自主呼吸条件下双相气道正压通气与持续性气管内吹气联合运用的实验研究
作者：詹庆元 王辰 商鸣宇 童朝晖 翁心植
单位：(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院，北京市呼吸病研究所)
关键词：通气机，机械；肺通气
中华医学杂志000120 摘 要：目的 探讨在自主呼吸间隙存在时应用持续性气管内吹气(CTGI)的可能性。 方法 油酸所致急性肺损伤犬模型8只，随机予双相气道正压通气(BIPAP)及BIPAP加用CTGI(流速分别为3、6、9 L/min，简称T3、T6、T9组)，调节BIPAP压力水平使PaCO2在各组间相等，达到稳态后测定各通气方式下的气体交换、呼吸力学、血流动力学和氧动力学指标。 结果 在保证PaCO2相同，即通气效果相同的前提下，吸气峰压在T3组(16 cm H2O±4 cm H2O)、T6组(14 cm H2O±4 cm H2O)和T9组(11 cm H2O±3 cm H2O)均显著低于BIPAP组(20 cm H2O±5 cm H2O)T3、T6与T9组比较及BIPAP组与T3组比较差异无显著意义。PaO2、血流动力学和氧动力学指标在各组间差异无显著意义。 结论 CTGI与BIPAP联合运用时不会增加自主呼吸与呼吸机之间的不协调性，能有效地改善肺泡通气，在降低气道压的同时，对血流动力学和氧动力学无显著影响。
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Effects of continuous tracheal gas insufflation during biphasic intermittent positive airway pressure ventilation on canine model of acute lung injury with spontaneous breathing
ZHAN Qingyuan, WANG Chen, SHANG Mingyu, et al.
(Beijing Institute of Respiratory Medicine, Beijing Red Cross Chaoyang Hospital, Capital University of Medical Sciences, Beijing 100020， China)
Abstract：Objective To study the possibility of using continuous tracheal gas insufflation (CTGI) in dogs with spontaneous breathing. Methods Eight canine with oleic acid induced lung injury which had spontaneous breathing were ventilated by Evita 2 (Drager Inc.). The setting parameters were FiO2 (60%), I/E (1∶1), RR (20) and PEEP (5 cm H2O) in four different conditions: BIPAP (BIPAP group) and BIPAP with different CTGI flow rates (3、 6 and 9 L/min, T3, T6 and T9 group). Gas exchange, lung mechanics and hemodynamic status were monitored at the same level of PaCO2 obtained by adjusting the high pressure (P high) of BIPAP. Results The peak inspiratory pressures in the T6 group (14 cm H2O±4 cm H2O) and T9 group (11 cm H2O±3 cm H2O) were significantly lower than that of BIPAP group (20 cm H2O±5 cm H2O, P<0.01), but significant differences were not found neither among T3, T6 and T9 groups, nor between T3 and BIPAP groups. PaO2, hemodynamics and oxygenation remained unchanged in the four different conditions. Conclusion BIPAP combined with CTGI in canine with spontaneous breathing could significantly decrease the airway pressure, with no influence on hemodynamics and oxygenation. Thus BIPAP with CTGI may be a useful support technique, especially for cases whose airway pressure should be limited.
