引用本文： 段俊峰, 陳小菊, 王濤, 張文波, 向小均. 不同自主呼吸試驗對慢性阻塞性肺疾病患者呼吸力學參數的影響. 中國呼吸與危重監護雜志, 2014, 13(1): 10-13. doi: 10.7507/1671-6205.2014003 復制
臨床常見部分慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)急性加重期患者雖經積極內科治療，其嚴重的呼吸衰竭仍不能明顯改善。對于此部分患者，機械通氣就成為其治療中最重要的措施之一[1]。多數呼吸衰竭的慢阻肺患者常伴有呼吸肌肉的損害及呼吸抑制，因此此類患者從開始進行機械通氣到最后撤機，無論在通氣模式還是參數設置及調整上，與無基礎肺部疾病的患者相比都有明顯不同，其操作更復雜，要求也更嚴格。就撤機而言，如今普遍認為撤機前的自主呼吸試驗非常重要[1]。目前臨床中常采用的自主呼吸試驗方法包括T管試驗(T管)、低水平壓力支持通氣(PSV)和持續氣道正壓(CPAP)通氣，而近幾年逐漸開展應用的新技術即自動導管阻力補償(ATC)也開始應用于機械通氣患者的撤機階段[2]，目前國內對此方面的研究較少。本研究采用自身前后對照法比較在3種不同方法的自主呼吸試驗即ATC(補償比率100%)、低水平PSV(壓力支持水平7 cm H2O)(1 cm H2O=0.098 kPa)和T管時有創機械通氣的慢阻肺患者呼吸力學參數的差異。
對象與方法
一 對象
選擇2012年7月至2012年12月期間在川北醫學院附屬醫院重癥監護病房中進行有創機械通氣48 h以上的慢阻肺急性加重期患者17例，其中男9例，女8例；年齡64~85歲，平均(74.35±7.01)歲；合并肺炎5例，高血壓3例，糖尿病2例，冠心病2例，心力衰竭2例。所有入選患者診斷均符合中華醫學會呼吸病分會診斷標準[2]。所有患者均使用德國生產的Drager Evita4呼吸機。
二 方法
采用自身前后對照試驗。入選的17例慢阻肺患者達到撤機標準時，先后給予3種不同方法的自主呼吸試驗，每種自主呼吸試驗持續10 min，然后切換為SIMV+PSV模式通氣10 min，待患者各項指標穩定后，再更換下一種自主呼吸試驗方法。在每種自主呼吸試驗結束時檢測呼吸力學通氣參數。如患者自主呼吸試驗失敗則立即恢復之前的機械通氣。
1．撤機標準[3]：① 引起呼吸衰竭的病因如肺部感染明顯好轉；② 氧合指標：吸氧濃度(FiO2)≤0.4、呼氣末正壓(PEEP)≤5 cm H2O時，氧合指數(PaO2/FiO2)≥150 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)或者氧飽和度(SaO2)≥90%，pH＞7.30；③ 血流動力學穩定(即不需要升壓藥物或者僅需小劑量血管加壓藥物治療，如多巴胺或多巴酚丁胺＜5 μg·kg-1·min-1)和沒有活動性心肌缺血；④ 有自主呼吸能力，自主呼吸潮氣量＞5 mL/kg；⑤ 體溫＜38 ℃；⑥ 血紅蛋白＞80 g/L；⑦ 代謝穩定，肝腎功能及電解質基本正常；⑧ 神志清楚，無精神異常，不需要持續應用鎮靜劑。
2．自主呼吸試驗參數設置：所有入選患者達到撤機標準后，均先后采用3種不同方法的自主呼吸試驗即ATC、低水平PSV和T管。采用T管試驗時呼吸機不提供通氣輔助，吸氧濃度為40%。采用低水平PSV通氣模式時，預置呼氣末正壓(PEEP)為60%的PEEPi水平，流量觸發，觸發靈敏度2 L/min，壓力上升時間為0.1 s，壓力支持水平為7 cm H2O，吸氧濃度為40%。采用ATC時，預置與PSV通氣模式同樣的PEEP，呼吸機根據患者所使用的氣管導管的直徑、患者的吸氣流速和管路內壓力等計算選擇補償的壓力，補償比例設為100%，吸氧濃度為40%。
