引用本文： 倪越男, 梁國鵬, 徐靜, 梁宗安. 心肺康復治療對撤機的幫助. 中國呼吸與危重監護雜志, 2016, 15(4): 421-424. doi: 10.7507/1671-6205.2016100 復制
機械通氣的目的是給患者提供通氣支持直到病情或導致需要呼吸支持的原因緩解[1]。通氣支持可以維持生命，但不能治愈疾病，機械通氣還有許多相關并發癥及危害，因此應盡快撤離通氣支持以使患者充分恢復自主呼吸[1-2]。這個迅速或者緩慢撤離機械通氣支持的過程即為撤機。然而一些研究表明，盡管大部分機械通氣患者在第一次嘗試撤機過程中可以輕松地撤離通氣支持甚至拔管，但仍有15%~20%的機械通氣患者將發生困難撤機[3-5]。本文將針對患者發生困難撤機的原因以及對應的可實施的心肺康復治療措施進行闡述。
近年來，有很多關于機械通氣患者困難撤機原因的研究，發現呼吸肌無力、呼吸負荷增加、心理因素、心功能障礙、呼吸中樞驅動減弱等因素均會導致困難撤機。針對這些因素，我們可以在機械通氣患者中實施的心肺康復治療措施包括心理行為矯正、運動訓練、呼吸肌訓煉以及氣道廓清治療等幾個部分(圖 1)，從而幫助患者撤機。下面我們將闡述心肺康復治療在困難撤機中的作用。
圖1
困難撤機的原因以及針對的心肺康復治療措施
一 心理行為矯正
美國呼吸治療協會(AARC)2001年出版的指南提出，心理因素可能是非呼吸因素中導致呼吸機依賴最重要的因素。多達47%的患者在ICU住院超過5 d就可能會經歷心理障礙，原因可能是病情帶來的壓力、鎮靜劑等的使用、夜間睡眠剝奪、未經治療的疼痛以及長期約束等，這部分患者的困難撤機發生率比對照組高28%左右，而且死亡率也高出近10%[6]。所以，醫務工作者應盡量降低患者發生恐懼、焦慮和抑郁的風險。
醫務人員、患者和患者之間進行頻繁的交流，視情況向患者如實交代病情和預后，提供患者想知道的信息可以達到很好的心理行為矯正效果，還可以為機械通氣患者提供紙和筆以便其表達自己的想法[1]。同時，減少外部噪音，家人和醫護人員的陪伴，在病房中提供時鐘、日歷、圖片、電視，甚至一個有窗的房間讓患者長期注視窗外都可以提升患者的幸福感，改善患者的心理行為[7]。另外，Hetland等[8]綜合了18項研究的系統評價顯示，在機械通氣的過程中，讓患者聽音樂[8]或者通過耳機聽一些大自然的聲音[9]，可以減少機械通氣相關性心理并發癥，促進機械通氣的效率，并減少5 d左右的機械通氣時長[10]。
二 運動訓練
對于ICU中的患者，由于住院時間較長，長期臥床缺乏運動，加上各種疾病本身因素以及施加的治療措施，尤其是鎮靜鎮痛，會引發ICU獲得性虛弱。2008年Ali等[11-12]用握力評估了174例患者的肌力，發現發生了ICU獲得性肌無力的患者的機械通氣時間比未發生肌無力的患者長1周左右。
運動訓練包括主動和被動的四肢運動，體位的改變，讓患者坐在床沿，移動到椅子上，在可移動呼吸機的輔助下直立行走等[13]。運動訓練對撤機的促進作用包括以下幾個方面。
