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介绍过程中(PVA)可以影响非侵入性的成功启动家庭机械通气(HMV)。这项观察性研究的目的是量化的患病率PVA在起始的HMV和之间的关系来确定PVA和夜间活动的气体交换。
方法PVA的类型和频率由表面胸骨旁的肋间肌肌电图测定,胸腹的体积描记法和面具的压力在HMV的起始。严重的PVA的定义,此前,异步影响≥10%的呼吸。
结果28例(18岁男性)为61±15岁和35岁的身体质量指数±9公斤/米2。潜在的诊断是神经肌肉疾病有或没有胸壁疾病(n = 6),肥胖相关慢性呼吸衰竭(n = 12)和慢性阻塞性肺病(n = 10)。PVA是所有患者中观察到79%的患者显示严重的PVA。触发异步最频繁,观察到24%(呼吸差:11 - 36%),无效的努力占16%(差:4 - 24%)。PVA类型相似的疾病组之间,除了auto-triggering,更高的COPD患者(12%)(差:6 - 26%)。之间没有相关性观察PVA和时间和氧饱和度≤90%,意味着氧饱和度或经皮的二氧化碳水平在一夜之间通风。
结论严重的PVA在大多数病人中被确定,无论疾病病理生理状态。这不是与无效通风气体交换就证明了这一点。
- 非侵入性的通风
- 呼吸的肌肉
- 肺生理
来自Altmetric.com的统计
关键信息
关键问题是什么?
量化过程中(PVA)的患病率在家里无创性通气设置和确定PVA和夜间气体交换之间的关系?
底线是什么?
PVA,测量使用胸骨旁的肌电图,是一个非常频繁的事件,相比目前的观点,本研究表明,PVA对夜间无关的不利影响气体交换。
为什么要读吗?
这个生理研究一夜之间设置非侵入式通风的慢性呼吸衰竭患者使用表面胸骨旁的肌电图提供了一个综合评价的类型和频率的PVA遇到当启动家非侵入式通风。
介绍
2005年欧洲调查进行报道,几乎22 000慢性呼吸衰竭患者接受家庭机械通气(HMV)与非侵入性或侵入性通风。1尽管临床益处,相当一部分患者不能坚持HMV处方。2某些影响因素坚持HMV很难修改,如面具幽闭恐惧症,但非侵入性的临床设置通风是operator-dependent确实可以增强过程同步。
过程中(PVA)描述了病人和穷人之间的互动通风筒,病人的呼吸肌肉活动的结果是反对通风机的作用。一般来说,这些是分组触发和自行车PVA。PVA不利影响呼吸肌肉卸载机械通气期间,3,4从以往的研究报道在夜间产生负面影响气体交换和睡眠质量。5 - 8此外,异步呼吸曾被观察到有不利的临床后果包括呼吸困难的感觉,卖地病人的不适和不宽容14,15和减少坚持和合。16先前的研究已经报道,PVA不利的临床影响如果大于10%的呼吸是异步的,14,17,18虽然最小临床重要的区别与无创呼吸机支持尚未报道。此外,有有限的数据的类型和患病率在和合异步事件。
最近,表面胸骨旁的肌动电流图(sEMGpara)已经被用于神经呼吸驱动的非侵入式测量在急性和稳定的设置,包括隔夜测量在慢性呼吸道疾病患者在睡眠中。11 - 13,19正如PVA描述病人的呼吸之间的协调努力和机械呼吸由通风机、实时测量神经呼吸驱动之间的关系在灵感和通风机的时机pressurisation是必需的。使用这部小说比较技术,我们提出,我们可以量化的类型和流行PVA在慢性呼吸衰竭患者二次限制性和阻塞性肺疾病在一夜之间HMV设置,此外,调查了PVA和夜间气体交换之间的关系。
方法
病人
病人被称为慢性呼吸衰竭的三级管理中心2010年9月至2012年12月。所有的参与者在入学时提供书面知情同意。
PVA的定义
