Day71 COPD患者机械通气策略

白蓝黄橙红 2024-01-14 发布于广东

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COPD患者在机械通气时，应以较小的潮气量、较慢的呼吸频率和较高的峰流量为目标，以pH作为滴定目标，而不是以PaCO2为目标。

1.COPD病理生理改变

COPD患者存在慢性气道和肺实质炎症，导致阻塞性细支气管炎、肺实质破坏和肺气肿。气道阻力增加和肺弹性回缩力降低导致气流受限和呼气末气道维持开放的能力受损。反过来，呼气末气道陷闭导致呼气不完全、呼气末残气量增加、肺过度膨胀和auto-PEEP。慢性炎症和肺实质破坏的进展导致气体交换功能受损，从而出现低氧血症和高碳酸血症。

AECOPD时会发生如下与机械通气有关的病理生理变化：

1.呼吸肌负荷显著增加它来自三个方面:①呼吸道阻力增加。②肺泡内空气滞留和内源性PEEP（PEEPi）形成，PEEPi的存在使得患者吸气开始后，必需首先克服PEEPi才能进行肺泡充气，这必然增加吸气肌负荷和氧耗量，出现三凹征，并降低人机的同步性。③过度充气使胸肺总顺应性下降，因为功能残气量（FRC）超过肺总量（TLC）的67%，胸廓对吸气的作用不再是动力，而是阻力；FRC或FRC+潮气量（VT）超过TLC85% 90%，将超过P-V曲线的高位拐点（UIP），总顺应性显著下降，弹性阻力增加。

2.胸廓和横膈顺应性下降这将导致：①呼吸肌疲劳，膈肌供血不足。②呼吸肌处于收缩不利的位置，最终结果是呼吸肌收缩力下降和收缩效率显著降低。

3.呼气受限肺组织过度充气、气道阻力增加和气道陷闭限制呼气过程的完成，并进一步导致吸气负荷的增加。

如果患者存在内源性PEEP或气体闭陷，可能会出现触发困难。这时，即使调整触发灵敏度，仍然可能存在呼吸困难。患者需要降低肺泡压，产生肺泡和口腔的压力梯度，使口腔压高于肺泡压，才可产生吸气。假如存在10cmH2O的内源性PEEP，需要-10cmH2O的力使肺泡压达到0，再加上-1～-2c mH2O的努力，才可产生吸气。所以通过设置PEEP，直到大多数气道不再塌陷，患者只需达到预设水平，就可触发通气。也就是我们需要设置一个合适的PEEP来抵消内源性peep的存在，从而才能使用压力触发。

2.COPD机械通气方式选择

如果COPD急性加重需要机械通气支持，使用无创机械通气可降低COPD患者的死亡率。计划进行择期手术的COPD患者应处于稳定的疾病状态，并应接受最佳的个体化治疗。如急性加重，应推迟手术。然而，即使是病情稳定的COPD患者出现术后肺部并发症（PPC）的风险也会增加4倍。目前尚无COPD患者手术禁忌或PPC风险预测因子的截断值数据。然而，对于FEV1大于60%的COPD患者，即使进行肺切除，出现PPC的风险也较低。

3.COPD机械通气的原则

*使疲劳的呼吸肌得到充分休息

*维持适当的通气量，避免“过度通气”，使动脉血pH值维持在可接受范围，避免过度充气

*尽量选择自主性通气，良好的人机配合，使潮气量和呼吸频率逐渐符合COPD深慢呼吸的特点，间断应用肺开放手法

*控制吸入氧浓度，避免PaCO2升高导致的通气负荷增加

*避免人机对抗，出现时应积极查找原因，避免不加区别的应用镇静剂

*预防VAP

4.无创正压通气在COPD中的作用

无创正压通气(NIPPV)作为治疗COPD合并呼吸衰竭的首选方法已被广泛接受。如果在病程的早期使用，它可以显著减少气管插管及其并发症(如呼吸机相关性肺炎、气管和喉部并发症)。呼气末正压可抵消因呼气气流阻塞而引起的内源性PEEP。吸气时气道正压可增加潮气量，从而减少机械通气缺陷，降低呼吸频率，减少WOB，并改善通气(减少PaCO2)。

