摘要
本研究旨在探讨压力支持通气时不同加压率对急性肺损伤患者呼吸方式、呼吸功、气体交换及患者舒适度的影响。增压率通过改变初始峰值流量来改变初始压力斜坡:增压率的增加与通过增加峰值流量来达到压力支持通风水平的时间减少相关。
10例插管患者(年龄64±17岁,体重指数24±17 Kg·m)−2,动脉氧张力/吸入氧分数(214±59)以随机顺序进行研究,在5和15时改变增压率 cmH2O压力支持通气。用视觉模拟量表评价呼吸舒适性。
随着加压速率的增加,峰值流量由473±141 mL·s增加−1758±302毫升·s−1在压力支持通气5 (p<0.05)和481±126 mL·s−11121±175毫升·s−1压力支持通气15例(p<0.05)。在最低增压率下,与其他增压率相比,潮气量最低,呼吸频率和呼吸功最高(p<0.05)。除最低增压率外,在所有其他增压率试验中,呼吸模式和呼吸功没有改变。最低和最高增压率导致患者舒适度最差(p<0.05)。在整个研究过程中,气体交换是稳定的。
结果表明:1)最低的增压率导致最低的潮气量、最高的呼吸频率和最高的呼吸功;2) 在其他增压率下,未观察到呼吸模式和呼吸功的差异;3)在最低和最高增压率下,患者的舒适度更差。
压力支持通气(PSV)是增加潮气量的有用手段(VT)自发性呼吸衰竭患者,改善气体交换,减少呼吸肌工作;这是通过施加预设的正压力(即。压力支持)在每次吸气努力1.
各种机械通风机输送的PSV,其特点是增压速度不可调(即.设定压力支撑水平的时间)。这个增压速度决定了初始压力斜坡剖面和初始吸气流量峰值(PIF)。因为低PIF可能导致过度吸气2,机械通风机设计用于在初始上升至压力支持水平期间提供最大PIF3..
然而,这种进入呼吸系统的压力固定且快速上升,可能导致PIF高于某些患者所需,导致压力传递不稳定(过冲)和/或吸气过早结束4.一个可调节的初始吸气流量峰值可能是一个适当的增强,以改善患者呼吸机同步性5.最新的机械呼吸机允许在PSV期间通过加压率(PR)按钮来调节PIF,从而使PIF可以根据患者的需要进行修改和定制。在一项实验研究中,描述了通过PR操作获得的呼吸功的减少6.然而,关于PR操作在临床试验中的影响的信息是有争议的。麦金太尔,何7发现中间PIF改善了患者与呼吸机的相互作用7,而其他研究观察到,在最高的PIF下,呼吸功最低8- - - - - -10还有一些人描述了个体对PIF操作的反应,这取决于个体的吸气动力11.然而,这些研究并没有系统地评估改变PIF对呼吸困难主观感觉的影响。由于机械通气时呼吸困难常发生在呼吸努力增加的情况下,我们假设不同的加压率会影响患者的舒适度。
本研究的目的是评估不同PR对急性肺损伤患者在两种不同压力支持通气水平下的呼吸模式、呼吸功、气体交换和患者舒适度的影响。
方法
主题
10例急性肺损伤的插管患者(4例气管切开)被纳入研究。所有患者均进行PSV通气(表1)⇓).纳入研究的患者必须血液动力学稳定,且无慢性阻塞性肺疾病(COPD)病史和/或证据。
该方案由米兰大学的机构审查委员会批准,并获得每位患者或其近亲的知情同意。
协议
所有患者均使用Bear 1000(美国加利福尼亚州里弗赛德市Allied Healthcare)机械呼吸机进行通气,并以半卧位进行研究(∼PSV期间的PR可通过以下任意比例进行调整:−9(最低)到9(最高),以1个单位的离散步长进行,默认值为012.因此,需求阀根据以下:所选择的压力支持水平,PR,患者的吸气阻抗和吸气努力。在可变间隔的时间间隔之后达到设定的压力水平,这取决于所选择的PR和每个患者的机械特性。通常,最低PR是指到达给定水平的PSV的最长时间(tPSV)和最小PIF,而最高PR表示最短tPSV和最大PIF。当吸气流量低于PIF的30%或患者开始主动呼气时,吸气压力停止。所有患者均通过标准的一次性呼吸回路(长度1.8 m;(DAR,米兰多拉,意大利),将热水加湿器(MR450, Fischer & Paykel,奥克兰,新西兰)插入吸气肢体。
