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作者：楊慶云 吳佳夢 胡興碩 解立新 單位：解放軍總醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)部 引用本文: 楊慶云, 吳佳夢, 胡興碩, 等. 呼吸危重癥患者機(jī)械通氣模式及參數(shù)選擇 [J] . 中華結(jié)核和呼吸雜志, 2023, 46(9) : 941-945. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20230518-00250. 經(jīng)全國繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育委員會批準(zhǔn),，本刊開設(shè)繼教專欄，每年從第1期至第10期共刊發(fā)12篇繼教文章,，文后附5道單選題,，讀者閱讀后可掃描標(biāo)簽二維碼答題，每篇可免費(fèi)獲得Ⅱ類繼教學(xué)分0.5分,，全年最多可獲5分,。
機(jī)械通氣是呼吸治療中最重要的治療手段，對于呼吸危重癥患者而言尤為重要,。在機(jī)械通氣治療過程中,，合理的通氣模式和參數(shù)設(shè)置對患者的呼吸功能恢復(fù)和預(yù)后有著至關(guān)重要的影響。因此,，本文旨在探討呼吸危重癥患者機(jī)械通氣模式及參數(shù)的選擇,，為臨床醫(yī)務(wù)人員提供一些參考建議。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已能夠有效地治療許多危重患者,。臨床中，機(jī)械通氣是一種常見的輔助治療措施,，用于維持呼吸,、保持氧氣和二氧化碳水平。然而，正確選擇機(jī)械通氣模式及參數(shù)是極為重要的,，這直接關(guān)系到患者生命安全和治療效果,。本文將深入介紹機(jī)械通氣的相關(guān)知識，重點(diǎn)探討危重癥患者機(jī)械通氣模式及參數(shù)的選擇,。結(jié)合實(shí)踐和最新研究成果,，為醫(yī)務(wù)人員提供有用的指導(dǎo)和建議。 呼吸是人體獲取氧氣并排出二氧化碳的過程,。正常情況下，人體通過肺部進(jìn)行氧氣和二氧化碳的交換,，呼吸中樞控制呼吸頻率和深度,，保持正常的氧氣和二氧化碳水平，以維持機(jī)體的酸堿平衡,。然而,，在某些情況下，例如因外傷,、手術(shù)或者疾病等原因,，導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)無法正常工作，或者無法滿足身體供氧需求,，這時機(jī)械通氣就成為必要的救治手段,。而危重癥患者的呼吸系統(tǒng)常出現(xiàn)嚴(yán)重的病理生理變化，例如肺泡毛細(xì)血管滲漏,、肺水腫,、肺不張、肺炎等,，這些因素都可能導(dǎo)致呼吸力學(xué)和氣體交換的紊亂和不平衡,，從而影響患者的呼吸生理學(xué)。另外,，機(jī)械通氣雖可在一定程度上改善肺通氣和氧合,，從而減輕心臟負(fù)荷和改善組織供氧，緩解循環(huán)系統(tǒng)癥狀,。但同時也可能會增加心臟負(fù)荷或直接影響心臟功能［1］,。因此，在危重患者管理時需綜合考慮呼吸,、循環(huán)生理學(xué)因素,，以改善危重患者整體病情。機(jī)械通氣模式的選擇對于治療的效果和患者的生存率均具有重要的意義,。近年來,，盡管有多種新的呼吸機(jī)模式的出現(xiàn)，但目前,，臨床常用的機(jī)械通氣模式包括控制通氣（controlled mechanical ventilation,，CMV）、同步間歇指令通氣（synchronized intermittent mandatory ventilation,，SIMV）以及壓力支持通氣（pressure support ventilation,，PSV）等［2］。