不同镇静深度对反向触发的影响及临床价值研究

793
研究论著
新医学
2023年11月第54卷第11期不同镇静深度对反向触发的影响及临床价值研究
芦雨 谢永鹏 张倩 李小民
【摘要】 目的 明确不同镇静深度对于反向触发（RT ）人机不同步形式发生率的影响及探讨其临床价值。

方法 纳入需行机械通气的呼吸衰竭患者，根据其RASS 评分分为浅镇静组（RASS 评分−2~0分）和中度镇静组（RASS 评分-4~-3分），通过对气道压（P aw ）、潮气量（V T ）、流量及食道压力（P es ）波形的监测识别RT 。

在记录基线RT 发生率及表型后，分别加深镇静程度后再行组内自身前后比较，比较发生RT 者与未发生RT 者的机械通气时间和ICU
住院时间的差异。

结果 共纳入63例患者，其中浅镇静组28例、中度镇静组35例，2组患者的V T 、pH 、急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ评分比较差异均有统计学意义（P 均< 0.05）。

共有16例在镇静加深前即观察到RT ，基线RASS 评分的升高将增加RT 发生的风险（OR=3.03，95%CI 1.05~8.77，P < 0.05）。

浅镇静组与中度镇静组患者加深镇静后的RT 发生率均高于加深镇静前（P 均< 0.05）。

发生RT 者的机械通气时间短于未发生RT 者（P < 0.05）。

结
论 在机械通气条件下，增加镇静深度可以提高RT 的发生率，并且一定程度上RT 的发生有助于缩短机械通气时间。

【关键词】 呼吸衰竭；人机不同步；反向触发；镇静；机械通气
Study of the effect and clinical value of different sedation depth on reverse triggering Lu Yu △， Xie Yongpeng ， Zhang Qian ， Li Xiaomin.△The Affiliated Lianyungang Hospital of Xuzhou Medical University ， Lianyungang 222000， China Corresponding author ， Li Xiaomin ， E -mail:***************
【Abstract 】 Objective To evaluate the effect of different sedation depth on the incidence of reverse triggering （RT ）， a new form of patient -ventilator asynchrony ， and to explore the clinical value of RT. Methods Patients with respiratory failure requiring mechanical ventilation were divided into the light （RASS score ranged from -2 to 0） and moderate sedation groups （RASS score ranged from -4 to -3） according to RASS score. RT was identified by monitoring the waveforms of airway pressure （P aw ）， tidal volume （V T ）， flow ， and esophageal pressure （P es ）. After recording the baseline incidence and phenotype of RT ， the degree of sedation was deepened and compared within the group before and after deepening sedation. The duration of mechanical ventilation and the length of ICU stay between patients with RT and without RT were compared. Results Sixty -three patients were included ， including 28 in the light and 35 in the moderate sedation groups. There were significant di ff erences in V T ， pH ， and APACHE Ⅱscore between two groups （all P < 0.05）. RT was observed before deepening sedation in 16 patients ， and the increase of baseline RASS score increased the risk of RT （OR=3.03， 95%CI 1.05-8.77， P < 0.05）. The incidence of RT after deepening sedation was significantly higher compared with those
before deepening sedation in two groups （both P < 0.05）. The duration of mechanical ventilation in patients with RT was significantly shorter than that in their counterparts without RT （P < 0.05）. Conclusion Under mechanical ventilation ， increasing the depth of sedation can increase the incidence of RT ， and the occurrence of RT contributes to shortening the duration of mechanical ventilation to a certain extent.
【Key words 】 Respiratory failure ； Patient -ventilator asynchrony ； Reverse triggering ； Sedation ；Mechanical ventilation
机械通气是ICU 中常用的生命支持手段之一，当呼吸机的机械支持与患者自身努力之间的平衡
没有实现时，就会发生人机不同步（PVA ）［1］。

