机械通气的撤离及其策略
李善群
尽管当代呼吸支持技术的应用抢救了许多呼吸衰竭患者的生命,但气管插管和机械通气的应用却不可避免带来许多相关的并发症,怎样在危重患者的抢救过程中更好地发挥机械通气抢救患者的优点,充分发挥呼吸支持的最大效能,减少或避免气管插管及机械通气相关并发症的发生,尽可能维护患者的肺功能,并尽早完成恢复患者的自主呼吸,完全脱离呼吸机,成为从事呼吸支持技术领域的医务人员所面临的重大课题。习惯上,许多医务人员把各种终止机械通气的技术和方法都归于机械通气的撤离。机械通气的定义严格地说是指逐渐减少呼吸支持的时间,同时逐渐恢复患者的自主呼吸,直至患者完全脱离机械辅助通气。
对于许多无基础疾病的机械通气患者,撤机较为简单且易于成功,而对于许多存在严重基础疾病(慢性阻塞性肺病、神经肌肉病变,高龄,严重营养不良等)的患者,撤机是一个复杂的、易于反复、需长期依赖机械通气且不易成功撤机的过程。
在过去的近二十年间,从事呼吸支持的医务人员应用各种策略以尽可能达到顺利撤机的目的,本文在以下几个方面予以阐述。并简要介绍无创性机械通气在拔管、撤机中的应用。
一、应深刻理解撤机
一)、呼衰产生的病因:
引起呼衰的病因多种多样,而相当一部分分患者常需机械通气以渡过疾病的危重期。呼吸衰竭可划分为肺衰竭和泵衰竭。前者为气体交换功能衰竭,表现为低氧血症,通常伴低碳酸血症,这最常见于急性呼吸窘迫综合症(ARDS)或心源性肺水肿;后者则为通气功能障碍,表现为高碳酸血症和低氧血症,常见于CNS抑制(使用过量镇静剂、麻醉剂)、呼吸肌疲劳或乏力。详见图一。
二)、长期机械通气难于撤机的原因:
呼吸驱动功能低下:
气体交换功能低下:
吸气肌疲劳:多种致病因素的作用可损害呼吸肌力量、耐力。详见表一。
上述各种因素同时存在
目前难于系统性明确上述原因中何者更为重要,多种原因并存能更好地解释长期机械通气难于撤机的原因。许多研究发现,正是主要由于吸气肌疲劳所致泵功能障碍而不是呼吸中枢驱动功能低下导致这些患者难于撤机。
表一、损害呼吸肌力量、耐力的多种致病因素
营养和代谢功能低下
低钾、镁、钙、磷、甲状腺素血症
皮质类固醇的使用
慢性肾功能不全
蛋白质合成减少、分解代谢增强
糖原储存量减少
低氧血症、高碳酸血症
贫血
呼吸功持续增加(疾病、呼吸机)
心血管系统功能障碍(疾病、呼吸机)
肺淤血易致气体交换功能障碍
自主呼吸时呼吸功增加
心功能不全、呼吸肌氧供不全
机械通气可增加胸内压,静脉血回流减少、心输出量减少
神经肌肉阻滞剂的应用
多神经原病
上述多种因素的同时存在
三)、影响撤机成功的病理生理因素
1、适当的肺脏气体交换功能
对于通气及换气功能障碍,且伴有静脉血氧含量降低患者,在经历一段时间机械通气后拔管撤机,自主呼吸时易出现低氧血症。Torres等使用多种惰性气体技术研究8例COPD患者撤机时的气体交换功能,撤机后,患者自主呼吸时较机械辅助通气潮气量降低,呼吸频率增加,但分钟通气量无差异;同时,患者在自主呼吸时出现PaCO2升高、pH降低,混合静脉血氧含量降低,心输出量增加;而PaO2、P(a-A)O2、Qs/QT、VD/VT无显著改变。拔管撤机后,自主呼吸的恢复伴随着VA/VQ比例失调进一步加剧,但由于心输出量增加,PaO2不降低。总之,机械通气撤机后,自主呼吸的恢复常伴有VA/VT比例失调进一步加剧,但其并不影响成功撤机。
2、呼吸肌的功能
呼吸肌功能障碍是撤机失败的最常见的原因,这与以下因素密切相关。详见表2。
表2、呼吸肌泵功能障碍的原因
呼吸神经肌肉功能障碍
呼吸中枢驱动减低
膈神经功能低下
神经肌肉功能失调
呼吸肌力量和耐力下降
肺过度膨胀
营养不良
氧供减少
