在机械通气期间呼吸功负载增加的代偿(1-9) .doc
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参见附件(119kb)。
在机械通气期间呼吸功负载增加的代偿
压力支持通气与成比例辅助通气的比较
在机械通气的患者中间会发生呼吸阻抗的变异。在压力通气支持期间，这种阻抗的变异可能会导致患者-呼吸机之间的不同步。由于潮气量(VT)大大降低，在压力支持通气(PSV)时，由于增加了机械负载，要维持每分钟容量(VE)将会导致呼吸频率(RR)的增加。当应用成比例辅助通气(PAV)时，通过对潮气量的维持，就可以维持每分钟容量，而且对呼吸频率产生较小的影响。我们估计这种代偿方法能够导致患者的更大舒适性和呼吸功的减小。在脱离机械通气期间，通过缚住10名患者的胸部和腹部，能够导致呼吸阻抗的增加。在压迫胸部和腹部之后，两种通气模式下的每分钟容量保持不变。在进行PSV期间，通过呼吸频率58±3%的增加以代偿29±2%潮气量的减少能够维持每分钟容量。在进行PAV期间，潮气量减少(10±3%)和呼吸频率增加(14±2%)的程度非常小(p<0.001)。在PAV和PSV两种通气模式中，对胸部和腹部的压迫导致了每分钟膈肌(142.9±26.9cm H2O.s/min,PSV,和117.6±1.64 cm H2O.s/min,PAV)压力时间乘积(PTP)和每升乘积(13.4±2.5cm H2O.s/L,PSV,和9.6±0.7 cm H2O.s/L,PAV)的增加。这种增加在PSV中比PAV中更为显著(p<0.001)。机械负荷以及呼吸所耗费的力量增加后，只有在PAV通气时，维持原先潮气量和每分钟容量的为不变能力才被相对的保护。在PSV通气期间对附加呼吸负荷的通气反应，需要比在PAV通气期间更大的肌肉力量。
患者通气支持的技术目的是针对具有正常呼吸驱动，但是维持适当的自主呼吸比较困难的患者。通气辅助最为常用的模式是压力支持通气(PSV)，在这种模式下呼吸机产生恒定的压力，这种压力在整个呼吸过程中起着辅助患者呼吸肌的作用(1-4)。使用PSV时，呼吸机应用的压力(Pappl)升高到预先设置的水平，直到达到循环关闭指标(最低的吸入气流量)。因此，吸入气流和潮气量与患者的吸入所耗费的力量，呼吸机应用的压力(Pappl)水平和呼吸系统阻抗相关；呼吸频率取决于患者自身的呼吸驱动(5)。
成比例辅助通气(PSV)是一种可以替代的患者通气支持模式，这种模式下，呼吸机产生与患者呼吸力量成正比例的压力(5-7)。因此，在PAV期间，呼吸机应用的压力(Pappl)起到患者呼吸力量的作用：吸入力量越大，呼吸机应用的压力(Pappl)所增加的数量就会越多。因此，气流和潮气量将取决于呼吸机应用的压力(Pappl)和患者吸入力量之间的比例关系，以及呼吸系统的阻抗。在吸入力量的结尾处呼吸机辅助将会终止，并且呼吸频率将由患者自身的呼吸驱动决定(5-7)。
呼吸道阻抗的自发变异通常发生于用机械通气的患者(8-11)，并且在一部分通气支持期间可能损害呼吸机输出和患者所需要的通气支持之间的匹配(12)，并且可能导致出现呼吸机与患者之间的不同步现象(11)。应用于PAV和PSV的不同施压于肺部的步骤，理论上将会导致呼吸系统阻抗的这些变异相对应的显著差别(5)。
