抽象的
非侵入式机械通气(NIV)具有悠久的传统,用于治疗慢性呼吸衰竭,最近也已应用于急性呼吸衰竭。基于这一经验,既使用关键护理呼吸机和便携式呼吸机都用于执行NIV。呼吸机类型的个人选择应取决于患者的状况,也应符合参加员工,治疗要求和护理地点的专业知识。
大多数研究在辅助模式下使用了压力靶向通气。压力支撑通风(PSV)的正质量是泄漏补偿,良好的患者/呼吸机同步和集成正端呼气压力的选择,以抵消动态过度下流的效果。在本文中,有关PSV的一些至关重要的问题(IE。讨论了触发了激励,加压,循环到呼气和二氧化碳牢化中的一些纠正措施。
介绍了在非侵入性通气期间监测的参数。患者和呼吸机之间的界面是非侵入性通气的关键问题。讨论了面部和鼻面罩的优点和缺点。最后,处理显着的空气泄漏和一些技术配件的原因和可能的非侵入性通风的技术配件。
S. Sortor-Leger是Resmed的欧洲培训和医学教育专家。
成功的辅助通风在适应患者需求的机械通风时均批判性。当使用非侵入模式时,这尤其如此,因为患者有意识,如果通风无效或不舒服,则患者可能会拒绝它。在慢性呼吸衰竭(CRF)的患者中,如果睡眠不损害和通气以有效,则在睡眠状态下进行无创通风(NIV),舒适性特别重要。理解技术设备,特别是通风模式和每个潜在问题,这是至关重要的,也是选择适当的界面1.本文涉及尼维夫的设备需求;特别是主要呼吸机类型和模式,监控,不同的接口和供应。
不同的通风方式
呼吸机可根据呼吸机输送气流的方式以及呼吸机在吸气和呼气之间的循环方式进行分类。压力循环机器提供预定的压力,输送的容量取决于充气阻抗。如果回路中存在泄漏,流量将增加以进行补偿,但如果存在气道阻塞,潮气量将减少。体积循环机器提供固定的潮气或分钟体积,并产生足够的压力来实现这一点。如果膨胀阻抗高,压力将增加,目标潮气量将被输送。但是,如果发生泄漏,流速将不会增加以进行补偿,将产生较低的压力,输送的潮气量将下降。触发吸气和循环呼气可由机器计时,或根据检测到的患者引起的流量或压力变化进行计时。
机械通风可以“控制”(IE。机器确定呼吸频率),“辅助”(IE。辅助/控制(a /C)模式,即压力目标呼吸机的“自动定时”(S/T)模式。备份速率通常设置为略低于自发呼吸速率。纯控制模式在急性呼吸衰竭(ARF)中很少应用,但如果使用纯控制模式,则必须将呼吸机的呼吸频率设置为高于患者自主呼吸频率,以避免患者在没有呼吸机支持的情况下进行呼吸努力。在CRF中,仅在呼吸努力不可靠、呼吸驱动或机械不稳定、呼吸暂停或低通气、呼吸肌严重超载或辅助模式不能增强自主呼吸的患者中,可单独使用定时模式。然而,在实践中,A/C或S/T组合有计时模式的优势,但允许额外的自发努力,这可能发生在睡眠开始或快速眼动(REM)睡眠时的不规则呼吸模式。辅助呼吸和受控呼吸的比例取决于所设置的备份速率。
同步间歇强制通气(SIMV)仍可用于许多便携式容积型呼吸机。在SIMV中,除了强制通气外,自主呼吸也是可能的。在自发通风过程中,既没有需求也没有连续的气体流动系统,相关的呼吸工作是高的2.因此,SIMV不应再将其用作NIV的模式。
持续气道正压通气
可以使用“需求”,“流动”或“连续流动”技术来施用连续的正气道压力(CPAP)。CPAP通过具有高压气体源的流动发生器或使用便携式压缩机提供。它需要自发呼吸患者,并且在呼吸暂停的情况下无法支持通风。通过在灵感和到期期间提供恒定压力,CPAP影响呼吸力学(例如功能性残余能力),改善分流分数并减少左心力衰竭患者呼吸的吸气作品3..在慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者中,当存在固有呼气末正压(PEEP)时,CPAP通过平衡吸气阈值负荷来减少呼吸功。4..它已被用于由多种病因引起的急性肾功能衰竭,但成功率各不相同5.那6..
