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机械通气成人的镇静、镇痛和呼吸驱动

 一起呼吸鸭 2022-10-04 发布于浙江

 

 Enjoy breathing 


ICU 常用镇静剂对心血管和呼吸的影响概述,机械通气诱导呼吸肌损伤的新概念以及镇静监测和镇静最小化的概念演变,以实现从机械通气中快速解放的目标。

镇静剂在ICU机械通气成人中的应用

机械通气是全球使用最广泛的生命支持形式(Pham等人,2017),因此镇静剂和镇痛药是重症监护病房(ICU)中最常用的处方药之一(Luz等人,2022)。事实上,在ICU入院的过程中,超过90%的患者将被开具镇痛镇静剂(Patel等人,2013)。在ICU中使用镇静剂代表了一种微妙的平衡。一方面,这些药物用于疼痛,抗焦虑和呼吸机同步,但使患者暴露于显着的不良反应,包括谵妄,院内感染和死亡率增加(Devlin等人2018;Shehabi等人,2012)。当代流行病学分析表明,尽管建议不要连续输注苯二氮卓类药物进行镇静,但咪达唑仑是最常用的镇静剂,芬太尼是最常见的阿片类药物(Luz等人,2022)。镇静剂和镇痛药的处方应采用有针对性的方法来精确管理疼痛,激动,谵妄,不动和睡眠的成分(Devlin等人,2018)。在本综述中,我们将讨论ICU常用镇静剂的心血管和呼吸作用。然后,我们将描述机械通气诱导呼吸肌损伤的新概念,特别是膈肌。最后,我们将探讨镇静监测和镇静最小化的不断发展的概念,以实现从机械通气中快速解放的目标。

镇静的心血管影响

镇静剂对心血管有重要影响。了解每种药物的生理作用很重要,以便根据患者的生理状态为患者量身定制镇静策略,并将伤害降至最低(表 1)。
阿片类药物是μ受体激动剂,用于镇痛,但较高剂量可用于镇静。这类药物降低交感神经张力,因此可导致血压和心率降低(Darrouj等人,2009)。
苯二氮卓类药物是γ-氨基丁酸 (GABA) 激动剂,用于诱导和维持镇静作用。虽然从心脏角度来看通常被认为是安全的,但苯二氮卓类药物可导致血压轻度降低并具有轻度负性肌力作用(Darrouj等人,2009;Zakaria 等人,2018)。使用它们的主要限制因素是增强谵妄的风险(Arumugam等人,2017)。丙泊酚的作用机制是相似的。虽然它对心率的影响是中性的,但对血压的影响可能具有血流动力学和临床意义。像苯二氮卓类药物一样,丙泊酚具有轻度负性肌力作用。然而,与苯二氮卓类药物不同,丙泊酚也会降低全身血管阻力并导致静脉扩张,从而减少左心室前负荷(Zakaria等人,2018年;de Wit等人,2016年)。在心脏病患者中,降压作用可能会加剧,因此,在心源性休克患者中通常可以避免(Zakaria等人,2018)。依托咪酯(Etomidate)是另一种用于诱导麻醉的GABA激动剂,对血流动力学具有净中性作用,然而,它可以增强肾上腺皮质功能不全并通过这种机制导致低血压(Thompson等人,2014)。
氯胺酮是一种N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂,引起交感神经张力的剂量依赖性增加。因此,它可能会增加心率,血压和心输出量。然而,在危重患者中,特别是那些患有心脏功能障碍的患者,对氯胺酮的血流动力学反应不太可预测,最终结果可能是心输出量下降(Zakaria等人,2018)。
右美托咪定是一种 α-2 受体激动剂,可在无呼吸抑制的情况下提供轻度镇静,使其成为机械通气患者的有吸引力的选择。然而,它的使用与低血压,心动过缓和心搏停止有关。患有急性失代偿性心力衰竭的人可能具有更高的这些不良事件的风险(Adie等人,2021)。
在药物短缺的情况下,挥发性麻醉剂是一种有吸引力的选择,并且还具有良好的呼吸特征。挥发性麻醉剂通过外周血管舒张以剂量依赖性方式降低血压。这可能导致反射性心动过速,但代偿性反应可能减弱且不足以维持心输出量。挥发物也具有负性肌力作用。这些麻醉剂也可能诱发缓慢性和快速性心律失常(Jerath等人,2020)。

