机械通气：挽救膈肌？ 2019全国会
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敏感性90%，特异性44%
膈肌超声是ICU中最好的诊断 和动态监测膈肌功能的措施
膈肌超声高度敏感和特异，可准确鉴定膈肌功能障碍导致的呼吸困难
床旁超声
运动幅度 膈肌厚度
膈肌形态
透视和吸 气实验
最大吸气 压（MIP）
测定
…
膈肌CT
膈肌
…
及MRI
肌电
机械通气时，如何拯救膈肌？
膈肌保护性机械通气（Diaphragm Protective Ventilation）： 由于VIDD是机械通气时膈肌去负荷或过度负荷造成的，而通过调节呼
7
VIDD发病机制
●膈肌收缩能力下降 ●膈肌萎缩 ●氧化应激 ●肌纤维重塑 ●肌纤维结构的损伤
各种因素并非独立,而是 相互影响。例如: 氧化应 激可引起肌浆网的损伤,从 而导致钙离子的释放,激活 钙激酶及胱蛋白酶,引起蛋 白及DNA的损伤。
8
诊断方法与治疗
双侧膈肌麻痹
单侧膈肌麻痹
膈肌功能障碍诊断--X线胸片
吸气相：膈肌收缩，膈顶下降， 胸腔容积增大，压力减小 呼吸相：膈肌舒张，膈顶上升， 胸腔容积减小，压力增大
膈肌麻痹—反式呼吸 （胸腹矛盾呼吸）
病因学
机械通气与膈肌
呼吸机相关性膈肌功能障碍 （ventilator-induced diaphragmatic
dysfunction,VIDD）
是指由机械通气、膈肌去负荷所导致的机制尚不明确的膈 肌萎缩、收缩功能障碍，且不能被脓毒症、药物、代谢紊 乱、营养不良、后天获得性神经肌肉病变等所解释的现象
VIDD
机械通气的患者有 20%～30%存在 撤机困难，VIDD 是主要原因之一 。
6
VIDD发病原因
机械通气模式：控制通气是引起VIDD最主要的因素。控制通气时呼吸完全由呼吸机 提供,膈肌处于完全去负荷状态,易发生萎缩、受损,从而导致收缩力下降
机械通气时间：机械通气早期即可引起膈肌功能障碍,并呈时间依赖性。动物模型 研究显示控制通气12h即会出现膈肌收缩力下降，其程度随通气时间延长而加重。 控制通气1d、3d使离体膈肌最大等长收缩力降低分别30％和50％。脑死亡器官捐献 行机械通气的患者，18～72h机械通气后造成膈肌肌纤维普遍萎缩，快肌和慢肌纤 维横截面积分别降低57％和53％
stimulation reduces oxidative stress and upregnlates autophagy in surgery patients undergoing mechanical ventilation：exploratory study[J]．J Transl Med，2016，14(1)：305．DOI：10．1186／s12967016—1060-0．
小结
●有VIDD的意识 ●做好膈肌功能监测 ●采用膈肌保护性通气策略--选用好机械通气方式 及参数时，尽可能保留适当膈肌功能、保持人机 协调（如NAVA、PAV、APRV），并尽早脱机 ●综合治疗是基础
谢谢！
1、Betters JLet a1．Trolox attenuates mechanical ventilation-induced diaphragmatic dysfunction and proteolysis．Am J Respir Crit Care Med，2004，170：1179-1184． 2、Shanely RA，et a1．Mechanical ventilation-induced diaphragmatic attrophy is associated with hcIxidative injury and increased proteolytic activity．Am J Respir Crit Care Med，2002， 166：1369-1374． 3、Maes K，et a1．Leupeptin inhibits ventilator-induced diaphragm dysfunction in rats．Am J Respir Crit Care Med，2007，175：1134—1138．
