创新型神经调节辅助通气在呼吸衰竭肺保护性通气及撤机中的应用

摘要

第一部分：负压神经调节辅助通气对呼吸衰竭大鼠实施肺保护性通气的可行性研究
　　 目的:探讨负压神经调节辅助通气在不同类型急性呼吸衰竭大鼠中实施肺保护性通气的可行性。
　　 方法:通过细孔塞阻塞气管插管、吸入高CO2浓度气体及盐酸吸入分别模拟高气道阻力、高碳酸血症及急性肺损伤(ALI)低氧性呼吸衰竭大鼠模型。大鼠(n=7)气管切开后置于特制的负压装置（头颈部及置于舱外），通过带电极的食道导管监测膈肌电活动(EAdi)，实现负压及正压神经调节辅助通气。分别在正常、高气道阻力、高碳酸血症及ALI条件下，交替实施自主呼吸(SB)、正压神经调节辅助通气(Pnava)及负压神经调节辅助通气(Nnava)。Pnava及Nnava通气时NAVAlevel及吸入氧浓度(FiO2)相同，呼气末正压均设置为0cmH2O。在各种呼吸衰竭条件下，以Pnava为标准，比较Nnava实施肺保护性通气的有效性及其对呼吸力学、呼吸驱动和血流动力学的影响，探讨Nnava在不同类型急性呼吸衰竭大鼠中实施肺保护性通气的可行性。
　　 结果:(1)Nnava通气的有效性:Nnava与Pnava同样能实现有效的通气，在正常通气、高气道阻力、高碳酸血症及ALI条件下，与SB比较，Nnava及Pnava通气时潮气量有增加趋势，呼吸频率有降低趋势(p＞0.05）。Nnava及Pnava通气时潮气量及呼吸频率无明显差异。(2)Nnava对呼吸力学的影响:在4种通气条件下，Nnava在吸气期跨肺压的升高及呼气期跨肺压的下降程度均明显低于Pnava(p＜0.05)，Nnava与Pnava通气的跨呼吸系统压（反映机械通气的驱动压，为气道压与舱内压的差值）无明显差异(p＞0.05）。(3)Nnava对呼吸中枢驱动的影响:Nnava与Pnava同样能有效的降低呼吸中枢驱动，在4种通气条件下，Nnava及Pnava的吸气平均EAdi均明显低于自主呼吸时，但Nnava与Pnava之间EAdi无明显差异(p＞0.05）。(4)Nnava对气体交换与血流动力学的影响:与Pnava相比，Nnava对氧合及血流动力学无明显影响。在4种通气条件下，Nnava与Pnava通气时呼气末二氧化碳分压、经皮血氧饱和度及平均动脉压无明显差异(p＞0.05)。(5)Nnava的人机同步性:Nnava及Pnava通气时吸气触发延迟及吸呼气转换延迟无明显差异(p＞0.05），吸气触发延迟约为25-70ms，吸呼气转换延迟为40-110ms。
　　 结论:负压神经调节辅助通气可有效地用于各种呼吸衰竭的治疗，并通过降低跨肺压的变化程度而更有利于肺保护。
　　 第二部分：呼气期EAdi导向的神经调节辅助通气对呼吸衰竭兔实施肺保护性通气的可行性研究
　　 目的:在明确不同类型呼吸衰竭呼气期EAdi情况的基础上，探讨呼气期EAdi导向的神经调节辅助通气对呼吸衰竭兔实施肺保护性通气的可行性。
　　 方法:通过细孔塞阻塞气管插管、吸入高CO2浓度气体及盐酸吸入，分别模拟高气道阻力、高碳酸血症及急性肺损伤(ALI)低氧性呼吸衰竭兔模型，监测吸气及呼气期EAdi的变化。通过气管切开（n=9）及双侧鼻孔插管(n=9)实施有创及无创机械通气。在有创及无创通气模式下，分别在高气道阻力、高碳酸血症及ALI条件下，交替采用呼气期EAdi导向的神经调节辅助通气（称为持续神经调节辅助通气，cNAVA，在吸气期及呼气期均根据EAdi的水平提供成比例的压力支持，实现呼气EAdi调控的PEEP)及单纯吸气期EAdi导向的神经调节辅助通气（称为触发神经调节辅助通气tNAVA，仅在吸气期根据EAdi的水平提供成比例的压力支持，呼气期气道压力下降至PEEP水平）。tNAVA及cNAVA通气时NAVAlevel设置相同，PEEP均设为0cmH2O。在各种呼吸衰竭情况下，以tNAVA为标准，比较cNAVA实施肺保护性通气的有效性及其对呼吸做功、呼吸驱动和血流动力学的影响，探讨cNAVA在不同类型急性呼吸衰竭兔中实施肺保护性的通气的可行性。
　　 结果:(1)cNAVA通气的有效性:cNAVA与tNAVA同样能实现有效通气。在在有创及无创通气高气道阻力及高碳酸血症条件下，cNAVA与tNAVA的潮气量及呼吸频率无明显差异，但在ALI条件下，cNAVA通气的潮气量明显低于tNAVA通气(p＜0.05）。(2)cNAVA对气道压力的影响:有创及无创通气在3种通气条件下(高气道阻力、高碳酸血症及ALI)，cNAVA吸气期呼吸机送气压变化值(Inspirtory△Pvent，代表吸气期的驱动压)均明显低于tNAVA通气，而呼气期Pvent均值（代表实际呼气期正压水平）明显高于tNAVA通气(p＜0.01）。