適應(yīng)性支持通氣模式在重癥監(jiān)護病房冠狀動脈旁路移植術(shù)后患者中的應(yīng)用

盧年芳, 鄭瑞強, 林 華, 陳齊紅, 於江泉, 邵 俊, 竇英茹

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適應(yīng)性支持通氣模式在重癥監(jiān)護病房冠狀動脈旁路移植術(shù)后患者中的應(yīng)用

盧年芳, 鄭瑞強*, 林 華, 陳齊紅, 於江泉, 邵 俊, 竇英茹

（江蘇省蘇北人民醫(yī)院, 揚州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院重癥監(jiān)護病房, 揚州 225001）

通過比較適應(yīng)性支持通氣（ASV）和同步間歇指令通氣-壓力支持通氣（SIMV-PSV）模式在冠狀動脈旁路移植術(shù)后患者脫機中的應(yīng)用, 為臨床尋找更合適的脫機模式。采用前瞻性臨床研究方法, 納入我院2007年1月～2010年6月期間體外循環(huán)下停跳冠狀動脈旁路移植術(shù)后患者150例。冠狀動脈旁路移植術(shù)后患者常規(guī)轉(zhuǎn)入重癥監(jiān)護病房（ICU）, 隨機分為ASV組和SIMV-PSV組, 分別給予ASV和SIMV＋PSV兩種通氣模式。實驗共分為3個階段, 并按標(biāo)準(zhǔn)的脫機程序脫機。若3個階段均符合脫機條件, 則拔管。術(shù)后比較兩組患者氣管插管時間、機械通氣時間、快通道的成功率、呼吸力學(xué)指標(biāo)、血流動力學(xué)指標(biāo)、呼吸機報警次數(shù)、人工操作次數(shù)等指標(biāo)。共45例患者完成該研究, 其中ASV組22例, SIMV-PSV組23例。ASV組與SIMV-PSV組相比, 機械通氣時間[（213.9±65.4）（309.2±71.2）min]、氣管插管時間[（244.5±72.9）（338.3±85.6）min]、快通道的成功率（90.9%60.9%）、呼吸機報警次數(shù)[（2.2±1.8）（4.2±2.1）次/min]、人工操作次數(shù)[（4.6±2.0）（9.3±4.3）次/min]均具有統(tǒng)計學(xué)差異（＜0.05）。ASV組與SIMV-PSV組的呼吸力學(xué)指標(biāo), 第一階段的平均氣道內(nèi)壓力[（7.5±1.1）（11.6±1.4）cmH2O]和肺組織動態(tài)順應(yīng)性[（65.3±12.3）（50.4±11.8）ml/cmH2O）組間具有統(tǒng)計學(xué)差異（＜0.05）。而血流動力學(xué)以及血氣分析結(jié)果相比無統(tǒng)計學(xué)差異（＞0.05）。ASV模式能加速氣管插管的拔除, 簡化操作, 為一個安全有效的脫機模式。

適應(yīng)性支持通氣; 同步間歇指令通氣-壓力支持通氣; 冠狀動脈旁路移植術(shù); 脫機

脫機是從完全通氣支持向自主呼吸轉(zhuǎn)變的一個過程, 有不同的通氣模式用于患者的脫機, 常用的脫機方法包括T型管自主呼吸實驗、同步間歇指令通氣（synchronized intermittent mandatory ventilation, SIMV）以及壓力支持通氣（pressure support ventilation, PSV）, 但這些模式均存在一個缺點, 即在脫機過程中, 需不斷地觀察患者臨床表現(xiàn)、進行血氣分析、調(diào)整呼吸機的參數(shù)決定患者是否開始脫機。這不僅費時費力, 而且有可能延遲脫機, 往往會造成呼吸機依賴和產(chǎn)生各種并發(fā)癥, 同時增加住院費用[1]。

適應(yīng)性支持通氣（adaptive support ventilation, ASV）是一種新型的閉合環(huán)路通氣模式, 它通過Otis運算法, 為患者計算出最小呼吸做功的最佳通氣頻率和通氣壓力水平并進行通氣, 以實現(xiàn)良好的人機協(xié)調(diào)性。同時ASV從控制通氣到自主呼吸完全由呼吸機自動切換, 無需人工更動, 患者始終處于最佳呼吸狀態(tài), 所做呼吸功最小, 并始終引導(dǎo)患者進入脫機狀態(tài), 理論上ASV模式有利于早日脫機[2]。

