比例辅助通气不同参数设置对慢性阻塞性肺气肿急性发作期患者呼吸力学的影响
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作者：叶俏 王辰 童朝晖 黄克武 姜超美 翁心植
单位：首都医科大学附属北京红十字朝阳医院 北京呼吸病研究所 100020
关键词：
中华医学杂志000621 比例辅助通气(proportional assist ventilation, PAV)是以计算机智能分析技术的发展为基础，更好地协调人机关系为构想的一种新型辅助通气模式。它能按患者吸气努力的大小，成比例地提供同步的压力支持。PAV在有效地提供通气辅助的同时，较传统的通气模式有优越之处。本研究旨在探讨不同参数设置下患者呼吸力学的变化，为PAV的临床应用设置参数提供参考。
一、对象与方法
1.对象：选取慢性阻塞性肺病急性发作期，因合并严重的Ⅱ型呼吸衰竭进行气管插管和机械通气治疗的患者10例，其中男7例，女3例。平均年龄为70.3岁±0.8岁。要求患者神志清楚，能对提问做出表示，有一定的自主呼吸能力，循环功能稳定。
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2.治疗仪器：常规采用Drager-Evita Ⅱ型呼吸机机械通气，研究过程中换用带有PAV模式的BiPAP Vision呼吸机。当患者病情基本稳定，符合入选标准，能够采用压力辅助通气(PSV)时开始本研究。
3.方法：使用Bicore CP-100呼吸力学监测仪，经鼻放置食管-胃管(16FR)测定食管压，接流量传感器，监测呼吸力学指标。在Evita Ⅱ型呼吸机容量控制通气下，采用吸气阻断法测定呼吸系统的弹性(elastance,Ers)和气道粘性阻力(resistance,Rrs)。4 h后换用BiPAP Vision呼吸机，按调节参数为容量辅助(volume assist,VA)和流速辅助(flow assit, FA)。分为VA组和FA组：VA组将FA设为60%Rrs水平，VA分别辅助Ers的80%、60%、40%和20%；FA组将VA设为60%Ers水平，FA分别辅助Rrs的80%、60%、40%和20%。随机选取上述不同的参数设置，分别观察30 min。记录下列各项呼吸力学指标：呼吸频率(RR)、潮气量(VT)、分钟通气量(VE)、吸气峰压(PIP)、患者做功(WOBp)、呼吸机做功(WOBv)和吸气时间分数(Ti/Ttot)。采用Borg分类评分[1]描述呼吸困难程度，保证研究在患者可耐受的范围内进行，评分大于5时停止研究。
, 百拇医药
4.统计方法：PAV模式下VA组和FA组各指标均与20%辅助水平做配对t检验。
二、结果
VA或FA辅助水平增大，能使患者呼吸困难的程度减轻，Brog评分减低。增加两者的辅助水平并未显著影响患者的呼吸形式，VT、RR、VE和Ti/Ttot在40%～80%辅助水平与20%水平比较差异均无显著意义(P>0.05)。随着VA或FA辅助水平增加，PIP逐步增大(表1)。
表1 PAV模式VA和FA组不同参数设置时呼吸力学指标的变化(
±s) 组别
例数
辅助水平(%)
Borg
, 百拇医药
分类评分
RR
(min-1)
VT
(L)
VE
(L/min)
PIP
(cm H2O)
WOBp
(J/L)
WOBv
, 百拇医药
(J/L)
Ti/Ttot
VA组
10例
20
2.1±0.1
24±8
0.35±0.10
8.1±2.6
12±3
1.1±0.3
0.9±0.3
0.34±0.05
, 百拇医药
40
1.2±0.2△△
25±9
0.36±0.12
8.2±2.6
13±2
1.2±0.4
1.0±0.3
0.34±0.06
60
1.0±0.1△△
25±9
, 百拇医药
0.35±0.09
8.4±3.4
14±3△△
1.1±0.4
1.1±0.3△△
0.35±0.06
80
0.6±0.1△△
25±9
0.38±0.12
8.5±2.8
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16±4△△
1.0±0.3△△
1.2±0.3△△
0.35±0.09
FA组
10例
20
2.1±0.1
25±7
0.35±0.13
8.2±2.5
13±2
, http://www.100md.com
1.3±0.4
0.8±0.2
0.36±0.05
40
1.6±0.1
26±8
0.35±0.12
8.6±2.1
14±2
1.3±0.3
0.9±0.3*
0.36±0.05
, 百拇医药
60
1.2±0.0*
26±9
0.37±0.13
8.7±3.0
15±3*
1.2±0.2
1.0±0.2**
0.34±0.06
80
0.6±0.2**
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24±8
0.38±0.10
8.8±2.2
16±3**
1.0±0.2*
1.2±0.3**
0.34±0.06
注：FA组各辅助水平分别与20%水平比较，t=2.26*P<0.05；t=3.25**P<0.01；VA组各辅助水平分别与20%水平比较，t=2.26△P<0.05；t=3.25△△P<0.01。 三、讨论
, 百拇医药
