抽象的
本研究的目的是验证患者/呼吸机相互作用是相似的,无论辅助机械通气模式如何(即如果潮气量(vT)和峰值吸气流量(PIF)是匹配的。因此,作者比较了辅助通气呼吸上(WOB)和气体交换患者的工作急性呼吸衰竭三种不同模式的影响。
对于方案1,在7名患者中,作者比较了压力支持、辅助压力控制和辅助控制(方形和减速波吸气流模式)以提供相同的压力vT和PIF。对于方案2,在另外10名患者中,作者将压力支持和辅助控制与高(0.8 L·s−1.)低(0.6 L·S.−1.)PIF设置为提供相同的方式vT.
在方案1中,三种辅助通风模式之间的挥杆和气体交换没有差异。在方案2中,辅助控制期间PIF的减少显着增加了挥发性倍。
总之,不同的辅助通气模式类似地减少了呼吸功,并且仅在固定潮气量和最大吸气流量下提供足够的气体交换。在辅助控制期间,潮气量和最大吸气流量(由医生设定)是患者/呼吸机相互作用的主要决定因素。
机械通气的主要目标是提高气体交换,减少患者的呼吸(WOB)的工作,急性呼吸衰竭,而不会造成医源性肺损伤1.. 辅助通气允许患者进行分钟通气(v′E)通过控制通风提供了几个优点。它可以减少对镇静和瘫痪的需求,降低巴利卢萨的风险2.,提高肺内气体分配3.,预防肌肉萎缩4.,5..在辅助通风期间,蛇蛇依赖于呼吸机设置和患者的通风需求和力学。
压力支撑通气(PSV)是压力限制,流动循环的辅助通风模式,其中每次呼吸都是通过气道处的恒定压力水平的支撑(P哦),使潮气量(vT)吸气流量更适合患者自身的通气需求6..这种支持患者自身的通风努力的方式可能负责与呼吸机的改进的舒适性和同步性,并且已被证明可以减少伴随呼吸衰竭患者的果酒并防止膈肌疲劳7..PSV的主要缺点是,它只有最适合在患者呼吸平稳条件(即充分的通气动力和一定程度上保持的呼吸力学8.,9).
辅助控制通气(ACV)是一种容量有限的辅助通气模式,其中vT峰值吸气流量(PIF)由临床医生设定,不受患者通气需求的影响。如有需要vT并且吸气流量高于呼吸机提供的流量,WOB增加,患者可能出现疲劳10. 因此,与PSV相比,ACV的主要优势在于,ACV可确保vT在可变通风驱动和力学的条件下9. 然而,一些研究发现,在ACV期间,当呼吸机无法满足患者的高通气需求时,WOB会增加11–13.PSV和ACV的比较,匹配提供相同vT,数量很少,他们只评估了一个vT在混合患者群体中(即急性和慢性呼吸衰竭)14,15.
辅助压力控制通气(APCV)是一种压力受限的辅助通气模式,类似于PSV,吸入气流以可变速率输送,并具有减速波流模式。它与PSV的不同之处在于,吸气时间是预设的,因此可以更好地控制呼吸vT1.. 与ACV相比,PSV和APCV的一个可能优势是减速波流模式,其在开始时呈现非常高的吸气流速,并且以类似于自发呼吸的方式变化。一些研究表明,减速波流模式可以降低钻压,改善肺力学,优化气体交换16–19.