经常使用呼吸负荷来改变呼吸道阻抗(13，14)，并且评估这些由于呼吸道阻抗的改变所带来的呼吸参数和呼吸肌特性的改变(15)。这一研究的目的在于评价在使用PAV和PSV通气来脱离机械通气支持期间，通气参数对附加的机械负荷的反应。我们提出的假说认为，在PSV期间，由于呼吸负荷改变引起的VE的表现，主要是通过由于潮气量VT大大降低而导致的呼吸频率的增加来实现的。相反，在使用PAV通气时，我们假定附加呼吸负荷以后VE的表现将通过相应的VT的表现来体现，并且对呼吸频率的影响很小。我们估计将会出现代偿机制导致更好的患者舒适程度和更小的吸入肌肉的疲劳程度这样的良好结果。
方法
患者的选择
经主管医师同意，进入脱离机械通气支持阶段的患者可以登记进入研究。登记进入的标准还包括临床和血流动力学指标均处于稳定状态，并且最大吸入压(PImax)至少为-20cm H2O。排除的指标包括患者没有处于清醒状态和/或带有胸部插管。巴黎大学的Policinico和DiVenere医院重症监护病房中的十名患者被选入研究。他们都是经过插管和机械通气支持来进行急性呼吸衰竭管理的。所有患者接受的PSV(西门子Servo，呼吸机；西门子Elema AB，德国柏林生产)的压力范围是10到14 cm H2O(11.9±0.5 cm H2O[平均值±SEM])。当地的学术委员会将证明研究的草案，书面形式的信息都是从对每一个患者的实际研究中得来的。本研究中不相关的医师在实验研究的时间内出现在患者的护理环节中。
研究草案
本研究的关键因素是确定PSV和PAV是否能够提供相同水平的临床支持。为了确定这一问题，我们在PSV和PAV模式下提供相同的呼吸肌负荷水平，为提供相同的水平，我们把膈肌的每分钟压力-时间乘积(PTP/min)作为控制目标变量，因为这一变量能够平行地反映呼吸相应的耗氧量(16)。在每一种呼吸模式下，这一变量减少的相同程度表示了相同的呼吸支持能力。为了实现这样的目标，我们使患者脱离呼吸机并保持自主呼吸。在2到3分钟的时间内能够进行20到30次有意识的呼吸是可以允许的。在自主呼吸期间应该测量患者的潮气量(VT)，呼吸频率RR，吸入时间占整个呼吸时间的比例(Ti/Ttot)，和膈肌的每分钟压力-时间乘积(PTP/min)。
通过注射短效的麻醉药物(心得安，0.3mg/kg/min，作用时间为5分钟)来达到呼吸肌的麻痹作用，然后进行人工控制的机械通气(17)。呼吸机的参数设置应该按照能够匹配自主呼吸期间纪录的数据来进行(18)。应该通过先前描述的呼气末和吸气末气道楔压的方法对呼吸系统固有的呼气末正压(PEEPi)，静态弹性阻抗(ERSst)和总阻抗(RRStot)进行测量(9)。
这些测量结束30分钟之后，当呼吸肌的活性恢复到正常水平时(在吸气的时候出现食道内压力的负向摆动)，患者处于清醒状态，西门子呼吸机被Winnipeg呼吸机代替(加拿大，MB，Winnipeg，Manitoba大学)。这种装置的设计和操作基本上与先前描述的装置类似(5，6，8，12)。压力水平(在PSV期间)和去除负荷的百分比(在PAV期间)被设置在能够减少相对于自主呼吸期间，膈肌的每分钟压力-时间乘积(PTP/min)60-70%的水平上。在人工控制的机械通气期间所获得的静态弹性阻抗(ERSst)和总阻抗(RRStot)数值被应用于设置PAV。患有慢性阻塞性肺疾病的患者，PEEP水平被设置在人工控制的机械通气期间测量呼吸系统固有的呼气末正压(PEEPi)值的80%(9)。(PSV期间)设置的压力值水平，(PAV期间)辅助呼吸的百分比，吸入氧气浓度的比例(FIO2)和实际的PEEP水平应该在不同的试验条件下保持不变。
通过束缚胸壁或腹壁的方法来达到呼吸负荷的增加(19，20)。胸壁用没有弹性的，可以调节的布条束缚(布条头尾方向长度为25厘米)，并且矩形的气体袖带(20*30厘米)被放置在布条之下 ......
