单位：同济大学附属东方医院呼吸与危重症医学科

一、为什么会出现人机不同步

自主呼吸动作和吸气气流同时发生、同时终止且强度匹配称为同步。人机同步涉及呼吸周期的各个阶段，包括吸气触发、送气维持、屏气、吸呼气转换、呼气等过程，人机不同步是指患者呼吸与呼吸机送气的某些阶段之间不协调。

2. 呼吸机相关

临床上根据呼吸机辅助通气周期的不同阶段将人机不同步分为4种主要类型：①触发不同步：包括无效触发、自动触发、双触发、触发延迟。② 送气不同步：吸气流速不足、吸气流速过快、支持力度不足、支持力度过大。③ 转换不同步：提前切换、延迟切换。④ 呼气不同步：呼气时间过长、呼气时间过短。根据研究，约1/4的重症患者在机械通气期间存在较高的人机不同步发生率，Thiilleet等发现无效触发和双触发事件占异步事件总数的98%以上（85%为无效触发事件，13%为双触发事件）。本文主要介绍四种触发不同步及延迟切换。

2. 自动触发（auto-triggering）

概念：指一个循环并非由患者吸气努力导致气道压力下降或流量改变而触发呼吸机送气，患者未产生膈肌电信号（图2）。

原因：

（1）管路中的气体泄漏。无创通气时，呼吸机容易漏气过多，产生流量，呼吸机误以为是患者吸气，导致自动触发。

（2）触发灵敏度设置过低。管路的轻微抖动即可引起气道压力或流量的变化，触发呼吸机送气。

（3）心脏振荡。Imanaka等在评估了104例心脏手术后患者的流量触发与压力触发的效果，发现当使用流量触发时，由心脏振荡引起的自动触发的发生率更高，这与高心室充盈压、高心输出量和心脏大小增加相关。

（4）呼吸机管道积水。管路积水引起的气道压力或流量的变化可能被错误地感知为患者吸气努力，产生误触发，呼吸机波形可见连续的锯齿波（图3）。

（5）气道内有分泌物。

危害：呼吸频率增快，呼吸机频繁送气，触发分钟通气量高报警，导致呼吸性碱中毒，产生人机对抗。

3. 双触发（double-triggering）

概念：出现两个连续的呼吸循环，在呼气末期出现患者的吸气努力，导致第二次呼吸机迅速送气，两次呼吸之间的呼气时间少于平均吸气时间的一半（图4）。根据Liao等的研究表明，按第一次触发，双触发可以分为三种不同的类型（图5）：① 患者触发（DT-P，第一次触发呼吸的食管压力降低＞1 cmH₂O，可能与强烈的吸气努力有关）；② 呼吸机触发（DT-V，第一次呼吸发生在呼吸机设定的时间触发内，不伴随食管压力下降）；③ 自动触发（DT-A，第一次触发发生在呼吸机设置的时间触发之前，不伴随食管压力下降）。

原因：

（1）患者呼吸驱动过强。

（2）呼吸机支持力度不足，导致患者吸气压力或吸气潮气量不足，引发患者连续两次吸气以满足吸气的需求。

（3）吸气时间设置过短。患者还没吸够，尚未达到所需的吸气时间，呼吸机就切换为呼气，于是紧接着患者出现一次补吸气。

（4）吸呼气转换水平过高。PSV模式下呼气触发是感知吸气时气体流速的变化来判断患者有没有开始呼气，呼气触发灵敏度一般设置为15%~30%，即患者吸气流速降低到吸气峰流速的15%~30%时，触发呼吸机开始呼气，若吸呼气转换水平设置过高，会导致吸气时间过短，患者想要继续吸气而呼吸机已经开始呼气，导致患者吸气时间不足，紧接着产生一次吸气。

（5）反向触发。① 双触发也可能是反向触发的结果，即呼吸机诱发患者的呼吸肌肉自主做功，第一次呼吸是呼吸机控制通气，第二次呼吸是患者自主触发。机械通气引起肺部的被动充气，通过肌肉和胸壁中的机械感受器或复杂的脊柱反射刺激患者的呼吸中枢，紧接着产生一次呼吸，因而出现在机控送气之后患者产生一次吸气努力动作。② 如何识别反向触发和双触发？两者的生理机制不同，可以采用呼气阻断功能分辨（图6），如果是反向触发，阻断呼气会导致外部刺激中断，从而防止呼吸机送气诱发患者的自主呼吸，防止反向触发，气道压力保持不变（图6-A）；如果是患者自主呼吸驱动过强引起的双触发，阻断呼气，会使患者的自发吸气努力更加强烈，气道压力下降（图6-B）。

