口氣管插管，連接呼吸機(jī)（邁柯唯MAQUET SERVO-s），設(shè)定通氣模式。通氣前，將EAdi導(dǎo)管用0.9%氯化鈉溶液浸潤后，在呼吸機(jī)EAdi模塊檢測(cè)下經(jīng)鼻腔置入，檢測(cè)信號(hào)顯示無P波、QRS復(fù)合波振幅衰減時(shí)，表明接近胃部，準(zhǔn)確安放電極。通氣過程中結(jié)合患者實(shí)際血?dú)夥治銮闆r微調(diào)吸氧濃度，待自主呼吸試驗(yàn)通過后嘗試撤機(jī)，撤機(jī)后轉(zhuǎn)為無創(chuàng)輔助通氣，若失敗則繼續(xù)行有創(chuàng)機(jī)械通氣。自主呼吸試驗(yàn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)［9］：無或小劑量血管活性藥物（如去甲腎上腺素＜0.1 μg?kg-1·min-1）即可維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定；在PEEP≤5 cm H2O且吸入氧濃度（fraction of inspire O2，F(xiàn)iO2）≤50%時(shí)，pH值＞7.3、氧合指數(shù)＞150 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），動(dòng)脈血二氧化碳分壓（arterial carbon dioxide partial pressure，PaCO2）達(dá)到緩解期；意識(shí)狀態(tài)良好，自主呼吸能力和咳痰能力明顯好轉(zhuǎn)。

1.3.1 對(duì)照組 對(duì)照組患者通氣模式為PSV模式：呼吸機(jī)調(diào)整至PSV模式，PEEP自0 cm H2O開始，間隔180 s上調(diào)2 cm H2O，待達(dá)到一定程度后，潮氣量由增加轉(zhuǎn)為減少，將PEEP調(diào)整至潮氣量減少前的上一次數(shù)值，潮氣量以6 ml/kg左右作為上調(diào)支持壓力的標(biāo)準(zhǔn)，PEEP較為適宜。

1.3.2 觀察組 觀察組患者通氣模式為NAVA模式：呼吸機(jī)調(diào)整至NAVA模式，PEEP自10 cm H2O開始，間隔180 s下調(diào)2 cm H2O，EAdi模式檢測(cè)EAdi明顯升高后，將PEEP調(diào)整至EAdi升高前水平。NAVA參數(shù)設(shè)定：自開始上調(diào)NAVA水平，同期檢測(cè)氣道壓力變化，待氣道壓力由增加轉(zhuǎn)為平穩(wěn)后，作為NAVA適宜水準(zhǔn)，相關(guān)參數(shù)FiO2為50%、EAdi觸發(fā)敏感度為0.5 μV、吸呼氣轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)調(diào)整為EAdi信號(hào)強(qiáng)度峰值的0.7倍。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 呼吸力學(xué)指標(biāo) 通過邁柯唯MAQUET SERVO-s呼吸機(jī)記錄兩組患者通氣前及通氣24 h后吸氣壓力（參考范圍：≤20 cm H2O）、氣道峰壓（參考范圍：10～40 cm H2O）、平臺(tái)壓（參考范圍：5～13 cm H2O）。呼吸機(jī)持續(xù)檢測(cè)兩組患者通氣過程中分鐘通氣量（ventilation，VE，其參考范圍：6～9 L/min）、吸入潮氣量（inhalation tidal volume，VTi，其參考范圍：0.30～0.42 L）、呼吸頻率（參考范圍：12～20次/min）及EAdi峰值。

1.4.2 肺順應(yīng)性 通過呼吸機(jī)記錄兩組患者通氣前及通氣24 h后肺順應(yīng)性（參考范圍：816～1 428 ml/kPa）。

1.4.3 機(jī)械通氣時(shí)間及機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間 記錄兩組患者機(jī)械通氣時(shí)間及機(jī)械通氣24 h機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間〔包括吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間（吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間=EAdi起始時(shí)間-呼氣流速起始點(diǎn)時(shí)間）和吸呼氣切換延遲時(shí)間（吸呼氣切換延遲時(shí)間=EAdi峰值降至70%時(shí)的時(shí)間-呼氣流速起始點(diǎn)時(shí)間）〕。

1.4.4 并發(fā)癥 記錄兩組患者撤機(jī)后48 h內(nèi)胸腔積氣、縱隔積氣、低血壓、肺部感染及氣道痙攣或氣管黏膜損傷等并發(fā)癥發(fā)生情況。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以（±s）表示，組間比較采用成組t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以相對(duì)數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 呼吸力學(xué)指標(biāo) 通氣前，兩組患者吸氣壓力、氣道峰壓、平臺(tái)壓比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；通氣24 h后，兩組患者吸氣壓力、氣道峰壓、平臺(tái)壓分別低于本組通氣前，且觀察組低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。兩組患者通氣過程中呼吸頻率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；觀察組患者通氣過程中VE、VTi及EAdi峰值低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表1 兩組患者通氣前和通氣24 h后呼吸力學(xué)指標(biāo)比較（±s，cm H2O）Table 1 Comparison of respiratory mechanics indexes between the two groups before ventilation and 24 hours after ventilation