呼吸性酸中毒
电解质紊乱
肾功能障碍
内分泌疾病
药源性因素
呼吸肌废用性萎缩
呼吸肌疲劳
增加呼吸肌泵负荷
增加通气需要
二氧化碳生成量增加
死腔通气增加
通气驱动不适当增加
增加呼吸中枢驱动
增加呼吸功
心理因素
2.1 呼吸神经肌肉功能障碍
2.1.1呼吸中枢驱动自主性
对于撤机失败者,拔管通气后常出现严重的肺泡低通气,出现呼吸性酸中毒,呼吸中枢驱动能力降低。反映呼吸中枢驱动能力的指标有0.1秒气道闭合压(P0.1)和平均吸气流速(VT /T1),撤机失败者的P0.1和VT /T1常高于正常值,有学者报告VT/T1增加(265±27增至328±32)、PaCO2增加12mmHg以上,pH减少0.08。许多因素常常损害呼吸中枢功能:包括神经结构损害、睡眠紊乱、半饥饿、镇静剂和代谢性碱中毒;此外,机械通气本身尚能通过许多机制影响呼吸中枢功能,如PaCO2降低、对化学感受器刺激作用的减低,肺牵张感受器的激活、胸壁上连接受体的激活。
2.1.2膈神经的功能
外科手术,特别是上腹部手术后出现撤机困难要怀疑膈神经损害,损害因素包括:切断、强力牵拉膈神经、压迫膈神经的时间过长及供应膈神经的血供受阻,另外,不可忽视的重要因素为:低温致心跳停止对膈神经的损伤作用、心脏手术时心外用绝缘板及脏器移植时。
此外,上腹部手术(如胆囊切除术)患者易患肺部并发症,患者的VC减少达50~60%。这主要与双侧的隔肌抬高和肺下叶不张有关,这些隔肌功能低下并不与麻醉类型、疼痛、呼吸系统的生理特性及隔肌的收缩特性有关,仍归因于手术中对内脏的牵拉刺激抑制了隔肌的活动。
2.1.3呼吸肌功能:
许多原因可损害呼吸肌功能,详见表3.
肺过度膨胀 是导致呼吸肌力量和耐力下降的最重要原因之一。肺功能的恶化延长了呼吸时间常数(阻力×顺应性),呼吸频率的增加、呼气时间缩短、动力性肺过度膨胀。肺过度膨胀可影响呼吸肌功能,肺容量的增加使吸气肌在长度-张力曲线上不适当位置工作,一方面出现吸气肌力量降低,另一方面可使吸气肌缺乏休息,产生疲劳。肺过度膨胀同时引起隔肌平坦,增加隔肌的曲率半径。
营养不良 营养不良常见于危重病人。有报道26例机械通气病人中,88%的病人接受不适当的营养支持。营养不良可损害呼吸系统的功能,特别是对撤机阶段,营养不良可降低对缺氧的通气反应,减少呼吸肌群和厚度,减少呼吸肌力量和耐力,损害机体免疫机制,易发生医院内肺炎,进而加重呼吸负荷,影响撤机。
氧供 心输出量降低可降低呼吸肌氧供,贫血、低氧血症可减少动脉血氧气量,脓毒血症时可损害血液中氧气的撤离。Lemvire研究15例撤机失败的COPD患者在自主呼吸时的血流动力学变化,发现肺动脉楔压(PAWP)、心肌指数、左室舒张末期容量指数增加,其原因为1.自主呼吸时胸腔压力降低及外周血管容量增加所致的回心血量增加。2.左室后负荷增加(胸腔负压的变化及儿茶酚胺的释放增加)。
Hurford使用201T研究15例呼吸肌依赖病人的心肌灌注情况,93%的病人机械通气时发生同位素201T的心肌充盈缺损,提示存在潜在的动脉,停机自主呼吸10分钟后,47%的病人心肌充盈缺损明显改善,原因为恢复自主呼吸后左室前、后负荷增加的结果。
急性呼吸性酸中毒 对于正常人,当PaCO2达56mmHg时可降低隔肌的收缩力和耐力,而乳酸性酸中毒(pH=7.07),对隔肌功能无影响。
慢性肾功能不全 病人常出现肌肉乏力、肌痛和有氧肌功能降低,呼吸肌力量和耐力降低。实验动物发生尿毒症时,可影响隔肌的力量-频率关系,增加呼吸肌疲劳,这主要归因于多种细胞内代谢产物紊乱及体内潴留的小分子物质对呼吸肌的损害作用。
