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最近最受瞩目的呼吸机新闻是迈瑞SV900呼吸机的AI功能与两组临床医生的知识竞赛。比赛方式非常贴近临床，解读呼吸波形。这是第一次将AI用于呼吸波形解读，有可能会解决非常多的实际问题，所以意义重大。我花了2个小时看了比赛回放。 先说结果：AI表现完美，满分。两组临床医生略有差错。 然而评委的意见非常有意思：评委一致表达了对AI的不满意，认为比赛不公平，考试题目看起来是为AI量身定做的，甚至有可能AI的解读就是答案的来源，所以AI总是满分。 但我觉得AI还是不错的，因为这些题目可能就是来源于真实的临床案例。比如：下图黄色箭头标识的食道压有高频的微小波动，这是心跳带来的压力变化，这种“无关紧要”的细节提示这很可能是一个真实的案例。
下面说下这个“初代”AI的设计思路： AI精力集中于5种人机不同步的情况：无效触发、反向触发、双吸气、流速饥渴、误触发。AI的功能目前也只能识别这5种人机不同步，做得非常完美。 比赛题目也是围绕这5种人机不同步的情况进行，看是AI能够准确的识别人机不同步类型，还是临床医生能够准确识别人机不同步。 比如AI识别出下图黄色箭头标识的“反向触发”。
为什么是反向触发？因为红色箭头是一个控制通气，没有患者吸气造成的流速和压力变化。控制通气还没有结束，还没有呼气，就出现自主呼吸触发的辅助通气，绿色箭头提示控制通气后出现了食道压的降低，提示患者有了自主呼吸。反向触发可以简单理解为呼吸机吹了一下患者，患者有了反映，又跟着吸了一口气。“正向触发”—也就是正常的触发—是患者吸气呼吸机才送气。 下图是“无效触发”，也就是患者有吸气的动作，但是呼吸机没有送气。
上图红色箭头是AI识别出的无效触发位置，此时流速有波动，但是呼吸机并没有给予有效的通气，没有潮气量。黄色箭头提示食道压有降低，提示患者此时有了吸气的动作。所以患者的吸气触发是“无效”的。 下图是双吸气，代表患者连续吸了两口气。
上图红色箭头代表AI识别出双吸气发生的位置，黄色箭头提示在短时间内患者出现两次的自主呼吸，黄色箭头指向的两个小点代表患者触发。所以这是双吸气，不是反向触发。双吸气和反向触发是本场比赛的一个争议点，因为两种波形比较类似，不仅仅是选手不同意AI的看法，两组选手之间也有争议。 下图是流速饥渴：
红色箭头是AI识别出这是一个流速饥渴。黄色箭头代表在吸气时呼吸机压力向下，成了负值，这是流速饥渴最典型的表现。流速饥渴基本都是发生在容量控制通气，设置潮气量明显低于患者实际需求的潮气量。黄色方框处患者实际呼出潮气量1039ml，红色方框处设置潮气量只有430ml。呼吸机给予的潮气量严重不足，所以出现了吸气负压。 下图是一个误触发
AI在红色箭头位置识别出一个误触发，判断的依据是黄色箭头的食道压监测此时并没有出现压力下降，患者并没有出现吸气带来的食道压降低。此时的食道压是升高的，也许是某种原因导致的短时间腹内压升高（比如按压肚子），影响了气道压力变化，被呼吸机误判为一次自主呼吸，给予通气。 上面是5种初代AI能发现的问题，还有一些明显的问题AI是无法判断的。比如下图的峰压升高的原因。
上图红色箭头提示压力突然升高，肯定是有问题的，但是AI在此时并没有提示。这是更为严重和常见的人机不同步现象，一般跟吸气时间设置过长、潮气量设置偏高、患者顺应性较差有关。这个黄色箭头提示吸气时间设置为1.4秒，在临床上来说，这个吸气时间偏长了一点，一般1秒更常用。吸气时间长了的后果就是患者呼气受阻，出现峰压过高报警。此时AI应该有所提示才对。 我个人觉得这个AI设计团队太过保守了，太追求AI的准确性，所以功能做的极其有限，只是针对5个特征非常明显的异常波形。而这几个异常波形的处理非常简单，加深镇痛镇静，打掉自主呼吸，波形就恢复正常了。就算不处理问题也不大，比如最常见的无效触发，如果患者不累，不去管他也行，没必要用太多的镇痛镇静药物。少数情况下需要调节PEEP或者调节触发灵敏度来改善无效触发。漏气、堵管、峰压升高、呼气端堵塞、传感器故障这些临床常见问题的波形也非常有特征性，我觉得可以提供给AI进一步学习。 我觉得目前AI研究方向不应该以“追求准确”为目标，而是追求“更像真人”。大家讨论AI好不好，不是看AI的判断是否正确，而是看AI是否“能够像普通人一样思考”。所以我觉得呼吸机的AI应该是能够根据异常的呼吸波形给出AI自己的判断，同时给出处理的意见，比如建议缩短吸气时间，或者建议加深镇痛镇静，或者建议复查血气分析，甚至是输入血气分析结果后给出治疗建议，虽然不一定对，但这才是临床更想看到的结果。 