【AARC临床实践指南】基于证据的撤机和停止呼吸机支持指南（上）

介绍

呼吸机依赖的病理生理学

呼吸机依赖评估标准

管理自主呼吸测试失败的病人

气管切开术在呼吸机依赖患者中的作用

长期机构的作用

[Respir Care 2002;47(1):69–90]

介绍

机械通气中断或撤回是一个重要的临床过程问题.患者当他们自身的通气和/或气体交换能力被各种疾病对他们的需求所超过时，通常会插管并使用机械呼吸机。当呼吸驱动由于疾病进程或药物的原因而不能启动通气活动时，也需要机械通气。当需要把病人放在呼吸机上的情况稳定下来并开始好转时，应注意尽快移除呼吸机。虽然这一过程通常被称为“呼吸机断奶”（意味着一个渐进的过程），但我们更喜欢更为笼统的术语“终止”。

不必要的延迟终止会增加机械通气（如肺炎、气道损伤）的并发症发生率和费用。然而，移除呼吸机的积极性必须与可能发生过早终止的可能性相平衡。过早的中断也带来了一系列的问题，包括重建人工气道的困难和气体交换的问题。据估计，一个医疗病人花在机械呼吸机上的时间中有42%是在中断过程中。这一比例在那些肺部疾病进展缓慢的患者中可能要高得多。

在机械通气患者的治疗过程中，有许多重要的问题已经开始稳定和/或逆转，因此停止机械通气成为一个考虑因素。首先，要了解病人需要机械呼吸机的所有原因。只有这样的认识，才能优化医疗管理。第二，需要使用评估技术来确定有能力停止呼吸机的患者。理想的评估技术应该能够容易和安全地区分哪些病人需要立即终止，哪些病人需要持续的通气支持。第三，对于仍需要一定程度通气支持的稳定/康复患者，需要采用呼吸机管理策略。这些策略需要最小化复杂性和资源消耗。第四，对于长期依赖呼吸机的患者，需要考虑延长管理计划(包括气管切开术和长期通气设施)。

为了解决这些问题，美国卫生政策与研究局（AHCPR）委托麦克马斯特大学循证实践中心对呼吸机撤机/终止中涉及的许多问题进行了全面的循证审查。在Deborah Cook博士的领导下，对世界文献中的几千篇文章进行了详尽的回顾，对1999年的文献状况进行了全面的评估。与此同时，美国胸科医师学院（ACCP） ，重症监护医学学会（SCCM）和美国呼吸治疗协会（AARC）组成了一个工作队，以制定基于证据的临床实践指南，以在终止过程中对呼吸机依赖的患者进行管理。该工作组的任务是利用McMaster AHCPR报告以及他们自己的文献回顾来解决以下5个问题：

（1）呼吸机依赖性的病理生理

（2）确定能够停止呼吸机的患者的标准；

（3）通气机管理策略，以最大限度地提高终止潜力；

（4）气管切开术的作用；和

（5）长期医疗机构的作用。

针对每个问题都组成了评审/写作团队。

根据这些循证审查，工作队提出了一系列建议，这些建议是本报告的基础。每个建议之后，都要对支持证据进行审查，包括对证据强度的评估（表1）。由于在很多地方证据不足或缺乏证据，因此依靠工作队的专家意见来“填补空白”。首先，通过小组讨论达成共识，然后通过工作队所有成员的反复草稿达成共识。

McMaster AHCPR小组和工作组都意识到了未来的需求。这些包括更多的随机对照试验来研究许多问题。需要回答的更重要的问题包括：

（1）在筛查过程中，哪些标准是逆转呼吸衰竭的最佳指标？

（2）哪些因素与呼吸机依赖性有关，哪些测量技术对于确定终止过程的最终成功最有用？

（3）在权衡终止积极性与过早终止风险之间的关系时，最近从通气支持中撤出的患者的合理再插管率是多少？

（4）在终止评估失败的稳定/康复患者中尝试降低部分呼吸机支持水平的价值是什么？

（5）气管切开术在促进终止过程中起什么作用？

（6）长期医疗机构的作用是什么，何时应将患者转移到此类机构？

呼吸机依赖的病理生理学

介绍

当患者呼吸系统的通气和/或气体交换功能失效时，他们需要机械通气支持。这种失败可能是肺部以及其他器官系统（尤其是中枢神经系统和心血管系统）内部过程的结果。尽管患者可能会在短暂的麻醉或神经肌肉阻滞时依靠换气支持，虽然患者可能在短暂的麻醉或神经肌肉阻滞期间依赖通气支持，但术语“呼吸机依赖”通常保留给需要机械通气超过24小时的患者，或由于他们在终止尝试期间没有反应。在这种情况下，临床重点不仅应放在呼吸机管理上，还应包括搜索所有可能解释呼吸机依赖性的可能原因（尤其是潜在的可逆原因）。

