自主呼吸试验：如何进行，持续多久？

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引言

指南建议在 ICU 拔管至少 24 小时的患者拔管前系统地进行自主呼吸试验（SBT）。SBT 的主要目的是模拟拔管后的生理状况，以降低再次插管的风险。虽然重症监护病房的再插管率总体约为 10%-15%，但在拔管失败风险较高的患者中，再插管率可能超过 20%。SBT 通常使用 T 管，只需将患者与呼吸机断开并提供额外氧气，或使用低水平的压力支持通气（PSV）（约 7-8 cm H2O），而无需将患者与呼吸机断开。带有 T 管的 SBT 准确反映了拔管后的生理条件，拔管后测量的呼吸功与使用 T 管测量的呼吸功相似。事实上，由于短暂的上气道水肿或喉部病变，拔管后上气道阻力仍然很高，尽管拔掉了气管插管，呼吸功也不会减少。相比之下，使用 PSV 进行的 SBT 更容易通过，呼吸功明显低于使用 T 型管。低水平的 PSV 最初是为了减少呼吸机回路/阀门和气管插管造成的工作量。然而，由于技术的改进，工作负荷已大大降低，呼吸功也低于拔管后。在无任何辅助（PSV 0 cmH2O）和无呼气末正压（PEEP 0）的情况下进行 SBT 时，呼吸功与使用 T 管时完全相同。启动自动插管补偿后，呼吸功会低于使用 T 管时的呼吸功；但通常仍高于 PSV 为 7-8 cmH2O 时的呼吸功。虽然使用 PSV 进行的 SBT 低估了拔管后呼吸所需的呼吸功，但没有研究表明与 T-管 相比，再次插管的风险会增加。相反，使用 PSV 进行难度较低的 SBT 可能有助于做出拔管决定。

1997 年，一项大规模随机对照试验（RCT）比较了在 484 名患者中使用 PSV（7 cmH2O）或 T 管进行 SBT 的情况。与生理学结果一致，使用 PSV 通过首次 SBT 的患者比例高于使用 T-管。然而，在一次 SBT 后拔管且在拔管后 48 小时内未再插管的患者比例并无显著差异，因此这两种 SBT 被认为是等效的。2019 年，另一项大规模 RCT 比较了 1153 名插管至少 24 小时的患者使用 PSV（8 cmH2O）仅 30 分钟或使用 T 管 2 小时进行的 SBT。这一次，使用 PSV 进行一次 SBT 后拔管且在拔管后 72 小时内未再插管的患者比例明显高于使用 T 管。这些研究结果再次证实，使用 PSV 的 SBT 比使用 T管更容易通过，可加快拔管而不会增加再次插管的风险。不过，这些临床试验中大多数患者的拔管失败风险较低，其研究结果可能无法推广至高风险患者。

另一个问题是，是否应在 SBT 过程中增加 PEEP。一项大规模的国际观察研究显示，SBT 最常用的方法是在使用 PSV 的同时增加 PEEP。增加 PEEP 可能会进一步降低呼吸功，也可能会掩盖撤机诱发的肺水肿，因为 PEEP 可通过降低前负荷和后负荷来降低左室充盈压。因此，与不使用 PEEP 相比，增加 PEEP 可能会进一步加快拔管速度，但也可能使 SBT 太容易通过，从而导致拔管后呼吸衰竭的风险增加。最近的几项研究揭示了这些问题，尤其是根据 SBT 难度确定的再插管率。

何时进行第一次自主呼吸试验？

撤机指南强调，一旦患者符合以下标准，就必须立即进行首次 SBT：患者清醒、血流动力学稳定且无需使用血管加压剂（或最小剂量）、呼吸频率为 35 次/分钟、氧合充足（定义为 PEEP 为 8 cmH2O、FiO2 为 40% 时 PaO2/FiO2 >150mmHg）以及咳嗽充分。

最近，一项多中心、前瞻性、观察性队列研究报告了 5869 名接受有创通气的患者中与首次 SBT 启动延迟相关的独立因素。除了患者相关因素（如体弱、严重程度和入院原因（创伤和神经系统事件））外，深度镇静水平和持续使用肌松剂的使用也是与延迟撤机过程独立相关的潜在可改变因素。因此，尽可能避免过度镇静可能是加快拔管的一个重要决定因素。