压力定向通气
压力支持通风(PSV)允许患者控制吸气和呼气时间,同时提供设定的压力;这与患者努力和呼吸系统相结合,决定了吸气流动和潮气量。通过压力控制的通风,灵感的时间由呼吸机确定,因为循环到呼气中。压力靶向呼吸机具有泄漏补偿能力。然而,使用测试肺模型,发现六种不同的压力目标呼吸机之间的泄漏补偿能力明显不同7.. 新一代压力目标呼吸机包括更高的最大吸气压力(高达40 cmH2O),可调压力上升时间,可调最小和最大吸气时间,先进的监测和报警系统。特别是在有效性和安全性方面,新一代呼吸机克服了便携式压力呼吸机作为ARF干预应用的大多数担忧。压力导向呼吸机与容积导向呼吸机相比有几个优点,是治疗急性肾功能衰竭的首选无创通气设备。因此,在法国流行病学调查中,67%的患者使用PSV伴或不伴PEEP治疗ARF,而辅助控制容量型呼吸机仅使用15%8..PSV存在许多潜在问题,如表1所示⇓提出补救措施。
触发为灵感
一些呼吸机具有固定的触发器,而其他呼吸机在其他方面可以改变灵敏度。在过去,呼吸机通常被触发,但已经表明,流动触发的装置比压力触发装置更敏感9.-11. 吸气触发器的灵敏度需要平衡两个极端:1)不灵敏触发器增加呼吸功;以及2)过于敏感的触发器会导致自动触发。自动触发也可能由空气泄漏引起12.在测试肺模型中,设计用于模拟COPD的急性加剧,研究了13个不同呼吸机的触发行为13.作者发现长触发延迟时间,似乎是由于设备的内在特性。在一个复杂的数学模型中调查PSV,Hotchkiss等等。14表明,呼吸机性能的不稳定行为可能对吸气触发所需的努力施加呼吸对呼吸的可变性。一个动作时间窗口,分析压力信号斜率的变化,使得能够调整和优化的触发灵敏度,是一种新的开发。具有有效触发的机器对NIV的成功至关重要,特别是在ARF中。
加压
呼吸机满足病人流量需求的能力是另一个技术挑战。流量需求主要取决于潜在的病理生理(例如阻力和遵从性)。增加吸气压力支持和减少压力上升时间(达到预设吸气压力的时间)都改善了压力传递,降低了呼吸的工作量15.根据呼吸机的类型,压力升高时间可以单独调节或固定。关于患者舒适或呼吸工作的影响很少。
循环到期
用于结束吸气和循环至呼气的标准可能会对呼气努力产生临床相关影响,并可能导致患者和呼吸机之间的不同步16那17.影响循环到期时的两个极端是:1)过早终止灵感(IE。循环太敏感);2)延长灵感和呼气肌肉的增加(IE。循环不敏感)。用于循环到呼气的标准是从峰值到阈值的吸气流量减少(例如峰值流量的25%)或固定流速。特别是在COPD患者中,调整最终吸气流动阈值至关重要,以实现良好的呼气同步;由于相对高的最终吸气流程,应选择高流量阈值(25-40%的峰值流量)。另外,在某些设备中的灵感时间限制(例如0.1-3s)可用,此时呼吸机将循环到到期时,无论流动如何。显然,3-S持续时间的吸气时间不合适,但这是一个安全功能,防止严重吸气挂断(请参阅泄漏部分)。
二氧化碳牢化
二氧化碳(CO2)rebreashing已记录有一些常见的家用彼得透气剂,具有单个气体输送电路,不含真正的呼气阀18那19.呼吸率和低外部窥视的肠道风险更大,因为这些与较短的呼气时间和低CO相关联2冲洗电路。就目前作者所知,还没有进行过任何研究,使用更高的故意泄漏率测试更先进的系统。使用真正的呼气阀的系统显示,通过该阀呼气的阻力存在显著变化。这种增加的阻力会增加与呼气困难相关的呼吸功17.然而,CO2rebrealing是一个临床重要问题仍未解决。
