人机不同步的监测（2）

人机不同步的监测（2）

重症行者翻译组 姚雯

发生率 

到目前为止评价人机不同步发生率的研究其评估时间均相对较短（从几分钟到24小时）。因此临床中可能低估了人机不同步的发生率。 现有最大规模的研究发现在一个呼吸机撤机中心200名依靠呼吸机呼吸的患者中，超过10%的研究对象存在无效吸气。 Thille等人在62名ICU患者中 发现有15人（24%）人机不同步指数超过了10%，该指数被定义为人机不同步事件除以总的呼吸频率，大部分患者的人机不同步事件为无效吸气。Mellott等人最近的一项研究 发现其研究对象43758次呼吸中有24%伴有人机不同步，这些人机不同步事件大部分为无效吸气。 近来，Blanch等人 通过一种专门对人机对抗进行持续监测的装置发现患者机械通气的整个过程中，人机不同步指数平均为3.4%（四分位间距2.0%-5.8%）。 

影响 

人机不同步对机械通气患者具有重要的临床意义。 有几项研究发现无效吸气与更长时间的机械通气有关。 其他的研究则表明人机不同步会诱发直接与无效吸气及快速动眼睡眠时间比例下降有关的睡眠障碍。 此外，双重触发，其在一个呼气周期内给予了患者双重的潮气量，可能不仅会促进动态肺充气的发生，也会导致呼吸机诱导的肺损伤。Blanch等人在其研究中 就人机不同步对患者预后的影响进行了探讨。 在该研究纳入了50名患者中有6人人机不同步指数超过了10%。 就拔管失败，需要气管切开而需要延长机械通气时间（人机不同步指数大于10%与小于10%者其机械通气时间分别为16天和6天，P=0.061)而言，这些患者的预后相似。 更加有趣的是，即使经过多种调整和校正，人机不同步指数超过10%与ICU死亡率及住院死亡率明显相关。 人机不同步是否会增加患者的死亡率，或者其基金是疾病严重程度的一个生物学标志物，以及减少人机不同步的发生是否会改变患者预后仍然需要进一步的研究。

床旁检测

 即使人机不同步很常见，在日常临床实践中对其进行研究仍然是一个挑战。 对患者与呼吸机的相互作用进行准确评估需要通过一些微创操作测量患者胸腔压力和/或呼吸肌的肌电图。 临床中已经开始使用食管球囊和呼吸肌的肌电图对患者与呼吸机的相互作用进行测定，食管球囊所测得的食管压力可间接反映胸腔压力。 然而，这些装置并没有常规应用在患者的治疗中。因此，临床医生主要依靠体格检查以及查看呼吸机的波形来对人机交互进行评价。我们在下面对目前用于检测人机不同步的几种方法进行了总结。 

气道压力和流量波形

 呼吸机的屏幕上对气道压力、容量以及流量波形进行了实时展示。 这些波形与食管球囊所反映的压力读数相关性良好，但也有出错的时候。 在部分辅助通气模式中，我们可以通过呼吸机的波形发现无效吸气，此时会发现在气道压力发生变化和呼气流量曲线后并没有紧跟着呼吸机进行一次辅助呼吸。当呼吸机的两次充气中间间隔一个比较短的呼气时间时，此时可以观察到双重触发，但是它很难同由反转触发所致的第二个周期辅助呼吸相鉴别（图3）。当呼吸机的触发与心源性振动同时发生时，表明可能发生了自动触发。

根据呼吸机的波形来评判人机对抗也有缺陷（表2） 首先，ICU医生，即使是专家其识别人机对抗的能力也可能有限，他们不一定能简单、可靠、准确地发现患者存在人机对抗。 其次，由于人机对抗随时都有可能发生，而我们不可能对人机对抗进行持续的追踪。再次，一些特殊类型的人机对抗如反转触发并不能单单通过检查呼吸机的压力、流速、容量波形就被发现。 

食管压力 

许多研究中通过食管导管来研究人机对抗，研究人员可通过食管导管直接观察患者的吸气情况。 在这种情况下检测食管压力可以使我们对每一次吸气进行检测，因此有助于我们了解患者与呼吸机之间的同步性和他们彼此的相互作用。 例如，通过食管压力我们可以对反转触发进行描述。 对于使用控制通气模式的深度镇静患者可观察到其食管压力下降的曲线，这可能与呼吸机向肺内充气导致膈肌收缩有关。 如果缺乏食管压力监测，我们不可能发现这一类的人机对抗。此外，我们可以通过实时追踪食管压力和气道压力曲线将每个患者的吸气与呼吸机的通气周期关联起来，因此可以借此发现食管压力下降呼吸机却没有送气的无效吸气（图1）。 

