机械通气时的人机不同步无效触发、触发延迟、双触发、反向触发

2022
05/10

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周兆斌-知行
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反向触发:呼吸机送气通过激活病人的呼吸中枢来触发膈肌收缩,以应对肺部被动充气。如果吸气肌力足够强,可通过呼吸机进行第二次呼吸,造成呼吸叠加。与双重触发不同的是,在反向触发第一次呼吸时,呼吸机触发第一次呼吸,然后病人吸气。

机械通气中灵敏度(sensitivity)合理设定与触发水平有关,当达到设定的触发水平时呼吸机释放出吸气流量,触发阶段有关的不同步类型包括无效的触发,双触发和自动触发以及反向触发等,影响着人机协同。通常的认知里,“触发灵敏度高,呼吸机同步性好”,即触发灵敏度无限接近0或PEEP水平,将有最好的同步性。

但临床上选用的触发水平都会设定在一定范围内,而不是非常接近0。本文就机械通气灵敏度以及触发不同步的情况作一些简单的介绍。

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临床上常用的触发方式有两种类型:压力触发与流量触发。压力触发:呼吸机监测病人管道压力并识别吸气动作的一种方法。

压力触发灵敏度(Pressure sensitivity):当选择压力触发时,气道中的压力降至操作者设定的压力灵敏度值时,就开始一个病人触发的呼吸过程;流量触发:呼吸机监测吸气与呼气流量差从而来判断病人吸气作用力的方法。流量触发灵敏度(flow sensitivity):能够触发呼吸机传输强制或自主呼吸的病人吸气气流值。

01、压力触发

压力灵敏度( pressure sensitivity ): 触发压力灵敏度反映了患者自主吸气触发呼吸机的做功大小。当患者触发呼吸时,呼吸机管道中的压力降至一定的水平,此时呼吸机释出一定流量的气体。感受器常在速接管路的呼气端、吸气端、Y型管位置,故感受器实际感受的是连接管路的压力,而不是气管的压力,更不能反映肺泡压力。

临床上选用触发水平皆在一定的水平,而不是非常接近于零,且触发水平接近于零后,仍有较多患者和呼吸机不同步。如存在PEEP压力流速图形显示异常,呼气末曲线不能降至零,如果仍把触发灵敏度设置于负数水平,病人则需要先克服PEEPi压力才能触发,使呼吸频率加快,会导致患者自主吸气做功。压力触发的同步性差,容易诱发假触发。

1.压力触发的设置和调节:一般为-1~-2cmH2O; 自主呼吸较弱时可降至-0.5~ -1cmH2O;气道压力较高或RR较快时容易导致假触发,可提高至-2~- 3 cmH2O,调整后依旧有较多假触发时,应改变触发方式(如应用流量触发)或应用镇静剂抑制过强的自主呼吸而非进一步降低触发灵敏度,以免增加患者的呼吸做功。

2.影响压力触发的其他因素:如连接管路积水常导致管路和压力抖动,容易导致假触发,肺弹性阻力显著升高,如ARDS、重度肺水肿;PEEPi,见于气道陷闭或阻塞导致的肺过度充气,如COPD、哮喘,或见于呼吸频数过快(如ARDS.肺水肿)、反比通气;气道阻力显著升高,如COPD、哮喘患者。

02、流量触发

流量触发( flow-trigger ),是一种呼吸机上触发呼吸的一种方法,即自主呼吸引起气路内气体流动量增大,达预设值后触发呼吸机送气。

流量触发的方式有两种:

①持续气流方式,即在呼气期,呼吸管路存在较低流量的持续气流,呼吸机输出的气流量和呼出阀排出的气流量相等;若患者吸气,部分气流进人呼吸道,呼出气流量减少,使输出气流量和呼出气流量产生一定的差值,该差值达到预设水平,即触发呼吸机送气,如Draeger Evita、PB系列呼吸机。

②流量直接测定法,即在Y形管和呼吸道之间安装呼吸流量测定器直接测定进人气道的气流量, 达预设触发水平,使呼吸机送气,如VIP Bird、Hamilton Veolar 呼吸机。

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1.流量触发的设置和调节:原则与压力触发基本相同,大约为2L/min。但需强调流量触发的要求随呼吸机的不同而不同,即在一种呼吸机,若其触发水平为1L/min可能相当于另一种呼吸机的2L/min;还有部分呼吸机,流量越高,触发越灵敏。因为在不同呼吸机,流量触发的机制可能不同。

2.影响流量触发的其他因素:流量触发较压力触发的稳定性好,但流量波形抖动也容易导气阀的性能下降,反应时间明显延长。一致假触发,发生机制和影响因素与压力触发类似,包括管路等硬件问题或软件问题。若流量抖动小,不会假触发,但应引起注意;当无管路积水或压力过高、呼吸过快等问题,需考虑呼吸机硬件或软件问题所致。