本研究的目的是验证患者/呼吸机之间的相互作用是相似的,无论测试的辅助机械通气模式如何,如果vT和PIF是匹配的。然而,与之前的研究相反,作者调查了一组同质患者,精确匹配vT和PIF。
在第一协议(协议1)中,作者比较了不同水平的PSV和APCV与ACV的影响的效果设置为递送等于vT和PIF。采用两种不同的波型:方形波和减速波对ACV进行了研究。在第二个协议(协议2)中,PSV和ACV的效果设置为以恒定的速度提供高或低PIFvT进行了比较。
材料和方法
耐心
这两个研究方案是在患者进行急性呼吸衰竭。被列入患者,如果他们被机械地与PSV,血流动力学稳定,无慢性阻塞性肺疾病(COPD)的证据通风。七个患者在第一协议被纳入和10例在第二患者。这patients' characteristics are reported in table 1⇓,一名患者(1号患者)参与了两个方案。该研究由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。
一般议定书
比较三种辅助通气模式:PSV、APCV和ACV20. PSV是一种压力受限、流量循环的辅助通气模式,在这种模式下,当吸气流速降低到阈值以下时,呼吸机停止应用流量;在作者的呼吸机中,30%的PIF。APCV是一种压力受限、时间循环的辅助通气模式。ACV是一种容量有限、容量循环的辅助通气模式。
所有患者均使用Bear®1000机械呼吸机进行机械通气(美国加利福尼亚州河滨市Bear医疗系统公司)20.压力触发的灵敏度设定为-2 cmh2.O。在APCV和ACV模式下,备用呼吸频率(RR)设置为零,因此RR仅取决于患者自身的驱动器。吸入氧分数(F我,o.2.)以前的医生在PEEP审判的基础上,先前设立了正端呼气压力(PEEP)水平21和保持不变整个研究。耐心were allowed to breathe in each modality for ≥20 min. Respiratory mechanics, arterial blood gas tensions and haemodynamic data were recorded at the end of each study period.
协议1
首先,PSV的三个级别中的一种(5,15和25 CMH2.O以上(PEEP)以随机顺序应用(密封不透明信封)。在完全收集数据后,呼吸机切换到具有方波流型的ACV、具有减速波流型的ACV或APCV。调整ACV以提供相同的性能vT并且PIF在PSV的测试水平开发。当波流模式从正方形变为减速时,吸气时间(T我)自动增加以保持恒定vT.APCV设定为三个级别(5,15和25 CMH2.O在上面窥视),带有T我等于平均数T我在PSV期间获得相同的支持水平(图1⇓).这些研究期然后以随机的顺序在每个三级PSV的反复,使每个患者已经由协议结束时执行辅助通气的12项试验。
协议2.
本文作者比较了PSV和ACV在两种PIF率(高和低)下的设置,以及方形和减速波流模式。PSV的起始水平先前由主治医师在临床基础上选择,以获得小于每分钟40次呼吸(bpm)的RR和avT大于4–5 毫升·千克−1.. 在完整的基线数据收集后,呼吸机切换到ACV,以提供相等的数据vT和PIF(高)与两个波流模式中的每一种(分别是方波高PIF,分别减速波高PIF)。使用方波流动模式,然后将PIF减少(低)达到aT我等于平均数T我以前用减速波流模式(方波低PIF)获得。选择减速波流动图案,保持恒定vT和先前选择的PIF(减速波低PIF)。在方案结束时,每位患者进行了五次辅助通气试验。
测量
在每个研究期间获得以下测量值。用加热型气速记录仪(2号;(瑞士洛桑弗莱什)插入气管插管近端和呼吸回路的“Y”形部分之间。P哦通过压力传感器(MPX 2010 DP,摩托罗拉,凤凰,AR,USA)测量临床插管近端。食管压力(Poes.)使用不透射线的薄壁乳胶气球(8厘米长,SmartCath Bicore;Bicore,Irvine,CA,USA),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,加利福尼亚州欧文市,美国)。在测量过程中,食管球囊充气0.5–1.0 毫升空气。其位置和压力信号的有效性通过胸片和咬合试验进行评估22. 在测谎仪上记录流量和压力信号(刷子2400s;Gould,克利夫兰,俄亥俄州,美国),通过模拟数字转换器(100 并存储在个人计算机上,用于后续分析和计算(意大利米兰Elekton的Colligo)。静态柔度(C圣,rs)总鼓风抗性(RTOT,RS.)在恒定流量充气(ACV方波)期间,通过吸气阻塞法计算呼吸系统的压力。这个C圣,rs计算为以下各项之间的比率:vT以及终端吸气和终端呼气道压力之间的差异。这RTOT,RS.通过划分峰之间的差异来测量(包括气管管或气管造口术)P哦通过吸气流和平台压力21.
