适应性支持通气在COPD合并呼吸衰竭患者的应用

胡星星，周楚瑶，钟正江，申 红，孙 融，刘 青

(本文编辑:张仲书; 英文编辑:王建东)

适应性支持通气(adaptive support ventilation，ASV)是由Hamilton Veolar的分钟指令性通气(minute mandatory ventilation，MMV)发展而来的全自动通气模式［1］。在微机处理控制系统控制下，综合监测患者的即时呼吸情况，自动调校和设置通气机参数来适应患者呼吸能力和通气需要，能做到在一次通气内保留自主呼吸和对输出的压力和(或)容量进行双重控制［2］。呼吸机所提供的通气，无论是控制还是支持，都是根据患者的当时状态，以最低的气道压、最佳的呼吸频率来实现最小分钟通气量的目的。本研究采用自身对照的方法，对30例慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)合并呼吸衰竭患者序贯应用ASV和同步间歇指令通气(SIMV)两种模式，观察对其呼吸力学、血气及血流动力学的影响，特别是内源性呼气末正压(PEEPi)、器械附加功(WOBimP)和吸气压力时间乘积(PTP)等指标的影响，探讨其能否降低PEEPi降低呼吸做功，现报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象 2009年4月至2010年4月我院ICU收治的COPD合并呼吸衰竭应用机械通气者30例，均为男性，年龄67～91(79.5±5.6)岁。所有患者均符合机械通气治疗适应证：常规药物治疗及面罩吸氧效果不显著，呼吸频率＞30～35次/min，在吸入空气状态下动脉血气分析显示PaO2＜60 mmHg，PaCO2＞50 mmHg。所有患者均接受气管插管及机械通气支持24 h以上，气管导管内径为7.0～8.5 mm。根据患者病情需要给予内科常规治疗。

1.2 试验方法 ①患者均用同一台金伽利略型呼吸机(瑞士夏美顿公司)进行通气，采用自身前后对照研究。记录研究病例在试验之前的通气参数如吸入氧浓度(FiO2)、呼气末正压(PEEP)、实际分钟通气量以及理想体重。②先予以SIMV1模式通气，设定指令分钟通气量小于上述实际分钟通气量，60 min后记录相关呼吸力学及呼吸功指标：总呼吸频率(fT)、潮气量(VT)、分钟通气量(MV)、平台压(PPLATE)、平均气道压(Pm)、内源性PEEP(PEEPi)、器械附加功(WOBimP)、吸气压力时间乘积(PTP)。患者行血气分析检查，记录pH、PaO2及 PaCO2，同时记录心率(HR)和平均动脉血压(MBP)，上述数据作为SIMV1组。③然后改为ASV方式通气，二者所设定的分钟通气量和其他参数相同，60 min后采用同样的方法获得上述指标，并作为ASV组。④再次实施SIMV2模式通气，条件和最初SIMV模式一致，60 min后记录上述指标，作为SIMV2组。

2 结果

2.1 通气参数变化 ASV组的VT增加明显，fT、PPLATE、Pm均较SIMV组有明显差异，均有统计学意义(表1)。

表1 ASV和SIMV模式对呼吸力学指标的影响(，n=30)

表1 ASV和SIMV模式对呼吸力学指标的影响(，n=30)

注：与 SIMV1组比较，#P ＜0.05，##P ＜0.01

2.2 PEEPi变化 ASV较SIMV1PEEPi明显下降，具有统计学意义(P＜0.05)。同时SIMV2组较ASV组PEEPi再次上升，差异具有统计学意义(P＜0.05)(表2)。

2.3 呼吸做功比较 ASV较SIMV1的WOBimP、PTP明显下降(P＜0.01)。SIMV1组和SIMV2组的WOBimP、PTP中位数差异无统计学意义(表3)。

表2 ASV和SIMV模式对PEEPi的影响(，n=30)

表2 ASV和SIMV模式对PEEPi的影响(，n=30)

注：与ASV组比较，#P＜0.05

表3 ASV和SIMV模式对呼吸做功指标的影响(，n=30)

表3 ASV和SIMV模式对呼吸做功指标的影响(，n=30)

注：与SIMV1组比较，#P＜0.01

2.4 血气分析、血流动力学指标比较 由表4、表5可见，两组模式下的血流动力学指标与气体交换指标无明显改变。

表4 ASV和SIMV模式对血流动力学指标的影响(，n=30)