cNAVA通气在呼气期Pvent均值与EAdi×NAVAlevel数值基本一致(4.0±1.3cmH2O对3.8±1.8cmH2O，p＞0.05)，提示cNAVA能根据呼气期EAdi水平实现呼气期由EAdi调控的PEEP，而tNAVA通气在呼气期Pvent为1.3±0.6cmH2O，明显低于EAdi×NAVAlevel水平(4.7±2.3cmH2O)(p＜0.0001)。(3)cNAVA对跨肺压的影响:在有创和无创通气ALI条件下，cNAVA在吸气期跨肺压的升高及呼气期跨肺压的下降程度均明显低于tNAVA(p＜0.05)。(4)cNAVA对呼吸做功的影响:cNAVA能明显降低吸气期食道内压变化及呼吸做功。在有创及无创通气在所有通气条件下，总体上cNAVA通气时食道压的变化(△Pes)值较tNAVA通气时降低约30％，以Pes与吸气时间压力乘积(PTPPes)反应呼吸做功情况，cNAVA通气时呼吸做功均明显低于tNAVA通气(p＜0.05）。(5)cNAVA对呼吸驱动的影响:cNAVA明显降低呼吸中枢驱动。有创及无创通气在高碳酸血症及ALI条件下，cNAVA通气时吸气期平均EAdi均明显低于tNAVA通气(p＜0.05），在高气道阻力条件下，cNAVA吸气期平均EAdi有低于tNAVA通气的趋势。与高气道阻力及高碳酸血症时相比，急性肺损伤时呼气期平均EAdi有升高趋势，但差异无统计学意义(p＞0.05）。
　　 结论:呼气期EAdi导向的神经调节辅助通气可有效地用于呼吸衰竭的治疗，并通过实现由患者神经调控的PEEP而有利于呼气期EAdi升高的ALI患者实施肺保护性通气。
　　 第三部分：神经调节辅助通气导向的膈肌功能评价对撤机的指导意义
　　 目的:观察神经调节辅助通气导向的膈肌功能评价指标（膈肌电活动、神经通气效能及神经机械效能）在撤机成功及失败的患者中的差异，探讨其对撤机的指导价值。
　　 方法:以2009年1月至2010年5月收住东南大学附属中大医院重症医学科具备撤机条件的52例患者为研究对象。具备撤机条件的患者首先接受5分钟的压力支持通气(呼气末正压5cmH2O，支持压力10cmH2O)，然后进行自主呼吸试验(SBT)30分钟(持续气道正压5cmH2O)，监测压力支持通气最后1分钟及SBT1、5、10、15、及30分钟(分别记为PSV10、T1、T5、T10、T15、T30)的潮气量(Vt)、呼吸频率(f)、气道压力(Paw)、及神经调节辅助通气相关参数[膈肌电活动(EAdi)、神经通气效能(NVE=Vt/EAdi)及神经机械效能(NME=△Paw/EAdi)]，在PSV10、T5及T30进行动脉血气分析。如患者SBT成功则拔除气管插管，否则恢复试验前通气模式。如患者SBT失败，拔除气管插管48小时后接受无创通气、再插管或死亡定义为撤机失败。比较撤机成功及撤机失败患者EAdi、NME、NVE及其他呼吸参数的差异，评估各参数对撤机的判断价值。
　　 结果:(1)一般情况:52例患者中35例(67.3％)撤机成功，17例(32.7％)患者撤机失败，撤机失败患者年龄明显高于撤机成功患者，且撤机失败患者中COPD急性发作导致呼吸衰竭的比例为58.8％，明显高于撤机成功的患者(22.9％)(p＜0.05)。(2)EAdi、NVE及NME(∶)PSV10时撤机成功及失败患者EAdi均在10μV且无明显差异，SBT后T1时两组患者EAdi均明显升高且NVE明显降低并达到平台，SBT中各时间点撤机失败患者EAdi均明显高于撤机成功患者，而NVE及NME明显低于撤机成功给患者(p＜0.05）。(3)呼吸形式:在PSV10转换为SBT通气时，撤机失败患者的Vt迅速降低、浅快呼吸指数(Vt/f)迅速升高并达到平台。在SBT各时间点，撤机失败患者Vt明显低于撤机成功患者而Vt/f明显高于撤机成功患者(P＜0.05)。(4)血气分析:PSV10、T5及Tend时，撤机失败患者的二氧化碳分压及碳酸氢盐明显高于撤机成功的患者(p＜0.05），撤机成功及失败患者的pH值及氧合无明显差异。(5)NVE对撤机指导价值:在T5时NVE预测撤机成功的ROC曲线下面积为0.84(p＜0.001)，高于NME、EAdi及f/Vt等指标，但差异无统计学意义。如果采用24.1ml/μV为临界值，NVE预测撤机成功的敏感性为0.69，特异性为0.88。
　　 结论:撤机失败患者呼吸中枢驱动增加且神经通气效能和神经机械效能降低，神经通气效能可能是指导撤机的良好指标。

目录

声明

摘要

缩略词表(Abbreviation)

前言

综述

主要实验材料、仪器与试剂

第一部分 负压神经调节辅助通气对呼吸衰竭大鼠实施肺保护性通气的可行性研究

参考文献

第二部分 呼气期EAdi导向的神经调节辅助通气对呼吸衰竭兔实施肺保护性通气的可行性研究

参考文献

第三部分 神经调节辅助通气导向的膈肌功能评价对撤机的指导意义

参考文献

结论

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