3．參數檢測：每種自主呼吸試驗結束時，記錄呼吸頻率(RR)、氣道峰壓(PIP)、潮氣量(VT)、SaO2、最大吸氣壓(Pimax)、氣道閉合壓(P0.1)和淺快呼吸指數(RSBI)等參數，所有參數均連續3次記錄取其平均值。T管試驗結束時，立即接上呼吸機檢測RR、VT、SaO2、Pimax、P0.1和RSBI值，檢測時通過呼吸機給氧，但不提供任何壓力支持。
4．自主呼吸試驗成功標準：患者自主呼吸試驗過程中病情穩定，精神狀態良好，無創心電監護儀顯示心率、血壓、血氧飽和度基本穩定。若患者在試驗中出現以下情況即視為試驗失敗：① 精神狀態改變，出現嗜睡、昏迷和焦慮；② 發生煩躁或者煩躁加重；③ 出現多汗或者嚴重人機對抗；④ 呼吸功增加，出現動用輔助呼吸肌或者胸腹矛盾呼吸；⑤ 心率增加＞20%；⑥ 血壓變化＞20%；⑦ SaO2＜85%；⑧ 呼吸頻率改變＞50%或者呼吸頻率＞35次/min。
三 統計學處理
所有數據用SPSS 13.0統計學軟件包處理。計量資料以
結果
17例患者中僅12例完成了全部3種自主呼吸試驗，5例未完成。在12例完成了3種自主呼吸試驗的慢阻肺患者中，應用低水平PSV和ATC時，慢阻肺患者的P0.1、Pimax、RSBI和RR均明顯低于T管組，而VT和SaO2則高于T管組，各參數與T管組比較其差異均有統計學意義(P＜0.05)。ATC組患者的P0.1、Pimax、RSBI和RR高于低水平PSV組，而PIP、VT和SaO2低于低水平PSV組，其中P0.1、Pimax、RSBI、PIP和RR的差異有統計學意義(P＜0.05)，而VT和SaO2的差異則無統計學意義(P＞0.05)。結果見表 1。
表1
三種不同方法的自主呼吸試驗時慢阻肺患者參數比較(n=12，n=50，討論
目前臨床上普遍采用自主呼吸試驗來判斷機械通氣的慢阻肺患者能否成功撤機，并結合撤機預測指標爭取盡可能撤機拔管并一次成功。目前臨床上常用的自主呼吸試驗方法包括T管試驗、低水平PSV和CPAP。T管試驗是指將T管與人工氣道的導管直接相連，患者完全處于自主呼吸狀態。該試驗方式無外界正壓輔助，而氣管插管后的患者氣道阻力明顯增加，而且伴隨氣管插管管腔直徑的增加以及氣道分泌物的增多，管道阻力增加則更加明顯，從而將使患者在T管試驗時呼吸肌作功顯著增加[4]，進一步造成患者呼吸困難、呼吸肌疲勞，最終導致撤機困難。低水平CPAP是指3~5 cm H2O的CPAP，低水平CPAP可維持患者小氣道開放，對抗PEEPi引起的呼吸功增加。目前認為僅慢阻肺和左心功能不全患者選擇該方法進行自主呼吸試驗比較合適[5]。低水平PSV是指5~8 cm H2O的PSV，低水平PSV雖然給予一定的壓力以克服人工氣道阻力，但其給予的壓力支持是固定的。因患者的管道阻力會隨著管腔直徑和氣體流速的變化而不斷變化，因此PSV給予的壓力補償總是在補償過度或補償不足之間徘徊。補償不足的PSV容易引起患者呼吸肌疲勞，從而導致撤機困難[6]；而補償過度的PSV會導致過早撤機拔管，增加再次插管幾率。而應用ATC方法時，呼吸機能根據流量和管徑連續自動計算克服導管阻力所需的壓力，自動調整壓力代償水平，補償人工氣道本身所造成的氣道阻力，減少患者因此額外增加的附加功，患者宛如沒有人工氣道，故也稱“電子拔管”[7-8]。
