我们仔细阅读了“重症肺言”平台2025年1月10日发表的《如何利用呼吸机波形指导参数设置》一文,该文作者详细介绍了常见人机不同步的波形表现及应对方式,并在最后给出了一个双触发的案例分析。在本文中,我们试图对双触发的表现形式作出更系统的总结,并提供该案例的另一种可能解释。当然,这种解释仍需要获得更多的证据支持。双触发(double triggering, DT)也称双切换(double cycling),指两次呼吸机呼吸连续发生,其间没有或只有很短的呼气时间。DT和由此产生的呼吸叠加(breath stacking)会因潮气量、跨肺压和跨血管压增加及肺依赖区域的压力分布不匹配而导致肺损伤。此外,由于持续充气期间的超等长收缩和呼气期间的离心收缩,它也可引起膈肌损伤。
正常触发呼吸机呼吸的方式一般为患者触发(patient triggering)或机器触发(ventilator triggering),但有时也会在没有患者吸气努力的情况下在指令呼吸之外发生不适当的触发,即误触发(false triggering),也称自动触发(auto triggering)。因此,Liao等根据第1次呼吸触发的方式将DT分为3种不同的类型(图1):①患者触发的DT(DT-P),第1个触发点的食道压降低>1 cmH2O;②机器触发的DT(DT-V),第1次呼吸发生在呼吸机设定的时间触发点且没有出现食道压降低;③自动触发的DT(DT-A),第1个触发点出现的时间早于呼吸机设定的时间触发点且没有出现食道压降低。
图1 DT-P、DT-V和DT-A的流量、气道压和食道压波形然而,这种分类方式似乎没有考虑第2次呼吸触发的方式,或者说认为第2次呼吸一定为患者触发。事实一定如此吗?如果我们尝试对这种分类方式进行拓展,可以发现理论上一共存在9种DT类型(表1)。不过,由于现代呼吸机一般具有良好的同步功能,在第1次呼吸(无论何种方式触发)后紧跟着另一次机器触发呼吸的情况似乎不太可能出现。因此,我们可以仿照Liao等的命名方式将DT分为6种类型。即2次呼吸均为患者触发的DT,是最为经典的DT类型,其发生机制为患者的神经吸气时间(TiP)长于呼吸机的吸气时间(TiV),即切换过早(premature cycling),可以导致两种不同后果(图2)。第1种是持续的呼吸肌收缩阻碍了呼吸系统的弹性回缩,限制了呼气峰流量,导致呼气流量轨迹偏离预期(虚线)。第2种是持续的吸气努力逆转了肺泡和回路之间的压力梯度,气流方向反转,导致在没有呼气的情况下第2次触发呼吸机,即DT。这两种人机不同步本质上是相同的,只是由于患者吸气努力大小和持续时间的不同导致了不同的波形表现。即第1次呼吸为机器触发、第2次呼吸为患者触发的DT,最常见的形式为反向触发(reverse triggering, RT)。RT是最近在镇静的重症患者中发现的一种常见的人机不同步现象,其特征是呼吸肌在接受被动的机械充气后发生收缩,常见于从完全被动通气过渡到辅助通气的过程中。RT有多种表型,当呼吸努力较强且持续到第1次呼吸的呼气期时,则有可能发生呼吸叠加,此时表现为DT(图3)。图3 反向触发的波形表现
注:A为PC时的RT伴呼吸叠加;B为VC时的RT不伴呼吸叠加;C为PC时的RT不伴呼吸叠加即第1次呼吸为自动触发、第2次呼吸为患者触发的DT,因此其本质为误触发诱导的反向触发(图4)。与DT-VP只发生在控制通气中不同,DT-AP发生在辅助呼吸和支持呼吸中,因此可以出现在任何通气模式中。DT-AP发生时呼吸机的波形表现与DT-PP几乎完全相同,因此除非有膈肌电活动(EAdi)或食道压(Pes)信号作为确切证据,否则仅从常规波形上二者难以鉴别。注:左为压力辅助通气时由于漏气导致;右为压力支持呼吸时由于心脏振荡导致。即第1次呼吸为患者触发或机器触发、第2次呼吸为自动触发的DT,此前未见文献报道。一般来说,当存在误触发时,其对每次呼吸的影响是一致的,很难出现稳定的DT-PA和DT-VA,但如果误触发恰是由于第1次呼吸的出现导致的,则会出现这种现象。临床上常见于使用Servo呼吸机的高气道阻力患者,由于呼气相明显的流量波动所导致,降低触发灵敏度或将流量触发改为压力触发后通常可以改善(图5)。如果没有相应的临床经验,可能很难与DT-PP或DT-VP相鉴别。图5 呼气流量波动诱导的误触发(左), 调整触发灵敏度后改善(右)即两次呼吸均为自动触发的DT,常由回路/气道/人工气道中的分泌物/冷凝水或回路漏气引起,可以表现为多重触发(图6)。DT-AA虽然从呼吸机波形上较难与DT-PP或DT-AP区别,但可通过排查呼吸回路异常辅助鉴别。图6 回路漏气(吸痰)引起的双触发(左)和多重触发(右)