CMV在需要呼吸支持患者中的應(yīng)用是一項(xiàng)重要的治療措施,。然而，在臨床實(shí)踐中,，使用控制通氣存在挑戰(zhàn),，尤其是人機(jī)不同步相關(guān)的問題。最近的研究探討了不同通氣模式和策略的有效性,，以改善人機(jī)不同步和臨床結(jié)局,。Saghaei等［3］的研究評估從容量控制通氣切換到壓力控制通氣對呼吸窘迫和不同步指數(shù)改善的影響，結(jié)果表明無論疾病的類型和嚴(yán)重程度如何,，將通氣模式從容量控制切換到壓力控制可以改善人機(jī)不同步,，尤其是在頻繁發(fā)生不同步的情況下。對于控制通氣的另一種模式壓力控制-容量保證通氣（PCV-VG）而言,，與容量控制通氣（VCV）和壓力控制通氣（PCV）相比,，VCV組的氣道峰壓（Ppeak）高于PCV組和PCV-VG組（P=0.011）。VCV組的動態(tài)肺順應(yīng)性（Cdyn）低于PCV和PCV-VG組（P=0.001）［4］,。所以,，控制通氣模式的選擇應(yīng)根據(jù)患者特定的臨床需求和治療反應(yīng)進(jìn)行個體化，以改善人機(jī)同步性,，減少機(jī)械通氣相關(guān)的并發(fā)癥并改善患者預(yù)后,。SIMV的獨(dú)特之處在于它將強(qiáng)制呼吸與自主呼吸相結(jié)合（圖1），為患者提供呼吸支持,。特別重要的一點(diǎn)是,，對于深度鎮(zhèn)靜或無自主呼吸的患者而言，SIMV和CMV是相同的模式,。當(dāng)SIMV頻率設(shè)置較高時允許的自主呼吸較少,，與A/C模式非常相似，而SIMV頻率設(shè)置較低時情況正好相反,，且允許患者在應(yīng)用呼吸機(jī)時進(jìn)行“鍛煉”其呼吸肌,，進(jìn)而減少呼吸機(jī)支持。在一項(xiàng)應(yīng)用跨膈壓力時間積分（PTPdi）表示呼吸功大小的隨機(jī)試驗(yàn),，SIMV+PSV組的PTPdi比單純SIMV組低約20%（P<0.001）,，所以SIMV+PSV可減少呼吸功［5］,。但在一項(xiàng)納入345例成年患者的研究中，使用SIMV+PSV模式與A/C模式相比,，其住院時間,、機(jī)械通氣時間、病死率,、拔管失敗和需要?dú)夤芮虚_方面均沒有顯著差異［6］,。而在Luo等［7］的研究中提到，SIMV+PS可以安全有效地改善氧合,。圖1 強(qiáng)制呼吸與自主呼吸結(jié)合圖PSV主要是呼吸機(jī)通過在吸氣期在患者基線呼吸努力的基礎(chǔ)上提供正壓來增強(qiáng)患者自發(fā)呼吸努力的一種模式,。壓力水平通常是根據(jù)患者的需要來設(shè)定，可以調(diào)整以改善氧合或減少呼吸功,。當(dāng)更換為PSV模式后需要密切關(guān)注患者呼吸窘迫現(xiàn)象,、生命體征變化和分鐘通氣變化，以確保達(dá)到通氣,、氧合和患者舒適度較好的目標(biāo),，同時需要設(shè)置因長時間呼吸暫停而啟動的后備通氣參數(shù)［8］（圖2）。由于PSV模式下患者可以更好地控制流量的輸送和呼吸頻率,，所以在患者吸氣或被動呼氣時人機(jī)不同步現(xiàn)象減少,，提高了患者舒適度，進(jìn)而減少鎮(zhèn)痛,、鎮(zhèn)靜藥物的應(yīng)用,，允許更多的清醒互動并參與物理治療［9］。然而,，在使用PSV時,，有幾個注意事項(xiàng)需要牢記。一個是避免過度輔助或輔助不足患者的呼吸努力,。過度輔助可導(dǎo)致膈肌功能障礙,，延長機(jī)械通氣時間和ICU住院時間。輔助不足也會導(dǎo)致肌肉疲勞,、呼吸窘迫和延長機(jī)械通氣時間,。