所有患者都有一个留置动脉插管,连接到一次性压力传感器(Transpec IV L974; Abbott Ireland,Sligo,Ireland)。通过气体分析仪(IL-1312血气经理和IL-282共氧化法测量动脉血液气体张力;仪器实验室,米兰,意大利)。
呼吸模式和呼吸努力
在每个数据收集期开始时,作者记录了 最小,连续无干扰呼吸以测量PIF,vT,T我,rr,v′E, 顶峰P哦,每分钟患者的蛇(WOB·MIN−1.)和每升(沃泊·升)−1.),和动态固有PEEP(PEEP我).vT通过对流量信号进行数学积分得到,v′E计算为vT乘以RR,和T我是从灵感开始到灵感和到期之间的零流点的时间。从改进的坎贝尔的图中计算了WOB,其中胸壁的弹性反冲压力在尖锐的吸气偏转点上拍摄Poes.追踪,即吸气努力的开始23.通过绘图,在研究结束时计算胸壁弹性Poes.反对vT而呼吸肌在短时间内保持放松状态(3-5分钟) 最小)轻微过度通气以实现放松24. 偷窥我被认为等于Poes.吸气偏转开始时的值及其对应于零流量第一点的值25. 呼气肌活动可增加胃和食管压力,从而高估PEEP我. 因此,作者可以通过腹部和胸部的临床检查合理排除这种呼气肌活动23.
在过去的三年里 每个数据采集周期的最小值,三次呼气末阻塞动作,∼15 除此之外,使用呼吸机上适当的旋钮测量口腔阻塞压力(P0.1),估计患者的透气驱动器作为值P哦灵感开始后0.1秒26.
统计分析
所有结果均以均数±标准差表示。不同辅助通气方式的比较采用单因素重复测量方差分析(ANOVA)和Bonferroni t检验进行多重比较。当数据不是正态分布时,使用Friedman重复测量方差分析和Tukey的多重比较检验。p值<0.05被认为具有统计学意义。
结果
协议1
将PSV和APCV期间的支持级别从5提高到25 cmH2.O导致vT和PIF (p<0.05), RR降低(p<0.05),而PIF无明显变化v′E(表 2.⇓). 同样地,增加vT在ACV期间,RR降低(p<0.05),但无显著变化v′E. 通过提高P哦或vT从研究的最低值到最高值,平均钻压·min−1.从12.2±3.7下降 J·min−1.至1.4±0.3 J·min−1.(P <0.05),平均宽杆·升−1.从0.97±0.3 J·L下降−1.至0.04±0.07 J·L−1.(p<0.05)。
除了峰值P哦,随着ACV与方波流动模式较高,呼吸图案没有发现差异,P0.1比较PSV、APCV和ACV时,气体交换相同vT和pif(表2⇑).
在ACV期间,T我与方波流模式较低,与减速波流模式相比,虽然没有显着。rr没有差异,v′E,蛇,P0.1气体交换与方形和减速波流型相匹配vT.
协议2.
临床上PSV的平均水平设定为11±5 cmH2.O。PSV与具有相同匹配的方形和减速波流型的ACV相比vT和pif,rr显示出没有差异,v′E,蛇,P0.1和气体交换(表1) 3.⇓). 在具有方波的ACV期间,峰值P哦与PSV和ACV时相比,在减速方波流型下,两者之间差异有统计学意义(p<0.05)。这个T我方波流型比减速波流型显著更低。
PIF保持常数的降低vT导致钻压增加−1.从0.29±0.47 J·L−1.至0.40±0.51 J·L−1.方波流动模式(P <0.05)和0.32±0.43 j·l−1.至0.40±0.50 J·L−1.减速波流型(p<0.05,表3) 3.⇑).
