引言：容量保证压力支持（VAPS）和自适应伺服通气（ASV）是具有复杂负反馈控制系统（伺服机构）的无创正压通气（PAP）模式，能够根据患者呼吸波动实时自动调整其呼吸控制变量。然而，由于临床经验有限、高成本以及对设备响应患者呼吸变化的专有算法差异理解不充分，限制了VAPS和ASV的广泛应用。因此，我们将回顾并重点分析每种模式在技术方面、控制算法和设置上的相似性与差异，重点关注该领域已发表的文献检索结果。

涵盖领域：通过Scopus、PubMed和Embase数据库，结合医学主题词和关键词，从2010年1月至2016年期间共确定了120篇相关文献。通过滚珠法进一步补充了相关文章。推荐意见基于该领域的文献综述和作者的专业知识。

专家评论：自适应伺服通气和VAPS在其呼吸目标及对呼吸波动的响应方面有所不同。VAPS模式旨在实现更稳定的每分通气量，因此推荐用于治疗睡眠相关低通气障碍；而ASV模式则致力于提供更稳定的呼吸气流模式，可有效治疗大多数中枢性睡眠呼吸暂停综合征。

关键词

：无创通气，双水平正压通气，容量保证压力支持，自适应伺服通气，伺服机构。

容量保证压力支持（VAPS）和自适应伺服通气（ASV）是二十年前引入的用于治疗睡眠相关呼吸障碍的无创正压通气（PAP）高级模式[1‐4]。基于复杂的负反馈控制系统（伺服机构），这些设备能够通过实时适应患者呼吸波动，自动调节其呼吸控制变量（如气道正压、呼吸频率）。

患者的睡眠相关呼吸障碍指导PAP模式（VAPS与ASV）的选择。病理生理学上，患者的夜间呼吸波动可分为两大类：一类是通气功能保留但存在呼吸气流异常（等碳酸血症或因过度通气导致的低碳酸血症），另一类是通气异常（因肺泡低通气导致的高碳酸血症）[5]。ASV模式适用于通气功能保留的患者，而VAPS模式则推荐用于后者。（表1）

如今，VAPS和自适应伺服通气的广泛应用受到高成本以及对用于测量和响应患者呼吸呼吸障碍的专有算法理解不充分的限制[6]。此外，不同品牌在算法上的差异也可能导致针对相同类型呼吸波动的压力变化程度和时机存在差异。在本综述中，我们将回顾并重点阐述各模式在技术方面、控制算法和设置上的相似性与差异，重点关注该领域已发表的文献及我们的临床经验。

目前，有两家公司为美国市场生产ASV设备：位于澳大利亚的瑞思迈有限公司和位于美国的飞利浦伟康公司。尽管在美国不可用，但德国的温曼医疗科技公司在欧洲是ASV设备的重要制造商。美国的设备已获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准（VPAP Adapt，瑞思迈，K102586；BiPAP autoSV高级，飞利浦伟康，K063540），可用于体重超过66磅（30千克）的患者，适应症包括阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）、中枢性和/或混合性呼吸暂停（如治疗诱发的中枢性睡眠呼吸暂停）或周期性呼吸（如充血性心力衰竭伴左心室射血分数（LVEF）> 45%时的潮式呼吸、使用阿片类药物所致无通气不足的共济失调性呼吸）。然而，对于存在呼吸驱动降低（如先天性中枢性肺泡低通气）、以中枢性睡眠呼吸暂停为主的有症状的晚期充血性心力衰竭（LVEF ≤ 45%）以及肺泡低通气的急慢性原因（如肥胖低通气综合征）的患者，禁用此类设备[7]。（表1）

2.1 不同品牌ASV模式的共通技术特点

2.1.1. 什么是ASV模式？

在呼吸不稳定期间（例如中枢性呼吸暂停），当患者气流减弱时，ASV模式可通过增加吸气压力支持（PS）和/或呼吸频率（RR）来提供较高的呼吸支持（即每分通气量或峰值流速）；而当患者恢复至较稳定的呼吸模式或在潮式呼吸（CSR）期间出现过度通气时，则提供较低（或无）呼吸支持。这种被称为反周期通气的特殊“按需”呼吸支持方式可产生抑制效应

反映患者呼吸驱动的呼吸波动。这对于呼吸驱动系统高度不稳定继发潮式呼吸的患者尤为有用[5,8‐10]

2.1.2. ASV模式如何自行调整？

为了实现自我调节，设备会在3到4分钟的移动时间窗口内持续追踪患者的瞬时气流，在此期间，设备会持续计算加权平均峰值流量（飞利浦伟康）或每分通气量（瑞思迈）[7,11]。该呼吸指标是专有算法的一部分，设备将根据这些算法调整其呼吸参数，以保持呼吸模式稳定。根据品牌、型号和设置的不同，设备不仅可以自动调节吸气压力支持（PS），还可能调节呼气压力（EPAP）和/或后备呼吸频率（RR），使其处于医生预设的范围内，或默认为厂家设置。

2.1.3. ASV模式响应什么？

每个呼吸参数的比例调节将针对不同的呼吸事件作出响应。IPAP和RR会根据因呼吸努力缺失导致的气流停止（中枢性呼吸暂停事件）或因上气道阻塞引起的气流受限（低通气、与呼吸努力相关的觉醒及打鼾）进行比例调节。相反，EPAP调节主要响应由上气道阻塞导致的气流停止（阻塞性呼吸暂停事件）。