03、常见的触发不同步

机械通气患者的人机同步时间包括呼吸周期的各个阶段,包括吸气触发、送气维持、屏气、吸呼气转换、呼气等过程,狭义的人机同步是指患者吸气触发和呼吸机送气一致。当患者机械通气时,常因患者、呼吸机以及相关参数的设置等因素影响人机协调性。常见的触发阶段不同步包括无效的努力/延迟触发,自动触发,双触发和反向触发等。

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1.无效触发和触发延迟(neffective effort and trigger delay):它是最常见的异步类型,主要受呼吸肌影响,即呼吸机未能检测到病人的吸气努力,其特点是可监测到跨膈膜压力增加和/或膈肌的电活动。它受多方面因素印象,如呼吸驱动力弱、过度镇静。他们也可能发生与高内源性呼气末正压(PEEPi)  ,或过低的呼吸机触发灵敏度设置。通过流量/时间波形的向下凹陷(表明呼气暂时中断)和压力/时间波形的同时向上凹陷(在某些情况下不明显)  ,呼吸机图形可以检测出无效触发的存在。当插入带有 EAdi 记录电极的鼻胃管时,可以迅速确认无效触发,即膈肌去极化-收缩之后没有触发激活随之而来的系统送气。

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由于呼吸机的内在反应时间及其功能特性,吸气触发器受到延迟尽管如此,在某些情况下,在呼吸肌激活和触发激活之间存在相当大的延迟,即所谓的“触发延迟”。无效触发和触发延迟是相似的异步,因为它们具有相同的机制,尽管产生不同的结果。在无效触发的情况下,呼吸机不提供吸气辅助,在“触发延迟”的情况下,患者在相当长的时间后才激活触发器。

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2.过早的循环(Premature cycling):当呼吸肌舒缩频率大于呼吸机的吸气时,就会发生过早循环。呼吸机结束流量输送,但病人的呼吸努力继续。这种情况在低顺应性患者中更为常见,如呼吸窘迫综合征(ARDS) ,或者在吸气时间设定过短的情况下。此外,这种情况可能导致双重触发:  如果患者的努力超过触发阈值,它可以激活另一次呼吸,产生双重触发。

过早的循环发生在呼气阶段的开始。它可以检测到呼气流量波形一个峰值,但它迅速返回到一个水平接近 0(基线)。气道压力波形(Paw)并不终止于  PEEP  水平,而是画出一个小的凹陷(表明吸气肌肉仍然在工作)。正如EAdi 波形证实的那样,患者膈肌舒张延迟了几十分之一秒。

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3.双触发(double-triggering):其特征是两个连续的呼吸机循环(由患者触发),患者的呼吸努力在第一个呼吸机周期结束时没有完成,并触发了第二个呼吸机周期。在呼吸机的图形上,两次呼吸非常接近时显示了双触发:随着一个触发阶段的结束,下一个触发阶段立即开始。通常双触发被解释为触发器2次激活。但是2次触发器激活EADI波形只能观察到呼吸肌肉的一次收缩。

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当患者的通气需求较高并且呼吸机吸气时间太短时,双触发和过早的循环也可能发生。

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4.自动触发:指一个循环并非由患者吸气努力导致气道压力下降或流量改变而触发。自动触发的发生可能是由于系统中的空气泄漏,或者由于触发敏感性过高。此外,继发于心脏振荡或呼吸机管道积水的气道压力和或流量的变化可以被错误地感知为患者吸气努力。

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自动触发可以发现在呼吸机的波形在吸气同步时没有触发标志(仅一个“被动式”流量时间波形)。EAdi 波形显示的膈肌无收缩证实了这种异步的存在。

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5.反向触发:呼吸机送气通过激活病人的呼吸中枢来触发膈肌收缩,以应对肺部被动充气。如果吸气肌力足够强,可通过呼吸机进行第二次呼吸,造成呼吸叠加。与双重触发不同的是,在反向触发第一次呼吸时,呼吸机触发第一次呼吸,然后病人吸气。确切的因果机制尚不清楚,但这种不同步性在服用大量镇静剂的 ARDS 患者和脑死亡患者中都有发现。反向触发可能导致测量的平台压力的改变,增加耗氧量,和血流动力学的不稳定性。这也可能在呼吸机引起的膈肌功能障碍中发挥作用。

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呼吸机根据设定的时间开始送气(指令通气无触发标志)。十分之一秒之后,病人激活她的吸气肌。这种激活是通过压力-时间波形上的曲线改变检测的,即流动-时间波形显示出轻微凸起。如果有 EAdi 波形,反向触发时呼吸机送气和患者神经活动之间的差异可以被清楚的监测到。

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关键词:
吸气,呼吸机,流量,压力,触发

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