摘要:在临床工作中,当对机械通气患者进行雾化治疗时,不同呼吸机模式下,接入不同氧流量雾化后,呼吸机监测的VTi、VTe、Ppeak不同,本研究通过对机械通气患者及体外模拟水肺模型进行研究,探讨不同情况下雾化治疗对呼吸力学指标的影响。本研究通过观察不同机械通气模式下给予患者不同雾化氧流量时呼吸机监测参数的变化表明,在VCV模式下,随着外接雾化氧流量增加,患者VTe、Ppeak均增大,而VTi无显著变化。

机械通气患者常需要雾化吸入治疗。部分呼吸机如PB840、德国Siemens Servo等,未配备雾化功能,只能通过额外的压缩气源驱动雾化。喷射雾化器使用成本低,简单易得,因此被广泛应用。寻找合适的氧流量是目前的研究热点。国内牛艳霞等[1]将51例慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)机械通气患者随机分为3组,分别给予5、7、9 L/min氧流量雾化吸入,监测雾化前及雾化后30 min和1、3、7 d血气分析,以及雾化前和雾化后7 d凝血功能参数的变化。结果显示:氧流量为7 L/min时可明显提高患者的动脉血氧分压(PaO2),降低动脉血二氧化碳分压(PaCO2),且对患者的凝血功能影响较小。目前研究主要侧重于影响雾化治疗效果的因素,如雾化器类型[2,3,4]、雾化器置于呼吸管路的位置[5]、呼吸机设置[5,6,7]等。研究表明,外接氧增加了基础气流,对呼吸力学指标产生影响,容易造成呼吸机触发不良,影响呼吸机供气[8,9]。外接气流可引起呼吸机参数变化,这些变化能否反映患者端真实的变化,国内尚未见相关研究。因此,本研究通过对机械通气患者及体外模拟水肺模型的观察,探讨不同通气模式和呼吸机参数设置下雾化吸入对呼吸力学指标的影响。

1.1 临床研究

1.1.1 研究对象:

选择2016年1月至2018年1月青岛市市立医院重症医学科(ICU)收治的77例需要镇静并进行机械通气的患者作为研究对象。

1.1.2 纳入标准:

机械通气患者伴有痰液分泌不正常及排痰功能不良的急性、慢性肺部疾病,如慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺部感染、各种原因导致长期卧床等,需雾化治疗;Richmond镇静-躁动评分(RASS)-2~0分。

1.1.3 排除标准:

存在气胸、急性左心功能衰竭、支气管哮喘、重度急性呼吸窘迫综合征〔ARDS,氧合指数<100 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)〕;已纳入本研究,治愈后再次入院者。

1.1.4 伦理学:

本研究符合医学伦理学标准,通过青岛市市立医院伦理委员会审批(审批号:2018-020),所有检测均获得患者或家属的知情同意。

1.1.5 研究方法:

将入选患者根据随机数字表法分为容量控制通气(VCV)组和压力控制通气(PCV)组。采用德国西门子SERVS呼吸机(未配备同步雾化功能)、英式一次性成人呼吸管路、喷射性雾化器(产品型号:QP70010);雾化液为德国勃林格殷格翰公司生产的盐酸氨溴索注射液(沐舒坦)4 mL(产品批号:727117)。将喷射性雾化器通过螺旋管接入人工气道,雾化氧源为同一位置的中心供氧。呼吸机参数设置:吸入氧浓度(FiO2)0.35~0.60,呼气末正压(PEEP)5~7 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa),吸呼比1:1.5~2.5,呼吸频率(RR)16次/min。VCV组预设潮气量(VT)为500 mL;PCV组调节预设吸气压力,使仅接雾化装置时呼吸机监测到的VT值等于或略大于500 mL[10]。

1.1.6 数据收集:

记录所有患者入住ICU后基本资料,并计算急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ(APACHEⅡ)。采用RASS评分评估患者镇静情况。记录雾化氧流量分别设定为7 L/min、9 L/min时两种模式下患者雾化前(雾化氧流量为0)及雾化开始后10 min呼吸机监测的气道峰压(Ppeak)、吸入潮气量(VTi)和呼出潮气量(VTe)。

1.2 体外模拟水肺

1.2.1 研究方法:

采用模拟水肺(廊坊玉双仪器设备有限公司)进行体外实验,按呼吸机通气模式不同分为VCV组和PCV组。通过观察水面变化的物理方式得到机械通气患者端的VT。呼吸机、呼吸管路、雾化液均与临床研究中机械通气患者相同。呼吸机参数设置:FiO2 0.30,PEEP 5 cmH2O,吸呼比1:2,RR 16次/min。VCV组分别给予450、550、650 mL预设VT;PCV组分别给予12、16、20 cmH2O预设吸气压力。

1.2.2 数据收集:

观察两组在不同呼吸机参数下给予0(仅接雾化装置)、5、7、9 L/min雾化氧流量开始后10 min呼吸力学指标的变化。雾化期间,采用数码摄像机录像,焦点为模拟水肺,同时记录呼吸机监测的Ppeak、RR、VTi、VTe数值。分别由2位研究者观看录像,统计模拟水肺显示的RR和VT,如两者相差低于5%,则取平均值;如相差高于5%则请第3位研究者观察,分析后作为最终统计值。在不同日期、同一地点重复测定3次。

1.3 统计学分析:

应用SPSS 22.0软件进行统计学处理。计量资料符合正态分布,以均数±标准差(±s)表示,对数据进行方差齐性检验。两组间各指标比较采用两独立样本t检验;组内不同时间点间比较服从正态分布且方差齐,则采用单因素方差分析,VTi、VTe、VT之间的比较采用配对t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床研究结果

2.1.1 一般资料(表1):

表1 不同通气模式和雾化氧流量各组机械通气患者基线资料比较

77例患者均纳入最终分析,其中男性47例,女性30例;年龄92~63岁,平均(75.32±7.21)岁。77例患者中,VCV模式下雾化氧流量7 L/min 20例,9 L/min 18例;PCV模式下雾化氧流量7 L/min 21例,9 L/min 18例。各组患者基线资料比较差异无统计学意义(均P>0.05),说明各组基线资料均衡,具有可比性。

2.1.2 呼吸力学指标(表2)

表2 不同通气模式和雾化氧流量各组机械通气患者雾化前后呼吸力学指标的变化比较(±s)

2.1.2.1 VCV模式:

采用不同雾化氧流量通气后患者Ppeak、VTe均较雾化前显著增加,且随雾化氧流量增加而持续升高,差异有统计学意义(均P<0.05);而雾化前后VTi无明显变化(均P>0.05)。

2.1.2.2 PCV模式:

采用不同雾化氧流量通气后患者VTi均较雾化前显著降低,VTe均较雾化前显著升高,且随雾化氧流量增加而持续降低或升高,差异均有统计学意义(均P<0.05);而雾化前后Ppeak无明显变化(均P>0.05)。

2.2 模拟水肺结果

2.2.1 VCV模式(表3):

表3 VCV模式下不同预设VT各组模拟水肺呼吸力学指标的变化比较

随着雾化氧流量增加,不同预设VT各组模拟水肺显示的VT和呼吸机监测的VTe均持续升高,不同雾化氧流量间差异均有统计学意义(均P<0.05);而呼吸机监测的VTi无明显变化。雾化开始后10 min,在相同雾化氧流量下,不同预设VT各组呼吸机监测的VTi均明显低于模拟水肺显示的VT,VTe均明显高于模拟水肺显示的VT(均P<0.05)。不同预设VT各组呼吸机监测的RR与模拟水肺显示的RR一致。说明VCV模式下外接氧本身不会造成呼吸机RR的误触发。