2.2. ASV设备之间的差异

2.2.1. VPAP Adapt设备

2.2.1.1. 呼吸算法

瑞思迈（ResMed）的ASV模式下的VPAP Adapt在3分钟的时间段内测量并分析患者的吸气气流，据此计算平均加权每分通气量（MV）。该呼吸指标（即MV）以0.02秒为计算间隔持续更新，并作为对设备呼吸参数进行比例调节的阈值。当患者的呼吸低于最近计算的MV值的90%时，ASV设备将按比例增加压力支持（PS）以达到该阈值，反之亦然。

如果选择ASVAuto模式，设备将分析每次呼吸的气流形态以确定气道通畅性。当每分通气量（MV）因气流受限（如低通气、与呼吸努力相关的觉醒、打鼾）或终止（呼吸暂停）而下降时，压力支持（PS）将增加。设备会追踪PS变化对MV的影响。如果在此期间气流很小或无气流，则判定为气道阻塞，并相应调整呼气末正压（EPAP），以实现上气道开放。然而，如果在MV下降时未检测到阻塞（即中枢性呼吸暂停），EPAP将降至最低预设值，同时增加PS，直至达到动态呼吸阈值（最近计算的MV值的90%）。根据VPAP Adapt算法，呼吸暂停定义为至少10秒的气流下降至计算MV的≥ 75%，而低通气则对应气流下降≥ 50%。与平均加权MV类似，呼吸频率阈值通过多个呼吸周期的移动平均分析得出，默认强制呼吸频率为15次/分钟。当未达到MV阈值时，设备的备用呼吸频率（backup RR）算法将启动，从而在非阻塞性呼吸暂停事件期间触发预期的PS增加。

2.2.1.2. 模式和设置

VPAP Adapt设备中的呼气末正压（EPAP）可由临床医生设定（固定EPAP或默认为5厘米水柱），或在“ASVAuto”模式下，通过专有算法（AutoSet）在行业默认范围（4‐15厘米水柱）或根据临床医生的指定自动调节。无论设置如何变化，作为安全措施，最大吸气正压（IPAP）不得超过25厘米水柱。压力支持（PS），也称为压力差（IPAP – EPAP，即输送压力的幅度），其范围最小为零（最小PS范围0‐6厘米水柱），最大为20厘米水柱（最大PS范围5‐20厘米水柱，取决于EPAP）。VPAP Adapt设备可启用默认为15次/分钟的强制后备呼吸频率。坡升时间可设置为关闭或手动调整至最长45分钟。然而，其他呼吸设置，如压力上升时间、吸气时间、呼吸周期和触发灵敏度，则由内置算法确定，临床医生无法更改[11‐13]。（表2）

2.2.1.3. 滴定建议

根据本机构制定并应用于多项研究的方案，建议将最小（Min）压力支持（PS）初始设置为3厘米水柱（肥胖患者为5厘米水柱），最大（Max）PS初始设置为≥ 10厘米水柱[2,14]。由于呼气末正压（EPAP）是维持上气道开放的关键压力，以确保压力支持发挥作用，因此最佳EPAP通常通过多导睡眠图(PSG)滴定研究确定。否则，可使用ASVAuto设备来确定EPAP。如果在多导睡眠图滴定后使用ASVAuto，则应设置最低EPAP为5厘米水柱，最高EPAP为比最佳CPAP高2厘米水柱压力（REM期仰卧睡眠期间呼吸暂停低通气指数≤ 5/h）是推荐的。然而，在设置自动EPAP范围时应谨慎，因为较高的最高EPAP可能影响患者的血流动力学（例如，在血管内容量状态轻度偏低的患者中影响心脏前负荷和心脏后负荷），以及压力支持范围（最大PS为25厘米水柱减去EPAP）。相反，过低的最高EPAP可能无法打开闭合的气道，导致设备[11]产生的任何PS增加均无效。

2.2.2. BiPAP autoSV高级设备

2.2.2.1. 呼吸算法

BiPAP autoSV高级（飞利浦伟康）的ASV模式通过pneumotachograph（气流传感器）在4分钟窗口的时间段内持续测量和分析患者的峰值吸气流速，并据此计算平均吸气峰值流速。与瑞思迈VPAP Adapt设备使用的平均加权每分通气量不同，飞利浦伟康采用平均吸气峰值流速作为呼吸指标，当该指标低于或高于呼吸阈值时，压力支持（PS）将按比例进行调整（在医疗提供者设定的最大值和最小PS限制范围内）。

2.2.2.2. 模式和设置

与VPAP Adapt类似，BiPAP autoSV高级系统能够自动调节PS、EPAP和RR。该设备提供的最大IPAP通常设置为25厘米水柱。PS范围在最小值零到最大值20厘米水柱之间。在自动模式下，EPAP变化（默认值为4–15厘米水柱）基于对形状和

