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机械通气(mechanical ventilation,MV)是抢救各种原因所致呼吸衰竭患者的有效手段。加强呼吸系统力学特征监测有助于了解患者病情变化[1],优化MV参数设置,减轻呼吸机相关性肺损伤,进而提高脱机成功率。尽管多数情况下MV脱机是成功的,但由于呼吸衰竭患者的病因及基础呼吸功能各异,常出现脱机失败。MV时间延长常伴随持续性感染、肌力与负荷不均衡、心肺相互作用和营养不良等并发症[2,3,4,5];营养不良是导致脱机困难的主要原因[5]。因此,为避免并发症的发生,患者应尽快停用MV。现对脱机过程中自主呼吸试验(spontaneous breathing trial,SBT)及脱机指标进行重点论述。
1 MV脱机[6,7]
简单脱机成功率较高(30%~60%),病死率较低(5%~10%);困难脱机指患者SBT超过3次或长达7 d不能脱机。脱机失败是指在停用MV支持48~72 h不耐受自主呼吸。拔管失败常与患者咳嗽和气道分泌物清除能力降低有关[5];脱机指标预测拔管失败的准确性有限。临床应准确区分脱机失败与拔管失败。
2 MV脱机过程:SBT
临床上患者符合以下最低标准时可实施SBT:导致上机的原因改善或缓解;血流动力学稳定[8]患者在自主呼吸或低辅助通气下评估通气且氧合改善〔即吸入氧浓度(FiO2)≤0.40,氧合指数(PaO2/FiO2)≥200 mmHg、血乳酸<2 mmol/L〕,通气功能指标动脉血二氧化碳分压(PaCO2)达到正常水平。在实施SBT前应测定呼吸力学参数,包括潮气量(tidal volume,VT)、气道闭合压(airway occlusion pressure,P0.1)、呼吸频率(RR)、最大吸气压(maximal inspiratory pressure,MIP),并计算浅快呼吸指数(rapid shallow breathing index,RSBI;RSBI=RR/VT)和P0.1/MIP比值。SBT是评估耐受自主呼吸的筛查试验,持续30 min~2 h,可采用压力支持通气(pressure support ventilation,PSV)5~7 cmH2O、持续气道正压通气(CPAP)和T管3种方式[9],各有利弊。由于SBT评估脱机预后的准确率大约为85%,对于脱机困难患者,仅凭临床评估是不够的,应在实施SBT前及SBT结束前监测脱机参数,包括RSBI、P0.1、P0.1/MIP比值、综合脱机指数(integrative weaning index,IWI)等,可能有利于指导患者脱机。
3 脱机失败[7,10]
导致呼吸肌力降低的原因包括中枢抑制、神经损伤、神经肌肉病变、呼吸驱动增加、应激、死腔通气增加及(肺和胸壁)弹性回缩力降低。脱机成败取决于多种因素,其中最主要的因素是呼吸肌力、呼吸负荷和呼吸驱动强度。临床上应监测呼吸力学变化,寻找脱机失败的原因。
4 常用脱机参数[9,11]
不同脱机参数预测脱机结局的准确性不同。相关脱机指标包括RSBI、MIP、P0.1、P0.1/MIP比值、RR、VT、每分钟通气量。
现将常用脱机指标介绍如下。
4.1 P0.1:
P0.1是吸气开始后0.1 s气道压,为神经肌肉驱动的估计值,不受肺力学参数影响,反映中枢驱动力,与呼吸努力相关,可用于指导脱机。临床上常采用不同技术测量P0.1,其中呼吸机测量的P0.1值略低于气道测定值[12]。在生理状态下,P0.1为0.5~1.5 cmH2O [10],P0.1<4.0 cmH2O通常预示脱机成功[12]。
4.2 MIP[11,13,14]:
临床上通常要求患者呼气>20 s,不能吸气,以获取MIP值。既往临床上对MIP评估的呼吸肌力仅作为参考[10],主要原因是MIP受患者体位、MV时主观用力呼吸程度及MV管路阻力等因素影响。有研究表明,拔管时MIP<30 cmH2O与拔管失败相关[11]。联合应用P0.1/MIP比值可提高预测脱机成功率。有研究显示,P0.1与P0.1/MIP比值预测脱机结局的受试者工作特征曲线下面积(AUC)差异无统计学意义(0.76±0.06比0.78±0.06,P=0.69) [11]。Nemer等[14]发现,入选患者SBT前MIP<-25 cmH2O、P0.1<4.2 cmH2O、P0.1/MIP比值<0.14,其中P0.1预测脱机成功与失败的截断值分别为(2.49±1.23)cmH2O、(4.36±2.05)cmH2O,P0.1/MIP比值分别为0.07±0.04、0.15±0.09,两者在预测脱机结局方面具有中等准确性,P0.1、MIP、P0.1/MIP比值的AUC分别为0.76±0.06、0.52±0.08、0.78±0.06,MIP准确性较低。P0.1/MIP比值评估脱机结局的截断值尚需进一步研究。
