半岛BOB【导语】在机械通气的COVID-19患者中，自主呼吸努力的动态跨肺驱动压力（∆P
在机械通气患者中，保留自主呼吸可以减少呼吸肌肉的废用和萎缩。过高的呼吸用力可能导致过度的肺部压力和紧张，从而造成肺损伤。另一方面，它可能导致过度的肌肉负荷，导致肌肉损伤（主要是膈肌损伤）导致肌肉功能障碍。危重患者常存在高呼吸驱动和高呼吸力，主要原因是呼吸机辅助和镇静作用不足，但也有生物易感因素（如肺部和全身炎症等）。因此，对肺和膈膜保护性机械通气进行可靠的呼吸力评估非常重要。
获得呼吸力的金标准是食道测压，这是一项微创技术，需要适当的设备和专业知识，并且可能很耗时。最近，Bertoni等证明了一种新的无创方法可以检测过度的动态跨肺驱动压力（∆PL）和呼吸肌肉压力（Pmus），并具有合理的准确性。∆PL和Pmus可以通过呼气阻断动作（∆Pocc）中气道压力（Paw）由呼气末正压（PEEP）的最大下降来估计。直接估计∆PL和Pmus是不可靠的半岛BOB，过量的∆PL和Pmus可以以合理的精度进行预测。
在COVID-19大流行期间，不可能获得每个患者呼吸努力和食道压力测量的金标准。因此，我们研究这种新型的无创方法是否也可以用于COVID-19患者。
本文的目的是描述COVID-19机械通气患者自主呼吸努力的呼吸力学，从∆Pocc计算∆PL和Pmus，评估∆PL和Pmus过多的鉴别性能，评估∆Pocc与呼吸努力之间的关系。
根据Bertoni 等的研究方法对内梅亨大学医学中心重症监护室收治的COVID-19患者的∆PL和Pmus进行了如下评估：
如果患者有高呼吸力和/或高动态跨肺驱动压力（即，计算Pmus13～15 cmH2O和∆PL16～17 cmH2O或更高），机械通气时间延长且无临床进展（即≥14天）或持续高碳酸血症（PaCO2≥60 mmHg），食道测压作为我们标准临床方案的一部分。
这是一项观察性研究。所有患者均使用Servo-i/u呼吸机进行通气。呼吸机设置由治疗重症监护医生设置。患者接受带食道球囊的鼻胃导管以获得食道压力（Pes）。使用动态闭塞试验验证导管位置。在每个患者10～15 min的记录中，共进行3～4次手动呼气闭塞（持续1～2 s）。记录后，如认为有必要，应根据治疗重症医师调整呼吸机设置或镇静策略。作为一项观察性研究，不同呼吸机设置或镇静剂的影响没有被调查。
使用Servotracker软件，通过Servo-i/u的串口连接RS-232线缆，获得呼吸机流量和Paw（采样频率100 Hz）。食道球囊（即Pes）和连接到Servo-i/u的呼气口与压力传感器耦合半岛BOB，并使用专用测量装置进行采集（采样频率100 Hz）。基于2个软件程序采集的爪迹，信号离线同步。短暂的人工呼气闭塞（持续1～2 s）以实现脱机同步。使用Matlab R2018a离线处理和分析数据半岛BOB。
闭塞压力（∆Pocc）被定义为在呼气闭塞手法中，Paw从PEEP产生的最大偏转（图1）。在此手法的前100 ms，Pes的下降被计算为P0.1。经肺压（trans-pulmonary pressure， PL）由Paw减去Pes测定。计算吸气时从起搏到峰值的∆PL。动态肺顺应性（Cdyn）计算为潮气量除以零流量点之间PL的增加。胸壁弹性（Ecw）是根据预测的肺活量估算的，从这个胸壁弹性反冲压力（Pcw）计算为潮气量和Ecw的乘积。Pmus计算为Pcw减去Pes。Pmus和潮气量乘积的积分代表每升每分钟的呼吸功（WOB）。Pmus随时间的积分被定义为食道压力-时间乘积（PTPes），计算每次呼吸和每分钟在呼气阻断操作中获得的数据取平均值。数据在一次一次呼吸的基础上进行分析，平均在至少4 min的时间内无误触发或食管收缩。只有∆Pes/∆Pocc在0.8～1.2之间的记录被纳入分析。
检验正态性，数据以均数±标准差（SD）或中位数[四分位数范围（IQR）]表示。用Bland-Altman分析法比较测量和计算的∆PL和Pmus。进行受试者工作特征曲线分析，计算灵敏度和特异度，评估计算得出的∆PL和Pmus检测过量∆PL 20 cmH2O和Pmus10和15 cmH2O的准确性。采用线性回归分析评估∆Pocc与呼吸努力之间的关系。P0.05被认为差异具有统计学意义。采用Prism 5进行统计分析。