SIMV-PSV是目前最常用的脫機模式之一, 本研究通過術(shù)后觀察患者氣管插管時間、機械通氣時間、快通道的成功率、住重癥監(jiān)護病房（intensive care unit, ICU）時間、呼吸力學(xué)指標(biāo)、血流動力學(xué)指標(biāo)、血氣分析次數(shù)、呼吸機報警次數(shù)、人工操作次數(shù)等指標(biāo), 比較ASV和SIMV-PSV兩種脫機模式在搭橋患者術(shù)后的脫機中的應(yīng)用, 來研究ASV模式是否能簡化操作、加速氣管插管的拔除、增加心臟外科快通道的成功率, 從而為臨床脫機尋找一個更好的脫機模式。

1 對象與方法

1.1 對象

2007年1月～2010年6月入住我院ICU行冠狀動脈旁路移植術(shù)患者共65例, 符合入選標(biāo)準(zhǔn)的共50例患者被納入研究。

1.1.2 入選標(biāo)準(zhǔn) 年齡大于18歲, 體外循環(huán)行冠狀動脈旁路移植術(shù)患者, 術(shù)前無肺部感染征象、無肝、腎功能不全等情況。

1.2.3 排除標(biāo)準(zhǔn) 術(shù)前排除標(biāo)準(zhǔn)[3]: 年齡≥75歲; 術(shù)前心功能較差, 超聲心動圖檢測左室射血分?jǐn)?shù)＜30%; 有慢性阻塞性肺疾病病史, 需要行解痙治療者（可能會耽誤快速拔管）; 明顯肝臟疾?。ü炔蒉D(zhuǎn)氨酶或谷丙轉(zhuǎn)氨酶＞150 IU/L）, 腎功能衰竭（肌酐≥200 μmol/L）。術(shù)后排除標(biāo)準(zhǔn): 術(shù)后嚴(yán)重大出血; 術(shù)后因外科并發(fā)癥需再次手術(shù); 術(shù)后心功能衰竭而需要高劑量的收縮血管藥物[多巴胺＞20 μg/（kg·min）, 多巴酚丁胺＞20 μg/（kg·min）, 去甲腎上腺素＞20 μg/min]或主動脈內(nèi)球囊反搏進行治療; 術(shù)后頑固低氧血癥[氧合指數(shù)＜200 mmHg（1mmHg=0.133 kPa）]; 術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥而不能合作。

1.2 分組

使用隨機數(shù)字表將入選50例患者隨機分為ASV組和SIMV-PSV組, 其中5例（ASV組3例, SIMV-PSV組2例）患者被排除, 最后符合條件的患者ASV組22例, SIMV-PSV組23例, 分別給予ASV和SIMV-PSV兩種模式, 均使用夏美頓Galineo呼吸機, 并按標(biāo)準(zhǔn)的脫機程序脫機。所有患者或家屬知曉病情并簽署針對臨床診治的知情同意書。

1.3 方法

1.3.1 術(shù)后治療方案 所有入選者手術(shù)后ICU的治療方案相同, 輸注濃縮紅細胞使血色素提高到100 g/L以上; 當(dāng)考慮到血容量不足時, 可使用人工膠體或生理鹽水進行補液治療; 術(shù)后可以使用多巴胺或多巴酚丁胺使心輸出量指數(shù)＞2.5 L/（min·m2）; 當(dāng)患者存在高血壓時, 可使用硝酸甘油或硝普鈉進行降壓治療, 使血壓維持于術(shù)前水平; 若患者蘇醒后煩躁不安, 或訴明顯疼痛, 可適當(dāng)使用鎮(zhèn)靜藥丙泊酚20 mg靜脈注射或鎮(zhèn)痛藥嗎啡1～2 mg靜脈注射, 必要時以上藥物可以重復(fù)使用; 入ICU后禁止使用肌肉松弛劑。