为了加快拔管，最近一项多中心 RCT 比较了在 PEEP 10 cmH2O 和 FiO2 50% 条件下 PaO2/FiO2 >180 mmHg 与在 PEEP 8 cmH2O 和 FiO2 40% 条件下 PaO2/FiO2 >150 mmHg 的常规筛选条件下提前筛选启动首次 SBT 的情况。在同一项研究中，他们比较了 PSV 8 cm H2O 和 PEEP 5 cm H2O 的简易 SBT 与 PSV 5 cmH2O 和无 PEEP 的标准 SBT 30 分钟。在这项纳入了 940 名拔管失败低风险患者的试验中，主要发现与常规筛查和标准 SBT 相比，采用标准 SBT 的早期筛查或采用简易 SBT 的常规筛查都能缩短拔管时间，但不会增加再次插管的风险。然而，使用简易 SBT 进行早期筛查可能会造成危害，由于再插管率高达 20%，出于安全考虑，这一策略已被终止。本研究更倾向于早期筛查以启动首次 SBT，目的是缩短拔管时间（该策略与最短的拔管时间相关），而使用 PSV 和额外 PEEP 进行难度较低的 SBT 可能是另一种在不增加再插管风险的情况下加速拔管的方法。

除常规标准外，呼吸浅快指数（RSBI）（以呼吸频率除以潮气量的比值计算）也经常用于决定是否启动 SBT，因为高 RSBI 与撤机失败风险增加有关。然而，RSBI 是使用以毫升为单位的潮气量计算的，可能会受到患者体型和性别的明显影响。一项多中心 RCT 的事后分析表明，尽管女性的 RSBI 较高，但其再次插管的风险低于男性。事实上，如果以毫升为单位，女性的潮气量比男性低，因此女性的 RSBI 值更高，而如果以毫升理想体重为单位，女性的潮气量与男性相似。一项荟萃分析表明，RSBI 在预测拔管成功率方面的特异性较差，基于此，美国呼吸治疗协会提出的指南建议无需使用 RSBI 来确定是否准备好进行 SBT（有条件建议；中等确定性）。

如何进行自主呼吸试验？

最近有几项临床试验根据 SBT 的类型对患者的拔管结果进行了比较，即就呼吸功而言，是简单的 SBT 还是更具挑战性的 SBT。一项大规模多中心 RCT 包括 969 名拔管失败高风险患者（年龄大于 65 岁，或患有任何潜在的心脏或慢性呼吸系统疾病），比较了 PSV 8 cmH2O 和无 PEEP 或使用 T 管进行的 SBT 。虽然第 28 天无呼吸机天数（主要结果）在各组间无显著差异，但使用 PSV 时简单撤机（即在第一次 SBT 后 24 小时内拔管）的患者比例明显高于使用 T 管的患者，而第 7 天再次插管率在各组间相似。这项新研究倾向于使用 PSV 进行 SBT，而不是使用 T-管。目前已有 3 项大规模临床试验表明，使用 PSV 进行 SBT 可以加快拔管，而不会增加再次插管的风险，即使是对拔管失败风险较高的患者也是如此（图 1 和图 2）。此外，使用 PSV 的 SBT 比 T 管更容易操作，因为它不需要断开呼吸机连接，不需要额外的材料，而且可以在呼吸机屏幕上连续监测潮气量和呼吸频率。

图 1. 比较使用 PSV 或 T-piece 进行首次 SBT（即只进行一次 SBT 即拔管或在首次 SBT 后 24 小时内拔管）和简单撤机患者比例的柱状图。在 Esteban 等人于 1997 年发表的第一项开创性随机对照试验（484 名患者）中，以及 Subira 等人于 2019 年发表的最新两项大规模随机对照试验（1153 名患者）和 Thille 等人于 2022 年发表的最新两项大规模随机对照试验（969 名患者）中，使用 PSV 进行 SBT 的患者简单拔管的比例明显高于使用 T-管。