外在气道正压
COPD的特点是动态过度下流和固有窥视,这可能导致患者/呼吸机Asynchrony20那21以及呼吸功的增加。外部PEEP是压力靶向呼吸机的一个完整选项,用于抵消内部PEEP对呼吸机触发和呼吸功的影响22.窥视也可能在睡眠期间稳定上呼吸道功能,增加功能性残留能力或减少微观和宏观型。
比例辅助通风
比例辅助通气(PAV)最近被提出作为一种同步部分呼吸支持模式,其中呼吸机压力输出与患者瞬时努力成比例23.从病理生理学的角度来看,最近Ranieri的一项研究阐明了PAV在COPD所致的ARF患者中的具体作用等等。24.在这项研究中,发现PAV卸下了对吸气肌肉努力的电阻负担。PSV和PAV在呼吸频率,呼吸困难,血液气体和插管率方面的疗效相等,但虽然PAV可能提供患者舒适和验收的优势25那26. 在一项生理学研究中,评估了面罩PAV对COPD和ARF患者的疗效27.PAV可增加潮气量和微通气,改善血气。然而,目前PAV仍是一种实验性通气模式,其作为NIV通气模式的临床影响尚未确定28.特别是,当病人的努力可能减少时,它在睡眠中的使用还没有被研究过。
Volume-targeted通风
在体积靶向通风期间,通风机为每个呼吸提供设定的潮气,并且充气压力可能变化。与PSV体积靶向呼吸机相比很少在ARF中使用,仅在一项研究中专门使用29.容积靶向模式比压力靶向设备和压力变异性更容易引起胃胀;例如,如果病人吞咽或咳嗽,可能会让病人感到不舒服。为了尽量减少因峰值压力造成的泄漏,可能需要收紧面罩头带,从而导致压疮和皮肤坏死。对于呼吸阻抗变化的患者,容量靶向支持可能是首选,以确保给定的潮气量,尽管较高的压力可能只会增加泄漏,而不会相应增加给患者的潮气量。容积式呼吸机通常有一个比压力目标机更复杂的报警系统,并能够产生高的正压力。呼吸机的供气量应该是恒定的,但lo布基纳法索等等。30发现,在提供预设的潮气量时,一些体积靶向型家用呼吸机不准确,特别是当模拟高气道阻力时。体积靶向呼吸机没有集成的窥视,但可以将可互换的窥视阀添加到呼气口中,但是这些可能沉重并拖动掩模。此外,这些设备与潜在的缺点相关联,例如不准确的设置,错位和嘈杂的噪声。
具有混合体积和压力靶向模式的呼吸机
为了充分发挥压力式和容积式通风机的优点,最近推出了结合这两种模式的新型风机2.这些呼吸器类似于临界护理(CC)呼吸机,可用于难以适应的患者和呼吸模式和力学快速变化的患者。这些“双呼吸机”的临床影响尚未得到很好的评估,因此如果他们在常规实践中为其他呼吸器提供了重要的优势,则不知道。
不同无创通气模式的比较
少数研究研究了ARF中PSV和A / C卷通风之间的差异。在预期随机研究中,在患者耐受性和通风质量方面没有差异显示过型呼吸衰竭的两种模式31. 维塔卡等等。32没有发现临床结果和血气变化的差异,即使较小的副作用发生率与PSV相关。在米查姆·琼斯的研究中等等。33,比较PSV,PSV Plus PEEP,CPAP和A / C模式,在改善的氧气压力方面没有显着差异;二氧化碳的变化是可变的,并且窥视在血气方面没有任何优势。g等等。34发现了类似的呼吸模式和气体交换的改进。A / C模式与较低的呼吸工作量相关,但具有更大的不适,更频繁地丧失呼吸控制和比PSV更少的掩模泄漏补偿。然而,在呼吸工作的影响方面,比较压力支持,辅助控制通气,Cinnella等等。35发现,对于高潮量没有区别;在中等潮气量和低流量速率下,在恒定压力下提供的吸气辅助更有效地降低了呼吸工作速率,而不是有助于控制通气。