1．改善患者的心功能與肺功能：機械通氣時設置的呼氣末正壓(PEEP)可增加肺循環阻力，減少靜脈回流，減少心臟前負荷。而撤機過程中，正壓的撤除將使心臟回心血量增加，前負荷增加。故原本存在心臟基礎疾病的患者在撤機過程中易發生撤機失敗[14-15]。運動訓練可以減輕患者左心室重構程度，改善患者的心肺功能，使患者有能力代償撤機引起的前負荷增加，從而改善撤機結果。同時，運動訓練也可降低患者心肌梗死發生率，減少肌肉肥大和無力，增加獨立能力，提高幸福感和意識水平，幫助撤機。對心肌梗死后左心功能不全患者運動訓練情況的Meta分析結果顯示，運動訓練應及時進行，它與藥物相比在心肌梗死的二級預防中扮演相同的角色[16]。同時，在撤機過程中我們也應注意液體平衡對患者心功能的影響，若液體處于正平衡狀態是不利于撤機的[17-18]，其主要機制為肺毛細血管靜水壓增高，右心后負荷增加，同時肺毛細血管通透性增強，導致肺順應性下降，導致撤機失敗。
2．減少鎮靜劑等對呼吸中樞驅動的抑制并幫助恢復肌力：麻醉藥、鎮靜劑、堿中毒等將抑制呼吸中樞驅動，從而導致撤機失敗[19]。大量隨機對照試驗表明，在鎮靜過程中實施喚醒可以減弱鎮靜藥等對中樞驅動的抑制，有利于患者撤機[20-23]；進一步研究表明，在鎮靜喚醒的基礎上，加上早期運動訓練(包括一些主動的肢體運動、體位的改變、日常自理能力的訓練)，可將納入患者的機械通氣平均時長從9.9 d減少至6.2 d，同時患者的住院時間和并發癥發生率也有顯著下降[23]。
3．減少患者發生譫妄、抑郁等的風險：早期運動訓練也可使患者消除對疾病的顧慮，幫助患者重建信心。特別是日常自理能力的訓練，可幫助消除患者對未來生活的擔憂。同時，運動訓練也有助于患者重建晝夜節律，減少譫妄的發生[24]。
三 呼吸肌訓練
外傷、危重癥肌病、危重性多發性神經病[25]、營養不良、饑餓和電解質紊亂均可導致呼吸肌功能障礙。Purro等[26]對28例慢性阻塞性肺疾病患者和11例心臟術后長期機械通氣的患者進行研究，發現肌力下降以致不能承受呼吸負荷可導致撤機困難。呼吸肌訓練是根據漸進性的概念，通過逐步增大吸氣肌的負荷(主要是膈肌)，隨著時間的推移，使患者肌肉的強度和耐力增加的方法。2007年Bissett等[27]報道了1例腹部術后發生呼吸機依賴的患者，醫務人員從患者進行機械通氣的第17 d開始每天對患者進行呼吸肌訓練，從而幫助患者在機械通氣第27 d成功撤機。針對ICU患者發生呼吸肌功能障礙的原因，呼吸肌訓練主要有以下幾個作用。
1．緩解機械通氣造成的呼吸肌功能障礙：機械通氣本身會導致呼吸肌萎縮，從而產生功能障礙[28]。針對這個原因，呼吸肌訓練是一種鍛煉吸氣肌功能的較好的方法。在機械通氣患者，吸氣肌訓練可以通過以下方式進行：(1)高二氧化碳(CO2)水平過度通氣呼吸訓練，即患者在高水平的通氣支持下進行自主呼吸，產生低壓高流量的呼吸，患者會產生低碳酸血癥，但通過往呼吸機回路吸氣支注入CO2的方式使PaCO2保持正常。(2)流量阻力訓練，即將一個吸氣肌訓練器通過接頭或者適配器連至患者端，患者通過訓練器上的一個小孔進行吸氣，從而吸氣相產生阻力，鍛煉吸氣肌[29-30]。(3)閾值壓力訓練，即通過一個裝置給患者提供壓力，患者吸氣時必須克服此壓力才能產生吸氣氣流。一項129例患者的隨機對照試驗表明，若對控制組機械通氣的患者進行1周5天，每天4次，每次呼吸6~10次的閾值壓力訓練，可以使進行了吸氣肌訓練的患者的最大吸氣壓平均提高9 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)，試驗組的撤機成功率比對照組高出24%左右[31]。(4)調節呼吸機參數，給患者提供一個吸氣負荷。
