自動管路補償模式在機械通氣病人撤機時的監護

楊 磊

機械通氣系治療多種原因引起呼吸衰竭的有效手段,其可改善機體的通氣和(或)氧合功能,有利于呼吸功能的改善和維持,對于ICU臨床護士而言,正確掌握機械通氣的相關知識、及時處理機械通氣時的各項報警和做好機械通氣病人的護理,對減少機械通氣相關的并發癥、縮短帶機時間、提高搶救和脫機成功率至關重要[1]。危重病人的臨床管理需要多學科協作完成,ICU護士是醫療團隊的重要組成成員,尤其在機械通氣撤機過程中[2]。自動管路補償(A TC)是一個用于機械通氣病人撤機的新模式。適當評估接受ATC模式機械通氣支持的病人,需要的監護護士對A TC模式的特點有比較清楚的理解?，F就氣管內導管對自主呼吸病人影響,ATC模式的作用原理和優點,ATC模式在機械通氣病人撤機階段的應用和臨床影響綜述如下。

1 氣管內導管對自主呼吸病人的影響

1.1 氣管內導管增加呼吸功耗 健康人呼吸無須用力吸氣。呼吸做功是必需的,吸氣需要克服人體自然阻力,如彈性阻力和氣道阻力?？朔粑摵傻哪芰θQ于呼吸肌肉的力量大小,尤其隔肌的力量。機械通氣時間延長、感染、慢性阻塞性肺疾病和一些藥物(如肌松劑)的使用,將導致呼吸肌肉力量減弱[3]。呼吸肌肉力量與呼吸負荷的失衡是導致撤機失敗的重要因素之一[4]。氣管內導管將增加機械通氣病人自主呼吸時的呼吸負荷,病人自主呼吸吸氣相時,吸入氣流通過氣管內導管進入肺部,在氣管內導管兩端將產生壓力差,氣管內導管遠端靠近氣管隆嵴處的壓力比近端壓力要高很多。呼吸肌肉收縮產生氣管內導管遠端壓力。由于氣管內導管阻力,吸氣時氣管內導管近端壓力減小,提示需要較高的呼吸負荷(產生較大負壓)吸入足夠的氣體量。

較大的氣體流速在氣管內導管的遠端和近端之間產生了較大的壓力梯度,阻力也較大。氣管內導管的長度和直徑大小決定了阻力的大小,窄長的導管比粗短的導管產生阻力大。自主呼吸時,吸入同樣容量的氣體,窄長的導管比粗短的導管需要的力量要大。另外,通過氣管內導管呼吸比經過人體氣管呼吸需要的負荷大。人工正壓通氣(PSV模式或ATC模式)的應用,減少了因為氣管內導管阻力所致的病人呼吸做功。

1.2 減少氣管內導管導致呼吸負荷增加的意義 較合適的呼吸功耗是成功撤機的重要影響因素。呼吸功耗是呼吸時克服呼吸負荷所消耗能量。病人進行機械通氣治療期間,呼吸功耗包含生理和附加的兩個部分。生理呼吸功耗是需要克服肺擴張時的彈性回縮力和氣道阻力。當呼吸系統順應性降低(如急性肺損傷和肺纖維化),呼吸功需要克服的彈性阻力的力量就會增加。同樣,當氣道阻力增加(如支氣管哮喘),呼吸功需要克服氣道阻力的力量就會增加。氣管插管接受機械通氣病人,氣管內導管、呼吸管路和其他呼吸配件的使用都將增加呼吸功耗。克服附加設備增加的呼吸功稱為額外功,氣管插管接受機械通氣病人的呼吸功包括生理功和額外功。額外功不僅由氣管內導管產生,還和病人的吸氣力量(因為氣道阻力和通過氣管內導管的流速有關)、機械通氣模式和氣管內導管的直徑和長度有關。因此,呼吸功的增加指數基于分鐘通氣和各種不同直徑導管的使用,根據呼吸功耗的特點,高分鐘通氣的病人應用大直徑的氣管內導管對病人是有利的。盡管PSV模式可用于補償導管所增加的阻力,但仍然存在一些問題。病人每次呼吸的吸氣流速是不斷變化的,而且PSV模式不能對病人呼吸阻力改變提供持續的動態調整,來減少病人呼吸功耗。如果PSV模式所給的壓力支持低于氣管內導管的壓力梯度,病人需要附加額外呼吸力量,導致補償不足;如果PSV所給的壓力支持大于氣管內導管的壓力梯度,將導致補償過度。如果過度補償,病人會感覺不舒適,將會發生潛在的人-機不同步現象[5,6]。PSV的應用很難達到完全減少氣管內導管引起呼吸功的作用。ATC的發展實現了理想的管路補償。

2 ATC模式的原理和優勢

2.1 ATC模式的原理 A TC經過密閉氣道持續測量氣道內壓力來補償氣管內導管相關的阻力[7]。ATC模式的特點是,可以控制氣管內導管的遠端靠近隆突處的氣體流速,而PSV模式的壓力監測一般在“Y”型接口處或關閉呼吸機的呼氣閥完成測量。ATC模式時,通過病人的吸氣流速、管路內壓力和操作者預設的氣管內導管型號計算氣管內的壓力。PSV模式和ATC模式下呼吸機管路內壓力和氣道內壓力對照,在ATC模式下氣道內壓力相對持續穩定。