本研究結果顯示，ATC組和低水平PSV組患者的VT和SaO2均明顯高于T管組，而RR則明顯低于T管組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，說明慢阻肺患者應用ATC和低水平PSV兩種方法進行自主呼吸試驗時，其呼吸力學指標優于應用T管試驗，提示慢阻肺患者采用ATC和低水平PSV進行自主呼吸試驗較T管試驗更好。以前的臨床研究已經證實低水平PSV(5~8 cm H2O)通氣模式在撤機方面明顯優于T管試驗和CPAP[9-10]。我們的研究結論與此相符。我們的研究結果還表明，ATC組與低水平PSV組比較時，ATC組患者的RR雖稍有增加，但仍在正常范圍內，而兩組的VT和SaO2無明顯差異，但是ATC組患者的PIP則明顯低于低水平PSV組。說明采用ATC進行自主呼吸試驗時，患者的VT和SaO2與采用7 cm H2O的PSV相當，但需呼吸機提供支持的壓力則明顯低于PSV。因此，在應用ATC進行自主呼吸試驗時，慢阻肺患者的舒適性與人機協調性較PSV則更好一些。目前國外的研究也顯示ATC在舒適性及拔管成功率方面優于其他自主呼吸試驗方法[11-12]，我們的研究結論與此一致。
P0.1主要反映患者呼吸中樞的驅動能力；Pimax是判斷呼吸肌強度的指標，也可以看作是呼吸肌力量的儲備；RSBI是RR與VT的比值。以上3個參數常被用來作為預測撤機是否成功的指標，其參考閾值大多數是在T管試驗下檢測并獲得的。由于采用了不同的參考閾值，不同的研究其結果也存在較大的差異[13-14]。本研究發現，低水平PSV組和ATC組患者的P0.1、Pimax和RSBI與T管組比較差異均有統計學意義；而低水平PSV組與ATC組比較，上述指標的差異也有統計學意義；其中低水平PSV組患者的P0.1、Pimax和RSBI最低，ATC組次之，T管組最高。上述結果說明應用T管、低水平PSV和ATC三種不同方法進行自主呼吸試驗時，常用的預測撤機成功指標值均存在明顯差異，提示在應用不同方法進行自主呼吸試驗時，采用上述指標進行預測撤機時可能需要調整其參考閾值。
綜上所述，對于機械通氣的慢阻肺患者，采用低水平PSV和ATC兩種方法進行自主呼吸試驗優于T管試驗；而應用ATC 100%時，患者的舒適性和人機協調性較PSV則更好一些。同時，在應用不同方法進行自主呼吸試驗時，常用的預測撤機成功的指標值均存在明顯差異。
臨床常見部分慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)急性加重期患者雖經積極內科治療，其嚴重的呼吸衰竭仍不能明顯改善。對于此部分患者，機械通氣就成為其治療中最重要的措施之一[1]。多數呼吸衰竭的慢阻肺患者常伴有呼吸肌肉的損害及呼吸抑制，因此此類患者從開始進行機械通氣到最后撤機，無論在通氣模式還是參數設置及調整上，與無基礎肺部疾病的患者相比都有明顯不同，其操作更復雜，要求也更嚴格。就撤機而言，如今普遍認為撤機前的自主呼吸試驗非常重要[1]。目前臨床中常采用的自主呼吸試驗方法包括T管試驗(T管)、低水平壓力支持通氣(PSV)和持續氣道正壓(CPAP)通氣，而近幾年逐漸開展應用的新技術即自動導管阻力補償(ATC)也開始應用于機械通氣患者的撤機階段[2]，目前國內對此方面的研究較少。本研究采用自身前后對照法比較在3種不同方法的自主呼吸試驗即ATC(補償比率100%)、低水平PSV(壓力支持水平7 cm H2O)(1 cm H2O=0.098 kPa)和T管時有創機械通氣的慢阻肺患者呼吸力學參數的差異。
對象與方法
一 對象
選擇2012年7月至2012年12月期間在川北醫學院附屬醫院重癥監護病房中進行有創機械通氣48 h以上的慢阻肺急性加重期患者17例，其中男9例，女8例；年齡64~85歲，平均(74.35±7.01)歲；合并肺炎5例，高血壓3例，糖尿病2例，冠心病2例，心力衰竭2例。所有入選患者診斷均符合中華醫學會呼吸病分會診斷標準[2]。所有患者均使用德國生產的Drager Evita4呼吸機。
二 方法