内分泌紊乱 甲状腺功能紊乱可损害呼吸肌功能。更为严重的是长期全身使用可的松可使呼吸肌发生性改变,严重影响撤机过程,实验证明,给予动物2~3周的类固醇可显著改善隔肌的组织病理,呼吸肌的生化和异常。
药理学因素 许多药物可影响呼吸肌的力量,特别是对于能影响神经肌肉传递的药物,如pancuronium或琥珀酰胆碱,亦可见于许多药物应用过程中出现的副作用,特别是氨基糖甙类抗生素。药物对呼吸肌力量的抑制最常见于外科手术过程中使用肌松剂及全身麻醉。
许多药物(如奎尼丁、心得安、锂)能诱发和加重重症肌无力。药物诱导的神经肌肉传递障碍并不常见,常见于使用肌松剂的病人、亚临床肌无力的病人及电解质紊乱病人。最近报道:停止使用神经肌肉阻滞剂(Pancuronium、Vecuronium)的病人出现长期的呼吸肌无力现象。
呼吸肌萎缩 常见于长期机械通气患者,早期动物实验发现,使用控制通气11天可出现肌肉萎缩和呼吸肌功能减退。此外,肢体固定可使骨骼肌废用而出现肌肉群的显著减少。肌肉发生萎缩可影响骨骼肌的形态学和功能特征,如:肌纤维数量、直径、产生力量的能力;此外,可影响肌肉酶系统,出现糖酵解酶等减少,肌肉线粒体氧化能力降低。
呼吸肌疲劳 关于撤机过程中是否存在呼吸肌疲劳的疑虑是非常重要的。撤机失败的患者常显示呼吸机制的严重异常,呼吸功能低下、氧耗量显著增加,这些易使患者易发呼吸肌疲劳。此外,机械通气是能使呼吸肌休息,纠正呼吸肌疲劳的最主要方法,但呼吸肌休息是一把“双刃剑”,过度休息易出现呼吸肌萎缩。许多学者证实,呼吸肌疲劳是撤机失败的主要原因,可表现为隔肌肌电图(G)异常及病人出现浅、快呼吸及胸腹运动异常,腹部反向运动(吸气时腹部向内运动)。
2.2增加呼吸肌泵功能
通气需求增加和呼吸功增加可增加呼吸肌泵负荷。
2.2.1通气需求增加
引起通气需求增加的因素有CO2产生、死腔通气及通气驱动不适当增加。对于呼吸功能受损患者,CO2产生过多易出现体内CO2潴留,这常见于不合理的营养支持。正常VD/VT比值为0.33~0.45,当VA/VQ比值增高时,死腔明显增加,需增加分钟通气量以防止发生高碳酸血症,如VD/VT >0.6可预测撤机失败。死腔增加的病人常出现肺脏顺应性降低,气道阻力增加,进而导致呼吸功增加。
2.2.2呼吸中枢驱动增加
呼吸中枢驱动异常常引起低通气和呼吸性酸中毒,呼吸中枢驱动增强不必要地增加对呼吸泵的刺激,易使呼吸肌疲劳。而发生高通气的原因在于刺激肺脏J受体感受器、神经性损害、精神刺激、败血症及代谢性酸中毒。实验证实:撤机失败的患者呼吸中枢驱动明显增强。
2.2.3呼吸功
需要机械通气的患者常存在气道阻力增高及肺脏顺应性降低,呼吸功的水平成为制约患者恢复自主呼吸的重要影响因素。许多学者把呼吸功作为预测撤机的一个重要指标,详见表3。
表3 :呼吸功预测撤机情况比较
Ventilation
Work/liter
kg.m/liter
Dependent
Work/liter
Kg.m/liter
Ventilation
Work/liter
Kg.m/liter
Independent
Work/liter
Kg.m/liter
Peters et al
≥0.10
≥1.00
<0.10
<1.00
Proctor and Woolson
-
>1.34
-
<1.34
Henning et al
-
>1.70
-
<1.00
Fiastro et al
-
≥1.62
<0.13
≤1.60
也可通过测量呼吸氧耗量(The O2 cost of breathing)测量患者的呼吸功。许多学者比较患者自主呼吸与机械通气(松弛状态)时的氧耗量,发现:健康成人休息时的呼吸氧耗量仅为总体氧耗量的5%,患者撤机时高达50%以上,患者在撤机时存在的呼吸氧耗量明显增高,导致全身其它重要脏器氧供的明显减少,或许加重缺血,加重心脏负担。