另一個是呼吸機(jī)觸發(fā)靈敏度的設(shè)置。如果觸發(fā)靈敏度設(shè)置過于遲鈍,，呼吸機(jī)可能無法檢測到患者的自主呼吸,，可能無法提供足夠的支持。如果觸發(fā)靈敏度設(shè)置過于靈敏,，呼吸機(jī)可能會過早啟動送氣,，干擾患者自主呼吸。因此,，在使用PSV時需密切監(jiān)測患者氧合和通氣狀態(tài),。 近年來,，新型的機(jī)械通氣模式被開發(fā)出來以改善患者的治療效果。不同的模式,，如神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣（NAVA）和氣道壓力釋放通氣（APRV）各自具有獨(dú)特優(yōu)缺點(diǎn),。NAVA具有改善人機(jī)同步性、降低呼吸努力和自發(fā)性肺損傷的風(fēng)險［10］,。但由于需要復(fù)雜的技術(shù),、特殊培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)，其實(shí)施可能具有挑戰(zhàn)性,。APRV可在吸氣和呼氣期間促進(jìn)自主呼吸,。通過促進(jìn)肺復(fù)張和增加功能殘氣量（FRC）來改善氧合和減少肺損傷。但APRV可能導(dǎo)致一些患者肺過度膨脹和血流動力學(xué)不穩(wěn)定［11］,。所以機(jī)械通氣模式的選擇應(yīng)基于患者的病情,、個體需求和臨床團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)。有創(chuàng)機(jī)械通氣的關(guān)鍵組成部分之一是根據(jù)患者需求優(yōu)化機(jī)械通氣參數(shù)設(shè)置，然而機(jī)械通氣參數(shù)的最佳設(shè)置一直是研究者和臨床醫(yī)生爭論的話題,，因?yàn)樗鼈冎苯佑绊懟颊叩呐R床結(jié)局,。其涉及使用的常用參數(shù)包括：潮氣量、呼吸頻率,、吸入氧濃度和呼氣末正壓（PEEP）等（圖3）,。圖3 機(jī)械通氣參數(shù)對應(yīng)的波形圖大潮氣量被認(rèn)為是機(jī)械通氣相關(guān)肺損傷肇始因素，而小潮氣量可能導(dǎo)致肺泡不張或低通氣［12］,。目前,，大多數(shù)研究支持采用個體化潮氣量設(shè)置方式，即目標(biāo)潮氣量維持在4~6 ml/kg（標(biāo)準(zhǔn)體重PBW）,，但不超過8 ml/kg PBW且平臺壓Pplat≤30 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）［13, 14］,，同時根據(jù)患者生理參數(shù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和調(diào)整。另一些研究認(rèn)為采用標(biāo)準(zhǔn)化潮氣量設(shè)置在實(shí)際的臨床操作中更加可行,，其主要優(yōu)點(diǎn)在于簡化呼吸機(jī)設(shè)置,，降低操作人員的操作難度?？偟膩碚f,，這兩種潮氣量設(shè)置方式應(yīng)該根據(jù)患者具體情況進(jìn)行個性化的選擇和操作，避免機(jī)械通氣相關(guān)的低通氣和肺損傷,，以更好地實(shí)現(xiàn)個性化的呼吸管理,，進(jìn)而改善患者預(yù)后。呼吸頻率可調(diào)節(jié)和優(yōu)化通氣并預(yù)防呼吸性酸中毒或堿中毒,。研究證實(shí),，在ARDS患者中呼吸頻率的增加會伴隨著肺部力學(xué),、肺泡動力學(xué)和心血管生理學(xué)的重要變化［15］。Damiani等［16］針對COVID-19相關(guān)ARDS受試者的可行性研究中,，在保持二氧化碳分壓和pH值安全范圍內(nèi)的情況下降低頻率,，與高頻率組相比分鐘通氣量（P<0.001）和呼吸功明顯降低（P<0.002）。