通过流量信号的吸气支路振动来识别气流受限（例如低通气、呼吸暂停）和打鼾。当发生阻塞性呼吸暂停事件（气流下降≥ 80%）时，呼气末正压、最小压力支持和最大压力支持将同时增加，目的是达到部分开放上气道，并通过进一步增加压力支持使其扩张。然而，如果检测到阻塞性低通气（气流下降≥ 40%）、打鼾或中枢性呼吸暂停，则仅压力支持会增加。BiPAP autoSV高级系统还可提供固定或自动模式的强制备用呼吸频率（范围4‐30次/分钟）。在自动模式下，系统会在12次自主呼吸的时间窗口内分析患者自身的呼吸速率，并设定一个时间阈值，低于该阈值时将触发强制呼吸。与VPAP Adapt不同，BiPAP autoSV允许调节压力上升时间（级别0‐3，0最快，3最慢，0.1‐0.6秒内达到设定的压力支持，从而影响流量）、吸气时间，以及患者的舒适度相关变量，如Bi‐Flex（在吸气后期和呼气初期提供压力释放，缓解程度从1到3逐渐增强）和坡道功能。需要注意的是，当启用Bi‐Flex时，无法手动调整压力上升时间[15]。（表2）

2.2.2.3. 滴定建议

除非有其他临床指征，最大吸气压默认应设为25 厘米水柱。呼气末正压（EPAP）可在多导睡眠图（PSG）期间进行滴定，或设置为CPAP滴定试验中获得的“最佳”CPAP压力（即在快速眼动‐仰卧位时消除阻塞性睡眠呼吸暂停的压力值）[16]。如果EPAP处于自动模式，建议将最低呼气末正压（Min EPAP）设为4 厘米水柱（若无阻塞性睡眠呼吸暂停怀疑，或患者已知的CPAP压力为< 10厘米水柱），或设为6‐8 厘米水柱（若怀疑存在阻塞性睡眠呼吸暂停，或患者已知的CPAP压力为> 10厘米水柱）。最高呼气末正压（Max EPAP）可设为15 厘米水柱。最小压力支持（Min. PS）可设为零，最大压力支持（max PS）可设为最高20 厘米水柱[10]。如果观察到以中枢性睡眠呼吸暂停为主，呼吸频率（RR）可设置为不低于8‐10次/分钟的最低速率

每分钟呼吸次数（BPM）或比静息呼吸率低2次的呼吸，同时吸气时间为1.2秒。

2.2.3. SOMNOvent CR 三水平ASV设备

2.2.3.1 呼吸算法

在美国不可用，SOMNOvent CR（Weinmann，汉堡，德国）是一种在欧洲广泛使用的抗周期调制通气设备。该设备对呼吸紊乱的响应基于对患者每分钟通气量（MV）、流速波形和打鼾的分析。采用2分钟的移动窗口，将患者当前的每分钟通气量与平均每分钟通气量进行比较。呼吸暂停定义为每分钟通气量下降80%或以上且持续不少于10秒，而低通气定义为每分钟通气量下降40%或峰值吸气流速较平均峰值流速下降50%或以上。中枢性与阻塞性事件的区别基于流速模式识别（例如流速波形扁平化、打鼾）以及对额外压力支持[17,18]的反应。

2.2.3.2. 模式和设置

三水平ASV模式具有三个压力参数：吸气正压气道压力和两个呼气正压气道压力。其中一个呼气压力水平应用于呼气早期阶段（呼气正压气道压力，EPAP），另一个应用于呼气末期（终末呼气正压气道压力，EEPA）。当出现上气道阻塞（阻塞性呼吸暂停、低通气和打鼾）时，EEPA将根据在2分钟时间窗内测得的阻塞性事件累积和进行增加。当中枢性呼吸事件发生时，压力差（IPAP‐EPAP）将增加以提高潮气量。同时还将启动强制呼吸频率

在呼吸暂停事件期间应用，可基于医生设定的固定频率，或根据患者的呼吸频率自动调整。在正常呼吸期间，设备也可在呼气时提供压力释放。

2.2.3.3. 滴定建议

根据之前发表的方案，呼气末正压气道压力（EEPAP）的下限可设置为6 cmH2O，最大吸气正压气道压力（IPAP max）可设置为16–20 cmH2O。基于这些参数，设备会根据上气道阻塞情况自动调节EEPAP，并根据每分通气量自动调整实际IPAP、EPAP以及压力支持（IPAP‐EPAP）。建议使用自动备用频率来处理中枢性睡眠呼吸暂停（CSA）[18]。

2.3. ASV模式下的专家评论及当前文献综述

2.3.1. 适应性伺服通气设备的台架测试评估

台架测试旨在分析设备对由手动（或计算机）控制活塞和Starling电阻器产生的流量变化（阻塞性或中枢性呼吸暂停，以及低通气）的检测和治疗能力。这些研究旨在验证基于专有算法和推荐的设备设置下，行业对特定设备控制呼吸事件所宣称的性能。

2013年，启用了自动滴定EPAP的BiPAP autoSV高级系统一和SOMNOventt CR，以及未启用自动滴定EPAP的S9 VPAP Adapt进行了台架测试。应用了两种设备设置，即“最大设置”和“临床”

“最大设置”中，最大压力值根据制造商的操作手册进行设定，而“临床设置”中的数值则来自既往临床研究中发表的多导睡眠图滴定研究。这三种设备在应对中枢性呼吸暂停时反应相似，均通过增加压力支持来应对。尽管所有中枢性呼吸暂停均被消除，但与根据“临床设置”（多导睡眠图滴定研究）调整的固定呼气末正压装置相比，两种自动调压EPAP设备在整体抑制阻塞性事件方面效果较差，尤其是对低通气的抑制 [19]。