2.2.2 PCV模式(表4):

表4 PCV模式下不同预设吸气压力各组模拟水肺呼吸力学指标的变化比较

随着雾化氧流量增加,不同预设吸气压力各组呼吸机监测的VTi逐渐降低,VTe逐渐升高,不同雾化氧流量间差异均有统计学意义(均P<0.05);而呼吸机监测的Ppeak无明显变化。雾化开始后10 min,在相同雾化氧流量下,不同预设吸气压力各组呼吸机监测的VTi均明显低于模拟水肺显示的VT,VTe均明显高于模拟水肺显示的VT(均P<0.05)。不同预设吸气压力各组呼吸机监测的RR与模拟水肺显示的RR一致。说明PCV模式下外接氧本身不会造成呼吸机RR的误触发。

3 讨论

雾化治疗本身具有湿化气道、保护呼吸道黏膜的作用,可以缓解支气管痉挛,减小气道阻力,稀化痰液,在机械通气患者中得到广泛应用。持续喷射雾化因使用方法简单、价格低廉而被临床广泛使用。在临床工作中,当对机械通气患者进行雾化治疗时,不同呼吸机模式下,接入不同氧流量雾化后,呼吸机监测的VTi、VTe、Ppeak不同,本研究通过对机械通气患者及体外模拟水肺模型进行研究,探讨不同情况下雾化治疗对呼吸力学指标的影响。

本研究通过观察不同机械通气模式下给予患者不同雾化氧流量时呼吸机监测参数的变化表明,在VCV模式下,随着外接雾化氧流量增加,患者VTe、Ppeak均增大,而VTi无显著变化。在PCV模式下,随着外接雾化氧流量增加,患者VTi减小、VTe增大,而Ppeak无显著变化。为明确这些变化能否反映患者端的真实情况,我们设计了体外模拟水肺实验,结果显示,随着外接雾化氧流量的增大,VCV模式下模拟水肺(患者端)显示的VT逐渐升高,而PCV模式下模拟水肺显示的VT无明显变化。无论是对机械通气患者还是对模拟水肺的研究,随着外接雾化氧流量增加,在VCV模式下VTi无明显改变,VTe明显增加;在PCV模式下VTi明显减小,VTe明显增加。究其原因,VCV模式下呼吸机传感器主要监测VT,外接氧并没有影响呼吸机本身输送的VT,所以VTi无明显改变;外接氧驱动雾化会增大峰流速,产生一定VT,患者端VT为呼吸机本身输送VT与雾化产生的VT之和,因此VT较VTi增加,且使Ppeak增大;氧驱动雾化为持续性,呼吸机监测的VTe为患者端呼出VT与氧驱动雾化产生的气流之和,因此VT较VTe减小。PCV模式下呼吸机传感器主要监测吸气压力,外接氧会增加气道压力,呼吸机为保证压力恒定遂减少呼吸机输送的VT,使VTi较VT减小,从而使VT、Ppeak无明显改变;因为氧驱动雾化为持续性,呼吸机监测的VTe为患者端呼出VT与氧驱动雾化产生气流之和,因此VT小于VTe。临床研究已证实,VT及PEEP选择不当均会加重肺的再损伤[11],诱发呼吸机相关性肺损伤(VILI)[12]。Amato等[11]在一项多中心随机对照临床试验(RCT)中发现,小VT组气道平台压(Pplat)<30 cmH2O,病死率较低,在Pplat持续上升过程中,病死率逐渐升高。因此,对机械通气患者进行雾化治疗时,观察患者端真实的吸气压力和VT尤为重要。

综上所述,VCV模式下外接雾化氧流量增加可导致患者端VT增加;PCV模式下,患者端VT、Ppeak无明显改变。无论是VCV模式还是PCV模式,呼吸机监测的VTi、VTe均不能真实反映患者端的VT。建议在临床工作中可采用PCV模式对机械通气患者进行雾化治疗;若需使用VCV模式,可适当降低预设VT。

(参考文献略)

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