呼吸機(jī)保姆級(jí)入門教程 3:輔助通氣與吸氣觸發(fā)(丁香園呼吸時(shí)間公眾號(hào)版)

上一期的內(nèi)容,我給大家介紹了 SIMV 的基本通氣原理以及在一個(gè)復(fù)雜模式的波形圖上如何一眼看出哪一次呼吸是控制通氣,哪一次是自主通氣。上一期的內(nèi)容中有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)留了一個(gè)懸念,就是關(guān)于輔助通氣。
無論是上期中這個(gè)輔助通氣的概念,還是后面 SIMV 的模式原理的解釋中,都反反復(fù)復(fù)提到了一個(gè)概念,這個(gè)概念叫做:觸發(fā)!?。?/p>
概念解釋:呼氣觸發(fā)其實(shí)并非由患者觸發(fā),而是一個(gè)特定模式下的呼氣指令,是呼吸機(jī)的機(jī)械行為,所以,為了方便大家區(qū)分,我這里所說的觸發(fā),專指狹義的吸氣觸發(fā),而呼氣觸發(fā)在后面的本套材料中均被稱為「切換」,即吸氣切換為呼氣的過程。
好啦,那么我們就要來重點(diǎn)談一談?dòng)|發(fā)的概念了。
某種程度上說,所有的呼吸機(jī)參數(shù)都是呼吸機(jī)指令。但是觸發(fā)的概念有一個(gè)特殊的地方,即患者的參與。

輔助通氣:一種患者觸發(fā)的控制通氣
根據(jù)上圖,我們能夠看到,所謂的吸氣觸發(fā)其實(shí)就是人機(jī)互動(dòng)的一個(gè)最基本的情況,如果患者完全無自主的吸氣努力,那么呼吸機(jī)根據(jù)呼吸頻率設(shè)定(RRset)換算出的呼吸周期,每到一個(gè)時(shí)間點(diǎn),就給一次控制通氣,這就是我們所說的最最狹義的控制通氣(C),也就是咱們說輔助/控制通氣縮寫 A/C 中的?C。
而如果有患者的吸氣努力,那么其原理是,只要呼吸機(jī)監(jiān)測(cè)到患者的足夠的吸氣努力,則給予一次控制通氣。這就是我們所說的狹義的輔助通氣(A),也就是咱們說輔助/控制通氣縮寫 A/C 中的?A。
拓展思考:為什么輔助通氣被歸類到廣義的控制通氣呢?
其實(shí)原因很簡單,所謂輔助通氣,在患者的吸氣努力被呼吸機(jī)監(jiān)測(cè)到后,呼吸機(jī)給的通氣,還是按照控制通氣的參數(shù)給予患者。
也就是說,如果你設(shè)置的模式是 A/C VC,那么這次通氣的標(biāo)準(zhǔn)就是你設(shè)置的潮氣量(VT 或者 TV),反之,如果你設(shè)置的模式是 A/C PC,那么這次通氣的標(biāo)準(zhǔn)就是你設(shè)置的控制通氣吸氣壓力(PC 或者 Pi)。
所以各位可以這樣理解,未來各位在各種呼吸機(jī)的教材、講義、文獻(xiàn)中看到的輔助通氣(A)這么一個(gè)名詞就是一種患者觸發(fā)為條件的控制通氣。
患者觸發(fā)的原理
好啦,那么我們接下來看看呼吸機(jī)是如何監(jiān)測(cè)到患者的吸氣努力的?

圖 2 展示給大家的就是咱們一臺(tái)呼吸機(jī)整體給患者的機(jī)械通氣的一個(gè)流程圖,這個(gè)我覺得大家直接可以看懂,我就不具體解釋了。
那么我們想象,如果患者做了一次吸氣努力,會(huì)發(fā)生什么事情呢?