2.3.2. 自适应伺服通气用于充血性心力衰竭中的潮式呼吸

早期的文献支持将ASV作为治疗收缩性充血性心力衰竭（CHF）患者潮式呼吸（CSB）的有效方法[20‐27]。随后的研究证实，与CPAP、BPAP和氧疗相比，ASV在抑制潮式呼吸方面具有优势。这四种治疗方法均降低了中枢性呼吸暂停指数，其中氧疗和CPAP均使其大约减少一半，双水平气道正压通气（bilevel）进一步降低约50%，而ASV又在此基础上再降低一半（未经治疗时AHI为44.5 ± 3.4/h，氧疗后为28.2 ±3.4/h，CPAP后为26.8 ± 4.6/h，双水平通气后为14.8 ± 2.3/h，ASV后为6.3 ± 0.9/h）[1,28‐30]。ASV模式已被证实对CHF合并慢性肾病患者的 cardiac failure替代标志物（如N末端脑钠肽前体、神经激素激活）、纽约心脏病协会（NYHA）功能分级、心肺运动耐受参数（如耗氧量、6分钟步行距离）以及心肾功能均有有益影响[16,28,31‐40]。在舒张性心力衰竭合并潮式呼吸的患者中，以及在同一夜间同时出现阻塞性和中枢性睡眠呼吸暂停的CHF患者中，也观察到了类似的改善，且不受睡眠相关呼吸障碍严重程度的影响[41‐43]。然而，心力衰竭次要终点的改善并不一定转化为死亡率的降低。最近发表的

SERVE‐HF试验评估了使用ASV治疗伴有射血分数降低（LVEF ≤ 45%）的症状性慢性心力衰竭（NYHA 2‐4级）患者的中枢性睡眠呼吸暂停对发病率和死亡率的影响，结果显示，与仅接受最佳药物治疗的患者相比，接受ASV治疗的患者心血管死亡率风险增加。这种风险的增加在伴有更严重心室功能障碍的单纯性中枢性睡眠呼吸暂停患者中尤为明显（[44‐48]）。尽管这些结果目前正受到严格审查，但已导致美国临床实践发生变化，直至事后分析的进一步数据以及强有力的前瞻性试验结果被充分评估并发表。人们对该研究的人群特征描述（纳入了射血分数保留的慢性心力衰竭患者）、ASV依从性（44%的ASV治疗患者平均使用时间为≤ 3小时）以及ASV对睡眠呼吸障碍的控制情况（AHI控制范围较宽，且ASV组存在持续的夜间低氧血症）提出了质疑，引发了关于SERVE‐HF研究结果有效性的激烈讨论[49]。需要进一步开展纵向前瞻性研究，以准确评估ASV在慢性心力衰竭患者中对中枢性睡眠呼吸暂停的长期影响[49‐52]。目前，两项随机对照试验正在招募和分析阶段：ADVENT‐HF研究旨在评估ASV对心力衰竭患者生存率和再入院率的作用，另一项为Remede装置试验，旨在分析膈神经刺激器在预防中枢性睡眠呼吸暂停中的作用[53]。

2.3.3. 阿片类药物的自适应伺服通气

阿片类药物对人体通气控制的影响受剂量和配体特异性的影响。一些长期接受阿片类药物治疗的患者会出现中枢性呼吸暂停和共济失调型呼吸模式（比奥特呼吸）[54‐56]。然而，CPAP治疗通常无效，而ASV治疗在控制中枢性睡眠呼吸暂停（CSA）以及改善日间警觉性方面明显优于CPAP和BPAP‐ST，尽管关于ASV用于慢性阿片类药物相关呼吸障碍治疗的数据仍存在争议[37,57‐59],[60,61]。在三项观察性研究中，有一项研究未显示ASV的有效性

根据滴定方案[60]，由于缺乏充分的滴定，无法控制呼吸事件。在另外两项采用适当滴定方案的研究中，ASV对大多数患者有效（从基线AHI 61/h ± 30和CAI 32/h降至使用ASV期间的AHI 11/h ± 12/h，CAI 0/h）[58,59]。ASV还被发现对治疗由阿片类药物使用引起的中枢性睡眠呼吸暂停（CSA）和治疗后出现的中枢性睡眠呼吸暂停有效，总体成功率接近70%，以AHI < 10/h 为定义标准。理想情况下，治疗慢性阿片类药物使用相关睡眠呼吸障碍的最佳方法是停用阿片类药物。如果不可行，则应试用ASV以控制其睡眠呼吸障碍。然而，在启动ASV治疗与阿片类药物相关的CSA之前，应首先排除肺泡低通气。在慢性阿片类药物使用情况下，尚需进一步研究才能推荐常规使用ASV。

2.3.4. 自适应伺服通气用于治疗中出现的中枢性睡眠呼吸暂停

与CPAP和BPAP‐ST相比，自适应伺服通气在治疗各种体位和睡眠阶段的治疗性中枢性睡眠呼吸暂停方面更具优势。自适应伺服通气还能显著降低残留觉醒指数，并使快速眼动睡眠所占百分比更高[14,62,63]。此外，自适应伺服通气已被证实对BNP正常的患者中的治疗性中枢性睡眠呼吸暂停有效，排除了CSA‐CSB病例可能产生的混杂影响[64‐68]。