有几项针对CRF患者的研究比较了不同的通气模式。在一项短期研究中,雷斯里克等等。36研究发现,CRF患者使用容量定向通气与压力定向通气各一晚时的夜间氧合无差异。史密斯和Shneerson37据报道,从体积靶向通气转换为压力靶向通气的患者中昼夜血气张力的改善。在30名CRF患者中的长期案例系列学习中,Schonhofer等等。38将体积靶向通风和压力靶向通气相比,连续,以顺序方式超过4周。随着音量通风,所有两名患者在自发呼吸和症状期间改善血气。在随后的间隔中,28例中的10例患者中的10例显着劣化,压力通气较大,但在重新引入容量通气后再次提高。作者得出结论,在临床稳定的CRF体积的亚贫困中可能优于压力通风。但是,在研究结束时,伴随着通风模式的大多数患者的患者优选的压力通风作为定期模式,用于长期机械通气的原因(例如噪音、重量和搬运)。
重症监护与便携式通风机
CC通风机可用于NIV。它们是按照高技术规格制造的,并得益于精心的监控,但价格昂贵。这种复杂的警报可能会适得其反,因为它们往往表明非常轻微的空气泄漏,这是无创通气期间常见的,没有临床意义。此外,CC通风机的回路往往很重,这可能是NIV期间的一个问题。这种更简单、更小、更便宜的便携式呼吸机最初设计用于家庭机械通风,也可用于医院的ARF。不出所料,在一项关于重症监护室使用NIV的法国流行病学调查中,在ARF治疗中使用CC呼吸机(76% vs 24%便携式呼吸机)占优势8..在ARF期间使用家用通风机的主要限制是缺乏对这些设备提供的压力、体积和流量的直接“在线”监测。如果没有血流和压力波形的可视化,对患者/呼吸机异步性的评估将更加困难39.这些是重要的特征,特别是在评估患者/呼吸机相互作用,呼吸力学和过期的潮气量很重要时在第一期通风期间40.尽管如此,使用便携式呼吸机在ARF中有很多研究报告了效力。
家庭和CC呼吸机之间的另一个区别是在便携式设备中使用单一肢体电路,这可能对CO有效果2消除。对1台已建立的CC呼吸机和6台提供压力支持的便携式家用设备的评估显示,CO的发生存在差异2再呼吸、达到稳定压力支持水平的速度和呼气阻力18.这些差异可能是临床重要性,但在临床研究中已经使用了各种贝勒装置,表明在临床竞技场中可能在临床竞技场中发现的差异可能不是如此重要。另一项研究在与CC呼吸机相比,九个便携式家用压力呼吸机的七个变量研究了肺模型的技术性能41.作者发现,大多数便携式呼吸机都能应对高的呼吸需求,甚至优于CC设备。
接口
除了选择呼吸机类型,模式和设置外,启动NIV时的另一个重要问题是找到最佳界面。然而,尽管各种各样,直到现为现在只关注界面的选择很少,并且没有达到界面管理的普遍接受的共识。通常,存在五种不同类型的界面:全面面罩,鼻面罩,鼻枕头或插头,吹嘴和定制的面具。当前作者执行了MEDLINE搜索,参考用于NIV的NIV接口,发现在ARF面罩中占主导地位(~70%),其次是鼻口罩(〜25%)和鼻枕(~5%)。然而,在CRF的患者中,商业上可获得的鼻罩比面膜和鼻枕更好地耐受31.表2中给出了两种掩模类型的优点和缺点⇓.
