闭环通气模式脱机方法对慢性阻塞性肺疾病脱机的影响

费东生 曹延会 南川川 孟祥林

(哈尔滨医科大学附属第一医院重症医学科，黑龙江 哈尔滨 150001)

有创机械通气是慢性阻塞性肺疾病(COPD)的重要治疗手段，将患者从呼吸机上撤离是有创机械通气治疗的重要组成部分。脱机延迟将造成COPD患者呼吸机依赖以及呼吸机相关性肺炎等机械通气相关并发症。近年提出的程序化脱机(自主呼吸试验法SBT)已被广泛应用于临床，但在程序化脱机过程中，需要严密观察患者呼吸、循环、意识等多方面的变化，多次进行血气分析，并反复调整呼吸机的参数，脱机过程繁琐并增加了医护人员的工作量。闭环通气模式是指智能系统在呼吸机送气过程中，自动测量患者的一些呼吸力学指标(如顺应性、气道阻力等)，再自动调整呼吸频率、压力、潮气量等参数，如此反复进行〔1〕。一旦输出参数降低到设定脱机的临界点，呼吸机会自动进行自主呼吸试验。如果患者通过自主呼吸试验，呼吸机会自动提示脱机，不但能够及时发现脱机时机、缩短机械通气时间，还可以减少医护人员人工调节呼吸机参数的频率〔2〕。本研究旨在对比两种闭环通气模式脱机方法对COPD患者脱机的影响。

1 资料与方法

1.1一般资料 2012年3月至2014年3月哈尔滨医科大学附属第一医院收住综合ICU接受有创机械通气的COPD患者60例，COPD的诊断标准参照2007年中华医学会呼吸病学分会制订的标准，所有患者机械通气时间≥24 h。所有患者经过治疗后病情明显改善，生命体征相对平稳，且通过程序化脱机中自主呼吸实验测试前评估标准：(1)导致机械通气的病因好转或祛除；(2)氧合指数>200 mmHg；呼气末正压(PEEP)≤5～8 cmH2O；吸入氧浓度≤0.4；动脉血pH>7.30，动脉血氧分压>50 mmHg；(3)血流动力学稳定，不需要血管活性药治疗或需要小剂量血管活性药物(如多巴胺<5 ～10 μg·kg-1·min-1)；(4)有自主呼吸的能力且具有有效的咳嗽能力；(5)意识清楚；(6)无血糖及电解质代谢紊乱；(7)无发热。

1.2方法

1.2.1分组 按随机数字表随机分为ASV组、SC组。两组年龄、性别、体重、基础疾病、APACHEⅡ评分、CPIS评分、血气分析、吸入氧浓度、呼气末正压、呼吸频率比较，差异均无统计学意义(表1)。

表1 患者测评成功后基础情况比较±s,n=30)

1.2.2Smart Care/PS撤机法 选择压力支持通气(PSV)模式，启动Smart Care功能，开启呼气末二氧化碳分压监测及流量监测，关闭自动导管补偿。将吸氧浓度设置在40%；呼气末正压水平设置在5 cmH2O，吸气触发灵敏度设置为1.5～2.5 L/min，压力支持水平依据患者呼吸状况设定在目标压力支持水平加5～10 cmH2O。呼吸机通过监测的潮气量、呼吸频率及呼气末二氧化碳分压水平自动调整压力支持水平，直至压力支持水平降低到一定程度后潮气量、呼吸频率及呼气末二氧化碳分压水平仍稳定，呼吸机自动提示脱机。接收到呼吸机脱机提示时临床医师就直接进行脱机拔管，不需再进行综合评估。

1.2.3适应性支持通气撤机法 设置气道压力报警上限为低于当前设置的压力报警上限10 cmH2O，分钟通气量为维持当前缓解期二氧化碳分压水平的分钟通气量。将吸氧浓度设置在40%；呼气末正压水平设置在5 cmH2O，吸气触发灵敏度设置为1.5～2.5 L/min。当输出参数的同步间歇指令通气频率=0且压力支持水平≤8 cmH2O时进行脱机拔管。

1.2.4监测参数 记录二组患者的年龄、性别、体重、急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ (APACHEⅡ) 评分、临床肺部感染(CPIS)评分、血气分析、吸入氧浓度、呼气末正压、呼吸频率、脱机时间、总机械通气时间、ICU住院时间、住院生存率和脱机成功率。脱机时间指患者具备脱机条件到真正脱机的时间。脱机成功定义为停用呼吸机48 h以上且未再次气管插管进行机械通气，脱机失败标准则相反。

2 结 果

2.1不同脱机方法对脱机时间、总机械通气时间和ICU住院时间的影响 ASV组的脱机时间〔(40.3±5.4)h〕短于SC组〔(45.8±5.3)h〕(P=0.000 2)；ASV组的总机械通气时间〔(128.0±9.7)h〕短于SC组〔(133.2±10.1)h〕(P= 0.071)。两组ICU住院时间比较，ASV组〔(181.5±7.5)h〕，SC组(184.2±7.8)h(P= 0.170)，差异无统计学意义。

