倪忠，余荷，倪越男

(四川大學(xué)華西醫(yī)院，成都610041)

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神經(jīng)調(diào)節(jié)通氣輔助在成人機(jī)械通氣中的研究進(jìn)展

倪忠，余荷，倪越男

(四川大學(xué)華西醫(yī)院，成都610041)

神經(jīng)調(diào)節(jié)通氣輔助(NAVA)是近幾年來迅速發(fā)展的一種新型的通氣方式，通過膈肌電信號(hào)來監(jiān)測(cè)和反映患者呼吸的觸發(fā)點(diǎn)和強(qiáng)度，最大程度地縮短吸氣觸發(fā)和呼吸機(jī)送氣之間的時(shí)間間隔，從而達(dá)到時(shí)間上最大限度的人-機(jī)協(xié)調(diào)。目前，在成人肺保護(hù)通氣、無創(chuàng)通氣以及鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜等領(lǐng)域,NAVA也開啟了人們對(duì)機(jī)械通氣新的認(rèn)識(shí)和思考。

神經(jīng)調(diào)節(jié)通氣輔助；人-機(jī)協(xié)調(diào)性；機(jī)械通氣；肺保護(hù)

傳統(tǒng)呼吸機(jī)模式為壓力或流量的觸發(fā)方式，很容易受患者因素和整個(gè)呼吸回路的影響而造成誤觸發(fā)、假觸發(fā)而引起人-機(jī)不同步。神經(jīng)調(diào)節(jié)通氣輔助(NAVA)是通過監(jiān)測(cè)膈肌電活動(dòng)(EAdi)來反映患者的呼吸驅(qū)動(dòng)和呼吸動(dòng)度，并根據(jù)EAdi信號(hào)的強(qiáng)度通過呼吸機(jī)實(shí)時(shí)提供一定比例的通氣支持。與傳統(tǒng)模式通過氣道流速或壓力的改變來觸發(fā)送氣相比，NAVA通氣時(shí)的吸氣直接受患者呼吸中樞驅(qū)動(dòng)影響，通過EAdi反饋給呼吸機(jī)從而達(dá)到觸發(fā)送氣，從時(shí)間層面上可以最大限度地提高人-機(jī)同步性。現(xiàn)將近年來NAVA的主要臨床應(yīng)用綜述如下。

1 改善人-機(jī)協(xié)調(diào)性

人-機(jī)不協(xié)調(diào)性的發(fā)生率在輔助通氣中可達(dá)到25%[1，2]，主要見于呼吸頻率快、慢性氣道阻塞以及支持水平過高使所給潮氣量超過目標(biāo)潮氣量的患者，也可源于患者相關(guān)的病理因素和技術(shù)原因(不恰當(dāng)?shù)耐庠O(shè)置或呼吸機(jī)的技術(shù)缺陷)，呼吸系統(tǒng)的力學(xué)特性也會(huì)影響人-機(jī)的協(xié)調(diào)性。在呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性低的患者使用壓力支持通氣時(shí)，較高的過早切換發(fā)生率是其人-機(jī)不協(xié)調(diào)的顯著特點(diǎn)[3]。而對(duì)于氣道阻塞、測(cè)定有過度充氣和內(nèi)源性呼氣末氣道正壓(PEEP)的患者使用壓力支持通氣時(shí)，無效觸發(fā)和延遲觸發(fā)則是常見的人-機(jī)不協(xié)調(diào)因素[4]?；颊咴谳o助通氣模式時(shí)如持續(xù)產(chǎn)生人-機(jī)不協(xié)調(diào)，其最主要的影響因素可能為存在內(nèi)源性PEEP和動(dòng)態(tài)的過度通氣[5,6]。

人-機(jī)不協(xié)調(diào)可能會(huì)造成鎮(zhèn)靜和神經(jīng)肌肉阻滯劑應(yīng)用的增加，跨肺壓力上升可增加氣壓傷和呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷的風(fēng)險(xiǎn)，使機(jī)械通氣時(shí)間延長。據(jù)報(bào)道，如果患者在整個(gè)通氣過程中不協(xié)調(diào)性呼吸占整個(gè)呼吸總量的比率超過10%，則機(jī)械通氣時(shí)間和ICU住院時(shí)間延長，非機(jī)械通氣時(shí)間縮短，通氣時(shí)間的延長又與呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎發(fā)生的概率、ICU的住院時(shí)間、氣管切開率的增加有關(guān)，從而增加了治療費(fèi)用和病死率的風(fēng)險(xiǎn)[1,2]。