2.2 ATC模式與PSV模式對比 研究證實通過應用A TC可以減少呼吸做功。Haberthǜr等[8]發現在10例氣管切開(13 cm導管)長期機械通氣病人,ATC與PSV、CPAP相比,呼吸功明顯減少。Fabry等[9]研究對比ATC模式和不同壓力設置的PSV模式下,術后無肺損傷病人和有肺功能降低的危重病人之間的呼吸功耗。結果顯示,術后無肺損傷病人,ATC模式和PSV模式分別設置壓力為10.2 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)和15.3 cmH2O時可以補償功耗,PSV模式設置 5.1 cmH2O壓力時沒有補償功耗。肺功能減低的危重病人,呼吸需求較大,導致較高的呼吸流速,所設置壓力水平的PSV模式沒有補償額外功耗,只有ATC模式可以補償額外功耗。

這些發現建議吸氣高流速病人應用ATC模式減少呼吸功耗。在正常吸氣流速時,應用ATC模式減少呼吸功耗作用不一定優于比PSV模式。但是,如果病人需要更高水平的壓力支持水平來克服呼吸負荷,過度補償的發生將會導致病人不舒適[9]和人-機不同步[6],這時,可以應用ATC模式。

舒適感是撤機失敗的常見影響因素。ATC模式比PSV模式較舒適[10]。提高病人舒適感可以減少鎮靜劑的使用和改善人-機不同步。

3 ATC模式在撤機階段的應用

3.1 補償氣管內導管所致額外呼吸功的意義 機械通氣病人自主呼吸試驗(SBT)結果用于提示是否具備撤機拔管條件。SBT用到 PSV、CPAP模式和 T管試驗[11,12]。有研究提示[13,14],拔管后呼吸功耗比應用5 cmH2O壓力支持水平PSV和持續正壓通氣(CPAP)模式要大;如果拔管后呼吸功等于或高于應用T管SBT時的呼吸功,部分病人撤機拔管可能失敗。另外,PSV模式SBT成功的病人,撤機失敗率會更高。

3.2 ATC作為撤機的合適模式 有對照研究中[15],將90例重癥病人隨機分為3組,每組30例(ATC,5 cmH2OPSV模式和T管撤機實驗組)進行2 h的自主呼吸試驗。SBT的成功率最高的是ATC組(97%),另外兩組分別是PSV(83%)和T管(80%),但是對照3種撤機模式無統計意義。在這個研究中,11例病人中有7例PSV模式和T管自主呼吸試驗沒有成功的病人用A TC模式撤機拔管成功。另外,Cohen等[16]研究99個達到撤機標準的成人病人,隨機分為兩組,一組CPAP模式加ATC,一組只有CPAP,自主呼吸試驗1 h。CPAP加ATC組51例病人中49例耐受(96%),CPAP組48例病人41例(85%)耐受,CPAP組與 ATC組對照,前者 48例病人中31例(65%)達到撤機拔管標準,ATC組51例病人42例(82%)達到撤機拔管標準的病人,兩組對照有統計學意義(P<0.05)。因此,ATC模式自主呼吸試驗有益于增加拔管成功率。

4 ATC模式參數設置

應用ATC模式時,需要輸入多個參數,包括導管直徑,導管型號,管路補償百分比,附加設置(比如觸發靈敏度)。有些廠家建議管路補償設置為100%,沒有具體臨床研究數據提示其他設置會更有效[17]。

5 應用 ATC模式的注意事項

應用ATC模式的注意事項包括:確定和保持正確設置,持續監測ATC模式應用的有效性。第一,很多病人自主呼吸不僅需要補償做功,還需要根據情況增加呼吸支持。他們需要PSV模式,比例輔助通氣和SIMV來預防呼吸衰竭。第二,正確的設置導管型號和內徑是很重要的[18]。設置過低,將會發生補償過度,可以導致呼吸不舒適和人機不協調。另一方面,設置過高可以導致補充不足。因為不正確的設置導管型號可以導致補償不足和補償過度,氣管內導管更換后要重新設置型號和內徑。第三,動態監測的重要性,在設置ATC后應持續監測總的潮氣量和吸氣頻率。ATC模式需要呼吸機在計算壓力的基礎上進行管路補償,不能直接測量氣管內導管末端近隆突處壓力。氣道內分泌物、冷凝水和一些臨床操作可以導致導管內徑變窄,在這種情況下,實際的計算補償就不準確了,需要定期評估導管的阻塞程度保持管路通暢。氣管內導管機械通氣病人分泌物導致氣管狹窄的情況比較常見[19],這些狹窄影響導管補償。

ATC模式是一個支持通氣模式,用于撤機過程中,可以有效地提高病人自主呼吸的舒適感和拔管后的呼吸狀況。在機械通氣撤機程序的臨床應用有較好的前景。ICU護士掌握撤機模式的原理有助于機械通氣病人順利完成撤機。

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