全面审查后的文献搜索在线(见补充材料)和与国际HMV专家的讨论中,一群在定义达成共识PVA的类型。我们PVA分为触发和自行车异步和使用这些作为本研究的参考。14,17,20.,21触发异步包括无效的努力,auto-triggering、双触发和多个触发循环包括异步过早呼气,延迟呼气自行车和摩托车。的定义特定类型的触发和自行车PVA、与工作实例,详细描述了在网上补充附录图E1-E8 E1和。
新和合本设置和测量
所有患者夜间设置和滴定和合承认(NIPPY3 +呼吸机;B&D Electromedical,埃文河畔斯特拉特福德,英国)根据标准临床协议根据其基本病理生理状况(见在线补充附录E2a-E2c)与一个固定的压力支持模式备份速度设定为两个呼吸静止呼吸频率以下,如前所报道。22测量期间sEMGpara生理生物标记来标记神经呼吸驱动的发病和水平。11 - 13第二肋间隙确定使用肌电图的骨性标志和皮肤准备接触凝胶(美国科罗拉多州Nuprep,韦弗和有限公司)。湿凝胶电极(Neuroline 720年,Ambu、Ballerup、丹麦)被胸骨旁边缘第二肋间隙。sEMGpara信号放大、处理、过滤和分析在标准条件下根据先前描述的方法12(有关详细信息,请参阅在线补充材料)。sEMGpara录音进行跟病人躺在床上在他们喜欢的睡姿和收购了整个晚上。呼吸感应体积描记法(Respitrace, Sensormedics,迈阿密海滩,佛罗里达州)并发是用来测量胸壁偏移和腹壁游览协助分析器对姿势sEMGpara步态运动的文物。病人接受了一夜之间测量的面具使用标准压力传感器压力与H + 200厘米之间的范围2O和200厘米−H2O(通用仪器,Kilwinning,英国)。经皮的血氧定量法(热点;2)和capnometry (TcCO2)校准使用托斯卡动脉二氧化碳水平和测量500监控(辐射计医疗,哥本哈根,丹麦)。所有数据分析使用LabChart V7.3.7(英国广告工具,Chalgrove) (图1)。
令人满意的病人呼吸机同步的一个例子。胸部RIP、胸壁呼吸道电感体积描记法;阿卜杜RIP,腹部呼吸电感体积描记法;和RIP,胸部和腹部电感体积描记法;EMGpara,胸骨旁的肋间肌电图;RMS,纠正胸骨旁的肌电图信号的均方根。
PVA的类型和频率
手动记录分析进行10分钟时代和合使用的整个晚上,与每个时代的最后2分钟分析了PVA的类型和频率根据先验定义(见在线补充附录E1和数字E1-E8)。1小时的记录和运动文物与最近的artefact-free丢弃2分钟时代分析。PVA的比例计算异步呼吸的数量除以总数量的呼吸(要求和交付)乘以100,像Thille所描述的那样等。17
通风机设置
每个ventilator-delivered呼吸10分钟时期分析了引发压力支持交付的呼吸,一个不恰当的auto-triggered交付呼吸或呼吸一个适当的压力控制交付“备份”(由速度和设置吸气时间确定)。通风都是设置在压力支持(S / T)模式与下面的一套备份速度2呼吸速率。PVA频率的比较分析,当患者呼吸≥70%(病人)触发压力支持或压力控制(通风)通风。
两分的PVA的可靠性
两个评估(作者先生和SM)失明和独立得分10随机选择1 h的部分从10个病人记录数据。异步事件是手动评估根据先验定义(见E1-E8在线补充附录E1和数据)。
统计分析