采用自身前后對照試驗。入選的17例慢阻肺患者達到撤機標準時，先后給予3種不同方法的自主呼吸試驗，每種自主呼吸試驗持續10 min，然后切換為SIMV+PSV模式通氣10 min，待患者各項指標穩定后，再更換下一種自主呼吸試驗方法。在每種自主呼吸試驗結束時檢測呼吸力學通氣參數。如患者自主呼吸試驗失敗則立即恢復之前的機械通氣。
1．撤機標準[3]：① 引起呼吸衰竭的病因如肺部感染明顯好轉；② 氧合指標：吸氧濃度(FiO2)≤0.4、呼氣末正壓(PEEP)≤5 cm H2O時，氧合指數(PaO2/FiO2)≥150 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)或者氧飽和度(SaO2)≥90%，pH＞7.30；③ 血流動力學穩定(即不需要升壓藥物或者僅需小劑量血管加壓藥物治療，如多巴胺或多巴酚丁胺＜5 μg·kg-1·min-1)和沒有活動性心肌缺血；④ 有自主呼吸能力，自主呼吸潮氣量＞5 mL/kg；⑤ 體溫＜38 ℃；⑥ 血紅蛋白＞80 g/L；⑦ 代謝穩定，肝腎功能及電解質基本正常；⑧ 神志清楚，無精神異常，不需要持續應用鎮靜劑。
2．自主呼吸試驗參數設置：所有入選患者達到撤機標準后，均先后采用3種不同方法的自主呼吸試驗即ATC、低水平PSV和T管。采用T管試驗時呼吸機不提供通氣輔助，吸氧濃度為40%。采用低水平PSV通氣模式時，預置呼氣末正壓(PEEP)為60%的PEEPi水平，流量觸發，觸發靈敏度2 L/min，壓力上升時間為0.1 s，壓力支持水平為7 cm H2O，吸氧濃度為40%。采用ATC時，預置與PSV通氣模式同樣的PEEP，呼吸機根據患者所使用的氣管導管的直徑、患者的吸氣流速和管路內壓力等計算選擇補償的壓力，補償比例設為100%，吸氧濃度為40%。
3．參數檢測：每種自主呼吸試驗結束時，記錄呼吸頻率(RR)、氣道峰壓(PIP)、潮氣量(VT)、SaO2、最大吸氣壓(Pimax)、氣道閉合壓(P0.1)和淺快呼吸指數(RSBI)等參數，所有參數均連續3次記錄取其平均值。T管試驗結束時，立即接上呼吸機檢測RR、VT、SaO2、Pimax、P0.1和RSBI值，檢測時通過呼吸機給氧，但不提供任何壓力支持。
4．自主呼吸試驗成功標準：患者自主呼吸試驗過程中病情穩定，精神狀態良好，無創心電監護儀顯示心率、血壓、血氧飽和度基本穩定。若患者在試驗中出現以下情況即視為試驗失敗：① 精神狀態改變，出現嗜睡、昏迷和焦慮；② 發生煩躁或者煩躁加重；③ 出現多汗或者嚴重人機對抗；④ 呼吸功增加，出現動用輔助呼吸肌或者胸腹矛盾呼吸；⑤ 心率增加＞20%；⑥ 血壓變化＞20%；⑦ SaO2＜85%；⑧ 呼吸頻率改變＞50%或者呼吸頻率＞35次/min。
三 統計學處理
所有數據用SPSS 13.0統計學軟件包處理。計量資料以
結果
17例患者中僅12例完成了全部3種自主呼吸試驗，5例未完成。在12例完成了3種自主呼吸試驗的慢阻肺患者中，應用低水平PSV和ATC時，慢阻肺患者的P0.1、Pimax、RSBI和RR均明顯低于T管組，而VT和SaO2則高于T管組，各參數與T管組比較其差異均有統計學意義(P＜0.05)。ATC組患者的P0.1、Pimax、RSBI和RR高于低水平PSV組，而PIP、VT和SaO2低于低水平PSV組，其中P0.1、Pimax、RSBI、PIP和RR的差異有統計學意義(P＜0.05)，而VT和SaO2的差異則無統計學意義(P＞0.05)。結果見表 1。
表1
三種不同方法的自主呼吸試驗時慢阻肺患者參數比較(n=12，n=50，討論