总之，目前的数据显示，ASV模式对治疗伴有陈‐施氏呼吸的慢性心力衰竭患者的中枢性睡眠呼吸暂停、由慢性阿片类药物使用引起的继发性中枢性睡眠呼吸暂停以及治疗中出现的中枢性呼吸暂停有效。然而，若怀疑存在肺泡低通气，或在以中枢性睡眠呼吸暂停为主且射血分数≤≤ 45 %的有症状心力衰竭患者中，ASV禁用于与阿片类药物相关的中枢性睡眠呼吸暂停。

目前，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准多款VAPS设备在美国使用，主要来自两家制造商：飞利浦伟康（BiPAP‐AVAPS，K091319；BiPAP A40，K113053；Trilogy 200，K093416；Respironics V60，K082660）和瑞思迈（VPAP ST‐A，K113288；Stellar 150，K103167）。总体而言，VAPS设备旨在为患有阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）和高碳酸血症性呼吸衰竭（如肥胖低通气综合征、慢性阻塞性肺疾病和伴有呼吸衰竭的神经肌肉疾病（NMD））的成人和儿科患者（> 7岁；> 30‐40磅）提供无创通气支持，适用于家庭或医院环境。在不同类型的VAPS设备中，我们将重点回顾飞利浦伟康的带AVAPS的BiPAP A40和带iVAPS的VPAP ST‐A，因为它们是目前最常用的设备[7]。

3.1. 各品牌VAPS模式的共同技术方面

3.1.1. 什么是VAPS模式？

带有VAPS模式的无创PAP设备是双水平通气支持系统，可自动调整（伺服控制）吸气正压，以维持稳定的呼吸容积（目标通气）。通过复杂的负反馈系统控制器（专有算法），该模式可监测患者的自主呼吸气流，按比例调节吸气期间的正压，并在需要时增强患者呼吸，以达到目标呼吸容积阈值。该治疗模式可结合呼吸频率自动备用系统以治疗通气不足，以及使用自动EPAP算法输送压力，确保上气道开放。（图3）

3.1.2. VAPS模式如何自动调节？

设备会持续监测患者数次呼吸的瞬时呼吸容积，并通过分析呼吸流量计算平均呼出潮气量‐ Vte（BiPAP AVAPS，飞利浦伟康）或肺泡通气量‐Va（iVAPS，瑞思迈）。该呼吸指标将作为专有算法的一部分，设备据此调整呼吸参数以维持通气稳定。根据品牌、型号和设置的不同，设备不仅可以自动调节IPAP或PS，还可能自动调节EPAP（AVAPS‐AE，Stellar 150 自动EPAP）和/ 或备用RR至医生预设范围或厂家默认值。

3.1.3. VAPS模式对什么作出响应？

每个通气参数的比例调节将针对不同的呼吸事件作出响应。IPAP/PS和RR会根据Vte和Va下降（通气不足）或上气道阻塞引起的气流受限（低通气、与呼吸努力相关的觉醒及打鼾）进行比例调节。相反，EPAP调节主要响应上气道阻塞导致的气流停止（阻塞性呼吸暂停事件）。

3.2. VAPS设备之间的差异

3.2.1. 带有AVAPS‐AE的BiPAP A40设备

3.2.1.1. 呼吸算法

在带有AVAPS‐AE的飞利浦伟康BiPAP A40设备中，容量目标为呼出潮气量（Vte）。吸气压会逐次呼吸地增加或减少，以确保达到预设的Vte（数字自动追踪算法）。吸气压力可缓慢变化（<1厘米水柱/分钟）以防止不同步，或在患者潮气量远未达到设定的目标Vte时更快调整（最高达3厘米水柱）。数字自动追踪算法不仅分析患者的自主气流以计算VTe，还同时调整触发和呼吸周期敏感度，并对超过60升/分钟的漏气压力进行补偿 [70]。在AVAPS‐AE模式下，设备监测患者的上气道阻力，并自动调整所需呼气末正压以维持上气道通畅性。同时，BiPAP A40会根据呼气末正压的变化自动调节压力支持，以维持目标呼气潮气量。当呼吸频率设置为自动时，设备还会根据患者的自主呼吸频率调整备用呼吸频率。

3.2.1.2. 模式和设置

BiPAP A40 设备可提供多种模式：CPAP、BiPAP S或S/T、压力控制（PC）和AVAPS‐AE（自动EPAP调节）。BiPAP A40 可提供的吸气压最高达 40 厘米水柱。目标潮气量范围为 200‐1500 毫升。IPAP 范围为 4‐40 cmH2O，EPAP 范围为 4‐25 厘米水柱。AVAPS 可用于 S（自主呼吸，无呼吸频率）、T（时间控制）或 S/T（自主/时间控制，范围 4‐40 次/分钟）模式。吸气时间范围为 0.5‐3 秒；压力上升时间 1（100 毫秒）至 6（600 毫秒）。然而，触发和切换灵敏度由 BiPAP A40 敏感自动追踪系统 [71] 自动设定。（表3）