呼吸的控制

呼吸驱动是呼吸中枢的输出,负责二氧化碳(CO2)体内平衡。中枢和外周化学感受器对偏离 CO2 设定点的反应,并向呼吸中枢提供反馈,增加或减少肺泡通气。低氧血症和皮质输入调节这种呼吸驱动反应的强度(Spinelli等人,2020)。吸气努力的持续时间也受到肺机械感受器的影响。当被肺充气激活时,它们会抑制呼吸中心的化学感受器,并有助于终止吸气周期(Spinelli等人,2020),这种反射被称为Hering-Breuer。通气努力是呼吸驱动临床的对应物,取决于吸气流量生成途径的完整性(Vaporidi等人,2020)。给定的呼吸驱动可能会导致非常不同的努力,这取决于呼吸肌的力量或膈肌构象。例如,一些肺气肿和膈肌扁平的患者的呼吸驱动与其产生吸气压力的能力不成比例。相反,某些疾病与高于其代谢需求所需的呼吸驱动有关。在谵妄和肺机械感受器改变的情况下,过度的通气努力可能导致过度通气,并可能导致患者自我造成的肺(P-SILI)或呼吸肌损伤(Brochard等人,2016)。
我们可以在两个患者的例子中说明吸气流量生成途径的破坏。患者 A 具有适当的呼吸驱动反应和正常高的 CO2。该患者正在从急性疾病中恢复,呼吸系统顺应性低,脑通气曲线一致(Vaporidi等人,2020)。如果他们保留了呼吸肌的力量,这可能会导致强烈的吸气努力。在这种情况下,问题不在于呼吸驱动本身,而在于脑通气曲线适应新情况。患者 B 的呼吸驱动反应不正常且二氧化碳水平低。患者B也正在从急性疾病中恢复过来,但在大脑期望通气的程度与肌肉可以提供的通气之间存在分离(Vaporidi等人,2020)。这种解离可能会刺激呼吸驱动,从而压倒肺保护性反射(例如,Hering-Breuer)并导致PaCO2低于酸碱稳态所需的值。因此,患者B可能产生高潮气量和高呼吸频率,最终导致进一步的肺损伤和炎症。

镇静和控制呼吸

ICU中所有常用的镇静剂和镇痛药都会影响呼吸的驱动力(表 1)。保持安全呼吸努力水平的有针对性的策略可能是平衡呼吸肌静止和过度呼吸努力风险的最佳方法(Sklar等人,2021;Goligher 等人,2020a;Goligher 等人. 2018a; Goligher等人. 2020b)。临床实践指南目前推荐阿片类药物作为第一种用于镇痛方法以促进机械通气的药物(Devlin等人,2018)。阿片类药物与较少的患者-呼吸机不同步性相关,因此可能是理想的第一种药物(Goligher等人,2020b)。丙泊酚和苯二氮卓类药物都会引起呼吸抑制,主要是通过降低呼吸努力的幅度(Goligher等人,2020b;瓦斯凯托等人,2014)。鉴于丙泊酚的半衰期较短且致脂潜力较低,优于基于苯二氮卓类药物的镇静策略。
右美托咪定和氯胺酮是有吸引力的用于机械通气患者的药物。与其他药物不同,它们提供镇静、抗焦虑(氯胺酮可能引起反跳性激越)和镇痛,呼吸抑制的发生率更有限(Goligher et al.2020b;Belleville et al.1992;Martinez et al.1985).最后,挥发性麻醉剂的吸入性镇静为控制呼吸努力提供了一种潜在的替代方法。在 ICU 环境中通常使用的剂量下,这些药物促进自主呼吸,呼吸率升高,并相对维持至潮气量减少(Jerath et al.2020).理论上,这种呼吸模式可能增强安全的自主呼吸。需要进一步的研究来更具体地研究镇静剂和呼吸控制的影响,以及如何监测和滴定镇静至生理参数(Sklar et al.2021;Goligher et al.2020b)。