5.有创机械通气适应证

主要标准(以下任何一项)

呼吸停止

意识丧失

因躁动需要使用镇静剂

血流动力学不稳定（SBP＜70或＞180mmHg）

心率低于50次/分钟，失去警觉性（Heart rate less than 50 beats/min with loss ofalertness）

呼吸费力

次要标准(以下两项之一)

呼吸频率>35次/min

酸中毒加重或pH <7.25

吸氧情况下PaO2小于40mmHg或PaO2/FiO2小于200mmHg

意识水平下降

6.COPD患者机械通气模式选择

呼吸机上的任何模式均可完成气体交换和缓解呼吸肌疲劳的目标，但可能因COPD患者的病情而异。对于轻症或术后患者，在患者呼吸驱动恢复前，压力支持通气可能不是首选。因此，无论是A/C还是SIMV，都应该以压力或容量为目标。

首选高吸气流速，以减少吸呼比，从而呼气时间更长。如果患者插管后仍有呼吸驱动力，则宜采用PSV或低频率SIMV，因为这不大可能诱发或加重任何先前存在的DH和auto-PEEP。假定控制了COPD患者的呼吸力学后，临床医生必须了解患者的基本情况。

主要的危险是过度通气。临床医生可能会有一种冲动，通过增加呼吸频率和潮气量，试图将COPD患者血气“正常化”。

*部分COPD患者已存在较长时间的CO2潴留，机体已逐渐适应高碳酸血症状态，并通过肾脏等的调节来维持正常或接近正常的pH值

*若使用较大通气量，CO2迅速排出，形成碱中毒，对机体造成严重影响

*必须使用适当的VE，勿出现碱中毒

*PaCO2的下降速度不宜过快；PaCO2的绝对值下降到缓解期水平或较之略高即可

*动脉血pH值较PaCO2的绝对水平对于通气量的调节更重要

*强行使PaCO2恢复正常，将导致通气量超过通气需求，从而抑制自主呼吸能力，一旦停机将导致呼吸肌疲劳，PaCO2的上升和呼吸性酸中毒；脑脊液酸中毒更明显，呼吸驱动增强和呼吸困难，撤机困难和呼吸机依赖

*开始用小潮气量或低压力通气，RR可略快，待患者逐渐适应、肺过度充气好转后，增大潮气量，改用深慢呼吸方式，避免出现碱中毒，使PaCO2达基础水平或略高于基础水平

为了防止出现这种现象，分钟通气量应该以pH值滴定，而不是PaCO2。在COPD的治疗中，选择小潮气量通气有利于预防过度通气。小潮气量限制COPD患者肺泡(平台)峰值压力小于30cm H2O。潮气量越低，吸呼比越低，呼气时间越长，使过度膨胀肺排空。因此，这种方法不太可能诱发COPD患者碱中毒，导致或加重DH和auto-PEEP，或使肺泡过度膨胀。降低呼吸频率和增加吸气流量也会增加呼气时间，促进肺排空。

7.COPD患者PEEP设定

*适当PEEP用于COPD是有效和安全的

*COPD的气流阻塞主要是气道陷闭所致，部分为气道的不可逆阻塞

*PEEP水平正好抵消气道陷闭，将不会增加肺组织过度充气，通过对抗PEEPi和降低气流阻力减少呼吸功，缩短同步时间，改善人机配合

*合适PEEP不超过PEEPi的75％，或气道峰压不升高

*一般6～8cmH20

COPD患者均存在不同程度的PEEPi，在MV时，患者吸气肌收缩的压力首先抵消PEEPi，才能在气道内形成负压，从而触发呼吸机送气，而PEEP通过对抗PEEPi有助于保持小气道的开放，降低呼气末肺泡-气道压差和气道阻力，减少患者吸气初的功耗，另外还可以促进肺内气体的均匀分布和氧的弥散，如PEEP刚好克服气道陷闭（PEEPi的50%～75%），则不会引起气道压和呼气末肺容积的增高；但若PEEP超过该水平，则可导致气道压和呼气末肺容积的增加，对呼吸力学和血流动力学产生不利影响。所以PEEP值的设定非常关键，合理的选择办法是逐渐提高PEEP的水平，通过观察机械通气的因变量的变化，确定最佳PEEP的水平，在定容型模式，增加PEEP后气道峰压和平台压不变或略有降低，达到一定水平后开始升高，则升高前的PEEP为最佳PEEP；在定压型通气，开始潮气量稳定或略有增加，达到一定水平后潮气量开始减小，则减小前的PEEP为最佳PEEP。