3.2.1.3. 滴定建议

关于Vte的临床决策应基于患者的病理情况。通常情况下，Vte可设定为理想体重8‐10毫升/千克[72,73]。如果需要使用较大压力支持（PS）进行通气（例如肥胖低通气综合征），且无临床禁忌证（如气胸），则可将IPAPmax设定为30厘米水柱，IPAPmin应等于EPAP（宽范围压力支持）。若慢性慢阻肺患者能耐受高压力支持，并且对肺大疱疾病或血流动力学不稳定的怀疑较低，可在密切监测下尝试将IPAP最高调至30厘米水柱。目标潮气量和压力调整应依据动脉血气分析中的动脉二氧化碳分压[73]来指导。对于慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者，若大压力支持可能引起不适，则可将IPAPmin设为患者舒适水平，IPAPmax设为EPAPmin+5厘米水柱（窄范围压力支持）。其他呼吸参数也应根据患者的具体病理情况进行个体化设置。对于怀疑存在较高内源性呼气末正压（PEEP）的阻塞性气道疾病患者（如COPD患者），EPAP应设定得更高，以克服内源性 PEEP，降低呼吸做功；同时采用较短的压力上升时间1或2级（100‐200毫秒），以增加流量，并将吸气时间Ti设定在25%（吸呼比1/3）至33%（吸呼比1/2）之间。对于阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者，EPAP可设定为等于或比在快速眼动‐仰卧位消除阻塞性睡眠呼吸暂停事件所需的最佳持续气道正压通气（CPAP）压力高2厘米水柱。对于存在限制性通气功能障碍的患者（如神经肌肉疾病患者），EPAP可设定较低，为4‐5厘米水柱，以便患者更易呼气；同时采用较长的压力上升时间3‐6级（300毫秒至600毫秒），以延长吸气时间，Ti设定在33%（吸呼比1/2）至50% （吸呼比1/1）之间。备用呼吸频率（RR）目标值可设定为比患者的自主呼吸频率低2‐3次/分钟。理想情况下，目标Vte应根据动脉血气分析（ABG）结果调整，以评估动脉二氧化碳分压（ PaCO2）。当其他呼吸事件已被消除时，可根据ABG中的动脉氧分压（PaO2）或血氧测定（用于测量血氧饱和度SaO2）来调整EPAP和输送的吸入氧浓度（FiO2）

作为阻塞性睡眠呼吸暂停事件。如果中枢性呼吸事件持续存在，则提高备用呼吸频率。

3.2.2. S9 VPAP ST‐A

3.2.2.1. 呼吸算法

与以潮气量为目标的AVAPS不同，iVAPS以医疗提供者预设的目标肺泡通气量（Va）为目标，通过补偿解剖死腔来实现有效通气。设备通过分析患者的实际肺泡通气量和呼吸频率（RR），持续且成比例地自动调整压力支持（PS）和后备呼吸频率（智能后备呼吸频率（iBR）），以达到并维持目标肺泡通气量（Va）。S9 VPAP ST‐A包含“学习目标（Learn Targets）”功能，可使设备识别患者的肺泡通气量和自主呼吸频率，并将这些数据用于设备设置中。瑞思迈（ResMed）的Stellar 150设备目前在美国尚未广泛使用，具备iVAPS功能及自动EPAP功能。

3.2.2.2. 模式和设置

VPAP ST‐A 和 Stellar 150 设备包含的治疗模式有 CPAP、BPAP‐S 或 S/T、PC 和 iVAPS。S9 VPAP ST‐A 可提供的吸气压最高达 30 厘米水柱。目标肺泡通气量默认值为 5.2 升/分钟（范围为 1‐30 升/分钟）。最小压力支持默认为 4 厘米水柱（0‐20 厘米水柱），最大压力支持默认为 20 厘米水柱（0‐27 厘米水柱）。后备呼吸频率（iBR）默认为 15 次/分钟（8‐30 次/分钟，可调节）。VPAP ST‐A 设备包含两个吸气时间设置参数，而最大吸气时间用于设定最大吸气时间，以降低发生内源性

呼气末正压（PEEP）通过缩短吸气时间并延长相同呼吸频率（RR）下的呼气时间，T Min 可确保足够的吸气时间，以实现适当的潮气量和气体交换。默认情况下，Ti Min 设置为 0.3 秒（0.1‐Ti Max），Ti Max 设置为 2.0 秒（0.3‐4 秒），压力上升时间（rise time）设置为 300 毫秒（150‐900 毫秒）。同样，触发（Trigger）和呼吸周期（Cycle）灵敏度默认设置为中等水平，但提供五种选项以实现更好的呼吸同步性。Vsync漏气补偿是一种专有算法，可监测患者气流，当发生非预期的面罩漏气时，设备会通过调整压力支持（PS）[74] 进行补偿。（表3）

在出厂默认设置下，采用iVAPS模式的Stellar 150 自动EPAP设备的最小压力支持（Min PS）设定为2厘米水柱（0–20厘米水柱），最大压力支持（Max PS）设定为20厘米水柱（0–30厘米水柱），呼气末正压（EPAP）设定为5厘米水柱（3–25厘米水柱），目标肺泡通气量（target Va）设定为5.2升/分钟（1–30升/分钟）。其他默认设置包括：压力上升时间（rise time）为200毫秒（150–900毫秒），压力下降时间（fall time）为200毫秒（100–400毫秒）。与S9 VPAP ST‐A类似，最小吸气时间（Ti Min）设定为0.5秒（0.1秒–Ti Max），最大吸气时间（Ti Max）设定为 1.5秒（0.3–0.4秒）。触发（trigger）和呼吸周期转换（cycle）的灵敏度均设为中等。目标患者呼吸频率设定为15次/分钟（8–30次/分钟）。

