神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣在重癥患者中的臨床應(yīng)用和存在問(wèn)題

李志昂， 劉勵(lì)軍

在重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)機(jī)械通氣是最常見(jiàn)的治療措施之一[1]，其目的是減少患者呼吸功，維持或恢復(fù)人體的通氣和換氣功能。機(jī)械通氣模式，如壓力或容量支持通氣等均采用氣動(dòng)觸發(fā)的模式，即患者吸氣努力達(dá)到一定的壓力或流量閾值時(shí)被呼吸機(jī)觸發(fā)傳感器感應(yīng)，然后按照預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行輔助通氣。由于呼吸機(jī)觸發(fā)送氣總是在患者吸氣開(kāi)始后，可能會(huì)出現(xiàn)患者與呼吸機(jī)呼吸節(jié)律不完全匹配的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致患者與呼吸機(jī)不同步，這還不包括因呼吸機(jī)固有的傳感器靈敏度不佳所導(dǎo)致觸發(fā)延遲的問(wèn)題。長(zhǎng)時(shí)間的人機(jī)不同步不僅會(huì)使患者無(wú)法從機(jī)械通氣治療中獲得最大益處，還會(huì)導(dǎo)致呼吸機(jī)相關(guān)的肺和膈肌損傷。因此，合適的呼吸機(jī)模式及參數(shù)設(shè)置應(yīng)盡量降低人機(jī)不同步的發(fā)生率，提高機(jī)械通氣治療的有效性，并降低機(jī)械通氣相關(guān)的肺和膈肌損傷。

早在1976年膈神經(jīng)活動(dòng)已經(jīng)用于動(dòng)物進(jìn)行機(jī)械通氣，但是直接將電極連接在膈肌上獲得膈肌電信號(hào)對(duì)于重癥患者來(lái)說(shuō)存在困難[2]。隨著技術(shù)的發(fā)展，在1999年Sinderby等[3]描述了一種基于膈肌電活動(dòng)(electrical activity of the diaphragm, EAdi)輔助通氣系統(tǒng)—神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣(neurally adjusted ventilatory assist， NAVA)，通過(guò)在食管中放置帶有垂直陣列式信號(hào)采集器的導(dǎo)管，能夠隔絕心臟電活動(dòng)和食管蠕動(dòng)、噪聲，以及與電極位置或運(yùn)動(dòng)相關(guān)的干擾信號(hào)，從而能動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)采集到穩(wěn)定的EAdi信號(hào)；導(dǎo)管通過(guò)傳感器模塊與呼吸機(jī)相連，呼吸機(jī)接收導(dǎo)管所采集的信號(hào)并由內(nèi)部程序處理，當(dāng)處理后的信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定電壓閾值后，呼吸機(jī)將予以輔助通氣。通氣過(guò)程中呼吸機(jī)將按照處理后的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)匹配通氣強(qiáng)度，而信號(hào)強(qiáng)度與膈肌電活動(dòng)強(qiáng)度直接呈正相關(guān)。

NAVA依靠監(jiān)測(cè)患者膈肌電活動(dòng)來(lái)輔助通氣，其吸氣期開(kāi)始在理論上可以與患者接近同步；與傳統(tǒng)的機(jī)械輔助通氣模式相比,該通氣模式最主要的優(yōu)勢(shì)是改善患者與呼吸機(jī)的同步性。自NAVA問(wèn)世以來(lái)，不斷有學(xué)者對(duì)其展開(kāi)相關(guān)研究，尤其是近十年來(lái)有較多臨床研究?，F(xiàn)對(duì)其在重癥患者中的臨床應(yīng)用進(jìn)展作一綜述，探討其在重癥患者中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)及存在問(wèn)題。