吸机参数可以改变膈肌的负荷在合适的程度（不太小和不太大），从而 减少隔肌损伤并加快机械通气的撤离
14
吸气不足和过度都会导致 膈肌结构和功能的损伤， 导致呼吸机依赖性，影响 预后。而吸气力大小又与 呼吸机支持力度和镇静深 度呈负相关。要达到一个 合理的吸气努力，就要使 用滴定式的镇静和呼吸机 支持，以防止膈肌损伤。
18
膈肌保护通气机械通气模式选择：其他通气模式
●比例辅助性通气(PAV)：吸气时，呼吸机给患者提供吸气气道压成比例的 辅助压力，而不控制其他呼吸参数（潮气量、吸/呼比等） ●气道压力释放通气（APRV）：患者在较高的CPAP水平上自主呼吸，气道压 力间断、短暂的释放到另一较低的压力水平。 ●适应性支持通气（ASV） ●呼气末正压（PEEP）的作用：较高的PEEP可减少与呼气制动相关的隔肌偏 心收缩活动。必须在开始通气后的24至48小时内实施。
肺容积：肺容积过高是导致VIDD的一个重要因素。肺容积增加引起膈肌初长度缩短 ,导致跨膈压下降、膈肌收缩力下降,从而引起VIDD
膈肌本身的特性：膈肌极易发生废用性萎缩。研究发现膈肌发生废用性萎缩的速度 是其他骨骼肌的8倍
其他因素：脓毒症、药物（glucocorticoid;NMBA）、休克、低氧血症等
物理治疗-膈神经刺激
磁刺激
电刺激
1、eynolds SC，et a1．Mitigation of Ventilator—induced Diaphragm
Atrophy by Transvenous Phrenic Nerve Stimulation[J]．Am J Respir Crit Care Med，2017，195(3)：339—348．DOI：10．1 164／ rccm．201502_03630C． 2、ankowski RT，et a1．Intraoperative hemidiaphragm electrical
2、肺保护：患者本身呼吸驱动决 定通气支持水平，避免通气不足 和通气过度。
3、独特的监测能力：监测Edi， 判断呼吸中枢驱动、呼吸机参数 设置的效果及镇静效果。
4、提高病人舒适度：呼吸肌和呼 吸机受同一个信号（Edi）驱动， 通气支持水平与患者吸气需求相 匹配，促进自主呼吸恢复。
5、减少呼吸肌负荷、判断脱机： 根据EAdi设置通气支持水平，减 少呼吸功，并能指导临床脱机。
机械通气：挽救了膈肌？
山东省省级区域医疗中心 聊城市人民医院重症医学科
吴铁军
拯救
• 呼吸肌包括：肋间肌，膈肌和腹壁肌 吸气肌：膈肌+肋间外肌 呼气肌：肋间内肌+腹壁肌
关于膈肌
膈肌（diaphragm）位于胸腔与腹腔之间的肌肉-纤维结构。其周围为肌腹，中央 为腱膜，又被译为横膈，是机体重要的呼吸肌，占所有呼吸肌功能的60%～80%
结论：NAVA相比PSV能明显提高患者机 械通气人机一致性，相比PCV能明显减 轻机体氧化应激，整体对VIDD影响较小
22
膈肌保护的药物干预
1、使用抗氧化剂预防VIDD是一个重要方向 2、含有维生素E和维生素C的抗氧化剂补充物与对照组相比 可显著缩短病人机械通气时间。 3、抑制蛋白水解系统的活化也是一种靶向治疗的方法 4、机械通气开始前给予亮肽素，可以阻止小鼠膈肌萎缩， 预防膈肌自身收缩力下降
16
膈肌保护通气机械通气模式选择：PSV
短时间的控制机械通气就可以导致 膈肌纤维萎缩，PSV方式缓解VIDD
膈肌保护通气机械通气模式选择：NAVA
NAVA – 神经电活动辅助通气
EDi NAVA是通过监测膈肌电活动，感知患者的实际通气需要， 并根据Edi的强度实时提供一定比例的通气支持
1、改善Baidu Nhomakorabea步性：呼吸机的触发、 维持、转换与患者自身呼吸形式 匹配及通气支持水平由患者本身 呼吸中枢驱动决定。
但在临床应用 中，这个合适 的点在哪儿呢？
膈肌保护性机械通气
1、膈肌保护性通气加速恢复和改善预后 2、首要方法是保持适当水平的膈肌自主呼吸，自主呼吸的优点：在 改善患者神经肌肉功能，血流动力学，肺功能等方面有很多益处 3、避免潜在的有害形式的患者-呼吸机不同步 4、膈肌保护策略需要直接监测膈肌的活动，并调整通气参数以达到 所需的水平。 5、在机械通气后24至48小时内实施，因为大部分膈肌萎缩和损伤发 生在插管后2-3天内。