3.2.2.3. 滴定建议

由于在美国对Stellar 150设备的使用经验有限，我们将重点针对S9 VPAP ST‐A提出滴定建议。在设置患者身高（44‐100英寸）后，VPAP‐ST‐A设备可启用“Learn Targets功能”，这是一种专有算法，可学习患者的肺泡通气量，并据此设定目标。此外，也可根据制造商提供的Va图表，基于患者身高[120 ×(身高/175)],直接设定目标，目标潮气量为理想体重的8 ml/kg。由于该设备默认估算的死腔（基于身高）等于生理死腔，因此对于生理死腔增加的患者（如肺气肿），设备可能会低估其肺泡通气量。建议在此类情况下输入更高的目标肺泡通气量，或输入高于患者实际身高的数值。

目标呼吸频率根据患者的自主呼吸频率设定。最小压力支持（Min PS）通常设置为4厘米水柱，最大压力支持（Max PS）设置为20厘米水柱。呼气末正压（EPAP）及其他呼吸设置应根据患者的呼吸病理情况进行调整。对于肥胖低通气综合征(OHS)患者，可能需要较高的EPAP以保持上气道开放，同时可能需要较高的最大压力支持（Max PS）来通过增加潮气量以提高每分通气量（例如EPAP为7厘米水柱，Max PS为25厘米水柱）。较长的最小吸气时间（Ti Min）可提供更长的吸气时间，从而增加潮气量和气体交换（Ti Max 1.5秒，Ti Min 0.8秒），默认压力上升时间为300毫秒，触发和切换灵敏度设为中等。对于阻塞性肺疾病患者，建议使用较快的压力上升时间，以确保肺部快速充气，并采用高切换灵敏度以延长呼气时间（例如Ti Max 1.0秒，Ti Min 0.3秒，压力上升时间为150毫秒，触发灵敏度为中等，切换灵敏度为高），默认EPAP为5厘米水柱。相反，对于限制性肺疾病患者，建议设置较低的切换灵敏度和较长的Ti Min时间，以提供更长的吸气时间来增加潮气量（例如Ti Max 1.5秒，Ti Min 0.8秒，压力上升时间为300毫秒，触发灵敏度为高，切换灵敏度为低），默认EPAP为5厘米水柱。无论患者的具体病理情况如何，都应根据动脉二氧化碳分压（PaCO2）、动脉氧分压（PaO2）和血氧测定（SaO2）结果调整目标肺泡通气量（target Va）（每≥ 5分钟调整0.3），并消除所有呼吸事件。如果中枢性呼吸事件仍然存在，应增加目标增益率（target iBR）（每20分钟增加1‐2次/分钟）。

3.3. VAPS模式下的专家评论及当前文献综述

3.3.1 Ben睡眠呼吸障碍的容量保证压力支持测试评估

与朱及其同事发表的ASV设备台架测试不同，目前现有的VAPS研究均由行业支持（瑞思迈）。在已发表的一项由

麦考伊及其同事对iVAP（瑞思迈）进行了测试，要求其在由人工肺（美国密歇根双重训练与测试肺）施加的不同肺顺应性和阻力范围内维持目标通气。在这项特定研究中，发现iVAP（瑞思迈）提供的通气量略高于设定值（例如，当目标通气为10升/分钟时，设备输送的中位通气量为10.2–12.4升/分钟），即使系统中额外增加了漏气（8‐33升/分钟）也是如此[75]。如上所述，飞利浦伟康的自动追踪系统是一种专有算法，可通过根据流量变化调整吸气压来补偿超过60升/分钟的压力泄漏。该功能还可根据流量变化自动调整触发和呼吸周期，从而改善患者同步性。目前仅有一项研究使用了飞利浦伟康设备中的自动追踪系统，但该研究并未评估此系统的潜在益处[70]。迫切需要对S9 VPAP ST‐A和BiPAP A40 AVAPS进行独立台架测试比较，以评估其对呼吸模式变化的响应。

3.3.2. 临床数据

关于使用AVAPS和iVAPS管理慢性与急性高碳酸血症性呼吸衰竭的研究数据有限 ‐ [68]。在两项小型随机对照试验中，与BPAP相比，AVAPS在为期六周的随访期间显示出可增加慢性肺泡低通气患者（例如OHS、COPD和NMD）的夜间每分通气量。这些研究表明，AVAPS在降低夜间动脉血二氧化碳分压以及通过在深睡眠阶段产生更高的潮气量来预防通气不足方面优于BPAP。然而，AVAPS对睡眠质量和健康相关生活质量的影响仍存在争议[76]。尽管先前的研究报告指出，在多导睡眠图评估的睡眠效率和生活质量方面，AVAPS与BPAP相比并无优势，但最近的一项发表报告显示，接受AVAPS通气的高碳酸血症慢性阻塞性肺病患者主观睡眠质量有所改善[73]。有一份关于一名

先天性中枢性低通气综合征（CCHS）患者的成功病例报告，该患者在通过气管切开术进行机械通气16年后成功转换为AVAPS[77]。

VAPS在失代偿性高碳酸血症呼吸衰竭中的作用更不明确。对于慢性阻塞性肺疾病急性加重继发高碳酸血症性脑病的患者，目前仅有一项观察性研究支持AVAPS相较于双水平正压通气‐备用频率模式可促进意识更快恢复[78]。关于慢性阻塞性肺疾病再入院问题，一项包含 AVAPS、药物核对、适当氧疗启动和患者教育的综合干预措施显著降低了医院再入院率[79]。