1.3.2 實驗階段 （1）ASV組: 第一階段, 設(shè)置理想體質(zhì)量, 分鐘通氣量（minute ventilation volume, MV）設(shè)置為100%MV, 呼氣末正壓通氣（positive end expiratory pressure, PEEP）設(shè)置為4 cmH2O, 氣道峰壓設(shè)置為25 mmHg（高壓報警35 cmH2O）, 吸氧濃度50%, 流速觸發(fā)2 L/min, 接呼吸機10 min后查血氣。如果PaCO2＜38 mmHg或＞50 mmHg, 則將MV降低或增加20%。10 min后可再查血氣, 直到PaCO2達標(biāo)。當(dāng)自主呼吸頻率到6次或更大, 則查血氣, 進入到第二階段。第二階段, 將MV降低到50%MV（20 min后查血氣）, 若患者不能耐受, 則到第一階段。第三階段, T管脫機。患者吸氧5 L/min, 30 min后查血氣, 血氣分析符合拔管條件, 則拔管。否則進入第二階段。（2）SIMV-PSV組: 第一階段, 潮氣量8 ml/kg, 頻率12次/min, 高壓報警設(shè)置到35 cmH2O,吸氧濃度設(shè)置為50%、PEEP設(shè)置為4 cmH2O, 流速觸發(fā)2 L/min, 10 min后查血氣分析, 如果PaCO2＜38 mmHg或＞50 mmHg, 則呼吸頻率分別降低或升高2次/min以到達ASV時的PaCO2標(biāo)準(zhǔn); 查血氣調(diào)整參數(shù)（以呼吸頻率調(diào)整PaCO2）, 自主呼吸頻率到6次或更大, 20 min后查血氣分析, 進入到第二階段。第二階段, PSV模式, 壓力支持設(shè)置10 cmH2O, 20 min后查血氣（窒息通氣安全值20 s）, 若患者能耐受, 進入第三階段; 若患者不能耐受, 則到第一階段。第三階段, T管脫機。患者吸氧5 L/min, 30 min后查血氣分析, 血氣分析符合拔管條件, 則拔管, 否則進入第二階段。本實驗技術(shù)路線如圖1所示（表1）。

圖1 實驗技術(shù)路線

Figure 1 Research protocol

SIMV: 同步間歇指令通氣; PSV: 壓力支持通氣; ASV: 適應(yīng)性支持通氣; VT: 潮氣量; RR: 呼吸頻率; PEEP: 呼氣末正壓通氣; MV: 分鐘通氣量; Ppeak: 氣道峰壓

1.3.3 不能耐受標(biāo)準(zhǔn)[4]患者出現(xiàn)以下任何一項: 呼吸頻率≥30次/min, 氧飽和度＜90%, 心率＞140次/min或心率較前升高20%, 動脈收縮壓＞200 mmHg或＜90 mmHg,患者明顯躁動, 患者大汗淋漓, PaCO2＞50 mmHg。

1.3.4 拔管條件[4]患者清醒合作, 未訴明顯疼痛, 自主咳嗽咳痰能力較好, 無明顯活動性出血（引流量＜100 ml/h）, 血流動力學(xué)穩(wěn)定[無難以控制的心律失常發(fā)生, 在多巴胺＜5 μg/（kg·min）, 去甲腎上腺素＜0.05 μg/（kg·min）下平均動脈壓＞60 mmHg],尿量＞0.5 ml/（kg·h）, 吸氧5 L/min（PH 7.35～7.45, PaCO2＜50 mmHg, PaO2＞75 mmHg）, 呼吸頻率＜30次/min, 直腸溫度＞36℃。

1.3.5 撤機成功標(biāo)準(zhǔn)[4]指撤機48 h內(nèi)患者主觀感覺舒適、循環(huán)穩(wěn)定、血氣分析顯示無呼吸性酸中毒及低氧血癥, 而不需再插管者為撤機成功?？焱ǖ莱晒?biāo)準(zhǔn)為術(shù)后6 h內(nèi)拔除氣管插管, 且不需要再插管?？焱ǖ朗?biāo)準(zhǔn)（符合下面任何一項）: 術(shù)后6 h內(nèi)未能拔除氣管插管; 術(shù)后6 h內(nèi)拔除氣管插管, 但拔管后因各種情況需要再次插管。

1.4 記錄指標(biāo)