3、精神心理因素
精神心理因素可明显影响部分患者的撤机过程,导致患者呼吸机依赖的精神心理因素为撤机后自身安全顾虑、焦急、害怕、恐慌及缺氧进展加重时的频死挣扎等。
二、使用各种能预测成功撤机的标准
尽管资深的专科医师常能预测机械通气患者能否成功撤机,但人们总希望有客观性的预测指标来指导临床撤机,从而减少对临床经验的依赖。掌握客观的预测指标,我们能(1)、尽可能地明确机械通气患者能够恢复自主通气的时间,避免不必要延长机械通气时间。(2)、避免目前难于撤机的患者在撤机后出现的严重心肺功能紊乱和心理恐惧。(3)评价许多不同方面的心理功能,了解不同患者依赖呼吸机的原因。常用的预测撤机的标准见表4 。
表4、 预测成功撤机的各种参数
气体交换
PaO2 >60mmHg(FIO2≤0.35)
P(A-a)O2<350mmHg (FiO2=1.0)
PaO2/FiO2>200
通气泵功能
VC>10~15ml/kg
Pimax<-30cmH2O
MV<10L/min.
MMV>2×MV
一)、肺脏的气体交换
动脉血气指标:
1)、PaO2≥60mmHg (FiO2≤0.35)
2)、P(A-a)O2<350mmHg (FiO2=1.0)
3)、PaO2/FiO2>200
1989年Kriegger等使用PaO2/FiO2评价269例患者的撤机能力,以PaO2/FiO2作为反映气体交换功能的指标,它不能反映PaCO≥的变化。相比之下,PaO2/PaCO2=0.35时,该点能最佳区别撤机成功和撤机失败。
二)、最大吸气压
呼吸肌功能是评价撤机成功的最重要指标之一,依据测量最大吸气压(PImax)可较全面地评价吸气肌力量,因而Pimax是一种预测撤机结果的标准方法,但在以下情况时可降低Pimax的预测能力。1)、长期机械通气患者,2)、Pimax测量过程中,患者配合不好。
三)、肺活量
肺活量的正常值为65~75ml/kg。撤机成功标准为>10ml/kg。Black等以VC>10ml/kg为撤机标准,假阳性率为18%,假阴性率为50%。Milbern等观察33例术后患者撤机情况,以VC>15ml/kg,pH>7.35为撤机标准,假阳性率为15%,假阴性率为63%。
四)、呼吸系统顺应性
呼吸系统顺应性为 一种常使用的预测撤机能力的指标,较其它指标不需要患者的配合。
C=VT/Ppla (无气流时)
正常值为60~100ml/cmH2O。Yang和Tobin以C=33ml/cmH2O,假阳性率为60%,假阴性率为53%。
五)、每分钟通气量和最大通气量
MV正常值为6L/min,当MV<10L/min时可预测成功撤机。
MMV正常值为50~250L/min,MV与MMV的关系可反映呼吸储备情况。
Lakshiminaryan发现MV<10L/min,MMV>2×MV时可预测撤机成功率(100%),可预测撤机失败率为71%。Tahvanainen等发现
MV>10L/min,假阳性率11%,假阴性率25%。
MMV>2×MV,假阳性率14%,假阴性率76%。
六)、气道闭合压(P0.1)
P0.1正常值为<2cmH2O,预测撤机成功的指标为<4~6cmH2O。
Herrera等对20例机械通气患者测量52例次的P0.1值,全部P0.1值>2cmH2O。当P0.1>4.2cmH2O时,89%的患者仍需继续全部或部分机械通气;当P0.1<4.2cmH2O时,78%的患者撤机成功。
七)、浅快呼吸