通過呼吸機(jī)波形的觀察來監(jiān)測(cè)人-機(jī)不協(xié)調(diào)性是直接、常用的一種方式，但并不準(zhǔn)確。目前，建議應(yīng)用如EAdi或食管壓等相關(guān)指標(biāo)來進(jìn)行識(shí)別[7]。而NAVA被認(rèn)為是一種通氣支持水平與EAdi成比例相稱的輔助通氣模式。膈肌產(chǎn)生電活動(dòng)，被EAdi信號(hào)捕捉，用來衡量患者呼吸中樞驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)弱。通過這種形式，呼吸機(jī)就如同被連接到患者自己的呼吸中樞。EAdi信號(hào)的時(shí)間和強(qiáng)度決定呼吸機(jī)輔助的時(shí)間和強(qiáng)度，從而達(dá)到呼吸中樞與呼吸機(jī)流量的高度協(xié)調(diào)性。在一項(xiàng)包含大約30%慢性阻塞性肺疾病的混合性病種研究中，Piquilloud等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在NAVA通氣過程中，盡管有少量的過早切換和雙觸發(fā)被監(jiān)測(cè)到，但未發(fā)現(xiàn)無效觸發(fā)和延遲觸發(fā)。而近來，Bellani等[9]證實(shí)，在臨床上懷疑有氣體阻滯的患者行機(jī)械通氣時(shí)，相比壓力支持，NAVA能在不同PEEP水平時(shí)提高觸發(fā)效能，改善人-機(jī)的協(xié)調(diào)性。Schmidt等[10]比較了NAVA、成比例輔助通氣(PAV)以及壓力支持通氣(PSV)模式下人-機(jī)相互作用的主要特征，PAV和NAVA兩者相似，而相比PSV模式前兩者均能防止過度充氣，降低人-機(jī)的不協(xié)調(diào)性。

2 無創(chuàng)通氣

無創(chuàng)通氣的管路設(shè)計(jì)中有一個(gè)漏氣孔，通常壓力支持時(shí)可自動(dòng)化程序性進(jìn)行漏氣補(bǔ)償。但是，在日常的臨床應(yīng)用中，無創(chuàng)口鼻罩與面部接觸不緊密很容易造成大量漏氣，這種情況發(fā)生時(shí)可導(dǎo)致人-機(jī)不協(xié)調(diào)以致無創(chuàng)通氣的失敗。而最近的研究結(jié)果表明，傳統(tǒng)模式下的無創(chuàng)通氣不協(xié)調(diào)性比率可高達(dá)40%[11]。

Beck等[12]于2008年首次描述了無創(chuàng)NAVA在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)模型中的應(yīng)用，其能有效地減輕呼吸肌負(fù)荷。與傳統(tǒng)模式的無創(chuàng)通氣相比，在增加通氣輔助水平時(shí)，NAVA在平緩的吸氣過程中可避免聲門關(guān)閉[13]。Cammarota等[14]比較了NAVA和壓力支持的無創(chuàng)通氣通過耐受性較好的頭罩應(yīng)用于低氧急性呼吸衰竭(ARF)拔管后患者的效果，兩者在呼吸頻率、EAdi以及血?dú)夥治鼋Y(jié)果上無明顯差異；但與壓力支持相比，NAVA能減少吸氣觸發(fā)延遲，延長在膈肌開始收縮和呼吸機(jī)同步輔助送氣時(shí)的吸氣時(shí)間，消除不同步性。在對(duì)患者拔管后預(yù)防性給予無創(chuàng)通氣的實(shí)驗(yàn)中，Schmidt等[15]比較了壓力支持和NAVA合并有或沒有自動(dòng)漏氣補(bǔ)償4種情況，發(fā)現(xiàn)呼吸形式和EAdi在4個(gè)組之間的比較并沒有差異；拋開漏氣補(bǔ)償功能，NAVA相比壓力支持能減少延遲以及改善同步性。而值得注意的是，雖然無創(chuàng)通氣的漏氣補(bǔ)償能顯著減少壓力支持時(shí)不同步事件的發(fā)生，但這種現(xiàn)象并不存在于無創(chuàng)NAVA時(shí)；同時(shí)，通過視覺模擬量表(VAS)評(píng)估的舒適性和呼吸困難在4個(gè)組別中也無明顯差異。而另一個(gè)因各種原因所致ARF患者群體的研究也證實(shí)，相比傳統(tǒng)無創(chuàng)壓力支持方式，NAVA能提高人-機(jī)的互動(dòng)和改善同步性[16]。