1 NAVA目前在重癥患者中的臨床研究進(jìn)展

1.1NAVA在重癥患兒中的應(yīng)用 重癥患兒特別是新生兒、嬰幼兒的呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)及生理與成人有明顯不同；嬰幼兒的會(huì)厭和喉頭位置高，聲門和環(huán)狀軟骨更窄，不但容易引起氣道阻塞，而且氣管插管與呼吸機(jī)脫離也相對(duì)更困難。另外，嬰幼兒的新陳代謝旺盛，二氧化碳產(chǎn)生較多，氣管導(dǎo)管固有的死腔容量對(duì)其影響更大，與傳統(tǒng)模式相比，NAVA理論上更加適合重癥患兒機(jī)械通氣的需求。一項(xiàng)前瞻研究[4]結(jié)果表明，在新生兒和兒科ICU，與氣動(dòng)觸發(fā)的壓力支持通氣(pressure support ventilation, PSV)相比，NAVA可以改善患兒與呼吸機(jī)的同步性和降低氣道峰壓，并且患兒耐受性良好。此后的隨機(jī)對(duì)照研究[5-6]發(fā)現(xiàn)，NAVA對(duì)兒童是一種安全可行的機(jī)械通氣模式，對(duì)有創(chuàng)機(jī)械通氣的重癥患兒而言，NAVA通氣模式具有改善人機(jī)同步性的優(yōu)勢(shì)，且是一種安全和可行的機(jī)械通氣模式。在急性呼吸衰竭患兒中，與氣動(dòng)觸發(fā)的無(wú)創(chuàng)PSV相比，無(wú)創(chuàng)NAVA既安全可行，也能改善患兒與呼吸機(jī)之間的相互作用[7-8]。此外，對(duì)于低體質(zhì)量嬰兒和早產(chǎn)兒，使用NAVA也具有改善氧合等明顯的臨床益處[9-11]。最近的一項(xiàng)研究[12]顯示，NAVA可促進(jìn)新生兒先天性膈疝患兒拔除氣管插管?？傊罅康呐R床研究[8]表明，無(wú)論是有創(chuàng)還是無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣，NAVA對(duì)于重癥患兒都是安全可行的，且具有提升患兒與呼吸機(jī)同步性的優(yōu)勢(shì)，還可以改善呼吸衰竭患兒的臨床結(jié)局。

1.2NAVA在急性呼吸窘迫綜合征(AROS)患者中的應(yīng)用 ARDS患者表現(xiàn)為彌漫性肺損傷，包括肺間質(zhì)和肺泡水腫，肺內(nèi)分流增加及死腔增加，以及肺泡塌陷導(dǎo)致肺不張；臨床特征為難以糾正的頑固性低氧血癥。急性呼吸衰竭患者可表現(xiàn)為呼吸驅(qū)動(dòng)力增強(qiáng)，其中ARDS患者在肺通氣過(guò)程中所需的吸氣動(dòng)力更大，因此膈肌運(yùn)動(dòng)明顯增強(qiáng)。與PSV比較，NAVA以其獨(dú)有的特點(diǎn)為急性呼吸衰竭患者提供更好的肺保護(hù)通氣，并且可以改善患者與呼吸機(jī)的同步性，避免過(guò)度輔助通氣的風(fēng)險(xiǎn)[13-16]。有研究表明，在AROS患者中，NAVA與其他模式相比，依舊具有改善患者和呼吸機(jī)同步性的優(yōu)勢(shì)。另外，NAVA可縮短機(jī)械通氣時(shí)間，并且對(duì)重力依賴肺區(qū)的通氣有益處[17-18]。但是，目前NAVA模式用于無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣治療ARDS患者尚缺乏高質(zhì)量的研究，考慮可能因?yàn)锳RDS患者大部分氧合情況較差，難以通過(guò)無(wú)創(chuàng)輔助通氣達(dá)到臨床治療目標(biāo)，進(jìn)而多數(shù)患者需要行氣管插管及有創(chuàng)機(jī)械通氣支持，因此限制了無(wú)創(chuàng)NAVA模式在ARDS患者中的臨床應(yīng)用。