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Key words：Ventilators, mechanical; Pulmonary ventilation▲
持续性气管内吹气(continuous tracheal gas insufflation, CTGI)是一种简单而实用的改善肺泡通气的辅助通气手段，能有效地促进二氧化碳的排除和减少分钟通气量[1-3]。CTGI与辅助通气模式联合运用时，吸气努力为了实现成功触发呼吸机送气，其产生的吸气负压除了要克服CTGI产生的内源性呼气末正压(PEEPi)外，吸气流速还必须超过CTGI流速并达到触发标准，从而使呼吸功耗增加，并可能发生触发失败[4]。为了避免这种情况，常需要使用镇静和肌松剂以抑制自主呼吸，并使用控制通气模式。有关自主呼吸存在时运用CTGI的研究报道甚少。
双相间隙气道正压通气(BIPAP)为一种双水平持续气道正压(CPAP)的通气模式，允许自主呼吸与控制通气并存，能实现从压力控制通气到CPAP的逐渐过渡，具有较广泛的临床应用范围和较好的人机协调[5]。
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基于以上分析，我们将自行设计的CTGI装置与BIPAP联合运用于具有自主呼吸的急性肺损伤犬模型，以期阐明自主呼吸存在时CTGI与BIPAP的交互作用对气体交换、呼吸力学、血流动力学和氧动力学的影响。
材料和方法
一、材料
健康杂种犬8只，体重16.5±2.4 kg，由北京市海淀区实验动物养殖场提供，仰卧，肌注阿托品0.5 mg和氯胺酮100 mg，行心电监护。静脉给予戊巴比妥钠30 mg/kg，之后持续泵入戊巴比妥钠1～2 mg.kg-1.h-1。经股静脉放置7F Swan-Ganz四腔热稀释导管，经股动脉行动脉内插管。经口气管插管采用单侧肺麻醉专用气管插管(日本富士公司)，内径为7.5 mm。以Drager Evita-2呼吸机(德国Drager公司)行间隙正压通气(IPPV)，吸氧浓度(FiO2)35%，呼吸频率20次/分，吸呼比(I/E)1∶2，潮气量(VT)15 ml/kg，呼气末正压(PEEP)3 cm H2O (0.294 kPa)。
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CTGI装置自行设计[3]：将高压氧和高压空气经空氧混合器调节成与呼吸机相同供氧浓度的气源，经流量计调节输入MR410温湿化器(新西兰Fisher-Paykel)温湿化后通过气管插管侧壁管腔的硬质硅酮管(内径约2 mm，以下简称TGI导管)送入气体。TGI导管顶端位置的判断采用如下方法：气囊置于半充气状态，将气管插管缓慢送至有前向阻力感或诱发出刺激性咳嗽时后撤3～4 cm，再将顶端与气管插管顶端平齐的TGI导管向前推进1～2 cm后固定，以保证TGI导管顶端位于隆突上1～2 cm 。
二、方法
1.呼吸力学：呼吸机面板所示气道峰压(PIP)，呼气末正压(PEEP)，呼气分钟通气量(VE)， 呼吸力学波形由BICORE CP-100呼吸力学监测仪描记。
2.气体交换：分别取外周动脉血和肺动脉血，以丹麦ABL-500型血气分析仪测定pH、氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、氧饱和度(SaO2)以及混合静脉血氧分压(
O2)和氧饱和度(
O2)。同时以惠普M1165A型四道监护仪监测呼气末二氧化碳分压(PetCO2)。
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3.血流动力学：以惠普M1165A型四道监护仪测定心率(HR)、体循环平均压(ABPM)、中心静脉压(CVP)、肺动脉平均压(PAPM)、肺动脉楔压(PCWP)、心输出量(CO)，推算肺血管阻力(PVR)和体循环血管阻力(SVR)。
4.氧动力学：结合气体交换、血流动力学指标和血红蛋白推算氧输送量(DO2)、氧消耗量(
O2)和肺血分流率(
S/T)。
5.基础状态的测定：行压力控制通气(PCV)，FiO2 35%，呼吸频率20次/分，I/E 1∶2， PEEP 3 cm H2O，调节压力控制水平(PIP)使PetCO2＝35 cm H2O，心率和呼吸频率基本稳定后作为基础状态。
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6.急性肺损伤模型的建立：通气方式及参数设置同基础状态。从中心静脉快速注入油酸0.09 ml/kg及生理盐水5 ml至右心房，快速输入0.9% 生理盐水 500 ml，60 min后每隔30 min测一次动脉血气，若90 min未达到急性肺损伤标准，追加油酸0.02 ml/kg。随着病变加重，逐渐增加压力使VT与基础状态大致相等。急性肺损伤诊断标准：PaO2/FiO2<300 mm Hg。