按5和15 cmH的随机顺序应用两个级别的PSV2O高于呼气末压力峰值(PEEP)。在PSV的每个水平上,随机应用5个水平的PR。在所有患者的PSV的各个水平上研究相同水平的PR。由于在低PR时,机械呼吸机可能无法达到预设压力,因此对每个患者进行气道压力追踪,以确保有效达到选定的压力支持水平。
触发灵敏度设置为0.5 cmH2O,并且在整个研究中没有变化。呼气末正压(PEEP)和吸气氧含量(F阿,我2)维持在相同水平,由研究前的主治医生选择。每个研究步骤维持≥20分钟,并在每个周期的最后5分钟进行测量。
测量
用加热的气速记录仪(flesish No . 2;(瑞士)插入气管内管的近端和“Y”型呼吸回路之间。气道开放压力由压力传感器(Validyne Corp., Northridge, CA, USA)测量。食管压力(Poes.)的记录使用薄壁乳胶气球(8厘米长)密封在聚乙烯导管的一端,并连接到压力传感器(Bentley Trantec;宾利实验室,欧文,加州,美国)。在测量过程中,食道球囊充入0.5-1.0 mL空气。食管球囊的位置和信号的有效性通过咬合试验进行评估13胸部x光片。然后它被固定在那个位置。在6名患者中,将类似的导管送入胃中测量胃压。它的位置通过压力示踪得到了证实。流量和压力信号在测谎仪(Brush 2400s, Gould, Cleveland, OH, USA)上记录,并处理通过模拟到数字转换器(每通道100 Hz)并存储在个人计算机上,用于后续分析和计算。
所有患者均留置动脉插管。血压和心率由一次性压力传感器监测(Transpec IV L974;爱尔兰共和国斯莱戈市雅培爱尔兰公司)。通过气体分析仪(意大利米兰仪器实验室IL-1312血气管理器和IL-282 CO血氧测定仪)采集动脉血样并评估血气。
呼吸和呼吸努力的模式
在每次测量期间的初始2分钟内,记录了连续的未受干扰的呼吸以测量VT、呼吸频率(RR)、分钟换气(VE),吸气时间(t我)、占空比(t我/总时间:t我/ttot),tPSV、PIF、吸气机械功(WOB)表示为每分钟(WOB·min−1或每升通风(WOB·L.−1)压力-时间乘积(PTP)和动态固有PEEP(PEEP我).VT通过对流量信号进行数学积分,V“他被认为是VT×RR。WOB是根据之前报道的修改过的坎贝尔图计算出来的14;在吸气锐角处测量胸壁弹性反冲压力Poes.追踪(即.吸气开始时)14.没有测量胸壁的弹性功和阻力功,因为这种测量需要病人深度镇静。PTP的计算方法为对Poes.跟踪与从灵感偏转开始到吸气流动结束的时间,假设胸壁弹性在范围内是线性的VT,并乘以呼吸频率15. 评估可能导致PEEP计算错误的呼气活动的可能影响我测量6例患者的WOB、胃压。通过检查胃压图来检查呼气肌活动的缺失16.在其余的四例患者中,没有获得这样的记录,但如先前作者所建议的,可以通过临床检查排除呼气肌活动14.偷看我被认为等于Poes.负偏转开始的值及其对应于零流的第一点的值14.
在每个研究步骤的最后3分钟中,进行一系列三个终端呼气的闭塞式操作,重复~15秒,以测量通风驱动(P0.1).P0.1在最初的0.1%范围内,作为闭塞操作期间吸气力开始时的气道压降值 在零流量点之后17.