建议1。对于需要24小时机械通气的患者，应寻找可能导致呼吸机依赖的所有原因。这一点在试图撤回机械呼吸机失败的病人身上尤为明显.反转所有可能的通气和非通气问题都应该是呼吸机终止过程中不可分割的一部分。

证据（B级）

患者可能依赖呼吸机的原因有很多（表2）。确定某一特定患者可能涉及的一个或多个因素既需要对这些因素的临床认识，也需要有针对性的临床评估。如果发现以前未被认识但可逆的条件，寻找呼吸机依赖的潜在原因可能特别重要。

表2。呼吸机依赖的原因

原因	说明
神经控制器	中枢驱动；周围神经
呼吸系统	机械负荷：呼吸系统力学；施加负荷 呼吸机肌肉特性：固有强度/耐力  代谢状态/营养素/氧传递和提取 气体交换特性：血管特性和通气/灌注匹配
心血管系统	通气性肌肉工作的心脏耐受性; 周围氧气需求
心理问题

神经问题：脑干通气泵控制器是一种节律和模式发生器，它接收来自皮层、化学感受性和机械感受性传感器的反馈。这个控制器的故障可能来自几个因素。这些因素可以是结构性的（如脑干卒中或中枢性呼吸暂停）或代谢性的（如电解质紊乱或镇静/麻醉使用）。外周神经的衰竭也可能是结构因素或代谢/药物因素造成的，阻塞性睡眠呼吸暂停症是一种独特的神经功能障碍，也可能导致呼吸机依赖，在这种情况下，人工气道可能是维持气道通畅所必需的。

呼吸系统肌肉/负荷相互作用：通常，表现出呼吸机依赖性的患者这样做是因为呼吸机泵的性能容量与所施加的负荷之间似乎存在不匹配（即，容量/负荷不平衡假设）。有充分的证据表明，呼吸机依赖患者的呼吸机泵性能可能会因为呼吸机肌肉薄弱而受损。这可能是由于缺乏活动导致的萎缩和重塑。它也可能是由于过度使用和与危重病、神经病变和肌病相关的损伤的结果。一些药物（如神经肌肉阻滞剂、氨基糖苷类药物和皮质类固醇）也可能导致肌病，各种代谢紊乱也可能导致肌病（见下文）。最后，动态的过度膨胀会使呼吸肌处于机械性的不利位置。在许多研究表明，对机械通气的撤出没有反应的病人往往比那些成功的病人更虚弱（即，他们的表现能力更低），但是，总的来说，呼吸肌力量的组内变异性太大，无法证明一般结论的正确性。

通气性肌肉疲劳也可能导致肌肉表现不佳。然而，疲劳在呼吸机依赖性中的作用还没有被很好的理解，迄今为止所进行的研究也未能描述呼吸机依赖性中特定疲劳试验的敏感性和特异性病人。呼吸机支持减少相关的横膈压、呼吸频率的变化，胸腹不同步明显不是呼吸肌疲劳的特殊表现。迄今为止，最有希望诊断膈肌收缩性的试验是在刺激膈神经痉挛时测量膈肌压力。然而，使用该技术进行研究的患者太少，无法对呼吸机依赖导致的膈肌疲劳发生率得出任何有意义的结论。

呼吸肌的负荷是通气需求和呼吸系统力学（即主要是顺应性和阻力）的函数。自发呼吸时的正常分钟通气量通常＜10 L / min，正常呼吸系统的顺应性（即潮气量/静态吸气压力）通常＞ 50–100 mL / cmH2O，并且正常的呼吸道阻力（即(峰值-静态吸气压力)/恒定吸气流量）通常＜5–15cmH2O / L / s。败血症患者的氧气需求增加或阻塞性疾病患者的死腔增加会导致通气需求增加。顺应性恶化可能是肺水肿、感染、炎症或纤维化以及胸壁异常（如水肿或外科敷料）的结果。阻力恶化可能是支气管收缩和气道炎症的结果。狭窄的气管导管和反应迟钝或反应不良的呼吸机需求阀也可施加额外的负荷。

通气需求施加的负荷与呼吸系统力学相互作用，可表示为呼吸功、压力时间积分或代谢变化(如呼吸引起的氧耗)。许多研究表明，依赖呼吸机的患者往往有较大的呼吸肌负荷比那些可以从机械通气中撤出的病人更有效。在气道阻塞患者中，动态恶性膨胀所造成的负荷作为呼吸机依赖的重要因素受到特别关注。