PAV通过设定参数VA和FA分别减低患者的弹性功和阻力功。呼吸过程中随着容量逐渐增加，峰值流速在吸气早期出现并随后下降。吸气早期阻力成分占优势，至吸气末降为零。单用VA辅助在吸气末期可以放大患者的呼吸努力，但吸气早期未予以辅助[2]。这在Rrs正常时并无影响，但是几乎所有机械通气的患者，Rrs均有不同程度的增高，至少气管插管和呼吸机管道会增加阻力。所以吸气早期应加用FA辅助，放大自主呼吸产生吸气压力对抗Rrs，否则会导致呼吸窘迫。另外，仅设置VA辅助或FA辅助会不可避免地导致另一项的负荷加重[2，3]。PAV设置VA对抗呼吸系统的Ers也是机械通气的主要目的之一。潮气呼吸范围内呼吸系统压力-容积关系大体上是呈线性的，但随着患者病情的变化呼吸系统的弹性也随之改变；气管插管的压力-流速关系是显著的曲线关系，呼吸机提供的辅助压力和流速之间是线性关系，Rrs随吸气流速变化，因此VA和FA的辅助比例并非固定不变，需要随时调整。VA或FA辅助水平提高都会增加气道峰压，减小患者做功，联用VA和FA辅助能达到较好的辅助效果。
, 百拇医药
研究中逐渐提高VA或FA的辅助水平，并未显著影响患者的呼吸形式，仅表现为潮气量轻度增高，呼吸频率轻度减低或不变，分钟通气量保持不变。这与Marantz等的研究发现相一致[4]，说明PAV模式主要由患者的通气需要调节通气结果，在可耐受的范围内参数设置的改变对通气结果的影响较小。临床应用PAV时应注意监测患者的呼吸力学状况，作为调节参数的依据并监测机械通气辅助的效果。
参考文献
1，nald A, Richard A, Andrew H, et al. Comparison of clinical dyspnea ratings and psychophysical measurements of respiratory sensation in obstructive. Am Rev Respir Dis,1987,135:1229-1233.
2，Younes M. Proportional assist ventilation, a new approach to ventilatory support. Am Rev Respir Dis,1992,145:114-120.
, 百拇医药
3，Angelo E, Calderini E, Torri G, et al. Respiratory mechanics in anesthetized paralyzed humans: effects of flow,volume,and time. J Appl Physiol,1989,67:2556-2564.
4，Marantz S, Patrick W, Webster K, et al. Response of ventilator-dependent patients to different levels of proportional assist. J Appl Physiol,1996,80:397-403.
(收稿日期：1999-06-02), 百拇医药
单位：首都医科大学附属北京红十字朝阳医院 北京呼吸病研究所 100020
关键词：
中华医学杂志000621 比例辅助通气(proportional assist ventilation, PAV)是以计算机智能分析技术的发展为基础，更好地协调人机关系为构想的一种新型辅助通气模式。它能按患者吸气努力的大小，成比例地提供同步的压力支持。PAV在有效地提供通气辅助的同时，较传统的通气模式有优越之处。本研究旨在探讨不同参数设置下患者呼吸力学的变化，为PAV的临床应用设置参数提供参考。
一、对象与方法
1.对象：选取慢性阻塞性肺病急性发作期，因合并严重的Ⅱ型呼吸衰竭进行气管插管和机械通气治疗的患者10例，其中男7例，女3例。平均年龄为70.3岁±0.8岁。要求患者神志清楚，能对提问做出表示，有一定的自主呼吸能力，循环功能稳定。
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2.治疗仪器：常规采用Drager-Evita Ⅱ型呼吸机机械通气，研究过程中换用带有PAV模式的BiPAP Vision呼吸机。当患者病情基本稳定，符合入选标准，能够采用压力辅助通气(PSV)时开始本研究。
3.方法：使用Bicore CP-100呼吸力学监测仪，经鼻放置食管-胃管(16FR)测定食管压，接流量传感器，监测呼吸力学指标。在Evita Ⅱ型呼吸机容量控制通气下，采用吸气阻断法测定呼吸系统的弹性(elastance,Ers)和气道粘性阻力(resistance,Rrs)。4 h后换用BiPAP Vision呼吸机，按调节参数为容量辅助(volume assist,VA)和流速辅助(flow assit, FA)。分为VA组和FA组：VA组将FA设为60%Rrs水平，VA分别辅助Ers的80%、60%、40%和20%；FA组将VA设为60%Ers水平，FA分别辅助Rrs的80%、60%、40%和20%。随机选取上述不同的参数设置，分别观察30 min。记录下列各项呼吸力学指标：呼吸频率(RR)、潮气量(VT)、分钟通气量(VE)、吸气峰压(PIP)、患者做功(WOBp)、呼吸机做功(WOBv)和吸气时间分数(Ti/Ttot)。采用Borg分类评分[1]描述呼吸困难程度，保证研究在患者可耐受的范围内进行，评分大于5时停止研究。
, 百拇医药
4.统计方法：PAV模式下VA组和FA组各指标均与20%辅助水平做配对t检验。
二、结果
VA或FA辅助水平增大，能使患者呼吸困难的程度减轻，Brog评分减低。增加两者的辅助水平并未显著影响患者的呼吸形式，VT、RR、VE和Ti/Ttot在40%～80%辅助水平与20%水平比较差异均无显著意义(P>0.05)。随着VA或FA辅助水平增加，PIP逐步增大(表1)。
表1 PAV模式VA和FA组不同参数设置时呼吸力学指标的变化(
±s) 组别例数
辅助水平(%)
Borg
, 百拇医药
分类评分
RR
(min-1)
VT
(L)