我們看到,當(dāng)患者開始做吸氣的努力,而這個(gè)努力被呼吸機(jī)監(jiān)測(cè)到,那么呼吸機(jī)就由原本的時(shí)間觸發(fā)變?yōu)榱嘶颊哂|發(fā)。
而患者的努力會(huì)造成 Y 型口處的氣體被患者吸走一部分,于是大家發(fā)現(xiàn) Y 型口處(整個(gè)通氣管路中)體積未變,氣體變少,于是壓力便下降。而呼吸機(jī)吸氣端和呼出端兩端的壓力傳感器會(huì)監(jiān)測(cè)到這種壓力變化。于是,呼吸機(jī)就知道了患者努力了。
可是,事實(shí)是這樣的,由于管路中的冷凝水、患者的某些不自主的動(dòng)作等等很多不可知的原因,都會(huì)造成 Y 型口處的壓力變化,那么我們需要患者達(dá)到足夠大的努力,才認(rèn)為患者努力足夠了,這樣,我們就有了觸發(fā)靈敏度這樣的參數(shù),而以壓力變化為目標(biāo)的觸發(fā)靈敏度,就叫做壓力觸發(fā)(或者壓力觸發(fā)靈敏度)。
打個(gè)比方,我們講壓力觸發(fā)靈敏度設(shè)置為 -2?cmH2O,那么如果患者努力為 -1?cmH2O,那么呼吸機(jī)認(rèn)為患者吸氣努力不夠,則不觸發(fā)吸氣,繼續(xù)按照時(shí)間觸發(fā)進(jìn)行通氣,而如果患者努力達(dá)到或者超過 -2?cmH2O,則認(rèn)為患者努力足夠,于是觸發(fā)吸氣,這是便是患者觸發(fā)中的壓力觸發(fā)。注意:壓力觸發(fā)的負(fù)號(hào)(-)代表方向(即壓力傳感器監(jiān)測(cè)到了壓力變化,而這個(gè)變化的方向是下降),其絕對(duì)值代表患者努力的大小。
重點(diǎn) 1:所謂觸發(fā)靈敏度,其實(shí)是監(jiān)測(cè)到的壓力或流量的變化的大小(流量后面會(huì)說)。
我們來看一個(gè)波形圖(用 Excel 畫的圖,不準(zhǔn)確的地方大家見諒):

大家看到在壓力時(shí)間曲線上,所謂的壓力觸發(fā),大家是可以監(jiān)測(cè)到吸氣起始的一個(gè)瞬間的壓力下降至基線以下的情況。這便是壓力觸發(fā)。
但是,我相信很多人都看到過很多的教材、文獻(xiàn)當(dāng)中提到過的,壓力觸發(fā)當(dāng)今臨床應(yīng)用其實(shí)是較少的,流量觸發(fā)較壓力觸發(fā)更具有優(yōu)勢(shì),那么我們來看看什么是流量觸發(fā)?

這里我們要引入一個(gè)概念:基礎(chǔ)流速。
所謂基礎(chǔ)流速(或稱偏流)即呼吸機(jī)持續(xù)的額外的給出的一個(gè)固定流速的氣體,該流速不受模式、參數(shù)的影響,固定不變,稱為基礎(chǔ)流速。(基礎(chǔ)流速在絕大多數(shù)呼吸機(jī)品牌中固定為 10L/min 不可調(diào)節(jié),某幾個(gè)品牌這個(gè)參數(shù)可以在 1 ~ 9 L/min 之間調(diào)節(jié),各有利弊。)
我們看到,當(dāng)患者未做任何吸氣努力時(shí),呼吸機(jī)流出的基礎(chǔ)流速 10 在經(jīng)過 Y 型口處沒有任何變化,在呼出端排入空氣的流速也為 10,于是吸氣端和呼出端兩端流量傳感器監(jiān)測(cè)到的這個(gè)額外的流速均為 10,那么兩端的差值則為 0,呼吸機(jī)認(rèn)為患者無努力,繼續(xù)時(shí)間觸發(fā)。
而如果患者開始努力吸氣,于是大家會(huì)發(fā)現(xiàn),這個(gè)額外的基礎(chǔ)流速 10 在經(jīng)過 Y 型口處,會(huì)被患者額外吸走一個(gè)流速,我們?cè)O(shè)定這個(gè)被吸走的流速是 ΔF,而我們假設(shè) ΔF = 2,那么這個(gè)基礎(chǔ)流速在 Y 型口處會(huì)損失掉 2,于是呼出端排入空氣的額外的流速就是 8。于是吸入端流量傳感器監(jiān)測(cè)到的額外流速是 10,呼出端監(jiān)測(cè)到的是 8,于是我們可以算出,其差值為 2,即 ΔF 的大小。
那么和壓力觸發(fā)一樣,大家的呼吸機(jī)上面會(huì)有一個(gè)參數(shù)叫做流量觸發(fā)敏感度,當(dāng)我們?cè)O(shè)置一個(gè)觸發(fā)敏感度為 2 時(shí),那么當(dāng)患者吸走的流速 ΔF ≥ 2 時(shí),呼吸機(jī)認(rèn)為患者努力足夠,則觸發(fā)送氣,開始流量觸發(fā)。
于是,我們這里引出今天的第二個(gè)重點(diǎn):
重點(diǎn) 2:無論患者吸氣觸發(fā)是流量觸發(fā)還是壓力觸發(fā),其敏感度均為絕對(duì)值越小觸發(fā)越敏感,絕對(duì)值越大觸發(fā)越遲鈍,適當(dāng)?shù)挠|發(fā)敏感度才是合理的。
拓展思考:患者觸發(fā)靈敏度是越靈敏越好嗎?