術(shù)前記錄兩組患者的一般情況、疾病種類、急性生理與慢性健康Ⅱ（acute pathologic and chronic health evaluationⅡ, APACHEⅡ）評分、術(shù)中記錄患者麻醉時間、體外循環(huán)時間、阻斷時間、術(shù)中芬太尼用量、咪達唑侖用量、丙泊酚用量。入ICU后記錄患者丙泊酚、嗎啡用量, 機械通氣時間、氣管插管時間、快通道的成功率、住ICU時間、每一階段的血氣分析結(jié)果、血流動力學(xué)指標(biāo)、呼吸力學(xué)指標(biāo)、呼吸機報警次數(shù)、人工操作次數(shù)、生命體征。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 兩組患者術(shù)前及術(shù)后一般資料比較

50例患者符合研究條件被入選, 其中5例患者因各種原因被剔除（ASV組3例, SIMV-PSV組2例）, 原因包括術(shù)后心功能衰竭而需要高劑量的收縮血管藥物2例（ASV組1例、SIMV-PSV組1例）; 術(shù)后嚴(yán)重低氧血癥1例（ASV組1例）; 術(shù)后大出血2例（ASV組1例、SIMV-PSV組1例）。最后, 45例患者完成此研究。兩組患者的一般情況、APACHEⅡ評分、麻醉時間、體外循環(huán)時間、阻斷時間、術(shù)中芬太尼用量、咪唑安定用量以及術(shù)后丙泊酚、嗎啡用量無統(tǒng)計學(xué)差異（表1）。

2.2 兩組患者血流動力學(xué)和氧代謝動力學(xué)參數(shù)比較

患者血流動力學(xué)和氧代謝動力學(xué)參數(shù)的比較見表2, ASV組和SIMV-PSV組之間心率、平均動脈壓、心輸出量、中心靜脈壓、肺動脈嵌頓壓、動脈血pH值、PCO2、氧合指數(shù)（PO2/FiO2）之間無統(tǒng)計學(xué)差異。

2.3 兩組患者機械通氣時間、氣管插管時間和快通道成功率比較

從表3知, 45例患者中34例完成了快通道拔管, 其中, ASV組有20例完成了快通道拔管, 2例失敗; SIMV-PSV組有14例實現(xiàn)了快通道拔管, 9例失敗。ASV組與SIMV-PSV組的快通道成功率分別為90.9%和60.9%（＜0.05）。ASV組和SIMV-PSV組氣管插管時間分別為（244.5±72.9）和（338.3±85.6）min,ASV組和SIMV-PSV組機械通氣時間分別為（213.9±65.4）和（309.2±71.2）min, ASV組的氣管插管時間和機械通氣時間均明顯低于SIMV-PSV組（＜0.05）。

2.4 兩組患者不同階段呼吸力學(xué)參數(shù)比較

從表3知, 第一階段, ASV組的潮氣量明顯較SIMV-PSV組高（＜0.05）; 第一和第二階段, ASV組的呼吸頻率明顯低于SIMV-PSV組（＜0.05）; 第一階段ASV組的平均氣道壓和氣道內(nèi)峰壓明顯低于SIMV-PSV組（＜0.05）, 第二階段, ASV組的平均氣道壓和氣道內(nèi)峰壓雖然較SIMV-PSV組低, 但無統(tǒng)計學(xué)差異; 第一階段, ASV組肺組織的動態(tài)順應(yīng)性較SIMV-PSV組明顯改善（＜0.05）; 第一和第二階段, ASV組的內(nèi)源性PEEP（intrinsic PEEP, PEEPi）低于SIMV-PSV組, 但無統(tǒng)計學(xué)差異。

表1 兩組患者術(shù)前及術(shù)后一般資料對照表

表2 兩組患者血流動力學(xué)和血氣分析結(jié)果的比較

注: HR: 心率; MBP: 平均動脈壓; CO: 心輸出量; CVP: 中心靜脈壓; PAWP: 肺動脈嵌壓; PHa: 動脈血PH值。1 mmHg = 0.133 kPa

表3 兩組患者不同階段呼吸力學(xué)參數(shù)比較

注: VT: 潮氣量; R: 呼吸頻率; MV: 分鐘通氣量; Pmean: 平均氣道壓; Ppeak: 氣道峰壓; PEEPi: 內(nèi)源性呼氣末正壓通氣; Cdyn: 動態(tài)順應(yīng)性。1 mmH2O = 0.098 kPa. 與SIMV-PSV組比較,*＜0.05