7.随机予以下四种通气方式：BIPAP 及BIPAP+TGI，予不同流速(3、6、9 L/min)的CTGI(分别简称为T3、T6和T9组)，BIPAP的参数均为FiO2 60% 呼吸频率20次/分，T1/T2=1∶1，P2＝5 cm H2O。每种模式均通过调节PIP使PaCO2 约为40 mm Hg，经过20～30 min达到稳态后测定上述指标。
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三、数据处理：以SPSS6.0统计软件包进行数据处理，所有数据以均数±标准差(
±s)表示，四种通气方式间采用单因素方差分析。
结果
所有动物在注入油酸后90～180 min达到急性肺损伤标准。油酸注入量为0.1 ml/kg±0.01 ml/kg。
一、呼吸力学：PIP在T6和T9组均显著低于BIPAP组，T3组、T6组与T9组相比及BIPAP组与T3组相比差异无显著意义(表1)。BIPAP加用TGI的呼吸力学曲线如图1所示。
表1 各种通气模式下呼吸力学监测结果(±s) 通气模式
, 百拇医药
例数
PIP
(cm H2O)
PEEP
(cm H2O)
VE
(L)
基础状态
8
10±2
3
4.2±0.4
, http://www.100md.com BIPAP
8
20±5
5
6.6±1.6
BIPAP-T3
8
16±4
5
8.0±2.0
BIPAP-T6
8
14±4*
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5
9.4±2.0*
BIPAP-T9
8
11±3*
5
11.2±2.1*
注：与BIPAP组比较*P<0.01
注：↑CPAP阀开始释放掉TGI送入的多余气体
图1 BIPAP合用CTGI的呼吸力学曲线
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二、气体交换：PaCO2在各组基本相等，PaO2随TGI流速的增加有增加的趋势，但差异无显著意义(表2)。
表2 各种通气模式下气体交换监测结果(±s) 通气模式
例数
Arterial pH
PaO2
(mm Hg)
PaCO2
(mm Hg)O2
, 百拇医药
(mm Hg)
基础状态
8
7.30±0.08
175±31
35±3
56±8
BIPAP
8
7.22±0.08
111±34
39±2
51±9
, 百拇医药
BIPAP-T3
8
7.21±0.09
120±43
39±3
49±10
BIPAP-T6
8
7.20±0.08
121±43
40±4
50±12
BIPAP-T9
, 百拇医药
8
7.22±0.07
136±47
40±4
50±10
三、血流动力学和氧动力学：CO、PCWP、ABPM、SVR、PAPM、PVR、S/T、DO2与O2在各组间差异无显著意义(表3)。表3 各种通气模式下血流动力学和氧动力学监测结果(±s) 通气模式
, 百拇医药
例数
HR
(次/分)
ABPM
(mm Hg)
CO
(L/min)
PAPM
(mm Hg)
PCWP
(mm Hg)
PVR
(mm Hg.L-1.
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min-1)
SVR
(mm Hg.L-1.
min-1)S/T
DO2
(ml/min)O2
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(ml/min)
基础状态
8
162±32
114±13
2.8±0.9
17±3
7±1
3.7±0.9
40±12
13±9
390±209
66±18
, 百拇医药
BIPAP
8
155±22
108±15
2.2±0.6
23±5
10±2
7.2±3.5
50±16
26±10
325±127
69±26
BIPAP-T3
, 百拇医药
8
154±26
111±13
2.1±0.5
24±5
10±2
7.3±2.9
50±15
34±13
315±103
69±27
BIPAP-T6
8
, 百拇医药
154±26
109±13
2.2±0.4
25±5
9±2
7.5±3.2
48±12
30±11
325±105
76±28
BIPAP-T9
8
156±26
, 百拇医药
110±16
2.0±0.4
24±5
9±3
8.0±2.7
51±14
28±10
307±103
72±22
讨论
一、CTGI与BIPAP合用对气道峰压和自主呼吸的影响
Hoyt等[4]发现CTGI与部分支持通气联合运用时可使触发呼吸机送气所做的功逐渐增加，如果自主呼吸能力很差，则可能造成触发失败，甚至引起致命的危险。有鉴于此，以往的动物和人体研究大多采用控制通气方式，并且运用镇静剂和肌松剂以减少自主呼吸与呼吸机间的不协调性，使得自主呼吸在机械通气时的积极作用不能充分发挥，并限制了CTGI 的适用范围。
, 百拇医药