NAVA用于無創(chuàng)時(shí)，EAdi不受漏氣的影響，能及時(shí)反映患者的觸發(fā)水平，從理論上能更好地保證人-機(jī)的協(xié)調(diào)性。在健康志愿者的NAVA無創(chuàng)通氣實(shí)驗(yàn)中，也提示其能改善患者的舒適性和對(duì)無創(chuàng)的耐受性[12,17]。

3 撤機(jī)的指導(dǎo)

如果膈肌萎縮呈進(jìn)行性發(fā)展，膈肌活動(dòng)就可能減弱或消失。所以，通過EAdi對(duì)膈肌活動(dòng)定量地監(jiān)測(cè)，可以幫助我們對(duì)呼吸機(jī)相關(guān)的膈肌功能障礙進(jìn)行預(yù)防[18]。比如，呼吸機(jī)負(fù)荷增加時(shí)EAdi的反應(yīng)，可以被用來作為一種撤機(jī)指標(biāo)。撤機(jī)失敗的患者常因呼吸負(fù)荷增加或膈肌收縮功能下降，引起呼吸中樞驅(qū)動(dòng)增加，導(dǎo)致撤機(jī)失敗。而NAVA水平為EAdi提供壓力支持的幅度，單位為cmH2O/μV。在撤機(jī)過程中,通過EAdi水平確定最佳的壓力支持水平,增加自主呼吸的比例。目前有觀點(diǎn)提出，當(dāng)NAVA支持水平為0.5 cmH2O/μV時(shí)可考慮撤機(jī)。

Rozé 等[19]為了判斷日常滴定的NAVA水平與PSV模式下自主呼吸實(shí)驗(yàn)(SBT)時(shí)監(jiān)測(cè)到最大膈肌電信號(hào)(EAdimaxSBT)之間的關(guān)聯(lián)，納入的15例進(jìn)行撤機(jī)患者一開始使用NAVA模式。EAdimaxSBT是在SBT時(shí)，PSV模式以7 cmH2O的吸氣壓力和0 cmH2O PEEP下每日測(cè)定。如SBT不成功，可使用NAVA并同時(shí)調(diào)整NAVA水平使EAdi達(dá)到EAdimaxSBT的60%。在每次NAVA水平調(diào)整20 min后行動(dòng)脈血?dú)夥治?。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NAVA通氣的平均時(shí)間是4.5 d；從第1天到拔管，EAdimaxSBT和EAdi顯著提高，驅(qū)動(dòng)壓力顯著下降。相反，潮氣量、二氧化碳分壓以及pH值在這期間無改變。提出了日常滴定NAVA水平使EAdi維持在EAdimaxSBT的60%是可行的，且耐受良好。呼吸力學(xué)改善和呼吸驅(qū)動(dòng)的增加，容許NAVA水平在維持一定的呼吸、氧合和肺泡通氣時(shí)，每天降低直到拔管。通過NAVA水平的滴定來降低支持水平、增加患者呼吸比例，從而達(dá)到撤機(jī)是可行的。機(jī)械通氣的撤離與人-機(jī)之間不協(xié)調(diào)性的存在有一定相關(guān)性。Yonis等[20]首次比較了將NAVA和PSV應(yīng)用于撤機(jī)困難患者在撤機(jī)時(shí)的人-機(jī)不協(xié)調(diào)性的差異，發(fā)現(xiàn)在不協(xié)調(diào)性總數(shù)上NAVA低于PSV，這種不協(xié)調(diào)性的降低主要取決于無效觸發(fā)和自動(dòng)觸發(fā)的減少。可以推測(cè)，通過使用NAVA減低困難撤機(jī)患者在撤機(jī)過程中人-機(jī)的不協(xié)調(diào)性可增加撤機(jī)的概率。

4 肺保護(hù)通氣

NAVA時(shí)的呼吸形式和自主呼吸形式非常相似，尤其是在潮氣量(VT)和呼吸頻率變化方面?？勺兊妮o助通氣形式可以改善肺功能，甚至在ARDS個(gè)體中減少呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷[21～23]。

既然，NAVA時(shí)VT是成比例地根據(jù)吸氣中樞驅(qū)動(dòng)而調(diào)整的，一些人會(huì)擔(dān)心這種模式可能不適合保護(hù)性通氣。然而，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示在NAVA時(shí)平均VT甚至低于6 mL/kg。其認(rèn)為在急性肺損傷時(shí)，未受損的呼吸中樞會(huì)選擇具有相當(dāng)保護(hù)性的VT值，也就是<4 mL/kg[18]。而在另一些患者中，NAVA可維持一個(gè)較穩(wěn)定的VT，但也很少超過8～10 mL/kg[24,25]，其最可能的原因是肺內(nèi)的牽張感受器給呼吸中樞一個(gè)反饋信號(hào)來限制其擴(kuò)張。