表1 兩組患者通氣前和通氣24 h后呼吸力學(xué)指標(biāo)比較（±s，cm H2O）Table 1 Comparison of respiratory mechanics indexes between the two groups before ventilation and 24 hours after ventilation

注：a表示與本組通氣前比較，P＜0.05

組別 例數(shù) 吸氣壓力 氣道峰壓 平臺(tái)壓通氣前 通氣24 h后 通氣前 通氣24 h后 通氣前 通氣24 h后對(duì)照組 36 27.05±3.84 19.06±1.15a 31.89±4.54 28.76±2.36a 16.89±1.94 12.23±2.54a觀察組 36 26.91±2.73 17.58±1.46a 32.64±4.12 24.77±2.41a 17.15±2.01 9.43±1.15a t值 0.178 4.778 0.734 7.097 0.558 6.025 P值 0.859 ＜0.001 0.465 ＜0.001 0.578 ＜0.001

表2 兩組患者通氣過程中呼吸力學(xué)指標(biāo)比較（±s）Table 2 Comparison of respiratory mechanics indexes between the two groups during ventilation

注：VE=分鐘通氣量，Vti=吸入潮氣量，EAdi=膈肌電活動(dòng)

組別 例數(shù) VE（L/min） VTi（L） 呼吸頻率（次/min） EAdi峰值（μV）對(duì)照組 36 8.46±1.53 0.44±0.11 18.76±3.71 15.29±3.14觀察組 36 7.65±1.15 0.38±0.09 19.83±3.54 11.90±2.01 t值 2.539 2.533 1.252 5.456 P值 0.013 0.013 0.215 ＜0.001

2.2 肺順應(yīng)性 對(duì)照組患者通氣前肺順應(yīng)性為（534.6±69.8）ml/kPa，通氣24 h后為（817.5±92.4）ml/kPa；觀察組患者通氣前肺順應(yīng)性為（539.5±74.0）ml/kPa，通氣24 h后為（746.4±80.5）ml/kPa。通氣前，兩組患者肺順應(yīng)性比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.289，P=0.773）；通氣24 h后，兩組患者肺順應(yīng)性分別低于本組通氣前（t配對(duì)值分別為14.654、11.349），且觀察組低于對(duì)照組（t=3.481），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均＜0.001）。

2.3 機(jī)械通氣時(shí)間及機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間 觀察組患者機(jī)械通氣時(shí)間、吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間及吸呼氣切換延遲時(shí)間均短于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組患者機(jī)械通氣時(shí)間及機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間比較（±s）Table 3 Comparison of mechanical ventilation time and trigger delay time of mechanical ventilation between the two groups

表3 兩組患者機(jī)械通氣時(shí)間及機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間比較（±s）Table 3 Comparison of mechanical ventilation time and trigger delay time of mechanical ventilation between the two groups

組別 例數(shù) 機(jī)械通氣時(shí)間（d） 吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間（ms） 吸呼氣切換延遲時(shí)間（ms）對(duì)照組 36 8.71±1.13 107.96±29.63 101.34±8.74觀察組 36 8.09±1.02 63.51±7.89 49.71±6.25 t值 2.444 8.698 28.831 P值 0.017 ＜0.001 ＜0.001

2.4 并發(fā)癥發(fā)生率 對(duì)照組患者并發(fā)癥發(fā)生率為11.1%（4/36），與觀察組患者的8.3%（3/36）比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.158，P=0.691），見表4。

表4 兩組患者并發(fā)癥發(fā)生情況〔n（%）〕Table 4 Complications of the two groups

3 討論

AECOPD作為臨床常見的急危重癥，在臨床治療中常建立人工氣道以部分或全部替代呼吸肌功能，進(jìn)而緩解患者的呼吸困難癥狀，在保證安全的前提下，幫助患者渡過危險(xiǎn)期［10-11］。PSV是一種傳統(tǒng)的機(jī)械通氣模式，其可通過預(yù)設(shè)呼吸機(jī)參數(shù)而控制呼氣和吸氣過程，從而緩解患者的呼吸困難癥狀［12］。但近年隨著研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)PSV模式存在一定弊端，如患者吸氣時(shí)首先要克服內(nèi)源性PEEP，待肺泡壓力低于大氣壓力后才可保證通氣順暢［13］。而隨著通氣壓力水平增加，通氣潮氣量隨之增加，繼而誘發(fā)中樞反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，迫使吸氣驅(qū)動(dòng)降低以減少潮氣量，從而導(dǎo)致吸氣觸發(fā)延遲，進(jìn)而增加呼吸機(jī)依賴發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［14-15］。徐曉婷等［16］研究亦證實(shí)，PSV模式下隨著壓力支持水平增加，吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間隨之延長(zhǎng)。因此，尋找新的機(jī)械通氣模式以改變吸氣觸發(fā)反應(yīng)機(jī)制，縮短或避免吸氣觸發(fā)延遲，提高人機(jī)交互性，已成為臨床學(xué)者不斷探索的難點(diǎn)。