BIPAP是一种双水平CPAP通气方式，当把CTGI与BIPAP合用时，若CTGI提供的气流低于吸气需求时，呼吸机按需阀打开以提供不足部分；若CTGI提供的气流超过吸气需求时，呼气阀打开以释放掉多余的气体，即任何时候都保证气道压维持在预置水平，并始终使自主呼吸处于“自由呼吸”的状态，只是气体来源因不同的自主呼吸深浅和CTGI流速有所不同，即来自CTGI或呼吸机的比例不同。与一般辅助通气模式及控制通气模式相比，BIPAP与CTGI合用具有以下优势，不会发生触发失败、通气不足的危险事件，不致气道峰压超过预置压力水平，能最大限度地发挥自主呼吸的积极作用。加之BIPAP临床适用范围较广，所以，BIPAP与CTGI结合应该是一种较为理想的结合方式。
由于TGI能改善肺泡通气，当保持PaCO2恒定时，所需吸气潮气量降低，故气道峰压随之降低。TGI流速越大，这种效应越明显。但TGI改善肺泡通气主要通过在呼气相冲冼、置换出解剖死腔中富含CO2的气体而起作用，在这种冲洗效果接近于将解剖死腔中的气体完全置换出来时，再增大TGI流速将不会明显增加冲洗效果[6]。
, 百拇医药
二、CTGI与BIPAP合用对呼气末正压的影响
文献报道TGI可使呼气末正压增加，TGI流速越大，这种效应越明显[1,7]。由于在使用CTGI时无法采用常规测定呼气末正压 的方法对其进行监测，故本研究未能测得呼气末正压的具体值。虽然CO、ABPM、SVR、PAPM和PVR在四种通气方式下均无显著变化，但这种“无显著变化” 是在PaCO2和PaO2基本相等及气道压不断降低的情况下出现的。气道压的降低本应伴随心输出量的增加和PAPM及PVR的下降，这种“无显著变化”的情况提示呼气末正压的潜在影响是不可忽视的。
三、CTGI与BIPAP合用对氧动力学的影响
由于PaO2及心输出量在各组间无显著差异，因而氧输送量在各组间亦无明显差异。至于对氧消耗量的影响可解释为，CTGI使分钟通气量下降，减少了呼吸做功，降低了氧耗的同时，由于增加了触发呼吸机送气所做的功而增加了氧耗，两者的净效应对氧消耗量无显著性影响。这说明CTGI与BIPAP结合使用不会增加自主呼吸与呼吸机间的不协调性，可运用于具有自主呼吸的个体。
, 百拇医药
根据以上研究和分析，我们认为， 在自主呼吸条件下，将CTGI与BIPAP结合应用时自主呼吸与呼吸机间具有较好的协调性；一定流速的CTGI能有效地改善肺泡通气，在保持PaCO2基本恒定的同时，可明显降低气道压，对血流动力学和氧动力学无显著不利影响。■
基金项目：国家人事部优秀留学归国人员重点资助项目及北京市科技新星计划的部分资助
参考文献：
[1]Nahum A, Burke WC, Ravenscraft SA, et al. Lung mechanics and gas exchange during pressure-control ventilation in dogs: augmentation of CO2elimination by intratracheal catheter. Am Rev Respir Dis,1992,146:965-973.
, 百拇医药
[2]Ravenscraft SA, Burke WC, Nahum A, et al. Tracheal gs insufflation augments CO2 clearance during mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis,1993,148:345-351.
[3]詹庆元，王辰，商鸣宇，等.持续气管内吹气方法的建立及压力释放阀在其中的应用.中华结核和呼吸杂志，1999,22:528-532.
[4]Hoyt JD, Marini JJ, Nahum A ,et al. Effect of tracheal gas insufflation on demand valve triggering and total work during continuous positive airway pressure ventilation. Chest, 1996, 110:775-783.
, 百拇医药
[5]Hormann Ch, Baum M, Putensen Ch, et al. Biphasic positinr airway pressure (BIPAP)-a new mode of ventilatory support. Eur J Anaesthe ,1994,11:37-42.
[6]Ravenscraft SA, Shapiro RS, Nahum A, et al.Tracheal gas insufflation: catheter effectiveness determined by expiratory flush volume. Am J Respir Crit Care Med, 1996,153:1817-1824.
[7]Imanaka H, Kacmarek RM, Ritz R， et al. Tracheal gas insufflation-pressure control versus volume control ventilation. A lung model study. Am J Respir Crit Care Med, 1996,153:1019-1024.