1.3NAVA在慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者中的應(yīng)用 COPD患者由于小氣道和肺泡的結(jié)構(gòu)性改變導(dǎo)致其呼氣相延長(zhǎng)和二氧化碳潴留。COPD患者氣體阻滯和肺過(guò)度膨脹，縮短膈肌的工作長(zhǎng)度，并且改變各部分之間的機(jī)械連接，引起膈肌的重塑，這些病理改變損害了膈肌的功能，影響膈肌提升和胸腔的擴(kuò)張[19-20]。NAVA通過(guò)其獨(dú)特的機(jī)制減少COPD患者觸發(fā)延遲，改善患者與呼吸機(jī)的同步性，特別是在輔助支持水平較高的情況下具有重要意義[21]。在無(wú)創(chuàng)正壓機(jī)械通氣時(shí)，NAVA模式也能夠明顯改善COPD患者與呼吸機(jī)的同步性，即使在COPD急性加重期也是如此，且與吸氣支持水平無(wú)關(guān)。有研究[22-24]發(fā)現(xiàn)，隨著無(wú)創(chuàng)通氣支持水平的上升，PSV模式下COPD患者與呼吸機(jī)的同步性逐漸下降；而使用NAVA模式這種情況則明顯少見(jiàn)，提示對(duì)于需要高水平機(jī)械通氣支持的患者，NAVA具有較明顯的優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于傳統(tǒng)模式，NAVA在有創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)通氣中都可以明顯提高COPD患者與呼吸機(jī)的同步性。由于無(wú)創(chuàng)通氣中患者與呼吸機(jī)的配合更加重要，所以對(duì)于COPD患者而言，NAVA在無(wú)創(chuàng)通氣中這種優(yōu)勢(shì)更加具有臨床意義。進(jìn)一步研究[25-26]發(fā)現(xiàn)，NAVA在增加COPD患者肺部背側(cè)通氣量和減少死腔方面優(yōu)于PSV；對(duì)于存在較高內(nèi)源性呼氣末正壓(PEEP)的COPD急性加重患者，PSV模式存在明顯的觸發(fā)延遲，且與內(nèi)源性PEEP水平呈正相關(guān)；而NAVA可明顯縮短觸發(fā)延遲時(shí)間，并減少觸發(fā)功。這些研究表明，NAVA可使COPD患者臨床獲益。

1.4NAVA在外科術(shù)后重癥患者和其他重癥患者的臨床應(yīng)用 部分大手術(shù)后患者需要在ICU進(jìn)行加強(qiáng)監(jiān)護(hù)治療以渡過(guò)其圍手術(shù)期不穩(wěn)定的階段，患者常常在手術(shù)后的初期需要機(jī)械通氣治療以維持氧代謝的穩(wěn)定。研究[27]發(fā)現(xiàn)，對(duì)于這類患者NAVA較PSV更能明顯地改善患者氧合狀態(tài)。Houtekie等[28]則在體質(zhì)量<5 kg的嬰幼兒患兒心臟手術(shù)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)NAVA可以使患兒獲得良好的無(wú)創(chuàng)通氣的同步性。另外，在毛細(xì)支氣管炎患者的研究中發(fā)現(xiàn)，NAVA減少觸發(fā)延遲，改善呼吸機(jī)反應(yīng)時(shí)間，并可減少呼吸功[29]。重癥毛細(xì)支氣管炎患者無(wú)創(chuàng)通氣期間，在NAVA模式下，患者與呼吸機(jī)不同步和觸發(fā)延遲明顯低于無(wú)創(chuàng)壓力控制/輔助模式[30]。對(duì)于急性顱腦損傷康復(fù)者NAVA也是安全的。與PSV相比，NAVA還能保持腦血流速度、氣體交換和血流動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定；但對(duì)其他急性腦損傷患者，NAVA的臨床價(jià)值尚需進(jìn)一步研究[31]。