2．緩解藥物(包括抗生素、鎮靜鎮痛藥、皮質激素、神經肌肉阻滯劑等)和毒血癥導致的呼吸肌功能障礙[32]：針對這些原因，我們可以在患者的治療過程中適當減少鎮靜藥物的使用，實施每日喚醒[33]，運用上述的早期運動療法，加以進行呼吸肌訓練。
3．緩解膈神經損傷導致的呼吸肌功能障礙：膈神經損傷在一些術后患者中較常見，尤其是心臟術后患者。膈神經損傷對呼吸系統最大的影響是膈肌神經驅動不足，導致膈肌無力，因此呼吸肌的訓練對于一些心臟術后患者非常重要[34]。2013年Kodric等[35]進行的一項納入了69例患者的隨機對照試驗發現，對于心臟術后的患者，接受閾值壓力訓練的患者相較于對照組可以提高膈肌肌力約20 cm H2O，并增強雙側膈肌動度。
四 氣道廓清療法
ICU中的許多治療措施，比如氣管插管、濕化不足或過度、鎮靜等，會影響氣道通暢、黏液纖毛清除功能以及咳嗽的有效性，損傷氣道廓清功能，使分泌物滯留[36-37]，阻塞氣道，增加呼吸負荷，從而影響撤機的結果[38]。幫助移動和排除分泌物，促進氣體交換的無創技術稱為氣道廓清療法。氣道廓清療法的一些具體措施見表 1。這些措施可預防患者分泌物的潴留，改善肺通氣，改善氧合，減少呼吸做功，提高呼吸肌收縮及舒張效率，以及減少機械通氣患者呼吸機相關性肺炎(VAP)的發生。
表1
氣道廓清療法的常用措施
在氣道廓清療法中，最常用的是體位引流和胸部叩擊、振動，因為咳嗽訓練多適用于無創通氣的患者，而進行機械通氣的患者通常由于氣管插管和氣切導管的存在而無法進行咳嗽訓練。體位引流不僅可以改善痰液引流，在一些特殊的患者中也可以改善肺功能。比如在膈肌無力的患者中，坐位或者立位可以增加患者的肺活量，而在一些低位脊髓受傷的患者中，仰臥位可以增加肺容積。2013年的一項研究納入了466例嚴重急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者，將研究對象分成俯臥位組和仰臥位組，俯臥位組進行每天至少16 h的俯臥位通氣，結果發現俯臥位組比仰臥位組的撤機成功率高出15%左右，機械通氣時長更短，死亡率低了約17%，提示我們體位引流對撤機的幫助[39]。2011年的一項納入了173例患者的研究發現，與只按需進行手動鼓肺和吸痰的對照組相比，實施了體位引流、振動排痰等的試驗組撤機成功率更高，并發癥更少，住院時長也更短[40]。另一個研究分別對兩組患者實施一天24 h的按需氣道廓清療法和一天6 h的按需氣道廓清療法，結果發現前一組患者的機械通氣時間、ICU住院時長和呼吸系統并發癥均更少[41]。這些研究均表明，氣道廓清療法有助于撤機，而且應貫穿于患者的整個治療過程。
目前，也有很多器械可以幫助進行氣道廓清治療，比如震動閥管、高頻胸壁壓縮背心、肺內叩擊通氣等。也有研究證明，這些機械裝置與傳統的通過康復治療師進行的治療同等安全，兩者幫助患者排出的痰量和形狀無明顯差異[42]。
綜上所述，困難撤機會增加死亡相關性風險、機械通氣導致的肺損傷、機械通氣相關性肺炎，最終增加患者的ICU住院時長和相關費用。因此，對于這部分患者，采取一些治療措施幫助其撤機值得我們重視，尤其是ICU獲得性虛弱的患者。雖然心肺康復治療需要大量的人力和物力，但是與患者困難撤機導致的一系列生命財產損失相比，心肺康復治療還是非常值得我們去實施，且貫徹患者機械通氣過程的始終。