收稿日期：1999-03-22, 百拇医药
单位：(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院，北京市呼吸病研究所)
关键词：通气机，机械；肺通气
中华医学杂志000120 摘 要：目的 探讨在自主呼吸间隙存在时应用持续性气管内吹气(CTGI)的可能性。 方法 油酸所致急性肺损伤犬模型8只，随机予双相气道正压通气(BIPAP)及BIPAP加用CTGI(流速分别为3、6、9 L/min，简称T3、T6、T9组)，调节BIPAP压力水平使PaCO2在各组间相等，达到稳态后测定各通气方式下的气体交换、呼吸力学、血流动力学和氧动力学指标。 结果 在保证PaCO2相同，即通气效果相同的前提下，吸气峰压在T3组(16 cm H2O±4 cm H2O)、T6组(14 cm H2O±4 cm H2O)和T9组(11 cm H2O±3 cm H2O)均显著低于BIPAP组(20 cm H2O±5 cm H2O)T3、T6与T9组比较及BIPAP组与T3组比较差异无显著意义。PaO2、血流动力学和氧动力学指标在各组间差异无显著意义。 结论 CTGI与BIPAP联合运用时不会增加自主呼吸与呼吸机之间的不协调性，能有效地改善肺泡通气，在降低气道压的同时，对血流动力学和氧动力学无显著影响。
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Effects of continuous tracheal gas insufflation during biphasic intermittent positive airway pressure ventilation on canine model of acute lung injury with spontaneous breathing
ZHAN Qingyuan, WANG Chen, SHANG Mingyu, et al.
(Beijing Institute of Respiratory Medicine, Beijing Red Cross Chaoyang Hospital, Capital University of Medical Sciences, Beijing 100020， China)
Abstract：Objective To study the possibility of using continuous tracheal gas insufflation (CTGI) in dogs with spontaneous breathing. Methods Eight canine with oleic acid induced lung injury which had spontaneous breathing were ventilated by Evita 2 (Drager Inc.). The setting parameters were FiO2 (60%), I/E (1∶1), RR (20) and PEEP (5 cm H2O) in four different conditions: BIPAP (BIPAP group) and BIPAP with different CTGI flow rates (3、 6 and 9 L/min, T3, T6 and T9 group). Gas exchange, lung mechanics and hemodynamic status were monitored at the same level of PaCO2 obtained by adjusting the high pressure (P high) of BIPAP. Results The peak inspiratory pressures in the T6 group (14 cm H2O±4 cm H2O) and T9 group (11 cm H2O±3 cm H2O) were significantly lower than that of BIPAP group (20 cm H2O±5 cm H2O, P<0.01), but significant differences were not found neither among T3, T6 and T9 groups, nor between T3 and BIPAP groups. PaO2, hemodynamics and oxygenation remained unchanged in the four different conditions. Conclusion BIPAP combined with CTGI in canine with spontaneous breathing could significantly decrease the airway pressure, with no influence on hemodynamics and oxygenation. Thus BIPAP with CTGI may be a useful support technique, especially for cases whose airway pressure should be limited.