當(dāng)然不是,如果患者觸發(fā)靈敏度過于靈敏,有可能會(huì)由于并非患者努力吸氣的其他原因?qū)е掠|發(fā)靈敏度條件達(dá)成,而出現(xiàn)誤觸發(fā)的情況。
反之,如果觸發(fā)靈敏度過于遲鈍,則會(huì)造成患者做了很強(qiáng)的努力,卻無法被呼吸機(jī)察覺,而出現(xiàn)不觸發(fā)的現(xiàn)象。
那么這里,我需要給大家討論一下這個(gè)基礎(chǔ)流速可調(diào)節(jié)的情況。
大家想一想,我們的流量觸發(fā)敏感度這個(gè)參數(shù)考察的是什么?考察的是吸氣端和呼出端兩端流量傳感器監(jiān)測(cè)到的基礎(chǔ)流速的差值,那么我們想一下,我們的基礎(chǔ)流速是 10,那么這個(gè)差值最大是多少?也就是說當(dāng)這個(gè)基礎(chǔ)流速完全被患者吸走時(shí),則是最大,那么此時(shí)吸入端監(jiān)測(cè)到的為 10,呼出端監(jiān)測(cè)到的為 0,于是,差值是 10,那么這就是我們可以設(shè)置的吸氣觸發(fā)靈敏度的最大值(呼出端的流量傳感器不會(huì)監(jiān)測(cè)到負(fù)值的基礎(chǔ)流速,呼出端能監(jiān)測(cè)到的最小基礎(chǔ)流速為 0)。
那么大家想,如果這個(gè)基礎(chǔ)流速可以在 1 ~ 9 之間調(diào)整,那么如果我設(shè)置基礎(chǔ)流速是 3,而吸氣觸發(fā)設(shè)置為 4,大家看看會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
1.?如果患者吸氣努力是 1,那么吸入端監(jiān)測(cè)到 3,呼出端監(jiān)測(cè)到 2,差值 1,小于 4,不觸發(fā);
2.?如果患者吸氣努力是 2,那么吸入端監(jiān)測(cè)到 3,呼出端監(jiān)測(cè)到 1,差值 2,小于 4,不觸發(fā);
3.?如果患者吸氣努力是 3,那么吸入端監(jiān)測(cè)到 3,呼出端監(jiān)測(cè)到 0,差值 3,小于 4,不觸發(fā);
4.?如果患者吸氣努力是 4,那么吸入端監(jiān)測(cè)到 3,呼出端監(jiān)測(cè)到 0,差值 3,小于 4,不觸發(fā);
5.?如果患者吸氣努力是 5,那么吸入端監(jiān)測(cè)到 3,呼出端監(jiān)測(cè)到 0,差值 3,小于 4,不觸發(fā);
……
大家會(huì)發(fā)現(xiàn),由于我把基礎(chǔ)流速設(shè)置為了 3,所以,無論患者如何努力,機(jī)器監(jiān)測(cè)到的吸入端和呼出端的基礎(chǔ)流速差值最大是 3,永遠(yuǎn)也無法達(dá)到我們?cè)O(shè)置的敏感度 4,于是呼吸機(jī)永遠(yuǎn)監(jiān)測(cè)不到患者的努力,于是呼吸機(jī)永遠(yuǎn)給予患者時(shí)間觸發(fā)。
那么,你們發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題沒有,如果吸氣流量觸發(fā)敏感度 > 基礎(chǔ)流速,那么我們相當(dāng)于關(guān)閉了患者觸發(fā)吸氣這件事情,即關(guān)閉了輔助通氣,只剩下了純粹的控制通氣。