目前臨床上普遍采用自主呼吸試驗來判斷機械通氣的慢阻肺患者能否成功撤機，并結合撤機預測指標爭取盡可能撤機拔管并一次成功。目前臨床上常用的自主呼吸試驗方法包括T管試驗、低水平PSV和CPAP。T管試驗是指將T管與人工氣道的導管直接相連，患者完全處于自主呼吸狀態。該試驗方式無外界正壓輔助，而氣管插管后的患者氣道阻力明顯增加，而且伴隨氣管插管管腔直徑的增加以及氣道分泌物的增多，管道阻力增加則更加明顯，從而將使患者在T管試驗時呼吸肌作功顯著增加[4]，進一步造成患者呼吸困難、呼吸肌疲勞，最終導致撤機困難。低水平CPAP是指3~5 cm H2O的CPAP，低水平CPAP可維持患者小氣道開放，對抗PEEPi引起的呼吸功增加。目前認為僅慢阻肺和左心功能不全患者選擇該方法進行自主呼吸試驗比較合適[5]。低水平PSV是指5~8 cm H2O的PSV，低水平PSV雖然給予一定的壓力以克服人工氣道阻力，但其給予的壓力支持是固定的。因患者的管道阻力會隨著管腔直徑和氣體流速的變化而不斷變化，因此PSV給予的壓力補償總是在補償過度或補償不足之間徘徊。補償不足的PSV容易引起患者呼吸肌疲勞，從而導致撤機困難[6]；而補償過度的PSV會導致過早撤機拔管，增加再次插管幾率。而應用ATC方法時，呼吸機能根據流量和管徑連續自動計算克服導管阻力所需的壓力，自動調整壓力代償水平，補償人工氣道本身所造成的氣道阻力，減少患者因此額外增加的附加功，患者宛如沒有人工氣道，故也稱“電子拔管”[7-8]。
本研究結果顯示，ATC組和低水平PSV組患者的VT和SaO2均明顯高于T管組，而RR則明顯低于T管組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，說明慢阻肺患者應用ATC和低水平PSV兩種方法進行自主呼吸試驗時，其呼吸力學指標優于應用T管試驗，提示慢阻肺患者采用ATC和低水平PSV進行自主呼吸試驗較T管試驗更好。以前的臨床研究已經證實低水平PSV(5~8 cm H2O)通氣模式在撤機方面明顯優于T管試驗和CPAP[9-10]。我們的研究結論與此相符。我們的研究結果還表明，ATC組與低水平PSV組比較時，ATC組患者的RR雖稍有增加，但仍在正常范圍內，而兩組的VT和SaO2無明顯差異，但是ATC組患者的PIP則明顯低于低水平PSV組。說明采用ATC進行自主呼吸試驗時，患者的VT和SaO2與采用7 cm H2O的PSV相當，但需呼吸機提供支持的壓力則明顯低于PSV。因此，在應用ATC進行自主呼吸試驗時，慢阻肺患者的舒適性與人機協調性較PSV則更好一些。目前國外的研究也顯示ATC在舒適性及拔管成功率方面優于其他自主呼吸試驗方法[11-12]，我們的研究結論與此一致。
P0.1主要反映患者呼吸中樞的驅動能力；Pimax是判斷呼吸肌強度的指標，也可以看作是呼吸肌力量的儲備；RSBI是RR與VT的比值。以上3個參數常被用來作為預測撤機是否成功的指標，其參考閾值大多數是在T管試驗下檢測并獲得的。由于采用了不同的參考閾值，不同的研究其結果也存在較大的差異[13-14]。本研究發現，低水平PSV組和ATC組患者的P0.1、Pimax和RSBI與T管組比較差異均有統計學意義；而低水平PSV組與ATC組比較，上述指標的差異也有統計學意義；其中低水平PSV組患者的P0.1、Pimax和RSBI最低，ATC組次之，T管組最高。上述結果說明應用T管、低水平PSV和ATC三種不同方法進行自主呼吸試驗時，常用的預測撤機成功指標值均存在明顯差異，提示在應用不同方法進行自主呼吸試驗時，采用上述指標進行預測撤機時可能需要調整其參考閾值。
綜上所述，對于機械通氣的慢阻肺患者，采用低水平PSV和ATC兩種方法進行自主呼吸試驗優于T管試驗；而應用ATC 100%時，患者的舒適性和人機協調性較PSV則更好一些。同時，在應用不同方法進行自主呼吸試驗時，常用的預測撤機成功的指標值均存在明顯差異。