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Key words：Ventilators, mechanical; Pulmonary ventilation▲
持续性气管内吹气(continuous tracheal gas insufflation, CTGI)是一种简单而实用的改善肺泡通气的辅助通气手段，能有效地促进二氧化碳的排除和减少分钟通气量[1-3]。CTGI与辅助通气模式联合运用时，吸气努力为了实现成功触发呼吸机送气，其产生的吸气负压除了要克服CTGI产生的内源性呼气末正压(PEEPi)外，吸气流速还必须超过CTGI流速并达到触发标准，从而使呼吸功耗增加，并可能发生触发失败[4]。为了避免这种情况，常需要使用镇静和肌松剂以抑制自主呼吸，并使用控制通气模式。有关自主呼吸存在时运用CTGI的研究报道甚少。
双相间隙气道正压通气(BIPAP)为一种双水平持续气道正压(CPAP)的通气模式，允许自主呼吸与控制通气并存，能实现从压力控制通气到CPAP的逐渐过渡，具有较广泛的临床应用范围和较好的人机协调[5]。
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基于以上分析，我们将自行设计的CTGI装置与BIPAP联合运用于具有自主呼吸的急性肺损伤犬模型，以期阐明自主呼吸存在时CTGI与BIPAP的交互作用对气体交换、呼吸力学、血流动力学和氧动力学的影响。
材料和方法
一、材料
健康杂种犬8只，体重16.5±2.4 kg，由北京市海淀区实验动物养殖场提供，仰卧，肌注阿托品0.5 mg和氯胺酮100 mg，行心电监护。静脉给予戊巴比妥钠30 mg/kg，之后持续泵入戊巴比妥钠1～2 mg.kg-1.h-1。经股静脉放置7F Swan-Ganz四腔热稀释导管，经股动脉行动脉内插管。经口气管插管采用单侧肺麻醉专用气管插管(日本富士公司)，内径为7.5 mm。以Drager Evita-2呼吸机(德国Drager公司)行间隙正压通气(IPPV)，吸氧浓度(FiO2)35%，呼吸频率20次/分，吸呼比(I/E)1∶2，潮气量(VT)15 ml/kg，呼气末正压(PEEP)3 cm H2O (0.294 kPa)。
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CTGI装置自行设计[3]：将高压氧和高压空气经空氧混合器调节成与呼吸机相同供氧浓度的气源，经流量计调节输入MR410温湿化器(新西兰Fisher-Paykel)温湿化后通过气管插管侧壁管腔的硬质硅酮管(内径约2 mm，以下简称TGI导管)送入气体。TGI导管顶端位置的判断采用如下方法：气囊置于半充气状态，将气管插管缓慢送至有前向阻力感或诱发出刺激性咳嗽时后撤3～4 cm，再将顶端与气管插管顶端平齐的TGI导管向前推进1～2 cm后固定，以保证TGI导管顶端位于隆突上1～2 cm 。
二、方法
1.呼吸力学：呼吸机面板所示气道峰压(PIP)，呼气末正压(PEEP)，呼气分钟通气量(VE)， 呼吸力学波形由BICORE CP-100呼吸力学监测仪描记。
2.气体交换：分别取外周动脉血和肺动脉血，以丹麦ABL-500型血气分析仪测定pH、氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、氧饱和度(SaO2)以及混合静脉血氧分压(
O2)和氧饱和度(O2)。同时以惠普M1165A型四道监护仪监测呼气末二氧化碳分压(PetCO2)。, http://www.100md.com
3.血流动力学：以惠普M1165A型四道监护仪测定心率(HR)、体循环平均压(ABPM)、中心静脉压(CVP)、肺动脉平均压(PAPM)、肺动脉楔压(PCWP)、心输出量(CO)，推算肺血管阻力(PVR)和体循环血管阻力(SVR)。
4.氧动力学：结合气体交换、血流动力学指标和血红蛋白推算氧输送量(DO2)、氧消耗量(
O2)和肺血分流率(S/T)。5.基础状态的测定：行压力控制通气(PCV)，FiO2 35%，呼吸频率20次/分，I/E 1∶2， PEEP 3 cm H2O，调节压力控制水平(PIP)使PetCO2＝35 cm H2O，心率和呼吸频率基本稳定后作为基础状态。
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6.急性肺损伤模型的建立：通气方式及参数设置同基础状态。从中心静脉快速注入油酸0.09 ml/kg及生理盐水5 ml至右心房，快速输入0.9% 生理盐水 500 ml，60 min后每隔30 min测一次动脉血气，若90 min未达到急性肺损伤标准，追加油酸0.02 ml/kg。随着病变加重，逐渐增加压力使VT与基础状态大致相等。急性肺损伤诊断标准：PaO2/FiO2<300 mm Hg。