機械通氣的目的是給患者提供通氣支持直到病情或導致需要呼吸支持的原因緩解[1]。通氣支持可以維持生命，但不能治愈疾病，機械通氣還有許多相關并發癥及危害，因此應盡快撤離通氣支持以使患者充分恢復自主呼吸[1-2]。這個迅速或者緩慢撤離機械通氣支持的過程即為撤機。然而一些研究表明，盡管大部分機械通氣患者在第一次嘗試撤機過程中可以輕松地撤離通氣支持甚至拔管，但仍有15%~20%的機械通氣患者將發生困難撤機[3-5]。本文將針對患者發生困難撤機的原因以及對應的可實施的心肺康復治療措施進行闡述。
近年來，有很多關于機械通氣患者困難撤機原因的研究，發現呼吸肌無力、呼吸負荷增加、心理因素、心功能障礙、呼吸中樞驅動減弱等因素均會導致困難撤機。針對這些因素，我們可以在機械通氣患者中實施的心肺康復治療措施包括心理行為矯正、運動訓練、呼吸肌訓煉以及氣道廓清治療等幾個部分(圖 1)，從而幫助患者撤機。下面我們將闡述心肺康復治療在困難撤機中的作用。
圖1
困難撤機的原因以及針對的心肺康復治療措施
一 心理行為矯正
美國呼吸治療協會(AARC)2001年出版的指南提出，心理因素可能是非呼吸因素中導致呼吸機依賴最重要的因素。多達47%的患者在ICU住院超過5 d就可能會經歷心理障礙，原因可能是病情帶來的壓力、鎮靜劑等的使用、夜間睡眠剝奪、未經治療的疼痛以及長期約束等，這部分患者的困難撤機發生率比對照組高28%左右，而且死亡率也高出近10%[6]。所以，醫務工作者應盡量降低患者發生恐懼、焦慮和抑郁的風險。
醫務人員、患者和患者之間進行頻繁的交流，視情況向患者如實交代病情和預后，提供患者想知道的信息可以達到很好的心理行為矯正效果，還可以為機械通氣患者提供紙和筆以便其表達自己的想法[1]。同時，減少外部噪音，家人和醫護人員的陪伴，在病房中提供時鐘、日歷、圖片、電視，甚至一個有窗的房間讓患者長期注視窗外都可以提升患者的幸福感，改善患者的心理行為[7]。另外，Hetland等[8]綜合了18項研究的系統評價顯示，在機械通氣的過程中，讓患者聽音樂[8]或者通過耳機聽一些大自然的聲音[9]，可以減少機械通氣相關性心理并發癥，促進機械通氣的效率，并減少5 d左右的機械通氣時長[10]。
二 運動訓練
對于ICU中的患者，由于住院時間較長，長期臥床缺乏運動，加上各種疾病本身因素以及施加的治療措施，尤其是鎮靜鎮痛，會引發ICU獲得性虛弱。2008年Ali等[11-12]用握力評估了174例患者的肌力，發現發生了ICU獲得性肌無力的患者的機械通氣時間比未發生肌無力的患者長1周左右。
運動訓練包括主動和被動的四肢運動，體位的改變，讓患者坐在床沿，移動到椅子上，在可移動呼吸機的輔助下直立行走等[13]。運動訓練對撤機的促進作用包括以下幾個方面。