另一方面,，對于呼吸支持參數(shù)較高的患者,，呼吸頻率過低也有可能會導(dǎo)致膈肌萎縮和呼吸機(jī)誘導(dǎo)的膈肌功能障礙［17］。所以,，基于患者特定因素的個體化呼吸頻率靶點(diǎn)可能在ICU中更有效地管理呼吸衰竭,。針對機(jī)械通氣患者氧療的管理是一個關(guān)鍵方面。近年來,，許多研究在探討機(jī)械通氣患者最佳氧濃度,。一項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn)對比了保守組［PaO2為70~100 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）或SpO2為94%~98%］和常規(guī)組（允許PaO2≥150 mmHg或SpO2為97%~100%），結(jié)果表明保守的氧療方案可降低 ICU病死率［18］,。氧療管理中的另一個重要考慮因素是避免高氧血癥,，因?yàn)楦哐跹Y已經(jīng)和重癥患者的病死率和罹患率增加相關(guān)聯(lián)［19］。然而,，在另一項(xiàng)多中心的RCT研究中,，維持正常氧分壓高限組（PaO2：105~135 mmHg）相比正常氧分壓低限組（PaO2：60~90 mmHg）治療并沒有顯著減少器官功能障礙；同時90 d病死率,、機(jī)械通氣持續(xù)時間或ICU住院時間也沒有顯著差異［20］,。所以，機(jī)械通氣患者的最佳氧濃度應(yīng)根據(jù)患者特定因素進(jìn)行個性化設(shè)置,。雖然對于某些患者而言,，允許低氧血癥可能是有益的，但對于其他患者,，保持正常氧合目標(biāo)可能更為合適,。PEEP對于減少呼吸機(jī)誘導(dǎo)肺損傷和低氧血癥等并發(fā)癥的發(fā)生至關(guān)重要。然而,，最佳PEEP水平在一定程度上是根據(jù)患者的臨床情況個體化滴定的,。一項(xiàng)研究［21］旨在比較電阻抗斷層掃描（EIT）和呼吸機(jī)嵌入式壓力-容量環(huán)（P-V曲線）在ARDS患者中的滴定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在重度ARDS患者中,，與P-V曲線相比,，EIT指導(dǎo)的PEEP滴定可改善患者氧合、順應(yīng)性,、驅(qū)動壓和脫機(jī)成功率,。而He等［22］研究發(fā)現(xiàn)，在病死率（P=0.63）和28 d無呼吸機(jī)天數(shù)（P=0.55）方面無顯著差異,。Beitler等［23］研究在中重度ARDS患者中,，以食道壓（Pes）指導(dǎo)的個體化PEEP滴定是否比經(jīng)驗(yàn)性高PEEP-FiO2法更有效,，結(jié)果顯示，28 d病死率無明顯差異（P=0.88）,，存活患者中無需機(jī)械通氣的天數(shù)也沒有顯著差異（P=0.85）,。所以臨床上尚不清楚哪種滴定PEEP的方法最好，但對于較高PEEP和較低PEEP的選擇上,，較高的PEEP雖并未顯著降低病死率,，但在不增加壓力性損傷的情況下顯示出改善患者氧合的效果。所以高PEEP對于ARDS患者可能是安全的［24］,。所以在臨床中應(yīng)用和設(shè)定PEEP目標(biāo)時需要仔細(xì)考慮患者個體化特點(diǎn),，平衡改善通氣、氧合與風(fēng)險,。綜上,，機(jī)械通氣參數(shù)的選擇應(yīng)該根據(jù)不同的患者情況和需要進(jìn)行個體化的調(diào)整。未來應(yīng)進(jìn)一步探討機(jī)械通氣參數(shù)的最優(yōu)選擇,，并開展更加全面深入的臨床試驗(yàn),，為危重癥患者的治療提供更加科學(xué)可靠的依據(jù)。