然而，正如测量通气泵容量一样，大多数研究者报告不同终止结局的患者在负荷参数上有相当大的重叠。

由于容量/负荷不平衡而无法继续对呼吸机撤回尝试做出反应的患者倾向于表现出快速，浅呼吸模式。从能量学的观点来看，这种模式是有利的，但是它也与增加的死腔和浪费的通气有关，因此，二氧化碳的清除受到损害。对呼吸的神经控制的化学感受和机械感受性反馈尚未得到很好的理解，因此很难区分这种呼吸方式是由于每次呼吸驱动力降低还是呼吸肌无法对适当增加的神经刺激做出反应而导致的 。

代谢因素和通气肌肉功能：营养、电解质、激素和氧转运都是影响通气肌肉功能的代谢因素。营养不足导致蛋白质分解代谢和肌肉性能丧失。在半饥饿状态下，正常的低氧通气反应和高碳酸血症通气反应也会恶化。相反，过量喂养也会导致过量二氧化碳的产生，从而损害呼吸机的撤出过程，从而进一步增加通气肌肉的通气负荷。研究表明，适当的营养支持可以增加呼吸机撤出成功的可能性。许多电解质失衡也会损害通气肌肉功能。磷酸盐缺乏与呼吸肌无力和呼吸机戒断失败有关。然而，一项研究显示，在接受机械通气的患者中，随着血清磷水平的增加，横膈压值有所改善，但并没有具体解决呼吸机撤出的问题。 据报道，镁缺乏也与肌肉无力有关，尽管与呼吸机依赖的关系尚未得到具体解决。最后，由于不适当的过度通气(常发生在慢性阻塞性肺疾病(COPD)慢性基线高碳酸血症患者)导致的碳酸氢盐排泄会损害呼吸机的停用效果，因为患者补偿高碳酸血症的能力减弱。严重的甲状腺功能减退和粘液水肿直接损害膈肌功能和对高碳酸血症和缺氧的钝性通气反应。其他对肌肉最佳功能很重要的激素因素包括胰岛素/胰高血糖素和肾上腺皮质激素。

与其他器官一样，呼吸肌的充分供氧和摄氧量对于肌肉的正常功能是必要的。氧传递受损可能是氧含量不足或心输出量不足的结果。氧摄取受损最常见于全身炎症综合征，如败血症。

换气因素：换气异常可能在通气支持减少期间发展，原因有几个。各种肺部疾病会导致通气灌注失衡和分流。因此，呼吸机依赖性可能是需要高水平的呼气压力和/或吸入氧（FIO2）分数以保持足够的氧含量的结果。低氧血症患者也会出现混合静脉PO2水平从下面描述的心血管因素下降。

心血管因素：几组研究人员已引起对依赖呼吸机的患者的心血管反应的关注，并强调了减少呼吸机支持可能会导致心脏储备受限的易感患者发生缺血或心力衰竭的可能性，其推测机制包括以下几种：

（1） 在心脏储备有限的患者中，增加的代谢需求和循环需求与从机械通气过渡到自主呼吸有关；

（2） 随着收缩隔膜将血液从腹部转移到胸腔，静脉回流增加；

（3）胸膜负压摆幅导致左心室后负荷增加。Lemaire和他的同事在15例COPD患者尝试撤出呼吸机失败期间证实了左心功能不全（即，肺毛细血管楔形压力从8毫米汞柱增加到25毫米汞柱）。利尿后，这15例患者中有9例成功退出了呼吸机。

心理因素：心理因素可能是导致呼吸机依赖的最重要的非呼吸因素之一。害怕失去明显的生命支持系统以及社会/家庭/经济诉求可能会起到一定作用。员工，患者和患者家属之间的频繁交流可以最大程度地减少压力。使用电视，广播或书籍进行环境刺激似乎也可以改善心理功能。使用便携式呼吸机(或气囊)进行下床活动已被证明有益于长期依赖呼吸机的患者的态度和观点。睡眠不足可能会导致呼吸控制系统受损，尽管这可能与其他因素有关，而不是与睡眠不足本身有关。 最后，生物反馈可能有助于减少难以撤出通气支持的患者的撤机时间。

 评估呼吸机依赖的标准

介绍

停止机械通气支持的过程始于对急性呼吸衰竭的充分恢复的认识。此后，需要进行仔细的临床评估 确定病人是否准备好随后停止通气支持，并最终拔管。为了促进这一进程，调查人员着重确定客观标准确定以下问题的答案：什么时候可以开始停止通风的努力？什么评估策略最能识别准备呼吸机的病人中止？什么时候应该进行拔管，如何才能最好地预测拔管结果？