1．改善患者的心功能與肺功能：機械通氣時設置的呼氣末正壓(PEEP)可增加肺循環阻力，減少靜脈回流，減少心臟前負荷。而撤機過程中，正壓的撤除將使心臟回心血量增加，前負荷增加。故原本存在心臟基礎疾病的患者在撤機過程中易發生撤機失敗[14-15]。運動訓練可以減輕患者左心室重構程度，改善患者的心肺功能，使患者有能力代償撤機引起的前負荷增加，從而改善撤機結果。同時，運動訓練也可降低患者心肌梗死發生率，減少肌肉肥大和無力，增加獨立能力，提高幸福感和意識水平，幫助撤機。對心肌梗死后左心功能不全患者運動訓練情況的Meta分析結果顯示，運動訓練應及時進行，它與藥物相比在心肌梗死的二級預防中扮演相同的角色[16]。同時，在撤機過程中我們也應注意液體平衡對患者心功能的影響，若液體處于正平衡狀態是不利于撤機的[17-18]，其主要機制為肺毛細血管靜水壓增高，右心后負荷增加，同時肺毛細血管通透性增強，導致肺順應性下降，導致撤機失敗。
2．減少鎮靜劑等對呼吸中樞驅動的抑制并幫助恢復肌力：麻醉藥、鎮靜劑、堿中毒等將抑制呼吸中樞驅動，從而導致撤機失敗[19]。大量隨機對照試驗表明，在鎮靜過程中實施喚醒可以減弱鎮靜藥等對中樞驅動的抑制，有利于患者撤機[20-23]；進一步研究表明，在鎮靜喚醒的基礎上，加上早期運動訓練(包括一些主動的肢體運動、體位的改變、日常自理能力的訓練)，可將納入患者的機械通氣平均時長從9.9 d減少至6.2 d，同時患者的住院時間和并發癥發生率也有顯著下降[23]。
3．減少患者發生譫妄、抑郁等的風險：早期運動訓練也可使患者消除對疾病的顧慮，幫助患者重建信心。特別是日常自理能力的訓練，可幫助消除患者對未來生活的擔憂。同時，運動訓練也有助于患者重建晝夜節律，減少譫妄的發生[24]。
三 呼吸肌訓練
外傷、危重癥肌病、危重性多發性神經病[25]、營養不良、饑餓和電解質紊亂均可導致呼吸肌功能障礙。Purro等[26]對28例慢性阻塞性肺疾病患者和11例心臟術后長期機械通氣的患者進行研究，發現肌力下降以致不能承受呼吸負荷可導致撤機困難。呼吸肌訓練是根據漸進性的概念，通過逐步增大吸氣肌的負荷(主要是膈肌)，隨著時間的推移，使患者肌肉的強度和耐力增加的方法。2007年Bissett等[27]報道了1例腹部術后發生呼吸機依賴的患者，醫務人員從患者進行機械通氣的第17 d開始每天對患者進行呼吸肌訓練，從而幫助患者在機械通氣第27 d成功撤機。針對ICU患者發生呼吸肌功能障礙的原因，呼吸肌訓練主要有以下幾個作用。
1．緩解機械通氣造成的呼吸肌功能障礙：機械通氣本身會導致呼吸肌萎縮，從而產生功能障礙[28]。針對這個原因，呼吸肌訓練是一種鍛煉吸氣肌功能的較好的方法。在機械通氣患者，吸氣肌訓練可以通過以下方式進行：(1)高二氧化碳(CO2)水平過度通氣呼吸訓練，即患者在高水平的通氣支持下進行自主呼吸，產生低壓高流量的呼吸，患者會產生低碳酸血癥，但通過往呼吸機回路吸氣支注入CO2的方式使PaCO2保持正常。(2)流量阻力訓練，即將一個吸氣肌訓練器通過接頭或者適配器連至患者端，患者通過訓練器上的一個小孔進行吸氣，從而吸氣相產生阻力，鍛煉吸氣肌[29-30]。(3)閾值壓力訓練，即通過一個裝置給患者提供壓力，患者吸氣時必須克服此壓力才能產生吸氣氣流。一項129例患者的隨機對照試驗表明，若對控制組機械通氣的患者進行1周5天，每天4次，每次呼吸6~10次的閾值壓力訓練，可以使進行了吸氣肌訓練的患者的最大吸氣壓平均提高9 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)，試驗組的撤機成功率比對照組高出24%左右[31]。(4)調節呼吸機參數，給患者提供一個吸氣負荷。