关于iVAPS伺服通气的文献较少。在一项随机交叉试验中，iVAPS在控制慢性肺泡低通气患者（如COPD、OHS、NMD）夜间低通气方面不劣于标准双水平气道正压通气。该研究显示，iVAPS在相同程度控制经皮二氧化碳和氧分压的情况下提供了较低的平均压力支持，并且对于无创PAP通气治疗初治患者具有更好的夜间依从性。除此之外，不同呼吸机模式在肺量测定、呼吸肌力量、睡眠质量、觉醒或氧去饱和指数方面结果无差异[80]。与重度COPD患者中使用的高压双水平气道正压治疗（高强度无创正压通气）相比，接受iVAPS治疗的患者经皮二氧化碳下降更明显，并且在家中的睡眠有更加安稳的趋势[80‐82]。

总之，目前有限的数据表明，与BPAP‐ST相比，AVAPS和iVAPS在治疗慢性呼吸衰竭方面同样有效。然而，并没有充分的证据表明VAPS在治疗慢性或急性高碳酸血症性呼吸衰竭患者方面优于标准BPAP‐ST治疗[72,83‐85]。

新型无创模式（如VAPS、自适应伺服通气）的发展与支持其应用所需的临床知识之间正日益出现差距。这一差距由于缺乏指导其广泛应用的成本效益分析而进一步扩大。遗憾的是，在上市后阶段，目前仅有少数定义明确的前瞻性临床研究具备足够长的随访期来支持这些产品的使用。因此，应慎重考虑将合适的设备用于正确的临床适应证，且仅在最低成本设备（如持续气道正压通气、双水平气道正压通气）未能纠正呼吸或实验室异常时才予以选用。尽管这些设备提供多种自动设置，但目前自适应伺服通气和VAPS设备的滴定与验证仍应在多导睡眠图滴定研究的指导下于睡眠实验室中进行，因为这仍是确保复杂心肺病理患者睡眠相关呼吸障碍得到有效控制的唯一方法。此外，鉴于这些新设备具有较高的复杂性，理想情况下应由经过充分培训并具备处理此类设备能力的医疗提供者进行处方。

需要进行大规模、长期随访的随机对照试验，以更好地了解该技术在复杂睡眠障碍（包括呼吸衰竭）管理中的适当作用。

在过去的二十年中，随着VAPS和ASV等高度复杂模式的引入，美国无创PAP设备领域发生了巨大变化，这些模式配备了能够适应和支持多种复杂睡眠相关呼吸障碍的算法。预计这些伺服通气设备将在特定复杂患者群体（如OHS、重度慢性阻塞性肺病（COPD）、神经肌肉疾病、由中枢性睡眠呼吸暂停引起的周期性或共济失调呼吸）的滴定和治疗中发挥重要作用。凭借这些新设备的“学习能力”，可自动调整其自身的呼吸设置，并结合全套用于呼吸同步性的自动功能，这些模式将成为存在肺泡低通气或中枢性睡眠呼吸暂停患者中无创PAP通气治疗的新标准。然而，鉴于这些复杂疾病的动态特性，设定参数以及设备对个体患者需求的适应过程仍需依赖睡眠专科医生与患者的直接接触。更新型的伺服通气设备很可能会以更低的成本广泛普及。在此期间，我们还需要更多成本效益研究以及成功操作这些设备的进一步经验。

• 自适应伺服通气（ASV）和容量保证压力支持（VAPS）是较新的无创正压通气模式，可通过产生相应的气道正压来稳定患者的呼吸模式，并提供“气道支架”，从而有效治疗睡眠相关性呼吸障碍。
• 瑞思迈ASV模式以患者先前每分钟通气量（MV）的90%为目标，而飞利浦伟康ASV设备则以患者先前峰值流速的90%为目标，以稳定并治疗患者的睡眠相关呼吸障碍。
• ASV模式在治疗与收缩性心力衰竭（射血分数 ≥ 45%）或舒张性心力衰竭相关的中枢性睡眠呼吸暂停‐陈‐施氏呼吸、阿片类药物诱发的中枢性睡眠呼吸暂停（无通气不足）以及治疗诱发的中枢性睡眠呼吸暂停方面有效。
• 与其他正压通气设备（如CPAP、BPAP‐ST和氧疗）相比，自适应伺服通气在抑制中枢性睡眠呼吸暂停事件方面更为有效，主要针对患有CHF‐CSB和治疗诱发的中枢性睡眠呼吸暂停的患者。然而，最近一项研究显示，由于死亡率增加，对于LVEF为≤ 45%的CHF相关CSA‐CSB患者使用自适应伺服通气的 enthusiasm 需要谨慎。
• 飞利浦伟康VAPS以设定的呼出潮气量（Vte）为目标，而瑞思迈VAPS则以设定的肺泡通气量为目标，以稳定患者的呼吸状态。
• VAPS模式在治疗慢性呼吸衰竭方面与BPAP‐ST同样有效。然而，目前没有充分的数据表明VAPS在慢性或急性高碳酸血症性呼吸衰竭患者中优于标准BPAP‐ST治疗。
• 迫切需要对这些新型设备在治疗复杂的睡眠相关呼吸障碍和慢性呼吸衰竭急性加重患者中的适当且具有成本效益的使用。