病人的人口统计数据和ventilator-delivered呼吸的类型表示为±SD,和单向方差分析及两两测试Bonferroni调整被用来比较病人组。报告数据不是正态分布,平均差值。比较分析不同的类型的通风机设置参数和频率之间的PVA病人组利用克鲁斯卡尔-沃利斯检验。比较分析之间的数量压力支持呼吸和压力控制呼吸由通风机使用Mann-Whitney U测试评估。简单等级回归进行评估与PVA的强度和夜间活动的气体交换。使用SPSS统计分析进行了(美国IBM公司V.19)和GraphPad (GraphPad软件棱镜6日,美国)。p值< 0.05被送往表示统计学意义。执行统计分析的更多细节被放置在网上补充材料。
结果
PVA的类型和频率
病人的人口统计
所有28例(男性)18日接近招募61±15岁,身体质量指数(BMI) 35±9公斤/米2,FEV11.1±0.5 L和1.6±0.7 L的FVC。6个病人有神经肌肉疾病有或没有胸壁疾病(NMD-CWD), 12例肥胖相关呼吸衰竭(ORRF;BMI≥30公斤/米2与白天pCO2≥6 kPa没有任何其他原因)和10个慢性阻塞性肺病。基线人口统计学数据了表1。
没有病人患者组之间的年龄差异,所有患者的BMI“超重”或“肥胖”的范围。四个10 COPD患者并发上呼吸道阻塞定义为一个基线血氧饱和度下降指数低于4%高于每小时10事件反映出英国肥胖的增加趋势。COPD患者也更缺氧和hypercapnic NMD-CWD患者在基线(动脉氧水平7.6±1.4 kPa vs 9.2±0.6 kPa;p < 0.04和动脉二氧化碳水平7.9±1.0 kPa vs 6.6±1.0 kPa;分别为p < 0.03)。
通风机设置
没有区别的压力支持和压力控制呼吸了一夜之间整个集团(44±26% vs 41±31%;p = 0.7)。个人疾病组表现出不同与呼吸机的交互触发的通风机(表2)。此外,正如所料,这些患者从接受超过70%的群体压力支持呼吸(n = 6)一夜之间有较高比例的异步呼吸比病人接受超过70%压力控制呼吸(n = 5)(30%(27 - 38%)和9%(1 - 10%),分别为;p < 0.01)。病人接受超过70%压力支持呼吸了更高水平的无效的努力比超过70%的交付压力控制呼吸(15%(10 - 20%)和1% (0 - 2%);p < 0.01)。
进一步的细节患者组之间使用的呼吸机设置可以在网上补充材料结果部分。
过程中
总共27 637一夜之间呼吸2分钟时代的分析数据记录。结合触发和自行车PVA的总体发病率28±19%在所有患者进行了研究。事实上,79%的患者观察到有一个异步指数大于10%的呼吸(11 - 63%范围)。无效的努力是最常见的PVA中观察到89.3%的患者,占15±11%的呼吸。其他PVA包括auto-triggering,延迟呼气循环和过早被观察到在85.7%,67.9%和85.7%的病人,但只有3%(0 - 9%),1%(0 - 5%)和1%(0 - 2%)总呼吸的影响,分别。双触发,多个触发和摩托车少影响了53.6%,35.7%和46.4%的患者,分别这些占0%(0 - 1%),0%(0 - 0)%和0%呼吸(0 - 0%),分别为。
比较PVA的疾病范畴
在所有组,触发异步大于自行车异步总额的24%(11 - 36%)呼吸证明触发异步和5%(1 - 8%)的总呼吸证明骑车异步在所有患者(p < 0.0001)。PVA,包括触发异步(表3)和异步循环(表4),在所有患者团体从总额的33%(19 - 78%)呼吸在COPD患者中,31%(10 - 45%)患者呼吸NMD-CWD和29%(9 - 38%)患者呼吸ORRF (p = 0.3)。
最常见的异步是无效的努力,尽管没有差别在疾病组(p = 0.4)。COPD患者之间的唯一不同的观察,NMD-CWD和ORRF auto-triggering,影响12%(6 - 36%),6%(1 - 8%)和2%(0 - 6%)的呼吸,分别(p = 0.04)。