本研究結(jié)果顯示，通氣24 h后，兩組患者吸氣壓力、氣道峰壓、平臺(tái)壓分別低于本組通氣前，且觀察組低于對(duì)照組；觀察組患者通氣過程中VE、VTi及EAdi峰值均低于對(duì)照組，提示相較于PSV模式，NAVA模式更有利于改善AECOPD患者呼吸力學(xué)指標(biāo)。王奎等［17］研究表明，NAVA模式在調(diào)節(jié)重癥呼吸系統(tǒng)疾病患者呼吸力學(xué)指標(biāo)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。分析其原因可能與NAVA模式是通過呼吸中樞反饋調(diào)節(jié)機(jī)制自主調(diào)節(jié)EAdi水平有關(guān)，進(jìn)而有效避免了VE、VTi過大［18］。

本研究結(jié)果顯示，觀察組患者機(jī)械通氣時(shí)間、吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間及吸呼氣切換延遲時(shí)間均短于對(duì)照組，提示相較于PSV模式，NAVA模式能更有效地縮短AECOPD患者機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間。分析其原因可能為：NAVA模式通過作用于EAdi信號(hào)傳導(dǎo)通路，可調(diào)節(jié)吸氣或吸呼氣切換的機(jī)械通氣模式［19］。在呼吸周期初始階段，呼吸中樞可通過作用神經(jīng)沖動(dòng)而誘導(dǎo)呼吸機(jī)收縮耦聯(lián)機(jī)制，進(jìn)而增加胸腔內(nèi)負(fù)壓，保證通氣順暢［20］；同期，可介導(dǎo)膈肌神經(jīng)信號(hào)向呼吸機(jī)送氣的機(jī)械動(dòng)作轉(zhuǎn)化。此外，NAVA模式由NAVA水平和EAdi共同介導(dǎo)，呼吸中樞可根據(jù)呼吸負(fù)荷的微變化而及時(shí)調(diào)整EAdi信號(hào)強(qiáng)度，從而有助于縮短吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間，提高人機(jī)交互性［21］。再者，PSV模式下吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間隨著患者內(nèi)源性PEEP增加而延長(zhǎng)［22］。劉智達(dá)等［23］研究提出，NAVA模式理論上依賴EAdi信號(hào)通路即可完成呼吸機(jī)送氣和吸呼氣切換轉(zhuǎn)化，不受內(nèi)源性PEEP的影響，故更有助于縮短吸氣觸發(fā)延遲時(shí)間，本研究結(jié)果與之基本一致。

本研究結(jié)果顯示，通氣24 h后，兩組患者肺順應(yīng)性分別低于本組通氣前，且觀察組低于對(duì)照組，提示相較于PSV模式，NAVA模式能更有效地提高AECOPD患者肺順應(yīng)性。分析其機(jī)制可能為：NAVA模式下AECOPD患者吸呼氣切換時(shí)間縮短，吸呼氣切換時(shí)氣流在呼吸中樞由吸氣向呼氣轉(zhuǎn)化的瞬間仍未停止，此時(shí)呼吸機(jī)仍處于送氣狀態(tài)，待氣流流速下降至0時(shí)可直接轉(zhuǎn)化為呼氣動(dòng)作［24］。而PSV模式下，管道內(nèi)吸氣流速降至一定程度后即刻結(jié)束送氣，而相關(guān)參數(shù)通過呼氣時(shí)間常數(shù)計(jì)算得出，但患者存在個(gè)體差異，從而導(dǎo)致預(yù)設(shè)流速常無法及時(shí)匹配中樞神經(jīng)活動(dòng)，增加了肺順應(yīng)性［25］。本研究結(jié)果還顯示，兩組患者并發(fā)癥發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示NAVA模式用于AECOPD患者中的安全性良好。

綜上所述，相較于PSV模式，NAVA模式能更有效地改善AECOPD患者呼吸力學(xué)指標(biāo)，提高肺順應(yīng)性，縮短機(jī)械通氣觸發(fā)延遲時(shí)間，且安全性良好，臨床應(yīng)用前景較好。

作者貢獻(xiàn)：牟志芳進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)撰寫、修訂論文；董躍福進(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析；康秀文進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理、分析；李勇、沈葉菊進(jìn)行結(jié)果分析與解釋；張趁英負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。