不同步现象常与重症患者的机械通气时间、ICU 住院时间的延长及病死率的升高有关［2-3］。

反向触发（RT ）是在2013年由Akoumianaki 等［4］提出的一种
PVA 的形式。

RT 的生理机制可解释为，在控制通气模式下，呼吸机送气过程诱导患者的呼吸中枢发放新的或与机械通气周期有一定程度偶联的呼吸节律。

因此，RT 最易被理解为一种节律不同步，
DOI ： 10.3969/j.issn.0253-9802.2023.11.006
基金项目：江苏省重点研发计划（社会发展）面上项目（BE20200670）；江苏省卫生健康委医学科研项目（H2019109）
作者单位：222000 连云港，徐州医科大学附属连云港医院（芦雨，李小民）；222000 连云港，南京医科大学连云港临床医学院（谢永鹏，张倩）
通信作者，李小民，E -mail:***************
2023年11月第54卷第11期794新医学
呼吸机送气和患者吸气之间有反复出现的时间延
迟，根据呼吸机压力波形上的延迟偏转，似乎是
由呼吸机“触发”了患者吸气［5］。

Murray等［6］提供
了5种呼吸波形追踪RT的理论描述：①肺充气期
间患者的最大吸气努力；②RT事件期间更大的潮
气量（V T）；③吸气努力导致气道压力（P aw）轻微负下降；④RT事件期间流量急剧增加；⑤RT事
件期间跨肺压力（平均和吸气末）的增加。

诊断RT的“金标准”是通过监测食道压力（P es）在呼吸机送气后出现的负向偏转，识别RT发生时患者产生的自主吸气努力（膈肌收缩）［7］。

Rodriguez等［7］在一项关于在早期ARDS患者中RT的观察性研究发现，RT的发生与给予患者较低的潮气量和较少的阿片类药物剂量相关，且早期RT的发生与患者机械通气时间之间无关，但该研究并没有得出不同镇静深度对于RT的影响，以及RT的存在对ICU中非ARDS患者的临床价值。

目前在国内外的研究中，所有类型的不同步（包括RT）与镇静水平之间的关系还未被充分评估［8］。

因此，本研究拟进一步探究改变镇静深度对于RT发生率的影响，同时进一步明确RT对于机械通气时间、ICU住院时间的临床价值，旨在提高临床医师对RT的早期监测、床边识别及管理能力。

对象与方法
一、研究对象
本研究为一项前瞻性、自身前后对照性研究，
研究对象为2022年5月至11月徐州医科大学附
属连云港医院ICU收治的、行机械通气的呼吸衰
竭患者。

样本量的计算是基于呼吸衰竭机械通气
患者发生RT的预期比例，后者未知，因此，在最
坏的情况下（比例= 0.5），接受0.1的误差范围，
样本量应≥57例受试者。

本研究经徐州医科大学
附属连云港医院伦理委员会批准（批件号：KY-20220414001-01），知情同意书由患者或其授权人在研究开始前签署。

二、纳入、排除、剔除标准
纳入标准：①18~80岁；②符合呼吸衰竭诊断
标准；③预计机械通气时间≥72 h。

排除标准：①孕妇及哺乳期妇女；②存在食
道测压管放置禁忌证（鼻咽部或食道梗阻、严重
心肺疾病、主动脉瘤、严重凝血功能障碍、上消
化道出血、气管食管瘘、食道静脉曲张等）；③使用神经肌肉阻滞剂，有持续神经肌肉阻滞的临床体征或任何已知的神经肌肉疾病（急性炎症性脱髓鞘性多发性神经病、重症肌无力、脊髓侧索硬化等）。

剔除标准：①不符合纳入标准或符合任一项排除标准；②中途拒绝参加本研究；③由于临床干预、转出ICU、技术问题或死亡等其他问题导致上机时间< 72 h或记录中断。

三、研究过程
本研究中所有患者均在病情评估后根据《中国成人ICU镇痛和镇静治疗指南》选择适合的镇静方案［9］。

然后进行Richmond躁动-镇静评分（RASS），将入组患者分为浅镇静组（RASS评分-2~0分）以及中度镇静组（RASS -4~-3分），分别收集患者的一般临床资料，并计算急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ（APACHE Ⅱ）评分。