在机械通气期间呼吸功负载增加的代偿
压力支持通气与成比例辅助通气的比较
在机械通气的患者中间会发生呼吸阻抗的变异。在压力通气支持期间，这种阻抗的变异可能会导致患者-呼吸机之间的不同步。由于潮气量(VT)大大降低，在压力支持通气(PSV)时，由于增加了机械负载，要维持每分钟容量(VE)将会导致呼吸频率(RR)的增加。当应用成比例辅助通气(PAV)时，通过对潮气量的维持，就可以维持每分钟容量，而且对呼吸频率产生较小的影响。我们估计这种代偿方法能够导致患者的更大舒适性和呼吸功的减小。在脱离机械通气期间，通过缚住10名患者的胸部和腹部，能够导致呼吸阻抗的增加。在压迫胸部和腹部之后，两种通气模式下的每分钟容量保持不变。在进行PSV期间，通过呼吸频率58±3%的增加以代偿29±2%潮气量的减少能够维持每分钟容量。在进行PAV期间，潮气量减少(10±3%)和呼吸频率增加(14±2%)的程度非常小(p<0.001)。在PAV和PSV两种通气模式中，对胸部和腹部的压迫导致了每分钟膈肌(142.9±26.9cm H2O.s/min,PSV,和117.6±1.64 cm H2O.s/min,PAV)压力时间乘积(PTP)和每升乘积(13.4±2.5cm H2O.s/L,PSV,和9.6±0.7 cm H2O.s/L,PAV)的增加。这种增加在PSV中比PAV中更为显著(p<0.001)。机械负荷以及呼吸所耗费的力量增加后，只有在PAV通气时，维持原先潮气量和每分钟容量的为不变能力才被相对的保护。在PSV通气期间对附加呼吸负荷的通气反应，需要比在PAV通气期间更大的肌肉力量。
患者通气支持的技术目的是针对具有正常呼吸驱动，但是维持适当的自主呼吸比较困难的患者。通气辅助最为常用的模式是压力支持通气(PSV)，在这种模式下呼吸机产生恒定的压力，这种压力在整个呼吸过程中起着辅助患者呼吸肌的作用(1-4)。使用PSV时，呼吸机应用的压力(Pappl)升高到预先设置的水平，直到达到循环关闭指标(最低的吸入气流量)。因此，吸入气流和潮气量与患者的吸入所耗费的力量，呼吸机应用的压力(Pappl)水平和呼吸系统阻抗相关；呼吸频率取决于患者自身的呼吸驱动(5)。
成比例辅助通气(PSV)是一种可以替代的患者通气支持模式，这种模式下，呼吸机产生与患者呼吸力量成正比例的压力(5-7)。因此，在PAV期间，呼吸机应用的压力(Pappl)起到患者呼吸力量的作用：吸入力量越大，呼吸机应用的压力(Pappl)所增加的数量就会越多。因此，气流和潮气量将取决于呼吸机应用的压力(Pappl)和患者吸入力量之间的比例关系，以及呼吸系统的阻抗。在吸入力量的结尾处呼吸机辅助将会终止，并且呼吸频率将由患者自身的呼吸驱动决定(5-7)。
呼吸道阻抗的自发变异通常发生于用机械通气的患者(8-11)，并且在一部分通气支持期间可能损害呼吸机输出和患者所需要的通气支持之间的匹配(12)，并且可能导致出现呼吸机与患者之间的不同步现象(11)。应用于PAV和PSV的不同施压于肺部的步骤，理论上将会导致呼吸系统阻抗的这些变异相对应的显著差别(5)。
经常使用呼吸负荷来改变呼吸道阻抗(13，14)，并且评估这些由于呼吸道阻抗的改变所带来的呼吸参数和呼吸肌特性的改变(15)。这一研究的目的在于评价在使用PAV和PSV通气来脱离机械通气支持期间，通气参数对附加的机械负荷的反应。我们提出的假说认为，在PSV期间，由于呼吸负荷改变引起的VE的表现，主要是通过由于潮气量VT大大降低而导致的呼吸频率的增加来实现的。相反，在使用PAV通气时，我们假定附加呼吸负荷以后VE的表现将通过相应的VT的表现来体现，并且对呼吸频率的影响很小。我们估计将会出现代偿机制导致更好的患者舒适程度和更小的吸入肌肉的疲劳程度这样的良好结果。