一夜之间气体交换
一夜之间气体交换是评估使用夜间血氧定量法和capnography,这被证明能准确地监测和跟踪变化在病人接受和合夜间气体交换。23患者夜间显示肺换气不足,意味着热点291±7%,TcCO27.8±1.3 kPa和合设置的第一个夜晚期间不使用补充氧气。一夜之间总分析时间35±33%的花费和氧饱和度低于90% (TBI90) 16个病人的一个子集。患者ORRF比患者更缺氧隔夜NMD-CWD(热点288±8% vs 96±4%;p = 0.02)。一夜之间没有关联之间观察到的总PVA事件和夜间活动的热点2(右2= 0.08;p = 0.16)和TcCO2(右2< 0.001;p = 0.94)。此外,观察到夜间热点之间没有关系2和TcCO2和无效的努力的百分比(r2= 0.04;p = 0.32和r2=−0.04;分别为p = 0.32)。最后,没有协会观察TBI90和异步的百分比之间的呼吸或无效的努力(r2=−0.02;p = 0.12和r2=−0.08;分别为p = 0.36)的子集的病人检查。
讨论
一夜之间这是第一个研究报告综合评价PVA在第一个晚上开始非侵入式通风。先前的研究已经被患者白天或夜间研究建立在HMV和这些研究缺乏描述的类型和频率的PVA。6 - 8,14,17,24神经呼吸驱动,从表面的第二肋间肌动电流图测量胸骨旁的肌肉,结合测量胸腹的运动和面具的压力已被证明是准确和可靠的评估触发和自行车PVA和合。重要的是,我们有详细的高患病率PVA在起始HMV的稳定的慢性呼吸衰竭患者和显示,多达三分之一的呼吸是HMV的异步启动期间,无论潜在疾病的病理变化。异步触发异步,而不是骑自行车是最常见的PVA。重大相关性的临床医生,没有PVA和一夜之间气体交换之间的关系,这意味着在HMV设置通风的足够的交付,根据气道pressurisation的频率和水平,更重要的是优化充足的气体交换,而不是优化PVA。
批判的方法
我们承认sEMGpara有认可的局限性,包括姿势文物和潜在污染的信号从其他胸壁肌肉。25电极针可以直接被用来隔离胸骨旁的肌肉活动,但这是不适合在一夜之间监测在临床设置和气胸可能的风险。26或者,一个食管电极可用于监测隔膜肌动电流图,但这是不容忍入侵等稳定的病人和使用技术在临床实践中一夜之间研究完全是具有挑战性的。
虽然在本研究中患者在睡一夜之间的直接观察研究小组,这是没有证实通过完整的蒙太奇多导睡眠图(PSG)和作者承认这一点。然而,PSG不是在临床实践中经常用于HMV开始在英国,实际上最近的欧洲指南推荐使用PSG只有简单的工具来优化和合设置失败了。27
出于实际的原因,和我们之前白天实验室研究的基础上,28面具泄漏没有评估在这一夜之间研究的负担pneumotach实验mask-ventilator电路实际上导致了更大的空气泄漏,因此这将增加PVA。确实,空气泄漏引起的PVA在一夜之间“将是一个巨大的研究。7,14
生理观测
PVA患病率
通过使用一个非侵入性的方法来监测生理变量在整个晚上,我们已经表明,PVA的患病率,不管潜在疾病病理学,明显比之前报道。6 - 8,14,17,24三分之一的呼吸,在和合设置,是异步的。PVA研究被证明在所有患者中,与先前的研究相比已公布了PVA的0 - 77%的病人。5,24这些当前数据反映了增强这种先进的监测技术的细节。
临床意义