研究方案具体分为3个阶段，其中第1日包含2个阶段。

第一阶段：记录处于基线镇静深度时两组患者的呼吸波形，该阶段记录时间为30 min。

第二阶段：通过增加原有镇静药物剂量分别加深2组患者的镇静深度，使浅镇静组患者达到中度镇静状态（RASS -4~-2分）、中度镇静组患者达到深镇静状态（RASS -5分），其他呼吸机参数设置均不做调整，随后再次记录30 min的波形。

在增加镇静药物剂量后，再次进行RASS评分，评估患者是否达到本阶段所需求的镇静深度。

第三阶段：在入组的第2、3日，每日分别记录1 h的波形，此阶段患者呼吸机参数及镇静方式均根据病情需要设置，记录阶段不做调整。

所有波形均由研究者及一名ICU专科医师共同识别，最后使用CAD制图软件绘制出所记录到的波形。

对患者的主要观察指标为是否发生RT及其表型（图1），改变镇静深度之后RT发生率的变化；次要观察指标为机械通气时间和ICU住院时间。

四、统计学处理
采用SPSS 25.0进行数据分析。

正态分布的计量资料用表示，组间比较采用独立样本t检验；非正态分布计量资料用M（P25，P75）表示，组间比较采用非参数秩和检验；计数资料采用例
（%）表示，组间比较采用χ2检验，2组患者镇静
2023年11月第54卷第11期795
新医学 加深前后RT 的发生率比较采用配对χ
2检验。

使用Logistic 回归分析RT 发生的风险因素。

P < 0.05为差异有统计学意义。

结 果
一、研究对象一般资料
研究最终纳入63例患者，其中浅镇静组28例、中度镇静组35例。

2组患者的年龄、性别构成、病因分布、呼吸机模式、机械通气时间、ICU 住院时间比较差异均无统计学意义（P 均> 0.05）。

2组患者的呼吸机参数设置结果中，2组患者的V T 、pH 、APACHE Ⅱ评分比较差异均有统计学意义（P 均< 0.05）。

见表1。

二、RT 发生的风险因素分析
为了阐明呼吸机设置和临床变量在所有患者中发生RT 概率的独立关联，纳入APACHE Ⅱ评分、RASS 评分、PEEP 、V T 、FiO 2及血气分析等
风险因素构建Logistic 回归方程，因变量为第一阶段是否发生RT 。

结果显示，在入组患者调控镇静深度前，发生RT 16例（16%），基线RASS 评分的升高将增加RT 发生的风险（OR=3.03，95%CI 1.05~8.77，P < 0.05）。

见表2。

三、镇静深度对RT 发生率的影响
2组加深镇静前的RT 发生率分别为21%（6/28）和29%（10/35）；第二阶段加深镇静后，浅镇静组和中度镇静组患者的RT 发生率分别为54%（15/28）和54%（19/35）。

2组加深镇静后的RT 发生率均高于加深镇静前（P 均< 0.05）。

见表3。

四、RT 与机械通气时间及ICU 住院时间相关性分析
在未改变镇静深度之前，所有患者中发生RT 患者的机械通气时间比未发生RT 患者缩短（P < 0.05）
，发生RT 患者与未发生患者的ICU 住院时间比较差异无统计学意义（P > 0.05）。

见表4。

注：如果在呼吸机送气开始后出现了患者的自主呼吸努力，就将其定义为具有RT 的呼吸。

该图展示了4种RT 表型，
绿色线条表示P es 负向偏转的开始，即患者自发的吸气努力。

A 图为早期RT ：P es 负向偏转发生在呼吸机送气期间，并伴随
无效触发（在蓝色圆圈标记出的P es 负向偏转后，并没有呼吸机送气）。

B 图为中期RT ：患者的自主吸气努力在送气期开始，且最大收缩点发生在呼气期。

C 图包含两种表型，第1次呼吸为晚期RT 伴呼吸堆叠，即P es 负向偏转及整个RT 过程均发生在呼气期，且患者的吸气努力足以触发另一次辅助机械呼吸（黄圈），导致双重触发。