7.随机予以下四种通气方式：BIPAP 及BIPAP+TGI，予不同流速(3、6、9 L/min)的CTGI(分别简称为T3、T6和T9组)，BIPAP的参数均为FiO2 60% 呼吸频率20次/分，T1/T2=1∶1，P2＝5 cm H2O。每种模式均通过调节PIP使PaCO2 约为40 mm Hg，经过20～30 min达到稳态后测定上述指标。
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三、数据处理：以SPSS6.0统计软件包进行数据处理，所有数据以均数±标准差(
±s)表示，四种通气方式间采用单因素方差分析。结果
所有动物在注入油酸后90～180 min达到急性肺损伤标准。油酸注入量为0.1 ml/kg±0.01 ml/kg。
一、呼吸力学：PIP在T6和T9组均显著低于BIPAP组，T3组、T6组与T9组相比及BIPAP组与T3组相比差异无显著意义(表1)。BIPAP加用TGI的呼吸力学曲线如图1所示。
表1 各种通气模式下呼吸力学监测结果(
±s) 通气模式, 百拇医药
例数
PIP
(cm H2O)
PEEP
(cm H2O)
VE
(L)
基础状态
8
10±2
3
4.2±0.4
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8
20±5
5
6.6±1.6
BIPAP-T3
8
16±4
5
8.0±2.0
BIPAP-T6
8
14±4*
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5
9.4±2.0*
BIPAP-T9
8
11±3*
5
11.2±2.1*
注：与BIPAP组比较*P<0.01
注：↑CPAP阀开始释放掉TGI送入的多余气体
图1 BIPAP合用CTGI的呼吸力学曲线
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二、气体交换：PaCO2在各组基本相等，PaO2随TGI流速的增加有增加的趋势，但差异无显著意义(表2)。
表2 各种通气模式下气体交换监测结果(
±s) 通气模式例数
Arterial pH
PaO2
(mm Hg)
PaCO2
(mm Hg)
O2, 百拇医药
(mm Hg)
基础状态
8
7.30±0.08
175±31
35±3
56±8
BIPAP
8
7.22±0.08
111±34
39±2
51±9
, 百拇医药
BIPAP-T3
8
7.21±0.09
120±43
39±3
49±10
BIPAP-T6
8
7.20±0.08
121±43
40±4
50±12
BIPAP-T9
, 百拇医药
8
7.22±0.07
136±47
40±4
50±10
三、血流动力学和氧动力学：CO、PCWP、ABPM、SVR、PAPM、PVR、
S/T、DO2与O2在各组间差异无显著意义(表3)。表3 各种通气模式下血流动力学和氧动力学监测结果(±s) 通气模式, 百拇医药
例数
HR
(次/分)
ABPM
(mm Hg)
CO
(L/min)
PAPM
(mm Hg)
PCWP
(mm Hg)
PVR
(mm Hg.L-1.
, http://www.100md.com
min-1)
SVR
(mm Hg.L-1.
min-1)
S/TDO2
(ml/min)
O2, http://www.100md.com
(ml/min)
基础状态
8
162±32
114±13
2.8±0.9
17±3
7±1
3.7±0.9
40±12
13±9
390±209
66±18
, 百拇医药
BIPAP
8
155±22
108±15
2.2±0.6
23±5
10±2
7.2±3.5
50±16
26±10
325±127
69±26
BIPAP-T3
, 百拇医药
8
154±26
111±13
2.1±0.5
24±5
10±2
7.3±2.9
50±15
34±13
315±103
69±27
BIPAP-T6
8
, 百拇医药
154±26
109±13
2.2±0.4
25±5
9±2
7.5±3.2
48±12
30±11
325±105
76±28
BIPAP-T9
8
156±26
, 百拇医药
110±16
2.0±0.4
24±5
9±3
8.0±2.7
51±14
28±10
307±103
72±22
讨论
一、CTGI与BIPAP合用对气道峰压和自主呼吸的影响
Hoyt等[4]发现CTGI与部分支持通气联合运用时可使触发呼吸机送气所做的功逐渐增加，如果自主呼吸能力很差，则可能造成触发失败，甚至引起致命的危险。有鉴于此，以往的动物和人体研究大多采用控制通气方式，并且运用镇静剂和肌松剂以减少自主呼吸与呼吸机间的不协调性，使得自主呼吸在机械通气时的积极作用不能充分发挥，并限制了CTGI 的适用范围。
, 百拇医药