1.5NAVA在重癥患者撤機(jī)中的臨床應(yīng)用 當(dāng)重癥患者病情好轉(zhuǎn)需要撤離呼吸機(jī)支持時(shí)，及時(shí)的撤離呼吸機(jī)對(duì)患者有著重要的臨床意義，撤機(jī)的延遲將增加呼吸機(jī)相關(guān)并發(fā)癥，但過(guò)早的撤機(jī)也會(huì)導(dǎo)致撤機(jī)失敗，增加再插管率和呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎，甚至增加病死率。自主呼吸試驗(yàn)(spontanenous breathing trial, SBT)是臨床常用的判斷患者自主呼吸功能的有效方法，常采用T管、PSV和持續(xù)氣道正壓(continuous positive airway pressure, CPAP)三種方式。一項(xiàng)自身交叉對(duì)照研究[32]發(fā)現(xiàn)，使用SBT相同的客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，NAVA與PSV具有同樣的效果，并且可以減少人機(jī)不同頻率，建議可以使用NAVA對(duì)撤機(jī)患者進(jìn)行SBT，但該研究樣本量較小，仍需更多研究來(lái)證實(shí)。在嬰幼兒撤機(jī)過(guò)程中，NAVA能明顯改善患兒人機(jī)協(xié)調(diào)性，對(duì)患兒撤機(jī)有較好的應(yīng)用價(jià)值[33]。對(duì)于撤機(jī)困難的患者，NAVA也可以縮短撤機(jī)時(shí)間，減少呼吸機(jī)使用的天數(shù)[34]。最近的一篇薈萃分析[35]指出，與其他呼吸支持模式相比，NAVA可以提高困難撤機(jī)患者的撤機(jī)成功率。另外，對(duì)于慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)合并肺性腦病撤機(jī)困難的患者，無(wú)創(chuàng)NAVA能提高AECOPD患者人機(jī)同步程度和撤機(jī)成功率[36]。總之，由于NAVA獨(dú)特的人機(jī)交互機(jī)制，對(duì)于困難撤機(jī)患者而言NAVA將是一個(gè)良好的選擇。

1.6NAVA對(duì)重癥患者臨床結(jié)局的影響 NAVA對(duì)需要機(jī)械通氣的重癥患者是一種安全可行的模式，可以降低患者與呼吸機(jī)的不同步性。早期的研究[37-38]發(fā)現(xiàn)其對(duì)臨床結(jié)局的影響不確定，并提出需要隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來(lái)確定NAVA是否影響危重患者的臨床預(yù)后。近幾年的研究[18]提示，NAVA不能提高機(jī)械通氣治療急性呼吸衰竭患者的存活率。并且也發(fā)現(xiàn)與無(wú)創(chuàng)PSV相比，接受無(wú)創(chuàng)NAVA治療患者的臨床結(jié)局沒(méi)有進(jìn)一步改善[39]。由于重癥患者的異質(zhì)性和治療的復(fù)雜性，可能需要根據(jù)重癥患者的臨床特征進(jìn)一步分組(臨床亞群)，然后進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)NAVA對(duì)臨床結(jié)局的影響。

2 NAVA臨床應(yīng)用存在的問(wèn)題

2.1NAVA的技術(shù)性問(wèn)題 使用NAVA模式需要在食管中放置特制導(dǎo)管以實(shí)時(shí)采集膈肌電信號(hào)，對(duì)于導(dǎo)管放置和護(hù)理技術(shù)需要特別關(guān)注。EAdi導(dǎo)管放置刻度采用公式計(jì)算，針對(duì)個(gè)體化患者并不一定能放置在最佳位置，使用過(guò)程中由于患者的體位變化發(fā)生導(dǎo)管移位是常見(jiàn)的問(wèn)題；此外，重癥患者給予基礎(chǔ)的鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜治療也將影響經(jīng)膈肌神經(jīng)下傳的沖動(dòng)，進(jìn)而減弱膈肌電活動(dòng)[40-43]。近期研究[44]還報(bào)道了1例體質(zhì)量為373 g嬰兒發(fā)生EAdi導(dǎo)管相關(guān)胃穿孔事件。最重要的是NAVA模式相對(duì)其他模式是一種新型的通氣模式，其觸發(fā)和支持原理不同；加之，目前臨床上并未大規(guī)模推廣普及，造成大部分臨床醫(yī)生對(duì)NAVA模式缺乏了解。一項(xiàng)針對(duì)ICU使用NAVA影響因素的調(diào)查[45]表明，雖然大部分臨床醫(yī)生表示對(duì)NAVA模式使用的支持，但也表達(dá)了對(duì)技術(shù)的擔(dān)憂、信心不足，以及其使用難度高于PSV等問(wèn)題。故此，高質(zhì)量NAVA使用的培訓(xùn)對(duì)于臨床醫(yī)生的接受度、臨床實(shí)踐及其臨床試驗(yàn)均至關(guān)重要。

