浅谈MAQUET呼吸机NAVA新技术进展

2017-09-15 16:01谢卫华黄二亮
临床医学工程 2017年9期
关键词:人机电信号呼吸机

谢卫华,黄二亮

(广州市妇女儿童医疗中心 设备部,广东 广州 510623)

浅谈MAQUET呼吸机NAVA新技术进展

谢卫华,黄二亮

(广州市妇女儿童医疗中心 设备部,广东 广州 510623)

机械通气是治疗急慢性呼吸衰竭的重要支持治疗手段。传统机械通气模式由于存在人机不同步的问题导致肺部损伤等风险。近年来,神经调节辅助通气模式取得较大进步。本文介绍了此通气模式的工作原理、工作方式、适用范围及采用此工作模式时的禁忌和注意事项。

机械通气;神经调节辅助通气模式;工作原理;工作模式

机械通气是治疗急慢性呼吸衰竭的重要支持手段,但是传统机械通气模式仍然面临困境,如存在明显人机不同步、呼吸肌肉负担加重、脱机困难等,从而导致机械通气时间和住院时间延长。为满足临床的应用需求,技术在不断地改进和优化。由MAQUET公司生产的SERVO-i及2016年最新发布的SER VO-U/N两款超高档呼吸机系统在技术上实现了当今先进的神经调节辅助通气 (neurally adjusted ventilatory assist,NAVA),更好地感应患者的呼吸需求,减少人机对抗。

NAVA是由加拿大多伦多St.Michael医院的Christer Sinder by教授发明,完全改变了过去的机械通气治疗的理念和方式。传统的机械通气均是通过传感器监测患者气道内压力或流速的变化感知呼吸机进而同步辅助通气治疗,因此必须依靠传感器等部件来反馈信号。而当传感器发生漂移、延时等,则不能很好地反映患者呼吸中枢的需要,进而呼吸机的机械通气会存在一定的偏差及人机对抗、通气不足等问题。

1 NAVA的工作原理

NAVA是由膈肌电信号控制通气[1]的一种新型机械通气模式。在NAVA模式下,呼吸机根据患者的膈肌电信号提供通气支持,其呼吸频率、吸气触发、吸气上升速度、压力支持强度、吸呼气切换标准均由膈肌电信号控制。因此,该呼吸模式能够明显改善人机协调,避免因泄漏、内源性PEEP等因素造成的误触发或触发失效,并且提供最佳的呼吸支持水平,减少呼吸肌疲劳或呼吸肌废用性萎缩的发生。

1.1 传统通气模式及NAVA触发原理 在NAVA模式下,通过对患者膈肌电信号 (Edi)的监测触发呼吸机,改变了原先在整个呼吸过程中信号链最末端所监测到的压力或流量的改变而触发呼吸机的方式,因此减少了在信号链传导过程中出现的触发延迟、触发失效等情况,即使存在着严重的泄露情况,呼吸机依然能够最大程度地与患者保持非常良好的同步性,同时NAVA模式会根据患者自身的膈肌电信号提供通气支持水平,通过监测膈肌收缩时动作电位变化实施与呼吸机通气的连接,省略了传统呼吸机待膈肌动作电位后膈肌收缩、胸廓及肺扩张,并监测由此在呼吸环路产生的气流、压力及容量变化,反馈给呼吸机的过程[2],神经通气偶联图见图1。

图1 神经通气偶联

在NAVA模式下患者也会根据得到的支持水平来调节自身膈肌电信号的强弱,形成整个反馈调节系统,真正达到顺应患者自身的呼吸需求,可有效地降低气道峰压且有利于实现早期拔管。此外,在传统整个通气过程中,也可通过放置Edi导管监测患者膈肌电信号了解患者的呼吸需求情况,及时地发现呼吸功能改变与病情变化,便于医生及时处理。1.2 NAVA的工作方式 NAVA的工作流程 (见图2)简单概述为EAdi信号的感知、传输和反馈过程[3]。即先收集EAdi膈肌电信号,并通过传感器将信号传送至安装有NAVA相应软件的呼吸机,呼吸机感知这些信号后,根据预设的触发范围和支持水平给予通气支持,当患者的EAdi信号强度达到预设的触发水平时则启动一次通气。于是整个呼吸周期的启动是直接完全基于患者呼吸中枢驱动,包括患者吸呼气切换。而动力大小由患者实际的通气需要决定。从理论上讲,NAVA可保证呼吸机对患者合理通气水平的支持,最大限度地提高人机协调性。