此案例波形可能为DT-VP或DT-VA,即反向触发或呼气流量波动诱导的误触发。支持DT-VP的证据有:①患者镇静程度较深(第1次呼吸为控制呼吸),容易出现反向触发;②潮气量较低(330 ml),可能会促进反向触发;③作者称延长吸气时间后改善(未见调整后波形)。支持DT-VA的证据有:①若反向触发造成呼吸叠加,意味着患者呼吸努力较强,此时常出现明显的做功转移(work shifting),在容量辅助/控制呼吸中亦称流量饥渴(flow starvation)(图8),但该患者无此表现;②患者气道阻力高(慢阻肺病);③使用Servo呼吸机,显示呼气流量波动。综合分析,该波形表现不能除外呼气流量波动诱导的误触发,因没有EAdi或Pes的证据无法证实。图8 控制呼吸(左)和辅助呼吸伴流量饥渴(右)的波形表现当患者同时满足以下条件时,易出现呼气流量波动诱导的误触发:①高气道阻力;②没有或较弱的自主呼吸;③使用Servo呼吸机;④使用流量触发;⑤使用一定的PEEP。导致这种现象的具体机制不明,但可能与Servo呼吸机的特性有关,在其他品牌呼吸机中尚未观察到(图9)。Servo呼吸机的快速呼气阀能够在呼气开始时瞬间开启到最大,最大程度减少患者在呼气初期的呼气阻力,这时患者大气道内的气体会轻松呼出,而后根据设置的PEEP,调整开启的程度,保证PEEP水平的同时,时刻探测患者的呼气阻力,随之调整(图10)。猜测呼气阀的某种特性可能导致了在高气道阻力患者呼气时流量监测的异常,从而在使用流量触发时容易出现误触发。图9 同一患者使用Servo呼吸机时的呼气流量波动现象(上), 换用其他呼吸机后未再观察到(下)设置的外源性PEEP也会影响呼气流量波动的程度。观察到当PEEP较常规值设置得更低(如0 cmH2O)或更高(如>10 cmH2O)时,呼气流量波动情况均有所改善(图11),猜测可能与此时呼气阀几乎完全打开或完全关闭而非动态调整有关。因此,不应将呼气流量波动的程度作为指导PEEP调节的依据。图11 同一患者PEEP为4 cmH2O时呼气流量波动伴误触发(上)和PEEP为0时无明显呼气流量波动(下)波形另外,当患者病情好转、自主呼吸努力明显增强时,这种呼气流量波动和误触发常明显好转或消失,推测可能与患者潮气量增加、小气道塌陷好转和主动呼气等多种因素导致呼气流量较前明显增加有关。[1] Liao KM, Ou CY, Chen CW. Classifying different types of double triggering based on airway pressure and flow deflection in mechanically ventilated patients[J]. Respir Care, 2011, 56(4):460-466. doi: 10.4187/respcare.00731. Epub 2011 Jan 21. PMID: 21255492.[2] Jackson R, Kim A, Moroz N, et al. Reverse triggering ? a novel or previously missed phenomenon?[J]. Ann Intensive Care, 2024, 14(1):78. doi: 10.1186/s13613-024-01303-4. PMID: 38776032; PMCID: PMC11111438.[3] Itagaki T, Ueno Y, Nakanishi N, et al Reverse triggering induced by endotracheal tube leak in lightly sedated ARDS patient[J]. J Intensive Care, 2018, 6:41. doi: 10.1186/s40560-018-0314-8. PMID: 30065843; PMCID: PMC6064044.[4] Lassola S, Cucino A, Bellani G. Is Reverse-Triggering in Pressure Support Ventilation an Oxymoron? Maybe Not![J]. Am J Respir Crit Care Med, 2024, Nov 25. doi: 10.1164/rccm.202404-0766IM. Epub ahead of print. PMID: 39585754.[5] Mireles-Cabodevila E, Siuba MT, Chatburn RL. A Taxonomy for Patient-Ventilator Interactions and a Method to Read Ventilator Waveforms[J]. Respir Care, 2022, 67(1):129-148. doi: 10.4187/respcare.09316. Epub 2021 Sep 1. PMID: 34470804.中日友好医院呼吸与危重症医学科呼吸治疗师,毕业于四川大学呼吸治疗专业,从事呼吸治疗工作6年。主要研究方向:危重症呼吸支持与气道管理,参与编写专著3部,发表论文2篇,获实用新型专利1项。点击文末【阅读原文】可查看更多“我是RT”内容。
本文仅用于学术内容的探讨和交流,不用于任何商业和推广。临床实践需根据患者的具体情况选择适宜的处理措施。