呼吸急促是反映呼吸功能低下的一项较灵敏指标。对10例撤机成功者和7例撤机失败者的研究发现,撤机失败组,呼吸频率全部>25次/分,撤机成功组,3例患者的呼吸频率>25次/分。呼吸急促与VT下降有关,撤机失败组的VT <300ml,撤机成功组,8例(80%)的VT >300ml。
浅快呼吸指数(f/ VT)
f/ VT <80 提示易于撤机
f/ VT 80~105 需谨慎撤机
f/ VT >105 提示难于撤机
优点:1、易于测量。
2、不需患者呼吸费力和配合。
3、能精确评价患者恢复自主呼吸的能力。
八)、胸腹运动
1982年Cohen第一次提出胸腹运动时是一种可行的、重要的评价撤机结果的指标。7例撤机失败者中,6例吸气时腹部反向运动(向内)。
九)、综合指数
单一预测撤机结果的指标(如呼吸肌力量),只能反映呼吸系统某一方面的功能,而不是预测撤机结果最完美的指标,只有依据反映呼吸系统多方面功能的综合指标,才能较准确地预测撤机结果。CROP综合了评价肺脏气体交换功能,保持呼吸系统正常工作的各种功能及维持正常呼吸时呼吸系统的能力。
每次用力吸气分数=Pbr/Pimax
Pbr是驱动每次呼吸时所需的压力
综合指数=[Cdyn×Pimax×(PaO2/PAO2)]/rate
Yang 和Tobin发现CROP=13ml/呼吸×分钟时是判断撤机成功与否的标准,应用于评价64例患者的撤机能力,阳性率和阴性率分别为71%和70%。
Jabour等提出另一种综合指数。该指数主要依据通气耐力和气体交换的效率。使用改进的压力-时间指数(pressure-time index,PTI)可了解通气耐力。
PTI=Pbr/Pimax×Ti/Ttot
Pbr =1/ Cdyn×VTSb
Cdyn指机械通气时的动态顺应性,VTSb指自主呼吸时的潮气量。
VE40=[VEmv/Weight]×[PaCO2mv/40]
VE40指维持PaCO240mmHg水平时的每分钟通气量。
VEmv指呼吸机的每分钟通气量,PaCO2mv指完全机械通气时PaCO2水平。
撤机指数=PTI/( VE40/ VTSb)
应用该指数为4/分钟时,阳性率和阴性率分别为96%、95%。
十)、体格检查
撤机前,在患者自主呼吸时给予详细的体格检查是判断患者能否撤机成功的最有效的方法。
三、撤机的方法
一)、撤机原则:
撤机是呼吸肌的逐渐锻练过程。当呼吸负荷由机械通气辅助呼吸肌工作转变为病人的呼吸肌工作时正是撤机过程。由于呼吸是一种持续的呼吸肌运动过程,撤机过程应结合适当的呼吸肌训练计划。为达到最佳效果,呼吸肌训练刺激应该有适当的种类、强度和时间。这些策略应与以下的撤机计划相结合。
促使呼吸肌恢复部分呼吸负荷,只有当患者出现轻微的疲劳感时,方可终止呼吸肌锻练,使呼吸肌疲劳缓解。
通过增加呼吸负荷或增加撤机时间,逐渐增加呼吸肌训练强度。
由于上述呼吸肌训练效果是短暂的,应保持一个渐进性训练过程以维持呼吸肌训练效果。
只有依靠医务人员的细致观察(出现:呼吸 节律改变、呼吸困难加重、心动过速、血压改变、出汗、胸腹呼吸模式的不协调性、血氧饱和度下降、呼吸性酸中毒等)。在病人出现呼吸肌工作明显劳累前不需要终止撤机锻练计划,否则将出现撤机困难,延长机械通气时间。撤机观察中应密切观察病人的病情,只有当病人的病情无变化时方可将呼吸机从病人身边撤走。
二)、常规撤机方法:
最常用的撤机方法主要为以下四种:直接停机、单独T管法或T管联合CPAP法、SIMV及PSV。一般为单独使用上述方法或联合、序贯使用上述几种方法完成撤机过程。至于许多学者在研究过程中发现某一种撤机方法优于其它方法,可能原因为:1).选择的病人群体不同。2).参与撤机过程中医务人员的临床判断和处理能力差异。3).安排撤机计划的进度差异。