膈肌超声是ICU中最好的诊断 和动态监测膈肌功能的措施
膈肌超声高度敏感和特异，可准确鉴定膈肌功能障碍导致的呼吸困难
床旁超声
运动幅度 膈肌厚度
膈肌形态
透视和吸 气实验
最大吸气 压（MIP）
测定
…
膈肌CT
膈肌
…
及MRI
肌电
机械通气时，如何拯救膈肌？
膈肌保护性机械通气（Diaphragm Protective Ventilation）： 由于VIDD是机械通气时膈肌去负荷或过度负荷造成的，而通过调节呼
7
VIDD发病机制
●膈肌收缩能力下降 ●膈肌萎缩 ●氧化应激 ●肌纤维重塑 ●肌纤维结构的损伤
各种因素并非独立,而是 相互影响。例如: 氧化应 激可引起肌浆网的损伤,从 而导致钙离子的释放,激活 钙激酶及胱蛋白酶,引起蛋 白及DNA的损伤。
8
诊断方法与治疗
双侧膈肌麻痹
单侧膈肌麻痹
膈肌功能障碍诊断--X线胸片
吸气相：膈肌收缩，膈顶下降， 胸腔容积增大，压力减小 呼吸相：膈肌舒张，膈顶上升， 胸腔容积减小，压力增大
膈肌麻痹—反式呼吸 （胸腹矛盾呼吸）
病因学
机械通气与膈肌
呼吸机相关性膈肌功能障碍 （ventilator-induced diaphragmatic
dysfunction,VIDD）
是指由机械通气、膈肌去负荷所导致的机制尚不明确的膈 肌萎缩、收缩功能障碍，且不能被脓毒症、药物、代谢紊 乱、营养不良、后天获得性神经肌肉病变等所解释的现象
VIDD
机械通气的患者有 20%～30%存在 撤机困难，VIDD 是主要原因之一 。
6
VIDD发病原因
机械通气模式：控制通气是引起VIDD最主要的因素。控制通气时呼吸完全由呼吸机 提供,膈肌处于完全去负荷状态,易发生萎缩、受损,从而导致收缩力下降
机械通气时间：机械通气早期即可引起膈肌功能障碍,并呈时间依赖性。动物模型 研究显示控制通气12h即会出现膈肌收缩力下降，其程度随通气时间延长而加重。 控制通气1d、3d使离体膈肌最大等长收缩力降低分别30％和50％。脑死亡器官捐献 行机械通气的患者，18～72h机械通气后造成膈肌肌纤维普遍萎缩，快肌和慢肌纤 维横截面积分别降低57％和53％
stimulation reduces oxidative stress and upregnlates autophagy in surgery patients undergoing mechanical ventilation：exploratory study[J]．J Transl Med，2016，14(1)：305．DOI：10．1186／s12967016—1060-0．
小结
●有VIDD的意识 ●做好膈肌功能监测 ●采用膈肌保护性通气策略--选用好机械通气方式 及参数时，尽可能保留适当膈肌功能、保持人机 协调（如NAVA、PAV、APRV），并尽早脱机 ●综合治疗是基础
谢谢！
1、Betters JLet a1．Trolox attenuates mechanical ventilation-induced diaphragmatic dysfunction and proteolysis．Am J Respir Crit Care Med，2004，170：1179-1184． 2、Shanely RA，et a1．Mechanical ventilation-induced diaphragmatic attrophy is associated with hcIxidative injury and increased proteolytic activity．Am J Respir Crit Care Med，2002， 166：1369-1374． 3、Maes K，et a1．Leupeptin inhibits ventilator-induced diaphragm dysfunction in rats．Am J Respir Crit Care Med，2007，175：1134—1138．
吸机参数可以改变膈肌的负荷在合适的程度（不太小和不太大），从而 减少隔肌损伤并加快机械通气的撤离