BIPAP是一种双水平CPAP通气方式，当把CTGI与BIPAP合用时，若CTGI提供的气流低于吸气需求时，呼吸机按需阀打开以提供不足部分；若CTGI提供的气流超过吸气需求时，呼气阀打开以释放掉多余的气体，即任何时候都保证气道压维持在预置水平，并始终使自主呼吸处于“自由呼吸”的状态，只是气体来源因不同的自主呼吸深浅和CTGI流速有所不同，即来自CTGI或呼吸机的比例不同。与一般辅助通气模式及控制通气模式相比，BIPAP与CTGI合用具有以下优势，不会发生触发失败、通气不足的危险事件，不致气道峰压超过预置压力水平，能最大限度地发挥自主呼吸的积极作用。加之BIPAP临床适用范围较广，所以，BIPAP与CTGI结合应该是一种较为理想的结合方式。
由于TGI能改善肺泡通气，当保持PaCO2恒定时，所需吸气潮气量降低，故气道峰压随之降低。TGI流速越大，这种效应越明显。但TGI改善肺泡通气主要通过在呼气相冲冼、置换出解剖死腔中富含CO2的气体而起作用，在这种冲洗效果接近于将解剖死腔中的气体完全置换出来时，再增大TGI流速将不会明显增加冲洗效果[6]。
, 百拇医药
二、CTGI与BIPAP合用对呼气末正压的影响
文献报道TGI可使呼气末正压增加，TGI流速越大，这种效应越明显[1,7]。由于在使用CTGI时无法采用常规测定呼气末正压 的方法对其进行监测，故本研究未能测得呼气末正压的具体值。虽然CO、ABPM、SVR、PAPM和PVR在四种通气方式下均无显著变化，但这种“无显著变化” 是在PaCO2和PaO2基本相等及气道压不断降低的情况下出现的。气道压的降低本应伴随心输出量的增加和PAPM及PVR的下降，这种“无显著变化”的情况提示呼气末正压的潜在影响是不可忽视的。
三、CTGI与BIPAP合用对氧动力学的影响
由于PaO2及心输出量在各组间无显著差异，因而氧输送量在各组间亦无明显差异。至于对氧消耗量的影响可解释为，CTGI使分钟通气量下降，减少了呼吸做功，降低了氧耗的同时，由于增加了触发呼吸机送气所做的功而增加了氧耗，两者的净效应对氧消耗量无显著性影响。这说明CTGI与BIPAP结合使用不会增加自主呼吸与呼吸机间的不协调性，可运用于具有自主呼吸的个体。
, 百拇医药
根据以上研究和分析，我们认为， 在自主呼吸条件下，将CTGI与BIPAP结合应用时自主呼吸与呼吸机间具有较好的协调性；一定流速的CTGI能有效地改善肺泡通气，在保持PaCO2基本恒定的同时，可明显降低气道压，对血流动力学和氧动力学无显著不利影响。■
基金项目：国家人事部优秀留学归国人员重点资助项目及北京市科技新星计划的部分资助
参考文献：
[1]Nahum A, Burke WC, Ravenscraft SA, et al. Lung mechanics and gas exchange during pressure-control ventilation in dogs: augmentation of CO2elimination by intratracheal catheter. Am Rev Respir Dis,1992,146:965-973.
, 百拇医药
[2]Ravenscraft SA, Burke WC, Nahum A, et al. Tracheal gs insufflation augments CO2 clearance during mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis,1993,148:345-351.
[3]詹庆元，王辰，商鸣宇，等.持续气管内吹气方法的建立及压力释放阀在其中的应用.中华结核和呼吸杂志，1999,22:528-532.
[4]Hoyt JD, Marini JJ, Nahum A ,et al. Effect of tracheal gas insufflation on demand valve triggering and total work during continuous positive airway pressure ventilation. Chest, 1996, 110:775-783.
, 百拇医药
[5]Hormann Ch, Baum M, Putensen Ch, et al. Biphasic positinr airway pressure (BIPAP)-a new mode of ventilatory support. Eur J Anaesthe ,1994,11:37-42.
[6]Ravenscraft SA, Shapiro RS, Nahum A, et al.Tracheal gas insufflation: catheter effectiveness determined by expiratory flush volume. Am J Respir Crit Care Med, 1996,153:1817-1824.
[7]Imanaka H, Kacmarek RM, Ritz R， et al. Tracheal gas insufflation-pressure control versus volume control ventilation. A lung model study. Am J Respir Crit Care Med, 1996,153:1019-1024.
收稿日期：1999-03-22, 百拇医药