在ARF使用鼻面具的早期研究处理NIV。鼻面罩增加了较少的死区,导致较少的潮流恐惧症,并允许咳痰和口服摄入量。为了减少佩戴鼻罩的嘴唇泄漏,有时需要下巴表带,但很少有效。与面部面具相比,在某些研究中,动脉血液气体紧张局势的改善似乎较慢42.全面面膜通常优于呼吸嘴呼吸的患者,减少口腔空气泄漏。面膜提供更高的通风压力,泄漏较少,需要较少的患者合作,并允许呼吸呼吸。与鼻罩相比,ARF中的全面罩的较常见应用也反映了更好的通风质量(至少在介入的初始阶段),在微小通风和改善的血气方面31那43.与鼻口罩相比,口罩通常更有幽闭恐惧症,阻碍交流,限制口腔的摄入量,增加死亡空间44可能导致有限公司2再呼吸。连续流动回路中掩盖相关死区的临床影响,该死区利用故意泄漏来消除CO2那与在气门系统中,死区可能有更高的影响,这还没有被研究过。然而,根据实际经验,死区似乎并不会降低NIV在ARF中的有效性。此外,还可提供更多类型的全面罩,用于开路和闭合电路。其中一些口罩解决了死区问题,增加了泄漏率,这可能会提高NIV的质量。如果幽闭恐惧症阻止接受全脸面罩,鼻面罩可能是一个可接受的选择。
掩模诱导的压力溃疡通常由拧紧带子引起的,是一种重要的缺点,这可能导致可容忍降低。已经评估了不同的敷料以防止鼻桥磨损,特别是在ARF中。通过涂抹罩垫和密封和支撑环可以改善鼻掩模的拟合。变型包括气泡型掩模或凝胶面罩。半定制面罩由预制框架组成,其中将快干填料喷射,然后模制到各个面部轮廓上。无论是经常在CRF的定制鼻腔或面部面罩,都可能是ARF需要进一步调查的替代选项。使用小鼻开口直接模制的掩模可能具有增加的阻力,这可能会影响通风压力并导致通风口降低。
泄漏
泄漏可能是由于面膜的差,皮肤与皮肤或通过开口减少患者和机器之间的肺泡通风和同步的泄漏。此外,NIV期间的睡眠质量可能会受到损害。因此,应监测泄漏量,并会影响掩模类型的选择(见接口部分)。为了补偿呼吸机需要高流量的显着泄漏。压力靶向呼吸机具有泄漏补偿能力,峰值吸气流速为120-180 L·min-1(参见压力目标通风部分)。现代压力通风机可以补偿非常大的泄漏,但如果允许的话,睡眠质量可能会被牺牲。最近,已经发表了呼吸系统模型研究,研究了模拟NIV期间面罩力学和泄漏动力学45.基于另一个测试肺模型,已发现六种不同器件之间的泄漏补偿能力明显不同7.. 泄漏补偿在体积定向通风机中更为有限;向这些通风机的回路中添加泄漏导致潮气量下降>50%37.然而,适度的泄漏可以通过增加潮气量来补偿。另一种处理口漏的方法是用胶带封住口,这对CRF患者无创通气和睡眠质量的影响已经进行了研究46.用胶带封住口腔可显著减少泄漏,改善通风(IE。二氧化碳压力降低)和睡眠质量(IE。唤醒指数降低,快速眼动睡眠增加)。然而,目前还没有关于ARF患者使用口贴的报道,而且大多数患者不太可能接受这种方法。
无创通气配件
加湿
虽然迄今为止没有发布尼维尼维夫的加湿数据,但转移处理CPAP中加湿的研究结果是合理的,似乎是睡眠呼吸暂停至核氨酸的研究。NIV期间的嘴泄漏可能尤为重要,因为它们导致单向吸气鼻气流和鼻粘膜的渐进干燥47.也已知这是促进炎症介质的释放并增加鼻气阻力47那48,这增加了口感呼吸和进一步泄漏。已经表明,尽管口腔泄漏了严重的嘴,加热的加湿显着增加了气道的相对湿度49降低鼻抗性47.增加的合规率(IE。与未加热的加湿器相比,使用CPAP的使用量)与加热的加湿器相比,并且根本没有加湿50.不同类型的加湿包括加热或未加热的过遍装置,通过装置,而且加热和水分交换剂,但是只能施加压力靶向呼吸机,因为通过装置,热量和水分交换剂可能会损害压力和流量传递和触发。
氧气的补充
便携式家用机械呼吸机都设计用于提供精确启发的氧气(O.2)浓度。然而,阿2可以添加到吸气回路或面具本身。在一些以容量为目标的呼吸机中,O2累加器连接到入口端口。交付的O.2浓度(F我,o.2)是可变的。提供了用于计算的公式F我,o.2,但它们只是对控制模式的假设来说是正确的,而无需相关泄漏,因此在NIV期间不适用。交付高位F我,o.2使用便携式呼吸机可能是不可能的,因此当氧合严重受损时,例如急性肺损伤患者,首选CC呼吸机或内置混合器的呼吸机8.那51那52.