14
吸气不足和过度都会导致 膈肌结构和功能的损伤， 导致呼吸机依赖性，影响 预后。而吸气力大小又与 呼吸机支持力度和镇静深 度呈负相关。要达到一个 合理的吸气努力，就要使 用滴定式的镇静和呼吸机 支持，以防止膈肌损伤。
18
膈肌保护通气机械通气模式选择：其他通气模式
●比例辅助性通气(PAV)：吸气时，呼吸机给患者提供吸气气道压成比例的 辅助压力，而不控制其他呼吸参数（潮气量、吸/呼比等） ●气道压力释放通气（APRV）：患者在较高的CPAP水平上自主呼吸，气道压 力间断、短暂的释放到另一较低的压力水平。 ●适应性支持通气（ASV） ●呼气末正压（PEEP）的作用：较高的PEEP可减少与呼气制动相关的隔肌偏 心收缩活动。必须在开始通气后的24至48小时内实施。
肺容积：肺容积过高是导致VIDD的一个重要因素。肺容积增加引起膈肌初长度缩短 ,导致跨膈压下降、膈肌收缩力下降,从而引起VIDD
膈肌本身的特性：膈肌极易发生废用性萎缩。研究发现膈肌发生废用性萎缩的速度 是其他骨骼肌的8倍
其他因素：脓毒症、药物（glucocorticoid;NMBA）、休克、低氧血症等
物理治疗-膈神经刺激
磁刺激
电刺激
1、eynolds SC，et a1．Mitigation of Ventilator—induced Diaphragm
Atrophy by Transvenous Phrenic Nerve Stimulation[J]．Am J Respir Crit Care Med，2017，195(3)：339—348．DOI：10．1 164／ rccm．201502_03630C． 2、ankowski RT，et a1．Intraoperative hemidiaphragm electrical
2、肺保护：患者本身呼吸驱动决 定通气支持水平，避免通气不足 和通气过度。
3、独特的监测能力：监测Edi， 判断呼吸中枢驱动、呼吸机参数 设置的效果及镇静效果。
4、提高病人舒适度：呼吸肌和呼 吸机受同一个信号（Edi）驱动， 通气支持水平与患者吸气需求相 匹配，促进自主呼吸恢复。
5、减少呼吸肌负荷、判断脱机： 根据EAdi设置通气支持水平，减 少呼吸功，并能指导临床脱机。
机械通气：挽救了膈肌？
山东省省级区域医疗中心 聊城市人民医院重症医学科
吴铁军
拯救
• 呼吸肌包括：肋间肌，膈肌和腹壁肌 吸气肌：膈肌+肋间外肌 呼气肌：肋间内肌+腹壁肌
关于膈肌
膈肌（diaphragm）位于胸腔与腹腔之间的肌肉-纤维结构。其周围为肌腹，中央 为腱膜，又被译为横膈，是机体重要的呼吸肌，占所有呼吸肌功能的60%～80%
结论：NAVA相比PSV能明显提高患者机 械通气人机一致性，相比PCV能明显减 轻机体氧化应激，整体对VIDD影响较小
22
膈肌保护的药物干预
1、使用抗氧化剂预防VIDD是一个重要方向 2、含有维生素E和维生素C的抗氧化剂补充物与对照组相比 可显著缩短病人机械通气时间。 3、抑制蛋白水解系统的活化也是一种靶向治疗的方法 4、机械通气开始前给予亮肽素，可以阻止小鼠膈肌萎缩， 预防膈肌自身收缩力下降
16
膈肌保护通气机械通气模式选择：PSV
短时间的控制机械通气就可以导致 膈肌纤维萎缩，PSV方式缓解VIDD
膈肌保护通气机械通气模式选择：NAVA
NAVA – 神经电活动辅助通气
EDi NAVA是通过监测膈肌电活动，感知患者的实际通气需要， 并根据Edi的强度实时提供一定比例的通气支持
1、改善Baidu Nhomakorabea步性：呼吸机的触发、 维持、转换与患者自身呼吸形式 匹配及通气支持水平由患者本身 呼吸中枢驱动决定。
但在临床应用 中，这个合适 的点在哪儿呢？
膈肌保护性机械通气
1、膈肌保护性通气加速恢复和改善预后 2、首要方法是保持适当水平的膈肌自主呼吸，自主呼吸的优点：在 改善患者神经肌肉功能，血流动力学，肺功能等方面有很多益处 3、避免潜在的有害形式的患者-呼吸机不同步 4、膈肌保护策略需要直接监测膈肌的活动，并调整通气参数以达到 所需的水平。 5、在机械通气后24至48小时内实施，因为大部分膈肌萎缩和损伤发 生在插管后2-3天内。