病人舒适度
患者呼吸舒适度由一名未参与研究的医生根据视觉模拟量表“Borg感知呼吸困难量表”评估。18.受试者被要求在一个打印出来的10厘米水平标尺上做一个垂直标记,以回答“你现在呼吸有多急促?”这条线的两端下面有描述符。左边是“没有”,表示没有呼吸急促,右边是相反的反应,“非常严重”。对于每一种测试条件,患者在最能代表他们呼吸困难强度的线上放置一个垂直标记。强度测量为从水平线左侧(对应于无呼吸困难)到患者放置的标记的距离,以厘米为单位。每次评估病人舒适度时,都会提出一份新的量表19.在方案开始前,患者被详细指导如何正确使用量表。Borg量表的灵敏度和重现性已通过呼吸困难的其他测量方法得到验证20- - - - - -22.
统计数据
所有结果均以均数±标准差表示。每个序列和测量的每个变量之间的均数比较采用两种方差分析,序列之间的内部比较在适当时采用分析后Bonferroni t检验,p<0.05为有统计学意义。在适当的时候进行线性回归。
结果
压力支持通气变化的影响
正如预期,VTPSV 15的PIF高于PSV 5 (p<0.05)(表2和3)⇓⇓).wob(wob·min−1和钻压·L−1)和PTP较PSV 15低与PSV 5(P <0.05)。没有差异P0.1两级PSV之间的呼吸困难水平。
加压速率变化的影响
图1所示为一例不同PR的PSV患者的代表性实验记录⇓.由于实验设计,PR的增加导致PIF从473±141 mL·s显著增加−1758±302毫升·s−1psv5(p<0.05)和481±126 毫升·秒−11121±175毫升·s−1(p<0.05)tPSV在PSV 5(P <0.05)的1.0±0.4秒至0.1±0.1s至0.1±0.1秒,在PSV 15(P <0.05)(P <0.05)(表2和3)⇑⇑).
以最低的公共关系VT与其他PR相比,RR、患者努力程度和呼吸困难水平指标均较高(p<0.05)(表2、表3⇑⇑和图2⇓)。但是,除最低PR外,在其他测试PR中VT,rr,呼吸的工作和P0.1没有显著变化。患者对PR增加的舒适度反应呈U型(图3)⇓),最低和最高的PR对应于PSV的最高呼吸困难水平(P <0.05)。如图4所示⇓,PR值存在显著的个体间变异性,在该变异性下,患者的舒适度最佳。患者表现出不同的反应,因为在PSV 5时,6名患者在基线PR时表现出最佳舒适度,而在PSV 15时,4名患者在低PR时表现出最佳舒适度,5名患者在基线PR时表现出最佳舒适度(图。 4.⇓).呼吸困难评分与呼吸努力之间没有相关性(即. PTP和WOB)和P0.1.
在不同水平的PSV和PR(平均动脉氧分压)之间,气体交换保持稳定(Pa、 O2)为85±20 mmHg,平均动脉二氧化碳压力(Pa、 公司2)平均为33±3 在整个研究过程中,血压和心率没有明显变化。
讨论
本研究表明,急性肺损伤患者PSV期间不同的PR可能显著影响呼吸模式、呼吸功和患者舒适度。
在PSV期间,一旦触发,呼吸机通常提供最大可能的PIF,以迅速达到设定的压力支持水平3..通常情况下,PIF不是由临床医生确定的,可能因制造商而异3..固定的设置可能是不合适的,因为许多研究表明,PIF的变化导致了呼吸模式的重要变化7- - - - - -11.因此,通过PR的变化调节PIF可能会影响患者的呼吸努力和呼吸舒适度的主观感觉。
10例患者中有4例不能通过记录胃压曲线直接测量呼气活动。这4例患者呼气活动的存在可能导致高估PEEPi和吸气WOB,低估总WOB。然而,在实际测量胃压的六名患者中,没有检测到呼气活动。另外,在没有测量胃压的四名患者中,任何呼气活动都可以通过目视检查合理地排除。此外,PEEPi在整个人群中的值非常低,并没有通过方案改变。因此,即使所有的PEEPi都是由呼气活动引起的,该值也应该很低,且不受PR的影响。考虑到这些局限性,在最低PR水平时,WOB和PTP值最高,呼吸困难水平最高。这可能是由于呼吸机输送的气体流量和病人自发的气流需求之间的初始不匹配。在辅助控制通风中,其他人也发现了类似的结果2和压力支持通风8- - - - - -10或持续气道正压23.