危害：两次机械呼吸之间没有完全呼气会导致潮气量及跨肺压增加，胸腔内压力增大，从而导致静脉回流受损、低血压及患者不适，呼吸频率增快。

4. 吸气触发延迟（trigger delay）

概念：患者已经产生膈肌电活动，但没有立刻触发呼吸机送气，呼吸机送气延迟。

原因：

（1）存在内源性PEEP。慢阻肺患者存在内源性PEEP，吸气时需要先克服内源性PEEP，再克服触发灵敏度，导致吸气触发延迟。

（2）触发灵敏度设置过高。患者需要付出较大的努力才能触发呼吸机送气，膈肌收缩到呼吸机送气之间需要克服较大的触发压力。

（3）呼吸机性能不足。

5. 延迟切换（delayed cycling）

概念：患者已经开始呼气，而呼吸机仍处于送气或屏气阶段，导致气道压力增高（图8）。

原因：

（1）吸气时间设置过长。控制性通气时吸呼气的转换通常是时间切换，若吸气时间设置过长，大于患者自主吸气时间，则会导致吸呼气转换延迟。

（2）吸呼气转换水平过低。若吸呼气转换水平设置过低，会导致吸气时间过长，患者开始呼气而呼吸机仍在送气，呼气触发延迟。

（3）呼气阀开放延迟。

三、人机不同步的处理措施

1. 无效触发

（1）设置不产生误触发的最低触发灵敏度，压力触发可降至-1~-0.5 cmH₂O，流量触发可调至1~2 L/min。

（2）适当减少镇静，加强营养支持，增加呼吸肌力的锻炼。

（3）对于慢阻肺患者，清除气道分泌物，使用支气管扩张剂扩张气道，降低气道阻力及内源性PEEP，同时适当使用外源性PEEP，一般设为内源性PEEP的50%~85%，PEEP可对抗气道陷闭，有助于保持小气道的开放，减少患者触发呼吸做功，从而降低无效触发的发生率。

（4）外接雾化时将呼吸机模式改为控制性通气，采用时间触发，或者采用带雾化功能的呼吸机，雾化的流量和患者吸气同步，而呼气时没有额外的雾化流量，从而避免无效触发。

2. 自动触发

（1）部分呼吸机机型可采用auto-track（自动跟踪）技术，呼吸机根据漏气量反复地自动调整触发灵敏度，使触发的敏感性和稳定性进一步提高，改善人机协调性，且不需要医生手动调整。

（2）有创呼吸机可适当增加触发灵敏度，压力触发可调至-3~-2 cmH₂O。

（3）及时清除管路积水，吸引气道内分泌物，减少由患者以外的相关因素导致的自动触发。

3. 双触发

（1）适当增加镇静药物剂量，加强患者对插管的耐受性，必要时使用肌松剂，打断患者过强的自主呼吸。

（2）增加压力支持水平或潮气量，对于无创通气可缩短压力上升时间，改善患者对吸气流速的需求，避免患者产生“流速饥渴”。

（3）延长吸气时间。

（4）降低吸呼气转换水平。

（5）对于反向触发，可以适当增加触发灵敏度，降低潮气量，防止潮气量过大，使用神经肌肉阻滞剂，抑制患者在机控送气之后的吸气努力。

4. 吸气触发延迟

（1）降低患者气道阻力，利用PEEP对抗内源性PEEP。

（2）更换机械通气模式，对于无呼吸中枢抑制且不存在神经传导障碍的患者，尝试使用神经调节辅助通气（NAVA）代替传统机械通气模式，利用膈肌电活动直接触发呼吸机通气，无需感受流速或压力的变化，降低同步时间，改善人机同步性。

5. 延迟切换

（1）呼气触发延迟可适当缩短吸气时间或增加吸呼气转换水平，慢阻肺患者呼吸相对深慢，吸呼气转换百分比可设置稍高一些，防止吸气时间过长，呼气触发延迟，而ARDS患者呼吸浅快，吸呼气转换百分比可设置稍低一些，防止吸气时间过短，呼气触发提前。

（2）更换更灵敏的呼气阀。

四、人机不同步的相关研究

Yonis等进行了一项前瞻性、非随机、非介入性、单中心研究，比较有创通气脱机困难的患者应用神经调节通气辅助（NAVA）和压力支持通气（PSV）模式对呼吸机异步指数的影响。该研究入选30例患者，每位患者都以不可预测的方式采用NAVA或PSV两种通气模式。分别在NAVA和PSV通气23 h后，再用其他模式通气23 h。

五、小结

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