图 2. 比较使用 PSV 或 T 型插管进行首次 SBT（根据研究结果，分别为拔管后 48 小时、72 小时或 7 天）再次插管率的柱形图。在 Esteban 等人于 1997 年发表的第一项开创性随机对照试验（484 名患者）中，以及 Subira 等人于 2019 年发表的最新两项大规模随机对照试验（1153 名患者）和 Thille 等人于 2022 年发表的最新两项大规模随机对照试验（969 名患者）中，无论采用哪种 SBT，再插管率都相似。

最近对根据 SBT 类型评估再插管率的 RCT（6196 例患者）进行了网络荟萃分析，结果未发现使用 PSV 或 T 管进行 SBT 之间存在任何显著差异，这意味着就呼吸功而言，更具挑战性的 SBT 无助于降低再插管风险。相反，另一项净工作荟萃分析（6716 名患者）证实，使用 PSV 进行简易 SBT 有利于做出拔管决策。在这项研究中，使用 PSV 而不是 T 管进行 SBT 的患者通过首次 SBT 并成功拔管的比例更高。

使用 PSV 和额外 PEEP 的 SBT 是难度较低的试验，可进一步加快拔管。在上述荟萃分析中，使用 PSV 和额外 PEEP 或使用 T 管进行的 SBT 之间的再插管率没有显著差异。然而，由于只有小规模的临床试验对这两种 SBT 进行了比较，而且没有研究纳入拔管失败风险较高的特定人群，因此应谨慎对待这些研究结果。最近的一项单中心 RCT 研究纳入了 98 名首次使用 T 管进行 SBT 失败的患者，结果显示，使用 PSV（7 cmH2O）和 PEEP（5 cmH2O）的患者再次插管的风险并不比使用 T 管高。不过，与使用 T 管相比，使用 PSV 和 PEEP 进行 SBT 的患者拔管时间并没有明显缩短，而且对于首次 SBT 而言，难度较低的 SBT 可能比撤机困难的患者更有效。最后，与使用 PSV 5 cmH2O 和无 PEEP 的标准 SBT 相比，使用 PSV 8 cmH2O 和 PEEP 5 cmH2O 进行的难度较低的 SBT 缩短了拔管时间。与此相反，在较早筛查的情况下启动 SBT 会造成伤害，因此需要进一步研究，以便在日常实践中推广使用 PSV 和 PEEP 的简易试验。

自主呼吸试验的最佳时长是多少？

虽然指南建议进行持续 30 分钟至 2 小时的 SBT，但重要的是要知道 SBT 的持续时间是否应该接近 30 分钟而不是 2 小时，反之亦然。最近的一项研究对 100 名儿童患者进行了 305 次 SBT（持续气道正压为 5 cm H2O，持续时间为 2 小时），评估了 SBT 失败的时间。因此，作者认为 30 分钟的 SBT 可能太短，无法检测到潜在的 SBT 失败。然而，SBT 失败的部分原因是基于主观标准，临床评估人员的判断存在很大的差异。此外，虽然使用食管导管对患者进行监测以评估吸气力度，但大多数 SBT 失败的原因是呼吸功过大，而这并不属于临床失败的通常标准。最后，该研究并未对拔管结果进行评估，因此一些在 30 分钟至 2 小时内未能通过 SBT 的患者仍有可能成功拔管。之前的一项研究表明，在成人中，约有三分之一的 SBT 失败发生在 30 分钟至 2 小时之间。尽管有这些发现，但一项评估拔管结果的 RCT 显示，使用 T 管进行 30 分钟或 2 小时的 SBT 没有区别，而且无论 SBT 持续时间长短，再次插管率完全相同（13%）。最近的一项研究比较了使用 PSV 进行 30 分钟的 SBT 和使用 T 管进行 2 小时的 SBT，结果同样发现在再插管方面没有差异。相比之下，使用短时间 SBT 而非长时间 SBT 的患者中，及时成功完全拔管的比例更高。因此，尽管有研究表明 SBT 失败可能发生在最初的 30 分钟之后，但没有研究表明持续 2 小时的 SBT 有助于降低再次插管的风险。