2.2NAVA的舒適性問(wèn)題 EAdi導(dǎo)管可經(jīng)口腔或鼻腔放置到食管中，遠(yuǎn)端開(kāi)口于胃內(nèi)，不但可以實(shí)時(shí)采集膈肌電活動(dòng)信號(hào)并且兼有胃管的功能。對(duì)于有創(chuàng)機(jī)械通氣的患者，為了增加患者的舒適度和治療的依從性，常給予患者適度鎮(zhèn)痛和輕度鎮(zhèn)靜治療，對(duì)于這部分患者EAdi導(dǎo)管一般不會(huì)增加其不舒適程度。然而，對(duì)于無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣患者，由于顧慮充分鎮(zhèn)痛可能造成患者氣道保護(hù)能力的喪失，這部分患者鎮(zhèn)痛常不充分導(dǎo)致EAdi導(dǎo)管影響患者的舒適度，甚至影響患者對(duì)NIPPV治療的依從性。但是，目前尚未有針對(duì)EAdi導(dǎo)管影響患者舒適性的研究。有研究[46]提示，手術(shù)后使用無(wú)創(chuàng)NAVA的患者，雖然NAVA模式改善患者與呼吸機(jī)的同步性，但卻沒(méi)有增加其舒適性。重癥患者睡眠碎片化，快速眼動(dòng)睡眠的減少，以及正常晝夜節(jié)律的喪失，導(dǎo)致患者睡眠質(zhì)量差和譫妄的發(fā)生，影響脫機(jī)成功率；而NAVA與PSV比較可以改善快動(dòng)眼睡眠期的睡眠質(zhì)量和減少睡眠碎片化指數(shù)[47-48]。

2.3NAVA的治療經(jīng)濟(jì)學(xué)問(wèn)題 相對(duì)于其他在ICU使用的呼吸機(jī)而言，具有NAVA模式的呼吸機(jī)要額外配備使用NAVA模式必需的硬件和軟件設(shè)備，這就意味著其制造與使用成本相對(duì)于其他呼吸機(jī)更高。使用NAVA模式的患者需放置一次性使用的導(dǎo)管來(lái)獲取EAdi信號(hào)，這無(wú)疑又增加了額外的開(kāi)支。但是，Hjelmgren等[49]所做的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)模型提示，NAVA和PSV在治療經(jīng)濟(jì)學(xué)方面均是有利的，并且顯示使用NAVA降低患者人機(jī)不同步的比例，并節(jié)省開(kāi)支。

雖然使用NAVA模式存在技術(shù)性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，并且研究也未顯示NAVA對(duì)重癥患者臨床結(jié)局的改善；但是，NAVA模式可以明顯改善患者與呼吸機(jī)的同步性，NAVA的這種明顯優(yōu)勢(shì)可以使患者獲益，特別是對(duì)無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣和困難撤機(jī)患者而言可以明顯改善患者的通氣效果，改善氧合，減少呼吸功，以及縮短機(jī)械通氣時(shí)間。使用NAVA模式的核心在于患者的膈肌電活動(dòng)，重癥患者疾病本身或外部因素可能會(huì)引起膈肌電活動(dòng)的異常增強(qiáng)或減弱。由于NAVA模式是一種完全自主觸發(fā)輔助支持模式，這種模式的局限性就是若患者的膈肌活動(dòng)過(guò)度異常且不穩(wěn)定，NAVA模式將不得不轉(zhuǎn)為其他模式進(jìn)行通氣支持。另外，藥物干預(yù)如鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜藥物、抗焦慮抑郁藥物，甚至肌松藥，以及非藥物干預(yù)(如體外二氧化碳清除，橫膈膜牽張術(shù)/手動(dòng)膈膜釋放技術(shù)，目標(biāo)靶向音樂(lè)療法等)人為干預(yù)膈肌放電配合NAVA模式，可能是將來(lái)具有重要意義的研究方向[19,43]。