4.3 RSBI[15]:
RSBI是RR与1 min VT均值的比值,反映呼吸肌耐力,广泛用于预测脱机结局,但该指标未考虑呼吸肌力。研究显示,RSBI预测脱机结局AUC为0.72~0.89,但高RSBI(100~105次·min-1·L-1)与MV脱机失败相关[16]。如果在CPAP与PSV期间测量RSBI,其预测脱机结局的截断值存在差异[15,17]。
4.4 IWI:
IWI是由Nemer等[14,18]提出的脱机指标,涉及呼吸系统静态顺应性(static compliance,Cst)、氧合指标动脉血氧饱和度(arterial oxygen saturation,SaO2)及MV达到低辅助或无辅助呼吸时测定的呼吸力学参数RSBI,旨在准确评估脱机结局,计算公式为IWI=(Cst×SaO2)/RSBI。IWI≥25 mL/cmH2O,P0.1≤3.1 cmH2O;IWI预测脱机结局的AUC显著高于RSBI(0.96±0.02比0.85±0.04,P=0.003);IWI试验阳性时脱机成功率最高(99%),阴性时成功率最低(14%)。IWI综合了氧合与呼吸力学变量,不考虑MIP,在预测脱机成功准确率方面初步显示更好。
4.5 颤搐跨膈压(twitch transdiaphragmatic pressure,Pditw)和颤搐气道压(twitch endotracheal tube pressure,TwPett):
跨膈压(transdiaphragmatic pressure,Pdi)是早期评估膈肌力量的"金标准",但容易受患者主观呼吸用力的影响。采用磁刺激膈神经产生痉挛测得的Pdi和气道压即为Pditw及TwPett。Pditw提供标准化刺激产生压力测量方法,与患者呼吸用力无关。刺激膈神经后平均Pditw为10.7 cmH2O,食管抽动压为6.9 cmH2O,平均TwPett为6.7 cmH2O;TwPett与食管抽动压均相差0.19 cmH2O(相关系数为0.94),与Pditw相关系数为0.79 [19]。TwPett测定无需食管囊和胃囊,通过测定气管导管外端压力TwPett替代Pditw;TwPett<7 cmH2O可预测脱机失败,但测定该指标需特殊设备,技术复杂,故限制了临床的广泛使用[20]。
在MV脱机中应用预测参数尚存争议。简单脱机实施SBT不需应用预测指标。脱机指标截断值受多种因素影响,预测脱机的准确率仍存在不确定性。有些指标操作复杂,不能在临床广泛应用。
5 如何准确评估MV时呼吸肌力
①既往患者在辅助通气期间需安放食道电极测定食管压(esophagus pressure,Pes),以测定呼吸力学参数。近年来有研究显示,在辅助通气与自主呼吸模式下〔特别是PSV和神经调节辅助通气(neurally adjusted ventilatory assist,NAVA)〕监测曲线波形过程中,当观察到呼吸肌松弛(即在流速-时间曲线上显示吸、呼气末流速在基线水平,在压力时间曲线上未显示呼吸努力波形)时,吸气末和呼气末屏气平台压、内源性呼气末正压、呼吸系统顺应性与驱动压能准确反映呼吸力学特征,可用于调节呼吸机通气参数、评估呼吸负荷[21,22,23]。②脱机困难患者应在低辅助或无阻力模式下规范检测呼吸力学指标,选择能反映呼吸肌力的常用指标。③ SBT是脱机的重要环节,是脱机筛查试验。上述3种脱机方法各有利弊,应密切观察通气氧合与呼吸力学参数,决定是否能脱机,对SBT失败患者寻找可逆原因。④脱机参数截断值受多种因素影响,应注意甄别。
脱机指标有一定局限性,主要影响因素是疾病和测量方法,这种差异导致脱机结局差异很大;另一个影响因素是不同截断值用于不同人群。一项纳入62例神经系统疾病患者的回顾性研究显示,RSBI具有高特异度和低敏感度(分别为88%、18%),而MIP、PaO2/FiO2等传统指标的敏感度和特异度较低[24]。
综上所述,对于未进行Pes测定的患者,在低辅助或无阻力自主呼吸模式下测定呼吸力学参数时应该规范;应用脱机参数时要关注影响因素。对于脱机困难患者,准确应用脱机预测指标评估呼吸肌力是MV脱机的重要环节。
引用: 秦英智, 高心晶. 机械通气脱机重要环节 准确评估呼吸肌力 [J] . 中华危重病急救医学, 2024, 36(4) : 337-339.
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