再说下比赛的方式，评委专家对于AI的偏见是很明显的，因为AI总是全对，“不像真人”，下次比赛可以做个调整。比如三队选手，其中一队选手有AI辅助，另外两队没有AI辅助。除了AI辅助队，评委和其他选手、观众只知道有一个队有AI辅助，但不知道是哪个队。AI辅助队可以提前准备以求“演得更像真人选手”。比赛结果出来以后再宣布哪个队是AI辅助的，然后现场复盘，专家点评AI表现。这种“盲法”对于AI来说更公平，也更能体现出AI给临床“赋能”的特点。 我再讲下比赛最后的临床考题，这个环节AI没有参与。我觉得很可惜，这才是AI应该出现的地方，不怕说错，更多的是学习——会学习会进步的AI才是好的AI。
上图是考题：饮酒后呼吸衰竭的昏迷患者，血气分析非常难。 PH7.129，氧分压66.1mmHg，二氧化碳分压46.4mmHg，乳酸12。 难点不在于代谢性酸中毒的判断，而应该是呼吸性酸中毒的判断。因为患者有原发性的代谢性酸中毒，“应该”出现代偿性的呼吸性碱中毒，此时应该出现二氧化碳分压降低，但是二氧化碳分压却是偏高的，达到46.5。说明患者还有“原发性的呼吸性酸中毒”，原因是什么，也许是心跳呼吸停止导致的，也许是原有的COPD之类的基础疾病导致的，如果分钟通气量正常还有可能是肺栓塞的死腔通气导致的。所以这个血气分析非常难。 第一个问题：呼吸波形什么问题。
四个选项问的是出现了什么样的人机不同步，双触发？反向触发？这个不重要，因为患者跟机器“打架”了，出现什么样的异常波形都可以理解。我们需要从患者的病理生理和呼吸机模式通气原理来判断。 这是一个代谢性酸中毒的患者，他“应该”表现为一个“深慢呼吸”。所以在这个波形中患者潮气量超过1000ml。 如红色箭头所示，呼吸机模式选择的是一个比较生僻的模式DuolLevel。这个模式类似于P-SIMV模式，但是允许患者在高压相有呼气动作。这个模式跟患者更像是“你吸你的，我吹我的”。虽然在打架，但是只是小打小闹，没有出现严重的气道峰压升高——这就是这个波形的问题所在。 如果这个患者选择V-A/C模式，必然会出现流速饥渴和峰压升高的“激烈冲突”。
上图就是选择容控模式的“激烈冲突”，红色箭头是流速饥渴，黄色箭头是呼气受阻的峰压升高报警。 第二个问题：需要如何处理？
答案都不太合适:增加压力，改变吸气时间和呼吸频率、调整镇静药、监测食道压。 但绝大多数医院没有食道压监测，没有食道压监测也必须要解决问题。既然机器和人打架，那就让机器歇一歇，换成自主通气模式，呼吸机不给控制通气，由患者自己决定吸气时间长短和呼吸频率。比如下图同样代谢性酸中毒的患者机械通气波形：
这个患者深慢呼吸，呼吸频率11次，潮气量855ml，使用的是自主通气模式SPONT，所以波形看上去很规律，很舒服，患者不累就行。此时治疗的重点在于纠正代谢性酸中毒。 自主通气模式担心患者通气不足、呼吸停止吗？SPONT模式都有后备通气模式，不怕呼吸停止。患者二氧化碳不算很高，通气量也是没有问题的。所以把DuoLevel模式换成自主通气模式CPAP/PSV更合适。 第三题：放置食道压监测后波形如何解读？
第四题，过了一段时间以后如何解读波形的变化。
这跟第三题还是一样，箭头提示的容量时间曲线潮气量极不规律，人机对抗，通气效率低下，潮气量时高时低。此时相对于调整参数来说，更重要的是复查血气分析，因为还存在一个“不应该出现的呼吸性酸中毒”。如果二氧化碳继续升高，说明通气方面有很大的问题，比如死腔通气。如果二氧化碳降下来了，说明呼吸性酸中毒的病因得到了纠正，可能是插管前通气不足导致的二氧化碳潴留，现在无需太多关心通气的问题。 最后，再做一个小总结:首先，正如标题所说，我认为AI呼吸机的格局还需要进一步打开，当前的AI还是太保守了，很多临床上常见的人机不同步没有办法识别出来，这其实让它的能力大打折扣，所以希望厂家的研发团队能够尽快跟进，让它更全面，更丰富，这样才能成为一个合格的“工具人”。 其次，这是AI第一次出现在呼吸机领域，我认为这是一个好的开头，也是未来发展的方向。AI不知疲倦，能够全天无间歇监测人机不同步，并且记录下来，还能给出优化建议，我认为这点是非常不错的，方向是对的，路也是对的，希望这条路能够越走越宽，AI呼吸机也能够在呼吸治疗领域中真正发光发热。 上期答案：D C B
第三次印刷的小白本，增加大约180页内容 https://k./j43x=UcR |
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