1、直接停机法:
直接停机,顾名思义为患者可不经过任何器械或撤机方法完成整个撤机过程。短期机械通气患者,特别是外科术后患者,常常易拔管和成功撤机;甚至对于接受大型外科手术(如冠状动脉搭桥术)患者常常能完成早期拔管和成功撤机。Quasha 等发现冠状动脉搭桥术后2小时拔管与术后18小时拔管出现的心肺疾患发病率无差异。
2、T管撤机法:
本方法经常用于直接停机。气管插管或气切病人经T型塑料管呼吸湿化的气体。与其它撤机技术(如SIMV、PSV)比较,T管撤机时,病人无撤机机械通气时心肺易发生紊乱的可能。应用T管撤机时,一般应从辅助通气开始,而不是从控制通气开始,T管撤机试验直至病人出现疲劳表现时方可停止,而不应该预先设定T管法训练时间的长短及频率。如果撤机失败,在随后的24小时内不必要尝试其它的撤机方案。
不管是否存在基础疾病,T管联合CPAP撤机方案是符合人体的生理过程,原因在于:1)、使用5cmH2O 的CPAP能缓解气管内插管时声门开放致上气道的气流阻力降低所带来的呼气末肺容量的减少。2)、对于气流阻塞患者,CPAP能通过抗衡肺脏呼气末的弹性回缩力(如内源性PEEP,PEEPi)和负荷由作用于吸气肌转变为呼气肌,达到显著降低呼吸功的目的。对于需维持使用CPAP的患者,此时机械通气的目的在于通过PEEP的作用改善氧合、避免机械通气对患者的不利影响;对于心功能不全患者,撤机过程中使用CPAP尚能改善心功能。
3)、SIMV撤机法:
SIMV撤机是T管撤机时经常使用的方法之一,包括逐渐减少辅助机械通气和逐渐增加患者的自主呼吸。由于SIMV时指令性辅助呼吸与自主呼吸相互交替,有益于逐渐完成撤机过程。许多学者对SIMV逐渐撤机优于T管撤机的观点进行讨论,与SIMV的逐渐撤机比较,T管短期、快速撤机易导致呼吸肌疲劳,特别对于肺功能低下患者。
4)、PSV撤机法:
在PSV模式时,呼吸机依照已设置的正压水平增强患者每次自主呼吸。PSV由患者自主呼吸触发,直至吸气流速降至系统内设置的最低水平,完成吸气至呼气的转化过程。PSV时的正压值由医师设定,而患者控制整个呼吸过程中的 呼吸频率、吸气时间、吸气流速。PSV模式可与SIMV模式联合使用更有利于患者的撤机。由于在PSV模式时患者能控制呼吸的深度、长度、流速波型,患者使用PSV模式可较其它常规通气模式更舒适。由于PSV时每次的呼吸支持需患者的呼吸触发,对于呼吸中枢驱动功能低下患者,撤机时不能保证患者每次呼吸时获得稳定的呼吸支持,不利于撤机。
理论上,由于PSV能对抗机械通气时内源性气管插管和呼吸管路所增加的呼吸功,且PSV在拔管后能补偿患者自主呼吸不足,使患者更为舒适,这有益于撤机成功。气管内插管所增加的呼吸阻力取决于气管内径和气体的流速,由于每个患者所使用的气管内插管扭曲、变型程度不同及管壁内黏附的分泌物的差异,使用于对抗气管内插管所致呼吸阻力的PSV值差别较大,Brochard等比较拔管前、后呼吸功的差异,发现拔管后呼吸功减少可使PSV减少达3~14。
有一种能预测不同患者克服气管内插管和呼吸管路呼吸阻力的PSV水平。Nathan等提出计算克服气管内插管和呼吸管路呼吸阻力的PSV水平的方程式。
补偿PSV水平=PIFR×阻力
PIFR为在CPAP为0cmH2O时呼吸机给予患者的吸气峰流速,
阻力=(峰压-平台压)/平均吸气流速
对7例成功撤机患者的依据发现,补偿PSV值为4~10 cmH2O,平均为7 cmH2O。测量拔管前、后患者的呼吸功,发现在补偿PSV为7 cmH2O水平,呼吸功低于后者,分别为0.45±0.09和1.04±0.17焦尔/升。在75%的补偿PSV水平(5 cmH2O),拔管前的呼吸功仍低于拔管后0.54焦尔/升。