2.5 丙組患者人工操作次數(shù), 報警次數(shù)、窒息通氣次數(shù)比較

從表4可見, ASV組的人工操作次數(shù), 呼吸機報警次數(shù), 窒息通氣次數(shù)明顯低于SIMV-PSV組。

表4 兩組之間人工操作次數(shù)、報警次數(shù)、窒息通氣次數(shù)比較

注: 與SIMV-PSV組比較,*＜0.05

3 討 論

心臟外科快通道是指選用合適的處理方案, 對于非復(fù)雜的心臟外科手術(shù)爭取在術(shù)后早期（1～6 h）拔除氣管插管, 縮短在ICU滯留時間和住院時間, 以求改善患者的預(yù)后, 降低醫(yī)療費用[5]。為了實現(xiàn)心臟術(shù)后的快通道, 研究者使用方法包括使用短效的麻醉藥物、制定術(shù)后的標(biāo)準(zhǔn)臨床路徑、降低體外循環(huán)時間和降低體外循環(huán)時的深低溫程度等措施[6-8]。但關(guān)于術(shù)后使用合適的呼吸機模式來實現(xiàn)快通道方面的研究國內(nèi)外研究罕見, 國內(nèi)尚未見相關(guān)報道。

本研究表明, 45例患者中34例完成了快通道拔管。在ASV組, 20例完成了快通道, 2例失敗; 在SIMV-PSV組, 14例實現(xiàn)了快通道, 9例失敗。ASV組與SIMV-PSV組的快通道成功率分別為90.9%和60.9%, 有統(tǒng)計學(xué)差異（＜0.05）, 表明ASV模式能夠提高快通道的成功率。

ASV組和SIMV-PSV組氣管插管時間分別為（244.5±72.9）和（338.3±85.6）min, ASV組和SIMV-PSV組機械通氣時間分別為（213.9±65.4）和（309.2±71.2）min, ASV組的氣管插管時間和機械通氣時間均明顯低于SIMV-PSV組（＜0.05）, 與Dongelmans等[9]的研究結(jié)果一致。原因可能與ASV模式有利于發(fā)現(xiàn)患者自主呼吸和自主呼吸的快速恢復(fù)有關(guān)。兩組患者機械通氣時間和氣管插管時間的差別主要在第一階段, 而第二和第三階段并無差別, 這也表明了ASV組人機協(xié)調(diào)性較SIMV-PSV組更好。

本研究表明, 第一階段ASV組的潮氣量明顯較SIMV-PSV組高（＜0.05）, 第一和第二階段ASV組的呼吸頻率明顯較SIMV-PSV組低（＜0.05）, 原因可能由于ASV測定的是氣管插管近端的壓力和流量, 其受氣管插管阻力的影響較大, 氣管插管的阻力又是流速依賴型, 流速越高, 插管阻力越大, 為了減少由氣管插管阻力引起的附加呼吸功, 故ASV患者常會出現(xiàn)低吸氣流速、低呼吸頻率、大潮氣量的呼吸[10]。

同時本研究中, 第一階段ASV組的平均氣道壓和氣道內(nèi)峰壓明顯較SIMV-PSV組低（＜0.05）, 與Christopher等[11]的研究結(jié)果一致, 可能與這兩種模式的原理不同有關(guān)。ASV是建立在Otis等關(guān)于最小呼吸功的概念上, 即一定的潮氣量和呼吸頻率總能在維持氧合和酸堿平衡的前提下, 使彈性阻力最小, 從而能降低氣道壓力; 同時ASV采用壓力調(diào)控模式, 其減速波形也有利于降低氣道壓。

研究表明, 第一階段, ASV組肺組織的動態(tài)順應(yīng)性較SIMV-PSV組明顯改善（＜0.05）, 肺動態(tài)順應(yīng)性= 潮氣量/（氣道內(nèi)峰壓－呼氣末氣道壓）, 由于ASV模式能增加潮氣量, 降低氣道內(nèi)峰壓, 因此ASV模式能改善肺組織的動態(tài)順應(yīng)性。但兩模式對PEEPi影響無明顯差別。