以前的工作表明,PVA的临床评分的非侵入式测量通风机流量和压力波形无法报告多达三分之二的事件。33其他研究使用自动检测异步算法提高了频率检测,但在详细PVA的类型是有限的。34,35然而,目前的研究表明了足够水平的全面协议两个独立观察员报告异步触发和骑自行车。这种非侵入性技术可能是合适的协助临床医生优化风机设置在和合设置通风的影响变化的实时视觉反馈在床边。例如,这种新方法可以确定双触发呼吸的生理原因,其他方法将会失败。这个事件可能发生由于第一ventilator-delivered呼吸过早地骑自行车,第二ventilator-delivered呼吸适当引发的持续的病人的吸气努力,证明通过增加振幅的神经呼吸驱动(图2)。另外,这个事件可以反映不当auto-triggering第二呼吸,没有增加神经呼吸驱动观察(图2B)。sEMGpara,作为标记的神经吸气,协助得分手区分这两种现象,使通风机的适当调整。
“双触发”被确认的第二肋间肌电图压力测量和呼吸面具电感体积描记法。过早(A)展示了一个骑车呼吸与持续的病人吸气努力触发第二个ventilator-delivered呼吸和(B)显示了一个patient-triggered后跟nonpatient-triggered呼吸呼吸,通过定义一个“auto-triggered”气息。胸部RIP、胸壁呼吸道电感体积描记法;阿卜杜RIP,腹部呼吸电感体积描记法;和RIP,胸部和腹部电感体积描记法;EMGpara,胸骨旁的肋间肌电图;RMS,纠正胸骨旁的肌电图信号的均方根。
之前的研究工作表明,PVA,特别是无效的努力,已经一夜之间气体交换的不利影响。6然而,从目前的研究数据表明,在和合设置PVA对气体交换的影响有限,热点2,TBI90和TcCO2的水平。即使高水平的异步,无论类型,在一夜之间气体交换的影响有限,建议适当的通风,基于吸气和呼气气道正压力和备份速度,提高气体交换无论过程同步。此外,目前的研究表明,优化病人呼吸机设置,以便获得更大比例的压力控制呼吸比压力支持呼吸可能带来一个好处在减少PVA的水平,特别是,无效的努力。这是由以前的数据发表了自己的小组病态肥胖患者22这或许可以解释,在某种程度上,一个高强度的非侵入性的好处正压通风在稳定的慢性阻塞性肺病。32控制数据详细PVA对病人的影响的结果,比如睡眠质量,白天症状和健康相关的生活质量,将报告在未来(http://www.clinicaltrials.govNCT01371149)。
结论
生理测量结合神经呼吸驱动,胸腹的运动和面具压力监测已经被证明是一个可靠的技术方法得分的类型和频率启动过程中观察到的PVA和合慢性呼吸衰竭患者。使用这种技术,我们演示了高水平的异步,无论潜在的慢性呼吸衰竭的病因学,与触发异步报道最常见类型的异步。主要的临床相关性,之间没有相关性的类型和频率异步和住院期间一夜之间气体交换和合设置。
引用
补充材料
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补充数据
仅这个web文件已经由英国医学杂志出版集团从一个电子文件提供的作者(年代)和没有对内容进行编辑。
- 数据补充1——在线补充
脚注
贡献者NH,、PBM和SM先生:本研究的构思和设计。先生,SM和E-SS:协助本研究数据的采集。先生、SM、JS、PBM和NH:导致数据的解释。先生,SM,广告,PBM和NH:协助统计分析的数据。和SM先生:写论文的初稿,所有后续修改。PBM, MP, JS, E-SS和NH:批判性评估,修订后的手稿和辅助生产的最终版本。所有作者都同意提交最终版本的手稿胸腔。先生和NH将作为担保人的工作。
资金人的圣托马斯慈善机构(批准号G100103)。
相互竞争的利益没有宣布。
伦理批准国家研究伦理委员会对人类的研究。
出处和同行评议不是委托;外部同行评议。
数据共享声明额外的未发表的数据对于后续、睡眠质量、呼吸肌肉力量,生活质量问卷将作为博士论文的一部分。