PSV的设定主要依据经验,一般常选择5~15 cmH2O。在使用PSV撤机过程中,临床上依照患者的耐受程度逐渐减少PSV水平,并依据患者的呼吸频率调节PSV水平,当PSV降至5 cmH2O时可拔管。
二、非常规撤机方法:
有许多非常规的撤机方法应用于机械通气的撤离,包括:吸气肌阻力锻练法、强制分钟气量通气(MMV)和生物反馈。
吸气肌阻力锻练法对于长期接受机械通气患者的撤机至关重要,患者使用吸气肌阻力调节器进行自主呼吸,达到锻练呼吸肌耐力的目的。
MMV是较为新颖的撤机策略。该方法保证病人的通气量不低于预设定的通气量,通气量可得到保证。当自主呼吸的分钟通气量不足时,呼吸机自动补偿(增加呼吸频率及PSV压力支持水平)。与SIMV区别之处在于MMV不要求呼吸机提供一预设的呼吸频率(fIMV)。MMV特别适合于有充足的自主呼吸,但呼吸节律异常的患者。
生物反馈功能:将一些病人不能感知或不注意的生物功能反馈传送至患者,达到帮助患者撤机的目的。例如,借助床边显示器可显示患者的肺活量、潮气量等通气参数,并鼓励患者积极参与撤机过程,达到呼吸锻练及增强撤机能力。
四、正确处理撤机失败的原因
呼吸肌的功能在呼吸衰竭的发生和迁延中起重要的作用。患者符合撤机要求而出现撤机失败的原因主要为:呼吸肌产生的最大力量降低及用于维持呼吸驱动的呼吸功增加。呼吸肌疲劳的发生受多因素的影响,需从多方面分析和处理,最终达到增加呼吸肌力量、降低呼吸肌作功。
一)、增加呼吸肌力量的策略
1、纠正营养不良和电解质(磷、钙、钾、镁)缺乏。
2、纠正低氧血症、适当纠正机械通气时的高碳酸血症(高碳酸血症能影响呼吸肌力量和耐力)。
3、纠正甲状腺功能低下。
4、纠正贫血。
5、改善心血管功能(心功能低下导致呼吸肌的氧供及其它营养素供给低下)。
6、慎用镇静剂(镇静剂易抑制呼吸中枢)。
7、适量使用治疗剂量的茶碱不但可扩张支气管,而且可增加呼吸肌收缩力和抑制呼吸肌
疲劳,有益于撤机。
8、适量使用黄体酮刺激呼吸中枢。安宫黄体酮,20mg,口服,每日三次×2天,7天时达
最大剂量),安宫黄体酮具有双向的作用,呼吸肌疲劳患者,该药刺激呼吸中枢可加重
呼吸肌疲劳。
9、适量使用多巴胺(10ug/kg.BW/min)增加隔肌血供。
10、对于反复撤机失败者,需排除多发性神经病、肌病、药源性神经肌肉功能低下(神经
肌肉阻滞剂、抗生素等的使用)。
11、病人取坐位,借助重力的作用,更有利于隔肌功能的发挥。
二)、减少呼吸功的策略
1、竭力控制全身性疾病(如感染),以降低高代谢水平和损害呼吸肌的呼吸性介质。
2、使用支气管扩张剂减少气道阻力,哮喘病人禁用β受体阻滞剂。
3、使用甲基强的松龙有益于合并COPD、疾病恶化和哮喘的高碳酸血症病人。甲基强的松
龙0.5mg/kg.d,分四次给药,共7天,可能能减轻气道的炎症损害,进而减少呼吸功。
4、使用利尿剂减轻肺水肿,降低肺的“僵硬”程度,增加弹性。
5、对于心功能不全患者,撤机期间呼吸功的增加可降低心肌和其它重要脏器的氧供,加
剧心肌缺氧和心功能不全。
6、对于一般成人,气管内插管内径小于8mm时,将显著增加上气道阻力,增加呼吸功。
7、心功能不全病人使用适量的PEEP可减少左室前负荷。
8、对于肺功能低下且高碳酸血症患者,过量摄入碳水化合物易加剧体内CO2的潴留,加
重呼吸功,应予以纠正。
五、拔 管
尽管患者已经恢复了自主呼吸,基于以下原因人们常常延迟拔管时间。
1.担心患者防止误吸的气道保护功能尚未恢复。
2.担心上气道易于阻塞
3.排出气道分泌物的咳嗽力量不足
