COPD時(shí)的人機(jī)交互作用

美國凱迪泰醫(yī)療科技有限公司劉大明COPD的病理生理通氣支持的目的是某種程度地減輕呼吸肌負(fù)荷，但如果患者和呼吸機(jī)在相互沖突的目的之間相互爭(zhēng)奪而不是分享呼吸負(fù)荷（這反過來導(dǎo)致NIV[無創(chuàng)通氣]失敗或MV[有創(chuàng)通氣]需求延長），就會(huì)出現(xiàn)相反的效果

呼吸系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)等式

Pmus=(Rrs×V′)+(Ers×V)Ers是呼吸系統(tǒng)彈性，Rrs是呼吸系統(tǒng)阻力，V′是吸氣流速，V是高于功能殘氣量的呼吸系統(tǒng)容積，以上為自主呼吸時(shí)的等式。Paw=(Rrs×V′)+(Ers×V)在被動(dòng)患者控制通氣期間，Pmus=0，呼吸機(jī)提供所需壓力（Paw）Pappl=Paw+Pmus=(Rrs×V′)+(Ers×V)此式為輔助呼吸時(shí)的等式，Pappl施加到呼吸系統(tǒng)的總壓力如果要Pappl保持恒定，決定因素的任何一個(gè)改變（Pmus或Paw）另一個(gè)就必須相反地改變。也就是如果呼吸機(jī)提供的壓力增大，則自主呼吸產(chǎn)生的壓力就相應(yīng)減少，呼吸肌負(fù)荷就減輕；如果呼吸機(jī)提供的壓力下降，則自主呼吸產(chǎn)生的壓力就相應(yīng)增高，呼吸肌負(fù)荷就增加。

氣道壓食道壓流量潮氣量從左到右為患者自主呼吸（PSV0cmH2O）、PSV10cmH2O和20cmH2O時(shí)的呼吸機(jī)圖形。從圖形看到，隨著通氣支持的增強(qiáng)，食道壓負(fù)向擺動(dòng)明顯減小，這表明呼吸功減??；注意這三種情況潮氣量并沒有明顯變化，這說明此時(shí)的通氣支持只是明顯減輕了患者自身呼吸功，患者的呼吸肌得到了更充分的休息。壓力支持通氣的四個(gè)關(guān)鍵方面呼吸機(jī)的觸發(fā)觸發(fā)是指患者吸氣引起呼吸機(jī)反應(yīng)的機(jī)制，這或是通過呼吸機(jī)回路壓力下降（壓力觸發(fā)）或是出現(xiàn)吸氣氣流（流量觸發(fā)）。影響和觸發(fā)相關(guān)的吸氣肌負(fù)荷的主要決定因素是所需變化的程度以及吸氣開始和呼吸機(jī)反應(yīng)之間的延遲。大部分呼吸機(jī)的觸發(fā)靈敏度都可以調(diào)節(jié)，應(yīng)該謹(jǐn)慎確保在不發(fā)生自動(dòng)觸發(fā)的情況下設(shè)定盡可能高的靈敏度。盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，但涉及觸發(fā)的一個(gè)主要問題仍然存在：觸發(fā)不同步。觸發(fā)不同步的原因靈敏度設(shè)置不當(dāng)：這類問題很容易解決，只要把靈敏度設(shè)得盡可能高同時(shí)又不出現(xiàn)自動(dòng)觸發(fā)就可。最常見原因是存在PEEPi（內(nèi)源性呼氣末正壓），它導(dǎo)致觸發(fā)延遲或無效觸發(fā)，明顯增加呼吸功（WOB），此時(shí)調(diào)節(jié)觸發(fā)靈敏度無效。如果調(diào)節(jié)靈敏度不能改善觸發(fā)不同步，那么就應(yīng)該考慮存在PEEPi。過高的PS（壓力支持）：可以導(dǎo)致高潮氣量，高潮氣量反過來可以增加動(dòng)態(tài)過度充氣和PEEPi，由此加重觸發(fā)不同步；但是一定要注意要保證有足夠的PS，否則會(huì)出現(xiàn)通氣量不足，患者得不到有效支持，導(dǎo)致治療失敗。A顯示在呼氣末存在10cmH2O的PEEPi，內(nèi)圈表示存在PEEPi時(shí)的肺泡大小，外圈表示患者吸氣至肺內(nèi)壓為零時(shí)的肺泡大小。在患者吸氣引起肺擴(kuò)張至肺內(nèi)壓為零前，患者所做的呼吸功是無效的，并沒有氣體流入肺臟。B顯示加用8cmH2O的PEEP或CPAP對(duì)抗PEEPi。此時(shí)，患者呼吸無效功明顯減少，在加用PEEP或CPAP之前，患者需克服10cmH2O的無效功，而加用PEEP或CPAP后，僅需要克服2cmH2O（10-8）。