回答这些问题的证据主要来自观察性研究，在该研究中，比较了一组成功或不成功地从呼吸机中撤出的患者中的某个参数（或一组参数）。这些研究的总体目标是找到结果的“预测因素”。由于多种原因，很难评估这些类型的研究的结果。

首先，需要理解临床医生/研究人员的撤机和终止理念的“积极性”，因为它会影响给定预测变量的表现。极具积极性的临床理念将最大程度地减少从通气支持中撤出的患者人数，但也可能导致许多过早的中断，随后需要重新插管和/或恢复支持。相反，不太激进的临床理念将最大程度地减少过早的中断，但也可能不必要地延长了其他患者的通气支持。不幸的是，在评估给定的终止策略时，没有很好的数据可帮助临床医生确定过早和延迟终止之间的最佳平衡。显然，应尽可能避免拔管失败，因为需要重新插管的医院肺炎患病几率高8倍，死亡率风险增加6到12倍。相比之下，不必要的呼吸机支撑的维护会带来感染和其他并发症的潜在风险。对于不同的重症监护病房（ICU）人群，报告的再插管率范围从4％到23％，而在精神状态改变和神经功能障碍的患者中，插管率可能高达33％。尽管尚不清楚最佳的再插管率，但似乎仍可能介于5％和15％之间。

第二，大多数观察研究都存在一些方法上的问题。例如，患者被招募到这些研究中，因为研究人员确信，停止呼吸机有一定的成功机会。这些“进入”标准通常包括某种形式的临床判断或直觉，使得一项研究的结果难以与另一项进行比较。此外，决定继续进行呼吸机停用/拔管的临床医生/调查人员通常对作为可能预测因素的分析参数并不盲目。事实上，所分析的参数通常会在临床决定是否继续通气支持时发挥作用。这些观察性研究的其他方法论问题包括：不同研究中给定参数的不同测量技术，重复测量或给定参数的不同研究中的大变异系数，不同患者群体（如长期与短期呼吸机依赖性），以及缺乏客观标准来确定患者对中止或拔管试验的耐受性。

第三，评估结果因研究而异。一些研究者检查了自主呼吸试验（SBT）的成功耐受性，另一些研究者使用了永久性停止呼吸机，还有一些研究者将成功停止呼吸机和拔管结合起来。鉴于终止与拔管失败的病理生理学差异（见下文），后一种方法并不理想。此外，不同的研究使用不同的呼吸机终止或拔管时间来定义成功或失败。尽管24-48小时的自主呼吸通常被认为是决定呼吸机支持成功中断的标准，但许多研究使用较短的时间段来表明成功，并且通常不报告随后的再插管率或需要重新恢复机械通气支持。

表3。在断奶/停止研究中使用的标准，以确定接受高水平呼吸机支持的患者是否可以考虑停止(即进入试验)*

客观测量	氧合充足（例如，在FIO2上的PO2≥60 mmHg≤0.4；PEEP≤5-10 cmH2O；PO2/FIO2≥150-300） 心血管系统稳定(如HR≤140次/分;血压稳定;无或最小血管加压素) 无发烧（例如温度小于38°C） 无明显呼吸性酸中毒 足够的血红蛋白（例如，血红蛋白≥8–10g/dL） 充分的心理状态（如，可唤醒，GCS≥13，无持续的镇静输液） 稳定的代谢状态（如可接受的电解质）
主观临床评估	疾病急性期的解决； 医生认为停用是可能的；适当的咳嗽

第四，有很多方法被用来表达预测者的表现，而且很多方法可能会令人困惑或误导。传统的诊断试验能力指标包括敏感性/特异性和阳性/阴性预测值。然而，这些指标是有限的，因为它们依赖于一个单一的切入点或阈值，而且它们不提供一种从测试前的可能性或概率到测试后的概率的简单方法。麦克马斯特AHCPR报告建议使用相似比（LRs），这些将在本报告中用于描述预测性能。LR是给定条件的患者与无条件的患者相比，给定测试结果出现的几率的表达式。LR＞1表示成功的概率增大，值＜1表示失败的概率增大。LRs介于0.5和2之间，表明撤机参数只与试验后成功或失败概率中很小的、临床上不重要的变化有关。相反，LR从2到5，从0.3到0.5与概率的微小但潜在的重要变化相关，而5到10或从0.1到0.3的比率与临床上更重要的概率变化相关。＞ 10或＜0.1的比率与概率的很大变化相关。最后，由于一些研究者将数据报告为连续值（如均值），而不是提供定义的阈值，因此使用meta分析技术的组合研究通常无法完成。

未完 待续...