讨论
本研究的主要发现是,在一个从急性呼吸衰竭中恢复的统一患者群体中,三种不同的辅助通气模式(PSV、APCV和ACV)维持着相似的水平vT和PIF,对呼吸模式,蛇和气交换有相当的影响。通过ACV,较低的PIF与蛇数的增加有关。
压力支持通风和辅助压力控制通风
在PSV期间,当吸气流量低于阈值时,机械充气停止。因此,PSV可以适应呼吸对呼吸的变化27比APCV更精确,在APCV中,机械充气在预设时间后停止。然而,本研究作者发现患者/呼吸机之间的相互作用没有差异28(例如呼吸模式、钻压、气体交换)与PSV和APCV。可能的解释是:1)研究人群在RR方面的呼吸变异性,vT在所选择的吸气压力的每个水平下,PIF(2分钟内的<10%)低;2)通过设计,PSV和ACV上的通风设置必须相似,以保持类似的vT和PIF。
在高水平的压力,PSV的骑自行车的标准可能是一个问题,在一些COPD患者因吸气流量的变化更慢没有达到阈值,因此,这些患者开始呼气,而呼吸机依然气定29. 然而,这主要发生在压力设定过大时,同时影响呼吸模式和呼吸强度vT根据呼吸力学的患者损害。在这些情况下,如果医生希望帮助患者呼吸模式,最好减少吸气压力。相反,如果医生想要控制交付vT,APCV似乎更合适。
辅助控制通风和压力支撑通风
在ACV期间,所有呼吸都有一套vT,PIF和波流模式(方形或减速)。PSV的快速和可变的吸气流动特性可能比固定流量更合适,以匹配患者自己的通气努力6..然而,埃因霍温有潜在的缺陷。通气不足,可能会发生异常呼吸力学的存在下,(即遵守性和/或增加抵抗力),由于吸气压力和高吸气工作量之间的不平衡,即使具有足够的呼吸驱动。
特耶达等14还有克里特等15分别评估ACV和PSV对气体交换和呼吸力学的影响。在本研究中,这些作者没有发现两种通气模式之间的显著差异。然而,这些研究只调查了一个层次的问题vT.
作者患者的WOB在ACV和PSV期间相同(表2⇑)和类似于在患者中测量急性呼吸衰竭的值与ACV通风15.Marini的一个精美纸等11表明,在ACV期间,患者可以在自身吸气流动与呼吸机输送的图案不匹配时,可以通过患者产生大量工作。在某些情况下,在机器辅助循环期间患者的蛇脉冲超过了不受支持的呼吸11,12.
目前的结果不同于马里尼的观察结果等11原因如下。1) 在本研究中,ACV更匹配(使用固定vT和PIF)对患者的通风需求和呼吸模式。2)玛尼等11使用旧型机械呼吸机(即一个具有较慢触发相位和吸气流量递送)。在里面The present protocols, the trigger sensitivity was the same with ACV and PSV and the time delay was minimal, <100 ms. 3) The patient populations studied are different. The present authors' patients were all in a stable phase of acute respiratory failure, with no significant pre-existent respiratory disease. Those studied by Marini等11更异质,包括患有急性和慢性呼吸衰竭的患者,随着窥视而没有使用窥视作为通气策略的一部分。不包括本研究的COPD患者可能预防患者呼吸力学异常引起的蛇(例如增加气道阻力,窥视我),而不是或除了呼吸机的特征之外。
作者发现,当吸气时间缩短以获得相同的PIF时,方形波形的ACV与PSV一样有效。然而,由于高峰值的风险,这在临床实践中并不常见P哦(表 2和3⇑⇑)以及可能的患者/呼吸机不同步。作者发现,患者/呼吸机的相互作用是相似的,与模式无关,如果vT和pif匹配。然而,即使可能的风险考虑,PSV也可能是在床边设置的最简单。
辅助控制通风和辅助压力控制通风
