Goligher EC, et al. Intensive Care Med. doi:10.1007/s00134-024-07472-x
膈肌功能是机械通气成功撤机的关键决定因素. 多种因素均造成机械通气患者膈肌功能障碍高发[1]. 特别是膈肌功能障碍可能是因为膈肌活动努力不足或是膈肌收缩过度或是不同步. 这种机制性框架是有创机械期间膈肌保护合理治疗手段的基础(图1). 读者需要知道这些框架是基于现有的生理学和观察数据;膈肌保护性通气对预后的影响尚不明确, 亟需临床实验.
图1 机械通气时实施膈肌保护的步骤. 黑色实心箭头代表吸气后膈肌负荷的时长(从机械性吸气末到神经性吸气末的时间, 定义为峰值Edi的70%)
步骤一: 监测膈肌努力
膈肌活动度并不能通过呼吸机设置精确推断[2]. 因此膈肌保护需要直接监测膈肌活动努力. 测定跨膈肌压力的参考技术是使用食管和胃腔压力的双球囊. 但这种方法需要特定的技术和设备, 目前有更为简单的技术间接测定膈肌活动努力. 用气道闭合压(P0.1)量化的呼吸驱动和膈肌努力相关;低P0.1(< 1 cmH2O)对膈肌活动度低有敏感性和特异性[3]. 简单的屏气动作也能用无创手段评估膈肌努力: 患者的吸气努力对抗闭合的气道时, 膈肌努力的幅度可通过气道压力的负向变化评估(闭合压, Pocc)[4]. 膈肌电活动(Edi)是一项基于肌电的技术手段, 能够持续监测膈肌活动;基于间断测定的神经肌肉耦合(Pocc/Edi)标化的Edi是使用Edi来评估膈肌努力一种简单的方法[5]. 膈肌超声能测定收缩过程中膈肌变厚, 但是测定过程中的噪音和变异度很显著[6].
步骤二: 尽量降低膈肌不活动的时间
膈肌不活动会引起迅速的失用性萎缩和急性线粒体功能障碍, 并导致细胞氧化应激损伤[1]. 机械通气通过增加通气和降低呼吸驱动从而降低膈肌活动[7]. 当动脉二氧化碳水平降至呼吸暂停的阈值, 以及在睡眠, 镇静或是神经系统疾病意识状态降低时可发生膈肌不活动. 因此, 镇静是插管后膈肌活动恢复的关键决定因素[8]. 阿片类药物倾向于抑制神经呼吸冲动的频率, 因此特别容易导致患者膈肌不活动.
为降低膈肌不运动的时长, 尽量减少镇静暴露至关重要. 如果需要连续镇静, 那丙泊酚优于阿片类药物, 但有效充分的镇痛仍然是一个关键的独立目标. 调整镇静需要满足缓解窘迫, 并同时优化膈肌努力和人机同步的既定目标.
如果呼吸机设置的呼吸频率超过了镇静患者内在的神经冲动的呼吸频率, 那么患者非常可能无自主呼吸或无法触发呼吸机[7]. 控制通气模式下尽可能降低设定的呼吸频率能避免低二氧化碳, 刺激呼吸驱动, 从而有助于避免不必要的过度通气相关膈肌不活动. 降低呼吸机支持(吸气压力或气流速)通常能增加膈肌努力从而避免过度辅助. 未来膈肌神经刺激等技术可直接控制膈肌活动, 在没有呼吸驱动的情况下维持规律的膈肌收缩[10].
为防止肺膨胀压力过大维持安全有效通气, 有时需要用神经肌肉阻滞药物保持膈肌和其他呼吸肌肉不活动. 虽然膈肌保护很重要, 肺保护仍然最佳通气的首要因素.
步骤三: 避免过度的呼吸驱动和努力
患者机械通气时转移至自主呼吸时, 吸气努力显著增加[11]. 理论上这可能是因为急性肺损伤和负荷相关膈肌损伤[12]. 一项研究发现膈肌收缩活动度不足和过度均和机械通气时间延长相关[13], 提示过度努力对预后有害.
通过调整呼吸机的吸气支持水平包括吸气压力和气流速可以控制呼吸驱动和努力. 增加或降低呼气末正压(PEEP), 根据呼吸力学和膈肌状况的改变可以降低驱动和努力[11]. 虽然低氧血症对呼吸驱动的刺激相较而言较弱, 但提高吸氧浓度能降低部分患者的驱动. 如果滴定呼吸机无效, 那也可使用镇静缓解过度的呼吸驱动;丙泊酚比阿片类药物在降低驱动和努力方面更为有效[9]. 对于体外生命支持的患者, 增加气流速是降低呼吸驱动和努力高度有效的手段[11]. 需要进一步的研究证明体外CO2清除技术对早期安全自主呼吸和膈肌保护的益处.
步骤四: 维持人机同步
如果呼吸机转换至呼气相时膈肌主动收缩, 那在其收缩时会被迫伸长. 这种“伸长的”(离心性)收缩可在各种人机不同步时发生, 根据收缩力的不同可导致急性膈肌损伤和无力[14]. 最近一项临床研究表明长期暴露于这些负荷状况可导致进行性膈肌功能障碍[15].
为避免膈肌的离心性肌肉损伤, 需要密切监测神经和机械呼气相保持很好的同步性(图1). 流速波形在早期呼气相出现不规则的波动提示抵抗呼气期气流的膈肌努力. 监测呼吸努力可明确吸气努力持续时间, 有利于监测呼气不同步. 根据呼吸模式的不同, 增加潮气量或吸气时间, 或是降低呼气转换流速阈值有助于优化呼气同步避免离心性负荷.
步骤五: 遵循循证的脱机策略
也许保护膈肌免受呼吸机相关医源性损伤的最佳手段是在最早机会时给患者脱机. 识别是否可脱机, 尽量降低镇静, 并实施脱机试验的系统性手段可加速患者脱机和转出ICU. 治疗引起呼吸衰竭的病因, 预防和治疗医源性并发症(呼吸机相关肺炎, 谵妄, ICU获得性肌无力)同样也能通过降低机械通气时长从而促进膈肌保护.
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