膈肌的电活动 

今天我们已经可以通过装置了多种电极的特殊导管简便连续获得膈肌的肌电图。那些经过处理的信号所反映就是膈肌的电活动（EAdi)。由于测量膈肌电活动相当于直接测定中枢的呼吸驱动，我们可通过它对中枢的吸气和呼气的开始及其持续过程进行监测。  有些研究者使用膈肌电活动对成人和儿童患者的人机不同步、吸气努力及神经机械偶联进行监测。 在使用体外膜氧合治疗肺静态顺应性很低的急性呼吸窘迫综合征这一特殊情况下，Mauri等人 对基于膈肌电活动的人机不同步指数进行了计算，该指数为用基于流速、压力和膈肌电活动所检测的到人机不同步的次数除以根据膈肌电活动所检测到的呼吸频率。 事实上，根据膈肌电活动所监测到的人机不同步的发生率非常高，而其中最具代表性的人机抵抗类型是吸呼气转换提前。 

标准化和专门的自动记录软件 

大多数评价人机不同步的临床研究在脱机状态对患者的呼吸进行分析。而目前对仅能在短的时间内（从数分钟到数小时不等）对正在接受通气的患者进行人机不同步的评估。这就提起了人们研发设计专门对人机不同步进行实时持续监测的软件的兴趣。到目前为止，鲜有研究对这种技术的可行性及其结果进行报道。 

有人根据潮气量、气道压、流速、食管压力的运动方程和肺的弹性及阻力开发了一种监测人机不同步的方法。 这种方法记录了实时反映呼吸肌压力输出和气道压及流速的轨迹。 因此，它可在瞬间实时对患者与呼吸机之间的状态形成一个视觉反馈，因此可以对过多的触发延迟、吸呼气转换延迟和无效吸气进行进行可靠检测。 

2012年，Blanch等人 对一个被设计用于检测无效呼气的软件（西班牙加泰罗尼亚萨瓦德尔市Better Care公司研发）进行验证。 该软件对不同呼吸机的电子输出信号进行了捕捉，并将其所获得的每一个波形与该波形所代表的参数（流速、气道压或潮气量）进行了关联。他们对这些信号进行了标记，并将其转化为特定的标准与格式储存在医院的影像储存与传输系统中以进行分析。 当用专家的评判作为确定人机不同步的金标准时，使用上述方法去识别无效吸气，其受试者工作特征曲线下面积为0.96. 该研究的作者在50名ICU患者中应用了该技术，然后通过软件对其自动获得的7027小时的机械通气中相应8731981次呼吸记录进行了分析并对结果进行了报道。 如上所述，研究人员使用该方法对人机不同步真实发生率及与人机不同步相关临床预后的原始数据进行了报道。 

其他的研究者也提倡对人机不同步进行自动检测。 Sinderby及其同事设计了一种新的反映患者-呼吸机之间相互作用的指数。 他们对膈肌电活动和呼吸机的压力波形进行了手工及软件自动分析，然后对上述两种的波形的不相符的情况进行了定量。 接着他们将一种标准化的自动分析得到的反映人机交互作用的新指数（NeuroSync 指数）与手工分析的结果进行了比较。  该研究的作者发现NeuroSync指数其再测信度与评分信度均较高。 同样的技术也被用于对慢性阻塞性肺疾病接受无创通气的患者急性人机不同步的评估。  在该研究中，无效呼吸驱动的数量与NeuroSync指数显著相关。

 研究视角

 我们可以通过观察膈肌的增厚来对患者的吸气进行识别，因此膈肌超声可能成为一种检测人机不同步的有趣方法。  这需要我们对每次呼吸时呼吸机波形与膈肌的超声信号进行同步。未来需要对这种情况下进行膈肌超声检查的可能益处展开进一步的研究。 

结论 

现在越来越多的证据表明人机不同步与临床预后负相关。我们应当鼓励更多的临床医生注意患者与呼吸机之间的相互作用，并且研发那些能易于我们识别人机不同步的工具也非常有必要。而能专门持续、实时监测人机不同步软件的出现确实让人很兴奋。