表4 ASV和SIMV模式对血流动力学指标的影响(，n=30)

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表5 ASV和SIMV模式对气体交换指标的影响(，n=30)

表5 ASV和SIMV模式对气体交换指标的影响(，n=30)

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3 讨论

机械通气的目的除改善肺通气和换气功能外，减少呼吸做功也是其主要目的之一［3］。ASV模式在患者当时的呼吸状态下以最低的气道压和最佳的呼吸频率来适应患者的通气目标［4］。本研究显示，用ASV模式给予COPD伴有呼吸衰竭的患者机械通气时，与使用SIMV模式通气时变化最明显的是呼吸频率、潮气量和气道压力。使用ASV模式时，呼吸机自动优化了潮气量和呼吸频率，潮气量较SIMV模式时增加，相应减少了患者的呼吸频率。试验中患者频率从(20.86±3.15)次/min下降至(16.73±2.56)次/min，提高了人机协调性，减少了呼吸肌氧耗。

SIMV模式由于气流的限制可能不能满足患者的自主呼吸需要，会引起气道压过高而导致气压伤和血流动力学紊乱。ASV模式下的吸气压水平是根据患者呼吸力学监测的结果随时自我调节的，是建立在一定的呼吸频率和潮气量(分钟通气量)的基础上，因而与常规通气模式在一定的分钟通气量基础下相比较，能降低气道压。同时ASV采用压力调控模式，其减速波形也有利于降低气道压。有研究认为，ASV模式较容量控制模式亦明显降低气道压力［5］。在本研究中，使用ASV模式时平均气道压和平台压明显降低(P＜0.05)。

COPD患者由于小气道闭塞，气道阻力较高，更易形成PEEPi。PEEPi最主要的危害是增加呼吸功，在机械通气治疗过程中导致人机同步不良［6］。本研究证明，ASV模式可以降低有效 PEEPi的发生，与SIMV模式相比差异具有统计学意义，ASV可以通过计算呼气时间常数来调节吸呼比和指令性吸气时间，防止肺泡塌陷和PEEPi的产生［7］。

WOBimP是指患者为克服关送气阀、呼吸回路、湿化器、气管插管等阻力而附加做的功，其大小可反映机械通气方法和对患者呼吸支持程度，为合理调节支持压力提供客观的定量指标［8］。而PTP与自主呼吸驱动所带来的氧耗密切相关，同时与机械通气患者的WOBimP有很好的相关性，对于评价患者的呼吸做功有较好的适应性［9］。本研究也可看出，在ASV时其WOBimP明显低于常规通气时，可避免呼吸肌疲劳，其PTP也显著下降并更早趋于稳定，ASV可变的流速和压力变化，更容易适合于患者，能减少呼吸肌的做功和氧耗。

Tassaux等［10］认为，在 ASV 与 SIMV+PS两种模式比较中，两种模式下的血流动力学无明显改变。由于本研究仅局限于血压和心率的变化，没有对心脏功能等血流动力学指标进行研究，因此对于一些高气道力学或血流动力学不稳定的患者，ASV模式是不是较常规通气模式对血流动力学影响更小，仍有待于进一步研究。

综上所述，ASV能根据通气患者呼吸力学监测的结果来自发地调节呼吸参数以适应患者的需要，可使患者舒适程度增加，同时显著降低气道压，亦使患者呼吸力学改善。对于COPD合并呼吸衰竭患者采取ASV模式可有效降低呼吸做功，有利于实施保护性通气，是其较为适用的通气模式。

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［4］俞森洋.现代机械通气的理论与实践［M］.北京：中国协和医科大学出版，2000：241-243.

［5］周明根，黄子通，蒋龙元，等.适应性支持通气在部分支持通气中对呼吸力学和呼吸功的影响［J］.中华急诊医学杂志，2006，15(1)：61-63.

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［7］袁 园，周明根，黄子通.闭合环路和适应支持通气［J］.中国急救医学，2005，25(3)：203.

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［10］Tassaux D，Dalmas E，Gratadour P，et al.Patient ventilator interactions during partial ventilatory support：a preliminary study comparing the effects of adaptive support ventilation with synchronized intermittent mandatory ventilation plus inspiratory pressure support［J］.Crit Care Med，2002，30(4)：801-803.