那么我們就知道了,在一些品牌的呼吸機(jī)上,這個(gè)吸氣觸發(fā)是可以關(guān)閉的,其關(guān)閉方法有兩種:
1.?調(diào)整吸氣流量觸發(fā)敏感度 >?基礎(chǔ)流速;
2.?A/C 模式下點(diǎn)擊關(guān)閉輔助通氣按鈕(原理同調(diào)整吸氣流量觸發(fā)敏感度 > 基礎(chǔ)流速)。
可惜的是,所謂關(guān)閉吸氣觸發(fā)的這個(gè)功能由于臨床實(shí)際應(yīng)用較少,故很多呼吸機(jī)品牌并不提供這個(gè)功能,所以就發(fā)生了一些品牌呼吸機(jī)是無法關(guān)閉吸氣觸發(fā)的這件事情。
這個(gè)關(guān)閉吸氣觸發(fā)的功能有什么用處?
1.?一系列需要關(guān)閉吸氣觸發(fā)從而保證絕對(duì)的控制通氣的操作:比如測(cè)平臺(tái)壓(Pplat)等等;
2.?胸外心臟按壓時(shí)由于過多的吸氣觸發(fā),大量由于按壓產(chǎn)生的誤觸發(fā)導(dǎo)致呼氣不足即開始了下一次吸氣,造成大量內(nèi)源性 PEEP。
第一種用途中測(cè)量的那些參數(shù),沒有好的辦法,必須關(guān)閉觸發(fā)以滿足測(cè)量到的參數(shù)更加精確的這一目標(biāo)。這里大家就不要糾結(jié)說什么已經(jīng)給患者肌松鎮(zhèn)靜打掉自主呼吸了就絕不可能觸發(fā)了什么的話了,總有你想不到的意外,只有通過肌松鎮(zhèn)靜保證禁止患者觸發(fā)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)人機(jī)對(duì)抗,并且通過禁止觸發(fā)保證不會(huì)由于其他原因造成不該出現(xiàn)的假患者觸發(fā)的發(fā)生,才能保證參數(shù)的精準(zhǔn)。
第二種用途曾經(jīng)有一個(gè)天津的做急診的朋友跟我爭論,他說他可以通過將模式改為 SIMV,這樣做到除了首次觸發(fā)是觸發(fā)控制通氣以外,其他的觸發(fā)都是觸發(fā)自主通氣,于是他把自主通氣時(shí)的 PS 設(shè)置為 0(如果是不能設(shè)置為 0 的設(shè)備盡可能設(shè)置的越小越好)。他的意思是覺得,如果沒有 PS 了,那么觸發(fā)的自主通氣就會(huì)因?yàn)闆]有支持壓力從而并沒有產(chǎn)生真正的通氣,從而解決大量誤觸發(fā)的情況。
思考題
大家覺得這位醫(yī)生的觀點(diǎn)是否正確呢?如果正確您的理由是什么?如果不正確您認(rèn)為他不正確在哪里了?大家可以留言回答,我會(huì)在下一講開篇給出我的觀點(diǎn)。
總結(jié)一下本講的重點(diǎn):
1. 輔助通氣是患者觸發(fā)的控制通氣;
2. 患者觸發(fā)的分類及原理;
3. 所謂觸發(fā)靈敏度,其實(shí)是監(jiān)測(cè)到的壓力或流量的變化的大??;
4. 無論患者吸氣觸發(fā)是流量觸發(fā)還是壓力觸發(fā),其敏感度均為絕對(duì)值越小觸發(fā)越敏感,絕對(duì)值越大觸發(fā)越遲鈍,適當(dāng)?shù)挠|發(fā)敏感度才是合理的;
5. 關(guān)閉患者吸氣觸發(fā)的方法。