8.诊断auto-PEEP

量化auto-PEEP并不是一个精确的过程。不同的肺单位及不同程度的肺阻塞均会造成autoPEEP的变化，auto-PEEP并非均匀分布于整个肺，而是与特定肺单位的气道阻力成正比。在机械通气病人中，可采用多种方法检测auto-PEEP。在一些呼吸机上，可以在呼气结束后暂停2 秒。然而，这种技术只有在病人没有自主呼吸的情况下才有效。然后通过总PEEP减去外源性 PEEP来计算auto-PEEP。这种方法不适用于镇静过深、瘫痪或消瘦的COPD患者。食管压可以避免这一问题，但并不是所有医院的ICU都可以使用。如果患者检测了中心静脉压(CVP)，则可根据胸膜压力(通过CVP或肺动脉导管传递到胸内血管)的较大变化所反映的WOB增加，检测 auto-PEEP。在自主呼吸或辅助呼吸过程中，CVP的大幅降低表明需要一个高的吸气触发阈值来触发呼吸机。PEEPi主要与患者气道阻力增加、肺弹性回缩力下降、呼气时间缩短和分钟通气量增加等有关。

PEEPi的诊断：

*呼吸机流速-时间波形监测示呼气末流速未降为零

*患者出现吸气负荷增大的征象(如“三凹征”等)、人机不协调

*难以用循环系统疾病解释的低血压

*容量控制通气时峰压和平台压的升高

auto-PEEP在装有波形监测的呼吸机上也可以检测到。虽然不容易量化，auto-PEEP在流速波形的呼吸部分很易识别。如果呼气流速在下一次吸气前没有恢复到零，就会出现auto-PEEP。

只要呼吸机的灵敏度设置正确(-1cmH2O或流速触发)，对于那些呼吸驱动强的病人，观察他们的呼吸努力和呼吸机的反应是另一种有用的技术。由于auto-PEEP增加了吸气所需的压力梯度，病人的吸气努力可能无法触发呼吸机，其结果是呼吸中断。与auto-PEEP相关的临床症状(病人自发吸气努力)包括使用辅助呼吸肌肉、肌肉收缩和呼吸驱动力增加。

9.处理auto-PEEP

处理auto-PEEP的基本目标是让呼气时间更长。这可以通过降低呼吸频率或吸呼比(通常是1:3-1:5)来实现，这样可以留出更多的时间来呼气。然而，这种模式可能导致分钟通气量过低导致高碳酸血症、缺氧或酸中毒。从而导致肺血管阻力增加，加剧血流动力学不稳定。如果要解决这个问题，可以使用较高的吸气流速和高峰压力，但这将增加病人的气压伤的风险。

10.应用PEEP

在COPD患者机械通气时使用外源性PEEP有理论上的好处，因为在呼气后期保持小气道开放，因此有可能减少内源性PEEP或auto-PEEP。此外，我们还发现，如果外源性PEEP低于内源性PEEP，不会造成肺泡压力的增加和循环崩溃的出现。

有3个因素决定auto-PEEP：(1)分钟通气量，(2)吸-呼比，(3)呼气时间常数。在3个因素中，分钟通气量是引起DH的最重要因素。因此，COPD患者在机械通气时，应以较小的潮气量、较慢的呼吸频率和较高的峰流量为目标，以pH作为滴定目标，而不是以PaCO2(允许性高碳酸血症)为目标。

11.呼吸形式的选择

由于COPD患者气流阻力增加和死腔量加大，原则上应采用较大VT（潮气量）较慢RR的呼吸方式。但在呼吸衰竭急性加重的情况下，FRC多接近P-V（容积压力曲线）曲线的UIP（upper inflection point,UIP），故初始通气时的VT必须减小。待气流阻力降低，FRC下降后再逐渐增加VT或通气压力。