VE
(L/min)
PIP
(cm H2O)
WOBp
(J/L)
WOBv
, 百拇医药
(J/L)
Ti/Ttot
VA组
10例
20
2.1±0.1
24±8
0.35±0.10
8.1±2.6
12±3
1.1±0.3
0.9±0.3
0.34±0.05
, 百拇医药
40
1.2±0.2△△
25±9
0.36±0.12
8.2±2.6
13±2
1.2±0.4
1.0±0.3
0.34±0.06
60
1.0±0.1△△
25±9
, 百拇医药
0.35±0.09
8.4±3.4
14±3△△
1.1±0.4
1.1±0.3△△
0.35±0.06
80
0.6±0.1△△
25±9
0.38±0.12
8.5±2.8
, http://www.100md.com
16±4△△
1.0±0.3△△
1.2±0.3△△
0.35±0.09
FA组
10例
20
2.1±0.1
25±7
0.35±0.13
8.2±2.5
13±2
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1.3±0.4
0.8±0.2
0.36±0.05
40
1.6±0.1
26±8
0.35±0.12
8.6±2.1
14±2
1.3±0.3
0.9±0.3*
0.36±0.05
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60
1.2±0.0*
26±9
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8.7±3.0
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1.2±0.2
1.0±0.2**
0.34±0.06
80
0.6±0.2**
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24±8
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8.8±2.2
16±3**
1.0±0.2*
1.2±0.3**
0.34±0.06
注：FA组各辅助水平分别与20%水平比较，t=2.26*P<0.05；t=3.25**P<0.01；VA组各辅助水平分别与20%水平比较，t=2.26△P<0.05；t=3.25△△P<0.01。 三、讨论
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PAV通过设定参数VA和FA分别减低患者的弹性功和阻力功。呼吸过程中随着容量逐渐增加，峰值流速在吸气早期出现并随后下降。吸气早期阻力成分占优势，至吸气末降为零。单用VA辅助在吸气末期可以放大患者的呼吸努力，但吸气早期未予以辅助[2]。这在Rrs正常时并无影响，但是几乎所有机械通气的患者，Rrs均有不同程度的增高，至少气管插管和呼吸机管道会增加阻力。所以吸气早期应加用FA辅助，放大自主呼吸产生吸气压力对抗Rrs，否则会导致呼吸窘迫。另外，仅设置VA辅助或FA辅助会不可避免地导致另一项的负荷加重[2，3]。PAV设置VA对抗呼吸系统的Ers也是机械通气的主要目的之一。潮气呼吸范围内呼吸系统压力-容积关系大体上是呈线性的，但随着患者病情的变化呼吸系统的弹性也随之改变；气管插管的压力-流速关系是显著的曲线关系，呼吸机提供的辅助压力和流速之间是线性关系，Rrs随吸气流速变化，因此VA和FA的辅助比例并非固定不变，需要随时调整。VA或FA辅助水平提高都会增加气道峰压，减小患者做功，联用VA和FA辅助能达到较好的辅助效果。
, 百拇医药
研究中逐渐提高VA或FA的辅助水平，并未显著影响患者的呼吸形式，仅表现为潮气量轻度增高，呼吸频率轻度减低或不变，分钟通气量保持不变。这与Marantz等的研究发现相一致[4]，说明PAV模式主要由患者的通气需要调节通气结果，在可耐受的范围内参数设置的改变对通气结果的影响较小。临床应用PAV时应注意监测患者的呼吸力学状况，作为调节参数的依据并监测机械通气辅助的效果。
参考文献
1，nald A, Richard A, Andrew H, et al. Comparison of clinical dyspnea ratings and psychophysical measurements of respiratory sensation in obstructive. Am Rev Respir Dis,1987,135:1229-1233.
2，Younes M. Proportional assist ventilation, a new approach to ventilatory support. Am Rev Respir Dis,1992,145:114-120.
, 百拇医药
3，Angelo E, Calderini E, Torri G, et al. Respiratory mechanics in anesthetized paralyzed humans: effects of flow,volume,and time. J Appl Physiol,1989,67:2556-2564.
4，Marantz S, Patrick W, Webster K, et al. Response of ventilator-dependent patients to different levels of proportional assist. J Appl Physiol,1996,80:397-403.
(收稿日期：1999-06-02), 百拇医药