2．緩解藥物(包括抗生素、鎮靜鎮痛藥、皮質激素、神經肌肉阻滯劑等)和毒血癥導致的呼吸肌功能障礙[32]：針對這些原因，我們可以在患者的治療過程中適當減少鎮靜藥物的使用，實施每日喚醒[33]，運用上述的早期運動療法，加以進行呼吸肌訓練。
3．緩解膈神經損傷導致的呼吸肌功能障礙：膈神經損傷在一些術后患者中較常見，尤其是心臟術后患者。膈神經損傷對呼吸系統最大的影響是膈肌神經驅動不足，導致膈肌無力，因此呼吸肌的訓練對于一些心臟術后患者非常重要[34]。2013年Kodric等[35]進行的一項納入了69例患者的隨機對照試驗發現，對于心臟術后的患者，接受閾值壓力訓練的患者相較于對照組可以提高膈肌肌力約20 cm H2O，并增強雙側膈肌動度。
四 氣道廓清療法
ICU中的許多治療措施，比如氣管插管、濕化不足或過度、鎮靜等，會影響氣道通暢、黏液纖毛清除功能以及咳嗽的有效性，損傷氣道廓清功能，使分泌物滯留[36-37]，阻塞氣道，增加呼吸負荷，從而影響撤機的結果[38]。幫助移動和排除分泌物，促進氣體交換的無創技術稱為氣道廓清療法。氣道廓清療法的一些具體措施見表 1。這些措施可預防患者分泌物的潴留，改善肺通氣，改善氧合，減少呼吸做功，提高呼吸肌收縮及舒張效率，以及減少機械通氣患者呼吸機相關性肺炎(VAP)的發生。
表1
氣道廓清療法的常用措施
在氣道廓清療法中，最常用的是體位引流和胸部叩擊、振動，因為咳嗽訓練多適用于無創通氣的患者，而進行機械通氣的患者通常由于氣管插管和氣切導管的存在而無法進行咳嗽訓練。體位引流不僅可以改善痰液引流，在一些特殊的患者中也可以改善肺功能。比如在膈肌無力的患者中，坐位或者立位可以增加患者的肺活量，而在一些低位脊髓受傷的患者中，仰臥位可以增加肺容積。2013年的一項研究納入了466例嚴重急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者，將研究對象分成俯臥位組和仰臥位組，俯臥位組進行每天至少16 h的俯臥位通氣，結果發現俯臥位組比仰臥位組的撤機成功率高出15%左右，機械通氣時長更短，死亡率低了約17%，提示我們體位引流對撤機的幫助[39]。2011年的一項納入了173例患者的研究發現，與只按需進行手動鼓肺和吸痰的對照組相比，實施了體位引流、振動排痰等的試驗組撤機成功率更高，并發癥更少，住院時長也更短[40]。另一個研究分別對兩組患者實施一天24 h的按需氣道廓清療法和一天6 h的按需氣道廓清療法，結果發現前一組患者的機械通氣時間、ICU住院時長和呼吸系統并發癥均更少[41]。這些研究均表明，氣道廓清療法有助于撤機，而且應貫穿于患者的整個治療過程。
目前，也有很多器械可以幫助進行氣道廓清治療，比如震動閥管、高頻胸壁壓縮背心、肺內叩擊通氣等。也有研究證明，這些機械裝置與傳統的通過康復治療師進行的治療同等安全，兩者幫助患者排出的痰量和形狀無明顯差異[42]。
綜上所述，困難撤機會增加死亡相關性風險、機械通氣導致的肺損傷、機械通氣相關性肺炎，最終增加患者的ICU住院時長和相關費用。因此，對于這部分患者，采取一些治療措施幫助其撤機值得我們重視，尤其是ICU獲得性虛弱的患者。雖然心肺康復治療需要大量的人力和物力，但是與患者困難撤機導致的一系列生命財產損失相比，心肺康復治療還是非常值得我們去實施，且貫徹患者機械通氣過程的始終。