觸發(fā)不同步的解決辦法調(diào)節(jié)觸發(fā)靈敏度。注意在存在PEEPi調(diào)節(jié)觸發(fā)靈敏度無效。使用外源性PEEP或CPAP對(duì)抗PEEPi：使用PEEP可以減少無效呼吸的次數(shù)和降低WOB。降低過高的PS水平：可以有效地減少觸發(fā)不同步；但是還是要強(qiáng)調(diào)在決定降低壓力時(shí)一定要慎重，只能在確定壓力過高確實(shí)導(dǎo)致觸發(fā)不同步時(shí)才能降低，否則過度降低壓力，會(huì)導(dǎo)致通氣不足。確定最佳PEEP的實(shí)用方法目前還沒有可以確定最佳PEEP水平的可靠方法。有創(chuàng)通氣時(shí)可以采用以下實(shí)用方法：從零呼氣末正壓（ZEEP）開始，然后以1-2cmH2O的間隔逐漸增加PEEP直到患者無效吸氣顯著下降或消失。無創(chuàng)通氣時(shí)，在4-7cmH2O范圍內(nèi)，選擇PEEP，就可。我本人比較喜歡選擇較高的6cmH2O。壓力上升斜率或速度（risetime）和吸氣流量壓力上升斜率或速度（risetime）和吸氣流量原則上，risetime越快，呼吸功（WOB）就越小，吸氣開始時(shí)的吸氣流量就越大，這符合COPD患者吸氣初期對(duì)高吸氣流量的需求，另外壓力平臺(tái)維持時(shí)間也可能更長，潮氣量也可能更大些，不過，最大潮氣量可能不是在最快risetime時(shí)，但一定是在較快risetime時(shí)。反之，則相反。COPD患者設(shè)定risetime時(shí)應(yīng)該盡可能快，但如果引起患者不適或者漏氣量增加時(shí)，就應(yīng)該適當(dāng)減慢。壓力支持水平壓力支持水平應(yīng)該合適，必須避免可導(dǎo)致呼吸肌負(fù)荷增加的壓力支持不足以及有加重阻塞患者動(dòng)態(tài)過度充氣和PEEPi風(fēng)險(xiǎn)的過高壓力支持。壓力支持不足和過度可能引起的不良后果如下圖。切換切換呼吸機(jī)從吸氣轉(zhuǎn)為呼氣的過程稱為切換（cycle），也可稱為呼氣觸發(fā)。理想的話，切換應(yīng)該在患者神經(jīng)吸氣結(jié)束時(shí)就發(fā)生，但是實(shí)際上呼吸機(jī)上應(yīng)用的現(xiàn)有主流技術(shù)不可能做到和神經(jīng)吸氣結(jié)束完全同步?？沙霈F(xiàn)兩類切換問題：提前切換（prematurecycle）和延遲切換（delayedcycle）提前切換就是患者吸氣還沒結(jié)束，呼吸機(jī)就切換為呼氣。COPD患者提前切換不是很常見，這里不敘述。延遲切換或切換延遲呼吸機(jī)長時(shí)間加壓進(jìn)入患者呼氣階段被稱為切換延遲。切換延遲可以導(dǎo)致呼氣不同步和WOB增加。切換延遲最常見于呼吸道阻塞疾病。許多呼吸機(jī)在吸氣流量降至峰值流量的25%時(shí)就切換為呼氣。不過，當(dāng)呼吸道阻力增加時(shí)，吸氣氣流曲線也發(fā)生變化，曲線變得擴(kuò)展和平坦（見下圖）。因此，達(dá)到0.25點(diǎn)將延遲，這反過來增加切換延遲的可能。進(jìn)行性氣道阻力（Rrs）水平增加（從正常[5]到嚴(yán)重[20]）的吸氣瞬間流速-時(shí)間曲線的數(shù)學(xué)模型。十字代表著吸氣流量下降至峰值25%的那一刻，相當(dāng)于許多呼吸機(jī)默認(rèn)呼氣觸發(fā)

切換延遲的后果切換延遲的解決辦法使用更靈敏的呼氣觸發(fā)靈敏度（或切換標(biāo)準(zhǔn)）。如果可以設(shè)定最大吸氣時(shí)間的話，則設(shè)定恰當(dāng)?shù)淖畲笪鼩鈺r(shí)間（通常是比較短的最大吸氣時(shí)間）。切換延遲的解決方法(a)呼吸力學(xué)正常。呼氣觸發(fā)（ET）設(shè)定為0.25。切換理想，也就是吸氣流速（V′）在患者神經(jīng)吸氣（tin