APCV的特点是气道压力迅速增加,并呈现减速波流模式19,30. 以与PSV类似的方式,结果vT由呼吸机的能力和患者的呼吸力学决定。与任何压力限制模式一样,压力vT可通过呼吸力学的急性变化而显著降低,从而导致换气不足的风险,尽管其临床意义尚未明确记录。羽衣甘蓝等31发现APCV比容积控制通气具有更低的WOB,这是因为APCV具有高吸气气流模式的优势。辛内拉等32与仅在中等强度下使用ACV相比,使用APCV观察到钻压降低vT(即vT470 mL)和低吸气流速。相比之下,本研究中未发现ACV(方形或减速波流型)和APCV的钻压差异。这与辛内拉的结果不符等32可能是由于研究的患者群体不同,即患有COPD和气流受限的患者,在吸气开始时APCV的特定流动模式是可变的和最大的,可能是有益的,并产生更高的呼吸频率vT.此外,Cinnella.等32同一个PIF的两种模式不匹配。
辅助控制通风:方形和减速波流模式的影响
传统上,ACV期间的容量限制呼吸采用方形气流模式(即恒定流动)。然而,在最新一代的机械通风机中,即使在体积限制的模式下,减速波流模式通常也可用33. 对于方波流型,流速在达到PIF后保持相对恒定,而对于减速波流型,流速迅速达到PIF值,然后在吸气结束时线性下降至50%20. 在呼吸力学正常的患者中,不同的波流模式对气体交换没有重大影响34.此外,在两波形形式之间没有发现在气体交换中的差异。目前的结果与Al Saady和Bennett的结果不同33,其中减速波流模式导致动脉氧合显著增加。对于呼吸力学不均匀和肺泡时间常数延长的患者,减速波流模式可能更有效(即高顺应性和高电阻)COPD的特性,或在患有更严重疾病的肺损伤32. 在这些情况下,高PIF随后缓慢下降可能会使肺泡内气体分布有更多的时间。
方波在整个吸气过程中保持高流量,提高了峰值P哦more than the decelerating wave flow pattern during volume and pressure target ventilation (tables 2 and 3⇑⇑). 过多的PIF和高峰值P哦可能导致患者不适和患者/呼吸机不同步6..
辅助控制通气:不同峰值吸气流量的影响
改变0.6-0.8 L·S之间的PIF设置−1.对患者的WOB有轻微影响;对于方形波形,较低的PIF与稍高但显著较高的WOB相关(表1) 3.⇑). 病房等35measured the WOB in patients with acute respiratory failure, changing the PIF between 0.4–1.1 L·s−1.,同时保持恒定vT. 结果表明,在低PIF时,患者的WOB接近总吸气功的65%。当PIF逐渐升高至0.9时 L·s−1.,患者的WOB减少到总吸气功的10%。当PIF≤1.1时,对钻压没有影响5..在先前的研究中,通过增加PSV期间PIF的PIF来获得类似的结果,其中最高PIF没有进一步减少蛇,并且与患者不适有关36.这些研究表明,下面有一个流量的阈值,下降率增加了挥杆率,并且更高的流速的进一步增加是不利的,并且可能是不舒服的33,35. 在本研究中,根据临床适应症,仅应用了PIFs的微小变化,作者没有发现这样的流量阈值,这可能发生在较高流速下。
限制
本研究存在一些局限性。首先,只有一种类型的机械通气机被用来提供比较辅助通气的所有模式。这种呼吸机获得的结果可能并不适用于其他可用呼吸机。然而,使用能够提供所有辅助通气的模式,作者想比较的单一呼吸机,提供了实验条件高同质化的优势。
其次,受调查的患者群体在RR方面的呼吸变异性较低,vT和PIF在每个级别的选择吸气压力和相对保存的呼吸力学。所有患者都没有COPD,并从急性呼吸衰竭中恢复。因此,蛇的作者的价值观比在调查较高通气需求患者的其他研究中相对较低31,32.
第三,根据PSV期间获得的呼吸模式设置APCV和ACV有助于选择舒适的APCV和ACV设置。这并不是临床实践中最常见的情况,患者通常从APCV和ACV转为PSV。然而,本研究的目的是以最客观的方式比较这三种模式,作者认为这三种模式可以通过这种设计实现。
总之,在具有相对保存的呼吸力学的患者群体中,选择透气模式是不那么重要的,但是如何调节每个模式。本作者确定了潮气量和峰值吸气流,作为优化通气环境的主要参数。另一个问题是如何找到在床边容易获得的参数,以正确调节每个通气模式的潮气量和峰值吸气流动。
- 已收到2001年9月6日。
- 认可的二○○二年四月二十一日。
- ©ers Journals Ltd