PR水平的增加总是与较低的WOB相关。然而,在最高PR时,观察到钻压有增加的趋势(表2和表3)⇑⇑).
有关WOB和PR之间关系的文献结果并不简单。Bonmarchand等.9,使用来自所使用的研究中使用的不同机械呼吸机,平均地发现,与PR的逐步增加相关的WOB进行逐渐减少。然而,他们也发现个人反应的巨大变化。从他们的工作以及目前的结果,似乎最高PR不一定与最低蛇虎有关,表明PR的个体滴定可能是有用的。可以实现最低的WOB水平取决于个人需求及其与交付流程的匹配。在PSV期间,多余的PIF可以有助于在灵感的初始阶段减少梭子,但是,由于呼吸机的灵感的固定循环标准,过量的PIF可能会降低实际的吸气时间,以低于神经吸气的值时间3.,24.这降低了成本VT并可创建脱桃症11.
的变化P0.1与PR相关联紧密遵循WOB的变化。这些发现与Alberti的工作明显矛盾et al。17谁发现了显著的减少P0.1在20到15厘米h之间2O埃因霍温。然而,阿尔贝蒂et al。17没有报告在P0.1在15到10厘米h之间2行政主任(即. 一系列PSV(与本研究类似)17.几个因素可能会增加P0.1机械的或化学的。在目前的研究中,没有发现肺力学或气体交换的重大改变。然而,不管增加的原因P0.1它反映了病人需求和机器输送的气流之间的不匹配。
这项研究最令人惊讶的结果是病人的舒适度。机械通气时呼吸的舒适度很难量化。艾特肯25推荐使用Borg呼吸困难量表作为准确评估主观体验的方法。此呼吸困难量表具有较高的重现性20.在警报,合作患者中,呼吸困难患者敏捷地测量舒适度的强度变化,以应对机械通气期间的各种刺激19.使用Borg Scale,因为它易于使用并且代表整个响应范围,从完全舒适地到严重呼吸困难20,21.本研究表明,PR和患者舒适之间的关系可以描述为抛物线(图3⇑)患者的舒适度在最低PR时最差,患者用诸如“我需要更多的空气”和“我需要更多的氧气”这样的短语来描述他们的不适。这与钻压和PTP的增加平行。相反,最高PR不是最佳设置,因为患者舒适度更差,而WOB和PTP与基线无差异。患者将这种感觉描述为“气道不适”,而不是呼吸困难26.因此,在呼吸努力和呼吸困难感觉之间似乎存在分离。这与格拉西诺的观察结果一致et al。27他发现运动可导致COPD患者出现明显的呼吸困难,而没有膈肌疲劳的迹象。此外,曼宁et al。26发现当PIF增加时,机械通气患者的呼吸困难感觉增加。目前的研究结果表明,呼吸努力的增加不一定会导致呼吸困难28.呼吸困难与正常受试者呼吸困难增加有关29以及慢性阻塞性肺病患者30. 在这些患者中,呼吸困难水平相对较低,尽管他们符合急性肺损伤(ALI)/急性呼吸窘迫综合征(ARDS)标准,并且正在从ALI/ARDS中恢复,因此他们可能构成一个与呼吸困难量表已经验证的人群完全不同的人群。这一发现没有明确的解释,但可能的原因包括不同类型的肺损伤、机械通气的长期影响以及可能的残留药物镇静或导致呼吸困难的生理机制紊乱。
总之,所提出的数据确认,通过根据呼吸困难量表设定适当的加压速率,可以最小化给定患者中的呼吸工作。如前所述,可以通过增加压力支撑通气水平来获得呼吸工作的类似减少31.然而,这将增加平均气道压力和潮气量,并可能诱导内在呼气末压力峰值32. 根据患者舒适度设置增压率可能会减少呼吸工作,保持比增加压力支持通气水平更为生理化的呼吸模式。
致谢
作者要感谢l·布罗查德对手稿的有益审查。
- 已收到2000年9月25日。
- 接受二○○一年一月三十日。
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