药物nebulisation
在插管的COPD患者中,已证明吸入性支气管扩张剂可降低气道阻力和固有PEEP53那54.气溶胶的给药通过在稳定的COPD患者在不同的环境和条件下进行的NIV过程中,计量吸入器也会导致明显的支气管扩张,而不会降低机械通气的质量55那56.需要进行未来的研究来调查这些发现是否也适用于ARF患者。可以使用具有连续流动电路的大多数彼此装置进行药物的雾化,而不改变输送压力。这些装置中的许多具有改变患者流动的能力,基于增加的流量来防止压力波动。这不是使用具有呼气阀门的电路的模式的情况,并且应谨慎行使。额外的流量通常限于15升·分钟-1.
电源
对于呼吸机依赖性高水平的患者,在电源失败的情况下,电池电源是强制性的,用于家庭外部或在医院内转移。许多体积靶向呼吸机不仅可以使用家庭AC,而且可以通过外部和内部DC来操作。内置备用电池为呼吸机供电至少20分钟。kacmarek和同事2那57已公布综合概述处理当前可用的呼吸机的技术资料。给出了每个呼吸机的技术细节(内部电池的操作和充电时间)。相比之下,许多压力靶向呼吸机仅使用标准的AC电流运行,并且没有内部电池。有些可以连接到外部电池57而一体式电池是较新型号的一个特点。市场上较新的设备采用自动切换,使得外部电池的使用更加容易,而电机技术也取得了巨大的进步,使得较新的双层设备具有低功耗,允许长时间运行。
结论
关于CRF和ARF的主题“非侵入式通风设备”的主题是在增加使用与支持特定策略的严重证据之间的差异。鉴于CRF的核育核苷酸通常在睡眠期间施用,缺乏有关不同模式对睡眠和睡眠质量的燃气交换作用的证据。
考虑到临床团队的经验,必须选择各个呼吸机模式,界面类型和监测的类型,而递送非侵入性通风的位置以及潜在的病理生理学。需要持续进展,以增加患者的耐受性。将“智能”算法应用于未来的呼吸机,应结合最佳的休息休息,改善睡眠,气体交换以及密切预期患者所需的呼吸模式的能力,除了提供临床医生评估这些方面的信息。允许患者保持对呼吸模式的控制可能会增加急性和慢性施加的非侵入性通气的依从性。必须提供处理与非侵入性通风设备的综合教育计划。最后,需要研究调查技术设备,以增加非侵入性提供通风支持的不同策略的证据基础。
脚注
↵本系列的前一篇文章:1号:Crochard L,Mancebo J,Elliott MW。急性呼吸衰竭的非侵入性通风。EUR RESPIR J.2002; 19: 712–721.2号:经气管插管和机械通气后无创通气。EUR RESPIR J.2002; 19: 959–965.否3:Elliott MW,Confalonieri M,Nava S。在哪里进行无创通气?EUR RESPIR J.2002;19:1159-1166。否4:Corrado A, Gorini M.负压通风:还有作用吗?EUR RESPIR J.2002;20: 187 - 197。没有5:Shneerson JM,Simonds Ak。胸壁和神经肌肉疾病的非侵入性通风。EUR RESPIR J.2002;20:480-487。没有6:Wedzicha Ja,Muir J-F。慢性阻塞性肺病,支气管扩囊和囊性纤维化的非侵入性通风。EUR RESPIR J.2002;20:777-784。
- 收到了2002年4月22日。
- 公认2002年4月24日。
- ©ers Journals Ltd