第2、3次呼吸，P es 负向偏转发生在呼吸机送气期间，并且呼吸机触发的呼吸努力持续到了呼气期，同时由于吸气努力的存在导致流量的二次增加（箭头），
也属于中期RT 范畴。

D 图为晚期RT ：患者的自主吸气努力出现在呼气期，且吸气努力也使流量二次叠加（箭头）。

图1 4种不同RT 表型的呼吸波形示例
2023年11月第54卷第11期796新医学
表1 浅镇静组与中度镇静组的一般资料比较
变量浅镇静组（28例）中度镇静组（35例）t/χ2/Z值P值
年龄/岁68.2±4.569.1±6.4-0.652 0.517
男性/例（%）18（64）21（60） 0.121 0.728
病因/例（%） 0.319 0.989
肺部感染10（36）13（37）
COPD急性加重 5（18） 6（17）
多发伤 4（14） 5（14）
外科术后 6（21） 6（17）
心脑血管病变 3（11） 5（14）
呼吸机模式-VAC/例（%）22（79）32（91.4） 2.100 0.147
呼吸机参数
V T/mL391.1±42.0436.9±36.9-4.600 0.001 PEEP/cmH2O8.0（6.0，10.0）8.0（5.0，12.0）-0.078 0.938 FiO2/%46.4±7.849.7±8.2-1.612 0.112血气分析
pH7.5（7.4，7.5）7.4（7.3，7.5）-4.173<0.001 PaCO2/mmHg48.0（25.2，69.2）44.2（40，63.1）-0.570 0.568 PaO2/mmHg74.8±7.1 67.1±25.8 1.678 0.101机械通气时间/d 7.9±1.9 8.6±2.4-1.275 0.207 ICU住院时间/d 9.9±2.3 9.9±2.9-0.032 0.974 APACHEⅡ评分/分17.0（14.0，28.0）25.0（18.0，31.0）-2.843 0.005注：VAC为容量辅助/控制通气；FiO2为吸入氧浓度；1 cmH2O=0.098 kPa；1 mmHg=0.133 kPa。

表3 镇静加深前后RT发生率的比较单位：例
组别镇静加深前
镇静加深后
发生RT未发生RT
浅镇静组（28例）发生RT51未发生RT1012
中度镇静组（35例）发生RT73未发生RT1213
表4 是否发生RT对机械通气时间与ICU住院时间的
影响单位：d
项目
发生RT
（16例）
未发生RT
（47例）
t值P值
机械通气时间7.1±1.8 8.6±2.2 2.4460.017 ICU住院时间8.9±2.710.2±2.5 1.7460.086
讨 论
在每年入住ICU的患者中，超过90%的机械通气患者被认为经历了某种类型的PVA［6］。

RT作为近年被逐渐认识到的一种新类型，其病理生理机制——呼吸夹带，实质是机体呼吸中枢在呼吸机周期性通气影响下对呼吸节律的再次重新调整，以使两者之间暂时保持一种稳定的关系［10］。

导致夹带现象的机制极为复杂，包括慢适应牵张感受器的伸展，迷走神经介导的Herring-Breuer反射持续激活，甚至有学者提出脊髓反射可能也是介导呼吸夹带的因素之一［4］。

表2 RT发生的风险因素分析
变量B值B值标准误Wald χ2值P值OR值OR值的95%CI APACHEⅡ评分 0.830.56 2.200.138 2.280.77~6.80 RASS评分 1.110.54 4.200.040 3.03 1.05~8.77
V T-0.940.970.940.3320.390.06~2.61 PEEP-0.400.410.970.3240.670.30~1.49 FiO2-1.060.69 2.380.1230.350.09~1.33 pH 0.710.38 3.440.064 2.020.96~4.27 PaO2 0.060.290.050.826 1.070.60~1.89 PaCO2 0.530.41 1.690.193 1.700.77~3.76注：因变量为RT的发生与否，各变量按照数值由低至高分别赋值，其中APACHE Ⅱ评分以10分、RASS评分以-1分、V T 以50 mL、PEEP以1 cmH2O、FiO2以10%、pH以0.1、PaO2以20 mmHg、PaCO2以10 mmHg分别为1单位。