2.2不同脱机方法对脱机成功率、ICU住院病死率和总住院病死率等指标的影响 ASV组的脱机成功率〔27例(90.0%)〕高于SC组〔20例(66.7%)〕(P= 0.030);但脱机后48 h需要接受无创通气比率〔5例(16.7%) vs 6例(20.0%)〕，再插管率〔3例(10.0%) vs 3例(10.0%)〕，ICU住院病死率〔2例(6.7%) vs 2例(6.7%)〕和总住院病死率〔5例(16.7%)vs 4例(13.3%)〕组间差异无统计学意义(P=0.738、1.000、1.000、0.717)。

3 讨 论

COPD患者是延长脱机、困难脱机的高危人群，气道结构改变明显，导致顺应性降低、呼吸肌无力等特殊的病理生理改变，使其比非COPD患者难于脱机。接受有创机械通气的COPD患者若不能准确把握脱机时机，出现呼吸机依赖的概率明显升高，导致困难脱机，延长机械通气时间。选择适当的脱机方法、准确把握脱机时机并提高脱机成功率，是重症医学和呼吸领域的专家学者关注的焦点和面临的重要问题。

闭环通气模式可分为两种：一种是以指令通气和辅助通气相互转换的模式，如适应性支持通气、分钟指令通气(MMV)；另一种是采用知识库系统，如Smart Care/PS模式。本研究结果显示，与Smart Care/PS相比，ASV可以缩短COPD患者的脱机时间，这可能与ASV和Smart Care/PS的工作原理差异有关。适应性支持通气是一种以指令通气和辅助通气相互转换的模式，其实质可以理解成以PC-SIMV+PSV为基础的分钟指令通气(MMV)模式。其中，压力控制、SIMV频率和压力支持水平均可根据每个呼吸周期测定的呼吸力学指标自动调节，无需人为干预。当输出参数的SIMV频率=0且PSV≤8 cmH2O时，提示可以脱机〔3〕。Smart Care/PS是一种采用知识库系统的闭环模式，把专家的诊治方案整合于呼吸机计算机软件的计划性脱机系统，软件每2分钟自动检测患者的自主呼吸频率、呼气末二氧化碳分压(PetCO2)以及潮气量，并调整支持压力，只要这些监测参数维持在特定范围内，软件系统就可以通过自动逐渐减少压力支持水平的方法脱机〔4〕。有研究显示无论自主呼吸功能稳定与否，达到相同的脱机压力支持水平阈值水平，应用ASV模式所需要的时间要明显短于应用Smart Care/PS所需要的时间〔5，6〕。尽管与SC组相比，ASV缩短了COPD患者的脱机时间，也缩短了ICU住院时间，但是ICU住院时间ASV组与SC组之间没有显著性差异，这可能是由于本研究中纳入的研究对象均为COPD患者，此类患者属结构性肺病，气道结构改变明显，具有功能残气量增加、呼吸系统顺应性降低、呼吸肌无力等特殊的病理生理改变，使其比非COPD患者难于脱机，再插管率或使用无创通气序贯治疗概率较高，即使成功脱机拔管，也要在ICU继续监护治疗几天，以备再插管或使用无创通气。

本研究结果显示，与SC组相比，ASV组的脱机成功率高于SC组，这可能与ASV根据患者病理生理变化提供符合呼吸力学特征的通气方式有关。ASV在患者当时的呼吸力学状态下，以最低的气道压、最佳的呼吸频率和潮气量、最适宜的通气形式来达到预设的分钟通气量，并有效避免了浅快呼吸。稳定期COPD患者应用ASV模式后，与传统模式相比，潮气量明显升高、呼吸频率明显减慢、吸气流速及呼气时间常数升高、呼气流速明显下降。而Smart Care/PS是固定时间对压力支持水平进行固定调整，就这个层面而言，ASV智能化似乎好于Smart Care/PS。相比较而言，ASV根据呼吸力学指标能更准确判断患者自主呼吸能力，故脱机成功率更高，但需要指出的是，自主呼吸运动时动态呼吸力学参数的测定较被动通气时静态呼吸力学参数的测定仍欠准确〔7〕。再插管率组间差异无统计学意义，可能与纳入患者经过白色卡片实验的筛选，均有较好的气道保护能力有关。COPD患者即使能成功脱机拔管，部分患者脱机拔管后可能仍需要无创呼吸机辅助通气才能提高拔管成功率。本研究中脱机后48 h需要接受无创通气比例组间差异无统计学意义，这可能与闭环通气模式对于阻塞性通气功能障碍患者根据其病理生理改变设有特定的脱机参数有关，ASV模式和Smart Care/PS模式均能准确地筛选出具备脱机能力的患者并及时准确判断脱机的时间点。有研究显示，Smart Care/PS与程序化脱机相比，脱机后需要接受无创通气比例略低于程序化脱机，但差异无统计学意义〔8〕。这也提示，闭环通气模式提示的脱机结果并不能预测是否需要再插管和无创通气，有创-无创通气的序贯治疗仍然是提高COPD患者脱机成功率、避免再插管的重要手段。

4 参考文献

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7Arnal JM，Wysocki M，Nafati C.Automatic selection of breathing pattern using adaptive support ventilation〔J〕.Intensive Care Med，2008；34(1)：75-81.

8徐晓婷，刘 玲，扬 毅，等，电脑智能脱机对慢性阻塞性肺疾病脱机的影响〔J〕.中华急诊医学杂志，2012；21(6)：602-6.