图2 NAVA的工作流程

膈肌电活动信号EAdi(electrical activity of the diaphragm)简称Edi,准确反映患者的实际呼吸负荷,直接监测中枢神经系统情况,提供可靠的临床信息。Edi导管的构造 (见图3):内腔可供胃管使用,可供灌食流质;由10个电极探测Edi(其中一个为定位,其他为收集患者膈肌电信号)和食管ECG;另外还含有钡线以供X线检查。

图3 Edi导管的构造

NAVA通气前,首先通过Edi模块连接Edi电极导管,经口或鼻置于食道下段 (见图4),测量电极组跨过膈移动的路径。NAVA通气模式下需设置NAVA水平 (测得Edi信号与提供的压力辅助之间的关系:cm H2O/V)、PEEP、氧浓度等参数。Edi模块插入呼吸机装置模块舱内的一个空闲插槽中,SERVO系列呼吸机系统一次只能处理一个Edi模块 (见图5)。

图5 Edi模块安装

2 NAVA的临床应用

2.1 NAVA的临床适应范围 NAVA的临床适应范围非常广泛:明显的呼吸机疲劳,如神经-肌肉病变、COPD等[4];婴、幼儿或呼吸中枢发育尚不完善;术后及其他自主呼吸处于恢复阶段;能获得膈肌电信号监测并需要机械通气;用传统通气模式存在明显人机不同步;准备脱机或脱机困难。与传统机械通气比较,NAVA无需设置压力、流量触发、压力、容量支持水平等参数而直接用Edi信号触发呼吸机通气,有效改善人机同步性,因此可用有创或无创机械通气,还对肺有保护作用。

2.2 NAVA模式的禁忌 不宜放置胃管的患者,如严重食道静脉曲张、出血,食道梗阻、穿孔等;中枢性呼吸抑制、高位截瘫、严重神经传导障碍以及各种原因导致的膈肌麻痹。

2.3 NAVA通气的注意事项 ①合理设置。Edi可直接调节通气支持水平,而通气支持水平过高可抑制Edi[5]。因此,合理设置NAVA Level既能减轻患者呼吸肌肉负载,还可保证通气效果。②膈肌电极导管的正确定位。需防止打嗝、呕吐、体位改变等意外事件影响膈肌电极导管位置。③后备的安全通气模式。若膈肌电活动长时间停止时,NAVA无法运行,呼吸机上需设置合理的后备安全通气模式。

3 小结

NAVA是一种全新的机械通气模式,科学合理地利用Edi信号感知患者的实际通气需要,提供合适的通气支持。与传统的通过肺部气流压力和流量等触发的通气模式相比,NAVA在多方面治疗中具有保护性通气、选择最佳PEEP、减少人机对抗优势,从而减少并发症,方便撤机,临床机械通气治疗技术更进一步突破和发展,进入了人工智能通气治疗的新时代。

[1] 董宏.神经调节辅助通气在ARDS患者中的应用 [D].天津:天津医科大学,2013.

[2] 任晓旭.神经调节辅助通气在儿科的应用 [J].中国小儿急救医学, 2017,24(2):93.

[3] 赵海涛,王亚芳.NAVA呼吸模式在儿童先天性心脏病术后的临床应用 [J].河北医药,2013,35(11):1710.

[4] 蒋进军,白春学.神经调节辅助通气,新的通气模式,新的可能? [J].内科理论与实践,2010,5(6):480-483.

[5] 吴晓燕,黄英恣,邱海波.神经电活动辅助通气:一种新的机械通气模式 [J].国际呼吸杂志,2009,29(7):442-445.

(责任编辑:肖婷婷)

Discussion on the New Technology of MAQUET Ventilator with NAVA

//XIE Weihua,HUANG Erliang

(Equipment Department,Guangzhou Women and Children's Medical Center,Guangzhou 510623,China)

Mechanical ventilation is a significant treatment technique for acute and chronic respiratory failure.In the traditional mechanical ventilation mode,the risk of lung injury exists due to the problem of synchronization between human and machine.Recently,the neurally adjusted ventilatory assist mode has made great progress.This paper introduced the working principle,working pattern and application scope of ventilation mode and contraindications and considerations when utilizing this working mode.

Mechanical ventilation;Neurally adjusted ventilatory assist mode;Working principle;Working pattern

R318

:B

10.3969/j.issn.1674-4659.2017.09.1329

2017-04-25

谢卫华 (1973-),男,广东揭阳人,本科学历,工程硕士学位,医疗器械高级工程师,从事医疗器械维护保养和管理工作。

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