方法
患者的选择
经主管医师同意，进入脱离机械通气支持阶段的患者可以登记进入研究。登记进入的标准还包括临床和血流动力学指标均处于稳定状态，并且最大吸入压(PImax)至少为-20cm H2O。排除的指标包括患者没有处于清醒状态和/或带有胸部插管。巴黎大学的Policinico和DiVenere医院重症监护病房中的十名患者被选入研究。他们都是经过插管和机械通气支持来进行急性呼吸衰竭管理的。所有患者接受的PSV(西门子Servo，呼吸机；西门子Elema AB，德国柏林生产)的压力范围是10到14 cm H2O(11.9±0.5 cm H2O[平均值±SEM])。当地的学术委员会将证明研究的草案，书面形式的信息都是从对每一个患者的实际研究中得来的。本研究中不相关的医师在实验研究的时间内出现在患者的护理环节中。
研究草案
本研究的关键因素是确定PSV和PAV是否能够提供相同水平的临床支持。为了确定这一问题，我们在PSV和PAV模式下提供相同的呼吸肌负荷水平，为提供相同的水平，我们把膈肌的每分钟压力-时间乘积(PTP/min)作为控制目标变量，因为这一变量能够平行地反映呼吸相应的耗氧量(16)。在每一种呼吸模式下，这一变量减少的相同程度表示了相同的呼吸支持能力。为了实现这样的目标，我们使患者脱离呼吸机并保持自主呼吸。在2到3分钟的时间内能够进行20到30次有意识的呼吸是可以允许的。在自主呼吸期间应该测量患者的潮气量(VT)，呼吸频率RR，吸入时间占整个呼吸时间的比例(Ti/Ttot)，和膈肌的每分钟压力-时间乘积(PTP/min)。
通过注射短效的麻醉药物(心得安，0.3mg/kg/min，作用时间为5分钟)来达到呼吸肌的麻痹作用，然后进行人工控制的机械通气(17)。呼吸机的参数设置应该按照能够匹配自主呼吸期间纪录的数据来进行(18)。应该通过先前描述的呼气末和吸气末气道楔压的方法对呼吸系统固有的呼气末正压(PEEPi)，静态弹性阻抗(ERSst)和总阻抗(RRStot)进行测量(9)。
这些测量结束30分钟之后，当呼吸肌的活性恢复到正常水平时(在吸气的时候出现食道内压力的负向摆动)，患者处于清醒状态，西门子呼吸机被Winnipeg呼吸机代替(加拿大，MB，Winnipeg，Manitoba大学)。这种装置的设计和操作基本上与先前描述的装置类似(5，6，8，12)。压力水平(在PSV期间)和去除负荷的百分比(在PAV期间)被设置在能够减少相对于自主呼吸期间，膈肌的每分钟压力-时间乘积(PTP/min)60-70%的水平上。在人工控制的机械通气期间所获得的静态弹性阻抗(ERSst)和总阻抗(RRStot)数值被应用于设置PAV。患有慢性阻塞性肺疾病的患者，PEEP水平被设置在人工控制的机械通气期间测量呼吸系统固有的呼气末正压(PEEPi)值的80%(9)。(PSV期间)设置的压力值水平，(PAV期间)辅助呼吸的百分比，吸入氧气浓度的比例(FIO2)和实际的PEEP水平应该在不同的试验条件下保持不变。
通过束缚胸壁或腹壁的方法来达到呼吸负荷的增加(19，20)。胸壁用没有弹性的，可以调节的布条束缚(布条头尾方向长度为25厘米)，并且矩形的气体袖带(20*30厘米)被放置在布条之下 ......
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