拔管失败指拔管后7天内需要重新插管。Demliny等调查700例机械通气的外科住院患者病人的拔管失败率为4%,而气道吸入性损伤的烧伤病人的拔管失败率较高,为13%。需要重新插管的指征为基础疾病的状态、呼吸中枢的功能状态、肺部感染是否控制及肺部感染加重、气道吸入性损伤的烧伤病人气道通畅和肺部创伤的愈合情况、颅脑损伤病人的自身气道保护功能等。研究发现,目前尚无任何预测拔管失败的指标可供临床参考。
喉头会厌保护功能低下,发生误吸是拔管后常见的并发症。Burgess分析64例病人拔管后8~28小时的误吸发生情况。拔管30分钟后,有33%(21/66)的病人发生误吸。20%(13/64)、5%(3/64)的病人于拔管后4小时、8小时发生误吸。喉头水肿的发生并不常见,但危害较大。Darmon等调查700例危重患者喉头水肿的发生情况,发生率为4.2%,其中机械通气大于36小时患者的发生率高于短期机械通气的患者。发生率分别是7%、1%;女性高于男性,分别为7%、2%;应用随机、双盲、对照方法观察地塞米松对喉头水肿的预防作用,发现不论气管插管机械通气时间的长短,8mg地塞米松插管前1小时应用并不能有效地预防喉头水肿的发生。
六、无创性机械通气技术在撤机中的应用及其评价
无创性机械通气(NIV)的临床功效已经在各种病因致急、慢性呼吸衰竭的抢救中得到充分展示。NIV的优点在于保证适当的肺泡通气量及氧合作用,而避免气管插管及气管内插管机械通气(ETMV)。Brochard及Meduri等分别在1995年及1996年报道使用NIV可避免60~70%的临床上需气管插管的患者接受气管插管治疗,进而减少这些患者ETMV致并发症的发生、降低死亡率、减少ICU内所需的抢救时间及总住院时间。此外,ETMV易使患者撤机困难,特别对于肺功能低下的慢性呼吸衰竭及反复医院内肺部感染患者,患者长期依赖ETMV,导致ETMV相关并发症的发生率及死亡率增加,长期ETMV不但在经济上给社会及患者家庭带来了高额医疗费用的负担,且常常影响了患者的抢救成功率。为改善上述局面,提高患者的抢救成功率,有必要使用无创性的呼吸支持(如NIV)达到减少ETMV的时间。
NIV可应用于ETMV时的拔管和撤机过程, 许多国外学者的临床研究发现NIV可使应用常规撤机技术(PSV、自主呼吸+T管)失败患者成功撤机且NIV可作为撤机技术应用于ETMV早期拔管和撤机。与撤机困难的ETMV患者使用常规的IPSV撤机方法比较,NIV作为一种早期拔管和撤机技术,其优点为1、可减少ETMV的通气时间,进而减少或避免发生撤机失败的机会。2、NIV可减少撤机初期(前5天)每天的撤机时间,但不减少撤机阶段机械通气的总时间。3、通过减少ETMV的使用时间,达到减少ETMV相关并发症的发生机会。NIV作为拔管和撤机技术的优点可从发生在ETMV至自主呼吸过程中的各种病理生理机制得到验证。对于撤机困难者,这些机制涉及呼吸肌疲劳、异常的气体交换,此时患者通过调整其呼吸模式,通过增加呼吸频率和减少VT以适应其变化。这些机制最常见于COPD急性加重期。已明确在上述情况下使用流速或压力触发的NIV可达到使呼吸肌休息,改善患者的呼吸模式和气体交换功能。NIV最适合用于易撤机失败的高碳酸血症患者。
研究发现,NIV在作为一种早期拔管和撤机技术应用于常规撤机困难患者的撤机过程,且NIV在撤机过程中不增加使用IPSV撤机时易发生撤机失败的风险,早期拔管和减少撤机过程中每天机械通气时间。NIV不减少撤机阶段的总通气时间,但能减少ETMV相关并发症的发生及降低死亡率;同时,NIV在增强长期ETMV且使用常规撤机方法失败患者的撤机,在防止拔管后发生呼吸衰竭方面显示良好的可行性及临床价值。