在10例輕到中度的ARDS患者中，Blankman等[26]通過電阻抗成像(EIT)評(píng)估在不同NAVA和壓力支持水平時(shí)重力依賴區(qū)和非重力依賴區(qū)的肺通氣情況；結(jié)果顯示，相比壓力支持，NAVA對(duì)肺重力依賴區(qū)的通氣更有益，從而降低患者肺的不均一性，減小通氣相關(guān)性肺損傷。

總的來說，NAVA允許患者選擇自己的呼吸形式，保留了良好的膈肌的收縮功能和維持心功能。從生理學(xué)的觀點(diǎn)，可以推測(cè)自主呼吸和NAVA的人-機(jī)協(xié)調(diào)性可以降低呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷。

5 指導(dǎo)鎮(zhèn)靜劑的使用

EAdi信號(hào)監(jiān)測(cè)最重要的目的就是對(duì)膈肌自身活動(dòng)的診斷。目前，對(duì)于機(jī)械通氣患者鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜的評(píng)估主要依賴于患者的主觀反應(yīng)。在EAdi信號(hào)這個(gè)客觀指標(biāo)的幫助下，臨床醫(yī)生可以確定適當(dāng)?shù)逆?zhèn)靜深度及機(jī)械通氣策略，盡量減少深度鎮(zhèn)靜的應(yīng)用，從而可能縮短機(jī)械通氣時(shí)間。

綜上所述，NAVA具有以下特點(diǎn)：①NAVA通氣過程中，EAdi中間樞紐的作用使得呼吸中樞的驅(qū)動(dòng)和通氣支持水平相稱，避免了支持水平過高或過低而導(dǎo)致的通氣過度或通氣不足。②NAVA是膈肌的沖動(dòng)有效地轉(zhuǎn)化為吸氣的觸發(fā)，能有效地改善人-機(jī)的協(xié)調(diào)性，在無創(chuàng) NAVA通氣時(shí)很好地解決了因漏氣而造成的人-機(jī)不同步。③與 PSV等傳統(tǒng)通氣模式不同，NAVA通氣無論支持水平高低均不影響患者的呼吸形式。④為保證患者的通氣安全，NAVA通氣在一定的情況下會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為 PSV通氣或窒息通氣。⑤對(duì)呼吸中樞有抑制作用的鎮(zhèn)靜藥物可能會(huì)影響EAdi信號(hào)的強(qiáng)度，EAdi信號(hào)過低(<0.1 V)不宜采用 NAVA 模式，但同時(shí)EAdi可以來評(píng)估臨床鎮(zhèn)靜的情況。⑥體外膜氧合(ECMO)機(jī)械通氣時(shí)讓肺“休息”而同時(shí)保留肺基礎(chǔ)的生理功能，NAVA所展現(xiàn)出的人-機(jī)協(xié)調(diào)性能否在ECMO時(shí)起到肺保護(hù)的策略還需要實(shí)驗(yàn)來論證。

迄今為止，盡管在動(dòng)物和健康人體上進(jìn)行了NAVA大量的生理研究以及各類患者的臨床研究，但還是很難清楚地界定NAVA的適應(yīng)證。從實(shí)現(xiàn)人-機(jī)同步及盡量縮短機(jī)械通氣時(shí)間的角度出發(fā)，推薦在下列患者中優(yōu)先考慮應(yīng)用 NAVA：①人-機(jī)不同步的患者；②可能需要長時(shí)間機(jī)械通氣的患者；③SBT失敗者；④困難撤機(jī)輔助撤機(jī)者。盡管如此，NAVA不僅僅是一種通氣模式，更是床旁監(jiān)測(cè)膈肌電活動(dòng)的有效手段，只要患者有持續(xù)的呼吸中樞驅(qū)動(dòng)能維持自主觸發(fā)進(jìn)行輔助通氣且無安置EAdi導(dǎo)管禁忌證，都可以應(yīng)用NAVA。顯然，還需要大型的臨床試驗(yàn)來證明這一觀點(diǎn)。NAVA越來越廣泛地應(yīng)用于臨床，但直到現(xiàn)在也沒有直接的人體臨床試驗(yàn)?zāi)茏C明NAVA所帶來的人-機(jī)協(xié)調(diào)性能改善患者的預(yù)后；另一方面，這種模式在未來廣泛應(yīng)用之前應(yīng)該解決EAdi監(jiān)測(cè)導(dǎo)管價(jià)格昂貴和這種模式只能應(yīng)用于單一系列的呼吸機(jī)這兩個(gè)問題。

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余荷(E-mail: lotus108@medmail.com.cn)

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2016-04-11)