呼吸机诱发的膈肌功能障碍

保护性机械通气是急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 患者和无急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 患者的一种挽救生命的疗法。除了改善气体交换外,机械通气还可能有助于恢复重要器官的血流,改善氧合,逆转肌肉疲劳。相反,机械通气可能对肺和膈肌都有不良影响。虽然呼吸机诱发的肺损伤的机制已被广泛研究,但直到最近,重点才转向机械通气对隔膜和其他呼吸肌的影响。
Vassilakopoulos和Petrof(2004)将呼吸机诱导的膈肌功能障碍(VIDD)定义为与使用机械通气特别相关的膈肌力产生能力的丧失。VIDD的生物学机制不在本评价的范围之内。然而,重要的是要提到机械通气本身不会导致VIDD(Goligher等人,2018b);事实上,通气环境导致辅助不足或过度辅助,不适当的PEEP滴定导致膈肌过度缩短,以及患者与呼吸机同步性差都与隔膜功能障碍有关(Goligher等人,2018b)。由于膈肌功能障碍可能不仅与通气环境有关,还与脓毒症,全身炎症和创伤等其他原因有关,专家最近提出了与危重疾病相关的膈肌无力一词(Dres et al. 2017)。
在机械通气下评估危重患者膈肌功能的最常见方法之一是用超声波测量膈肌厚度(Goligher等人,2015a)。当Goligher等人(2015b)描述在三个学术重症监护病房入院的一百多名患者中膈肌厚度随时间的变化时,几项研究已经将膈肌萎缩与特定患者的机械通气联系起来。通气第一周,44%的患者膈肌厚度减少,44%的患者没有变化,只有12%的患者增加了膈肌厚度。后来,同一作者发表了一项研究 (Goligher et al.2018a),他们评估了191例患者的膈肌厚度,并将膈肌厚度降低与从通气中解放出来(校正风险比,0.69;95%CI 0.54-0.87)、入住 ICU 时间延长(校正持续时间比,1.71;95%CI 1.29-2.27)的概率降低相关联,并发症风险较高(校正比值比,3.00;95%CI 1.34-6.72)。在次要分析中,Sklar等人 (2020) 评估了193例患者的膈肌厚度,并得出结论,低基线膈肌质量与延迟脱离机械通气相关(调整后脱离风险比为0.51;95%CI,0.36-0.74),急性呼吸衰竭风险较高(调整后比值比,1.77;95%CI 1.20-2.61/0.5 mm递减),撤机时间延长(校正比值比,2.30;95%CI 1.42-3.74),住院死亡率升高(校正比值比,1.47;95%CI 1.00-2.16/0.5 mm递减)。最后,一项940患者-天的研究表明,膈肌变化可能(部分)介导了 ICU 存活者呼吸努力与通气持续时间 (p = 0.04)、急性呼吸衰竭并发症风险 (p = 0.04) 和 ICU 存活者 ICU 住院时间 (p = 0.02) 之间的关系 (Goligher et al.2018b)。
还有其他工具可评估不依赖于操作者的膈肌无力(Supinski et al.2018).Demoule 等人 (2013) 使用双侧膈神经刺激引起的气管收缩压力 (Ptr,stim) 评价了85例患者的隔膜。作者得出结论,64%入住 ICU 的患者存在膈肌无力,定义为Ptr,刺激 < 11 cmH2O,与不良预后相关。在另一项前瞻性研究中,79%接受机械通气超过5天的患者观察到膈肌无力,也使用 Ptr 测量,入住 ICU 时和此后每 48-72 h 刺激一次(Demoule et al.2016)。此外,Supinksy等人 (2016) 在60例患者中比较了双侧抽搐模拟后的经膈肌压力与30秒吸气阻断期间的气道压力,发现机械通气患者的两种测量值均显著降低。
足以说明膈肌无力是所有机械通气患者必须解决的问题。而且,不仅要轻轻治疗肺部,还要轻轻治疗膈肌。因此,一个专家小组最近发表了一个概念框架,提出了在维持肺保护性通气的同时减少膈肌无力的策略 (Goligher et al.2020a)。图1总结了肺和隔膜保护性通气的现有建议以及 ATS/ESICM/SCCM 对 ARDS 机械通气患者的最新建议(Fan et al.2017)。