在2020年4月至7月期间，对15例COVID-19患者进行了食道测压。2例患者因∆Pes/∆Pocc不在范围内被排除在分析之外。测量时患者特征如表1所示。患者年龄（61±9）岁，PaCO2高（63±17 mmHg），机械通气时间延长（41±32天）。呼吸衰竭是主要问题。呼吸参数见表2。只有在患者7中，由于持续食管收缩，不可能分析4 min的时间。患者低Cdyn [24 （20～31） ml/cmH2O]，高∆PL（25±6 cmH2O），高Pmus（16±7 cmH2O）。
Bland-Altman分析显示偏差较低，但测量和计算的∆PL[−1.1±5.9 cmH2O（偏差±95%一致限）]之间的一致范围很广（图2a）。测量的Pmus和计算的Pmus之间的偏差较高，一致的限制同样宽（2.3±6.0 cmH2O）（图2b）。这意味着测量和计算的∆PL和Pmus之间的一致性很差。
本研究中机械通气的自主呼吸困难的COVID-19患者接受了较长时间的机械通气，动态肺顺应性低，∆PL高，呼吸困难大。∆PL和Pmus是通过呼气阻断手法时PEEP气道压的最大下降来估计的。计算的∆PL和Pmus不可靠，因为分析显示计算值和实测值之间的一致性很差。但对过度的∆PL（ 20 cmH2O）和Pmus（ 15 cmH2O）的预测具有较高的敏感性和特异性。闭塞压力与每分钟呼吸努力高度相关。
近年来，在机械通气过程中保持自主呼吸努力变得越来越重要，因为越来越多的证据表明，不仅在受控机械通气过程中，而且在高水平的压力支持通气过程中也存在过度辅助性肌损伤。然而，过高的呼吸力也会导致肺和/或膈膜损伤。当仅依靠平台和驱动呼吸机压力时，这可能不是那么明显。尽管有高水平的压力支持，但由呼吸肌（即Pmus）产生的压力实际上可能相当高，因此胸膜压力（即Pes）的负压很大。间接证据表明，高Pmus可能导致负荷诱导的肌肉损伤和功能障碍。在已经受伤的肺中，胸膜负压会增加跨肺压力，从而造成肺压力和紧张，使血管渗漏恶化[即患者自身造成的肺损伤（P-SILI）]。在我们的研究中，患者Pmus和PaCO2相对较高。显然，他们无法通过增加Pmus达到正常的PaCO2。患者有较高的呼吸频率，但这对大多数患者来说不足以满足通气需求，因为他们有较高的死腔通气，反映了严重的气体交换障碍。∆Pocc仅与PTPes呼吸和WOB （J/L）呈中度相关，但当呼吸努力成倍增加时与呼吸频率[即PTPes/min和WOB （J/ min）]高度相关半岛BOB。危重患者对高呼吸驱动的反应是呼吸频率增加而非潮气量增加，这可能是由于呼吸肌无力和肺顺应性降低的联合作用，限制了每次呼吸强度的能力。
Bertoni等提供了一种新的无创方法，从机械通气患者自主呼吸的∆Pocc计算∆PL和Pmus。我们证明这种新方法也可以应用于COVID-19患者。根据Bertoni等的方法，计算出的∆PL和Pmus不能直接代替由食道测压测得的∆PL和Pmus。在外部验证队列中，他们发现∆PL 15 cmH2O和Pmus 10 cmH2O具有合理的区分性能。本研究表明，计算值也可以用来预测过量的∆PL（ 20 cmH2O）和Pmus（ 15 cmH2O）。当由于各种原因不能进行食道测压时半岛BOB，这是非常有用的。
COVID-19患者肺损伤严重，容易出现高呼吸力，需要密切监测，以实现肺和膈膜保护性通气。如果计算的∆PL和/或Pmus过高，可以决定测量食管压力。如果不可行，则应改变呼吸机设置，然后适当镇静，以使计算的∆PL和Pmus保持在最新研究和综述的临床可接受范围内。然而，过度镇静可导致呼吸力不足（即下降的Pocc）和增加患者呼吸机不同步。
（1）样本量相对较小。然而，许多针对危重患者的生理学研究样本量有限。例如，Bertoni等文献研究中的外部验证队列仅包括12例患者。
（2）存在选择偏差。本研究仅包括有计算高呼吸力和/或高∆PL、长时间机械通气和/或高碳酸血症的患者。因此，我们发现测量的∆PL和Pmus相对较高。
（3）测量的∆PL和Pmus存在局限性。由于阻力成分，可能高估了肺压力。一些研究建议在存在自主呼吸活动时进行吸气末闭塞机动，以获得半静态压力测量。在Pmus计算中，胸壁弹性是根据预测的肺活量来估算的。Bertoni等证明预测值与胸壁弹性的实测值近似。
在机械通气的COVID-19患者中，自主呼吸努力的∆PL和Pmus可以通过呼气阻断方法计算。计算得到的∆PL和Pmus不能代替食道测压所得的∆PL和Pmus，但可以高精度地预测过量的∆PL和Pmus。闭塞压力与每分钟呼吸努力高度相关。
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