同時, ASV組與SIMV-PSV組相比, ASV組的人工操作、呼吸機報警以及窒息通氣次數(shù)明顯低于SIMV-PSV組, 表明ASV的操作相對簡單, 使患者能夠保持一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。這可能與ASV模式本身可自動調(diào)節(jié)和設(shè)置呼吸機參數(shù)來適應(yīng)患者的呼吸能力和通氣需求, 故可減少醫(yī)務(wù)人員參數(shù)調(diào)節(jié), 減少呼吸機報警次數(shù)以及窒息通氣次數(shù)有關(guān)。

本研究顯示ASV組和SIMV-PSV組之間心率、平均動脈壓、心輸出量、中心靜脈壓、肺動脈嵌頓壓、血乳酸水平、血PH值、PCO2、氧合指數(shù)（PO2/ FiO2）之間無統(tǒng)計學(xué)差異, 表明ASV模式為安全的脫機模式。

總之, ASV模式能縮短機械通氣時間、加快氣管插管的拔除、增加冠狀動脈旁路移植術(shù)后患者快通道成功率, 從而減少較長時間的機械通氣相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生, 減少患者住ICU時間, 從而降低治療費用; 同時ASV模式應(yīng)用過程中人工操作次數(shù), 呼吸機報警次數(shù)以及窒息通氣次數(shù)少, 需要調(diào)節(jié)的參數(shù)亦少, 操作簡單, 對血流動力學(xué)影響小, 是一種安全而高效的脫機模式。

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（編輯: 任開環(huán)）

Adaptive support ventilation in weaning patients after coronary artery bypass grafting in ICU

LU Nianfang, ZHENG Ruiqiang*, LIN Hua, CHEN Qihong, YU Jiangquan, SHAO Jun, DOU Yingru

(Intensive Care Unit, Subei People′s Hospital of Jiangsu Province, Clinical Medical School of Yangzhou University, Yangzhou 225001, China)

To compare the different characteristics of adaptive support ventilation(ASV) and synchronized intermittent mandatory ventilation-pressure support ventilation(SIMV-PSV) mode in weaning patients after coronary artery bypass grafting and seek a more suitable weaning mode.Prospective study enrolling 50 patients who received coronary artery bypass grafting from January 2007 to June 2010 was performed. After cardiac surgery, the patients were transferred to ICU and divided into ASV group and SIMV-PSV group randomly. Respiratory weaning progressed through 3 phases following the standard procedure and the patients were extubated if 3 phases all accorded with weaning condition. Duration of intubation, duration of mechanical ventilation, success rate of fast-track extubation, condition of breathing mechanics and hemodynamics, ventilator alarms, and ventilator settings manipulations before extubation were compared between the two groups.Forty-five patients including 22 patients in ASV group and 23 patients in SIMV-PSV group completed the study. Compared with SIMV-PSV group, parameters in ASV group, such as duration of mechanical ventilation[(213.9±65.4)(309.2±71.2)min], duration of intubation[(244.5±72.9)(338.3±85.6)min], success rate of fast-track extubation(90.9%60.9%), ventilator alarms[(2.2±1.8)(4.2±2.1)times/min], ventilator settings manipulations[(4.6±2.0)(9.3±4.3)times/min] were significantly different(＜0.05). As for condition of breathing mechanics, mean airway pressure in ASV groupwas significantly lower than that in SIMV-PSV group[(7.5±1.1)(11.6±1.4)cmH2O,＜0.05] and pulmonary dynamic compliance in ASV group was better than that in SIMV-PSV group[(65.3±12.3)(50.4±11.8)ml/cmH2O,＜0.05]. There was no significant difference in hemodynamics and blood gas analysis between the two groups (＞0.05).ASV weaning modeis safe and effective, which could accelerate the extubation and simplify the manipulation.

adaptive support ventilation; synchronized intermittent mandatory ventilation-pressure support ventilation; coronary artery bypass grafting; weaning

(2007-58)

R654.2

A

10.3724/SP.J.1264.2012.00011

2011-09-19;

2011-11-01

江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”基金資助(2007-58)

鄭瑞強, Tel: 0514-87937591, E-mail: rqzh7@yahoo.com.cn