治疗或减少膈肌无力的方法

体外二氧化碳清除:预防膈肌无力的意识有所提高,因为它与不良反应有关。相反,呼吸驱动增加可能导致强烈的吸气努力,并最终对患者自主呼吸产生有害影响。一项研究评价了11只肺健康和损伤的自主呼吸绵羊对 CO2 清除的反应(Langer等人,2014)。虽然健康肺绵羊的 CO2 清除成功减少了每分钟通气量(减少%,84±14,P < 0.001),但一些肺损伤绵羊没有,尽管 CO2 清除百分比较高。作者得出结论,无论临床状况是否相似,个体反应可能不同。与这些发现一致,Mauri等人 (2016) 在8例接受静脉-静脉体外膜肺氧合 (ECMO) 的自主呼吸 ARDS 患者中进行了概念验证随机、交叉方案。作者评估了不同扫描设置下的呼吸驱动,发现体外二氧化碳清除量可能直接影响自主呼吸。呼吸变量,如p0.1、膈肌电活动、肌肉压力、压力时间乘积和峰值跨肺压与二氧化碳提取呈负相关(均为p < 0.001):提取率越高,这些变量越低。可以假设,在可能发生 P-SILI 的患者中,体外 CO2 清除可能是一种替代方法。但是,该策略可能仅限于专业中心,可能与成本和工作量增加相关。
部分神经肌肉阻滞:不是调节呼吸驱动,而是有新的替代方案可以分离呼吸驱动输出和吸气努力。Doorduin等人(2017)提出了有创机械通气患者部分神经肌肉阻滞。作者成功地滴定了罗库溴铵输注,将潮气量和其他呼吸变量降低到肺保护阈值。尽管生理学上很有希望,但这种策略仍然存在局限性:(1)它需要仔细滴定输液,这最终可能会增加医疗保健专业人员的工作量;(2)患者需要深度镇静。因此,虽然它可能会降低P-SILI的可能性,但持续输注低剂量罗库溴铵可能与更坏的以患者为中心的结局有关,包括与深度镇静相关的结局,如前所述。
膈神经阻滞:最近,Pereira等(2022) 发表了一项转化研究,他们将利多卡因双侧经神经束膜给予膈神经。纳入6例 ARDS 猪和9例急性肺损伤患者的动物模型。在猪和人中,双侧膈神经阻滞与驱动压力、膈肌电活动、食管压力波动、潮气量和经肺峰压降低相关(均为p < 0.05)。此外,4头猪的 摆动呼吸(pendelluft )减少,从潮气量的近8%降至0%。尽管作者单次给予利多卡因,但可能插入神经周围导管并滴定局部麻醉剂的输注以部分抑制膈神经活动。在这种情况下,可以减少与深度镇静和神经肌肉阻滞剂相关的并发症。然而,膈神经阻滞对副呼吸肌的影响尚未评估,这种方法需要训练,用超声适当识别颈部结构。
经静脉膈神经刺激和吸气肌训练:如果需要长时间的深度镇静和有创机械通气以将机械通气维持在保护阈值以下,经静脉膈神经刺激和吸气肌训练可能是促进通气撤机和改善患者预后的替代方法。Reynolds等人(2017)在18头镇静和通气的猪中测试了经静脉膈神经起搏疗法,分为三组:(1)交替呼吸起搏的猪,(2)镇静和通气相似但没有起搏的猪,以及(3)无节奏的控制动物。第3组隔膜厚度显著下降,但第1组则没有(0.84 [IQR 0.78-0.89]与1.10 [IQR 1.02-1.24];P =0.001)。在关于经静脉膈神经刺激的最大试验中,Dres等人(2022)将102名患者随机分配到双侧膈神经刺激和标准治疗。成功撤机(治疗组82%对对照组64%,P=0.59)和机械通气天数(治疗组12.7±9.9,对照组14.1±10.8,P=0.50)发生率无差异。尽管以患者为中心的结局为阴性,但最大吸气压的差异(95% CI 11.8 [5-19],P=0.001)应值得对该主题进行进一步研究。

结论

ICU 中的镇静很常见,但其与危重、机械通气患者的相互作用复杂,尚不完全清楚。使用镇静剂需要了解和了解心血管和呼吸效应,以降低不良事件的风险,同时安全地使用镇静剂以达到其预期作用。镇静监测正在不断发展,目前正在进行研究,以更好地了解患者与呼吸机之间的相互作用。过度镇静会加速膈肌损伤,应实施现代通气策略,不仅促进肺功能,还应进行膈肌保护性通气。
内容来源:https:///c/icu/issuearticle/sedation-analgesia-and-respiratory-drive-in-mechanically-ventilated-adults

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