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新医学
增加镇静深度是PVA的管理策略，通过抑制患者的呼吸驱动，有效地降低不同步的发生率［11］。

Sottile等［12］发现，与浅镇静相比，深度镇静降低了所有类型PVA的发生率。

但也有研究发现，一些潜在的有害不同步实际上可能会因更深的镇静而加剧，这种效应与增加镇静剂量时吸气肌努力减少和最大吸气流量降低有关［8］。

另有研究显示，深度镇静可消除清醒状态下影响呼吸机相互作用的行为反应或更强的皮质影响，从而促进RT［13］。

RT产生的自主呼吸努力被认为可以直接影响膈肌［14］。

对于完全被动通气的患者，通过RT进行的膈肌收缩可能有助于保留部分肌肉活动和力量，最终缩短呼吸机使用时间［15-16］。

相反，呼气时膈肌偏心收缩可能导致膈肌纤维损伤［17］。

但是RT对膈肌作用最终是导致损伤还是保护仍有争议［18-20］。

本研究中，所有位于基线镇静水平的呼吸衰竭机械通气患者中，有16例可观察到RT不同步现象，发生率为25.4%。

RT作为一种不同步现象，在呼吸衰竭患者中较为常见。

另外，本研究中2组患者的APACHE Ⅱ评分比较差异有统计学意义。

APACHE Ⅱ评分常用于评价ICU患者病情严重程度，分值越高，病情越重。

ICU镇静和镇痛治疗指南中提出，对处于应激急性期或器官功能不稳定的患者，宜给予较深镇静以保护器官功能［9］。

因此，这一结果符合临床诊疗规范。

本研究证实了在第一阶段，入组患者基线RASS评分的增加是RT发生的影响因素。

在第二阶段，分别加深2组患者的镇静程度，2组患者在加深镇静前后的RT发生率比较差异均有统计学意义。

因此，加深镇静可提高RT的发生率。

RT的发生可能代表患者的自主呼吸驱动力开始恢复，可将其解释为从深度镇静到患者触发呼吸的过渡阶段容易出现的现象［21］。

关于镇静药物种类、剂量、给药方式与RT之间的关联仍需更全面的研究。

本研究还显示，在任意或所有阶段2组患者发生的RT，均与机械通气时间的减少有关，表明即使以“不同步”的方式，一定水平的膈肌活动可能具有保护作用，比如防止膈肌失用性萎缩［22］。

实施膈肌保护性通气策略最重要的方法是保持适当水平的吸气努力，同时避免PVA，这需要在临床中强化对吸气努力的监测，并个体化调整通气参数、镇静策略以达到所需的膈肌努力水平［23-24］。

本研究也存在一些不足。

首先，长时间的记
录将提供更可靠的数据。

其次，部分患者RT的监测基于流量和P aw信号分析，与食道压监测相比，这种方法可能对非常小的吸气努力不敏感，因此对RT发生率的估计会低于它的实际值［7］。

最后，本研究样本量相对较少，且为前瞻性研究，不可避免地存在选择偏倚，故研究结果有待进一步大型随机对照研究的验证。

综上所述，呼吸衰竭机械通气患者中可见RT 的发生。

在机械通气条件下，增加镇静深度可以提高RT的发生率，可尝试减轻镇静作为对抗RT 的潜在手段。

而一定程度的RT可预防膈肌失用性萎缩，有助于减少呼吸机使用时间。

参 考 文 献
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（收稿日期：2023-05-06）
（本文编辑：林燕薇）。