機(jī)械通氣模式及參數(shù)調(diào)整的主要目的就是臨床應(yīng)用,，以ARDS及慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）患者機(jī)械通氣特點(diǎn)為重點(diǎn)介紹（表1）。機(jī)械通氣模式及參數(shù)選擇對優(yōu)化氣體交換,，減少肺損傷以及改善患者預(yù)后至關(guān)重要,。選擇正確的模式和參數(shù)設(shè)置應(yīng)基于患者的臨床情況,、潛在疾病和個體的呼吸力學(xué)。近年來,，技術(shù)和研究的進(jìn)步為重癥患者機(jī)械通氣提供了新的見解和選擇性,。機(jī)械通氣的一個關(guān)鍵未來方向是發(fā)展個體化的方法。每個呼吸衰竭患者都是獨(dú)特的,，基于患者特點(diǎn)（如肺形態(tài),、氣體交換和呼吸力學(xué)）的個性化通氣策略可以顯著改善患者預(yù)后。另一個有前景的方向?qū)⑹侨斯ぶ悄埽╝rtificial intelligence,，AI）［30, 31］,。AI算法可以分析來自患者監(jiān)測設(shè)備的大量數(shù)據(jù)，并向臨床醫(yī)生提供有關(guān)通氣狀態(tài)的實(shí)時反饋［32］,?；贏I的支持系統(tǒng)已經(jīng)顯示出良好的效果，可以及時監(jiān)測肺損傷,，優(yōu)化通氣設(shè)置,?？傊匕Y患者機(jī)械通氣模式和參數(shù)選擇的未來是令人興奮的,，但需進(jìn)一步的研究來驗(yàn)證這些方法在重癥患者中的臨床有效性,。參考文獻(xiàn)（略）
問答題（單選題） 1.以下說法正確的是（） A.肺保護(hù)性通氣策略中，潮氣量要求4~6 ml/kg B.肺保護(hù)性通氣策略中,，潮氣量要求8~10 ml/kg C.肺保護(hù)性通氣策略中,，平臺壓≥30 cmH2O D.肺保護(hù)性通氣策略中，平臺壓≤45 cmH2O 2.關(guān)于高水平PEEP的影響,，正確的是（） A.血壓升高 B.血壓下降 C.中心靜脈壓升高 D.回心血量增加 3.以下呼吸機(jī)的模式中,，完全是患者自主呼吸的通氣方式是（） A.PSV B.PC-SIMV C.V-A/C D.P-A/C 4.關(guān)于呼吸頻率的設(shè)置，以下說法正確的是（） A.呼吸頻率過快會導(dǎo)致過度通氣,，呼吸性酸中毒 B.對于呼吸支持參數(shù)較高的患者,，呼吸頻率過低也有可能會導(dǎo)致膈肌萎縮 C.高頻率時，呼吸系統(tǒng)的呼吸功明顯降低 D.在ARDS患者中呼吸頻率的增加會伴隨著肺部力學(xué),、肺泡動力學(xué)的變化,，但與心血管生理學(xué)無關(guān) 5.以下說法錯誤的是（） A.對于深度鎮(zhèn)靜或無自主呼吸的患者而言，SIMV和CMV是相同的模式 B.PSV模式下患者可以更好地控制流量的輸送和呼吸頻率,，提高了患者舒適度,，進(jìn)而減少鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜藥物的應(yīng)用 C.APRV是一種定時的容量控制通氣模式,，可在吸氣和呼氣期間促進(jìn)自主呼吸,。該模式可通過促進(jìn)肺復(fù)張和增加功能殘氣量（FRC）來改善氧合和減少肺損傷 D.當(dāng)選擇機(jī)械通氣參數(shù)時，應(yīng)該優(yōu)先考慮減少肺損傷和呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎（VAP）的風(fēng)險
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