在临床实践中有哪些建议？

最近的几项临床试验表明，与 T 管相比，使用 8 cm H2O PSV 且无 PEEP 的 SBT 缩短了拔管时间，但不会增加再次插管的风险，因此应首选使用 PSV 的 SBT（图 3）。虽然使用 T 管进行的 SBT 确实反映了拔管后的呼吸功，但没有研究表明使用 T管长时间进行更具挑战性的试验可降低再次插管的风险。事实上，重新插管通常是多因素的，可能受到拔管后开始的无创呼吸支持的影响。预防性无创通气可降低拔管失败高风险患者的再插管风险，这一策略可能比 SBT 提出的挑战更具影响力。不过，对于患有神经肌肉疾病（如重症肌无力或格林-巴利综合症）的患者来说，长期使用带 T 管的 SBT 可能会有帮助，这些疾病的特点是呼吸肌疲劳。相比之下，PSV 为 8 cmH2O、PEEP 为 5 cmH2O、难度更低的 SBT 可进一步加速拔管，而不会增加再次插管的风险。然而，目前还没有大规模的临床试验能确保重新插管风险的安全性，尤其是对高风险患者而言。然而，目前还没有大规模的临床试验能确保再次插管风险的安全性，尤其是对再次插管风险较高的患者。结合早期筛查启动首次 SBT，使用 PSV 和 PEEP 的 SBT 可能会增加再次插管的风险。最后，SBT 的实际作用可能会受到质疑，尤其是在拔管失败风险较低的患者中。在一项关于撤机实践的大规模国际研究中，超过 20% 的患者在未事先进行 SBT 的情况下直接拔管。然而，没有任何研究表明，未进行 SBT 拔管的患者与成功进行 SBT 拔管的患者的再插管率相似，因此仍建议所有机械通气至少 24 小时的患者在拔管前进行 SBT。

在拔管前重新连接呼吸机

有研究表明，SBT 成功后重新连接呼吸机一小时可降低再次插管的风险，尤其是在使用 T 管进行 SBT 时。虽然这些研究结果在第二次临床试验中得到了证实，但只是在机械通气超过 72 小时后拔管的患者分组中得到了证实。导致这种效应的生理机制尚不清楚。一项老的生理学研究表明，即使在 SBT 失败的情况下，患者在 SBT 结束时也不会表现出呼吸肌疲劳。然而，重新连接呼吸机可使患者从 SBT 引起的肺泡塌陷中恢复过来。最近的一项生理学研究比较了 25 名通过 SBT 的患者在使用 PSV 或 T 管进行 SBT 结束时以及重新连接呼吸机一小时后的呼气末肺容积。重新连接呼吸机 1 小时可使患者从 SBT 引起的肺泡塌陷中完全恢复，并可防止拔管后出现呼吸衰竭。在使用 PSV 进行 SBT 后，重新连接呼吸机 10 分钟足以完全恢复 SBT 结束时损失的容量。因此，应提倡在拔管前短时间内重新连接呼吸机，以完全恢复肺容量。

结论

最近的研究结果表明，早期筛查首次 SBT 可能会缩短拔管时间，但不会增加再次插管的风险。使用 T管或持续时间较长的更具挑战性的 SBT 无助于降低再次插管的风险。与此相反，使用 PSV 的难度较低的 SBT 比使用 T 管更容易通过，并且可以加快拔管，而不会增加再次插管的风险。在成功进行 SBT 后短时间内重新连接呼吸机可使患者从 SBT 引起的肺泡去复张中恢复过来。

关键点

• 使用 T 管或长时间进行更具挑战性的自主呼吸试验无助于降低再次插管的风险。
• 在压力支持下进行难度较低的自主呼吸试验可加快拔管，同时不会增加再次插管的风险。
• 尽早进行首次自主呼吸试验筛查可能会缩短拔管时间，但不会增加再次插管的风险。
• 在短时间内重新连接呼吸机可使患者从自主呼吸试验引起的肺泡去复张中恢复过来。

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