機(jī)械通氣對(duì)重癥監(jiān)護(hù)病房患者睡眠影響的研究

1、機(jī)械通氣對(duì)重癥監(jiān)護(hù)病房患者睡眠影響的研究上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院麻醉科，200011施巍 姜虹 朱也森摘 要目的：研究機(jī)械通氣對(duì)重癥監(jiān)護(hù)病房患者睡眠時(shí)間及睡眠分裂的影響。方法：選擇重癥監(jiān)護(hù)病房術(shù)后留置氣管導(dǎo)管患者40例，分四組，每組10例。A組自主呼吸無(wú)鎮(zhèn)靜，B組自主呼吸鎮(zhèn)靜，C組機(jī)械通氣低劑量鎮(zhèn)靜，D組機(jī)械通氣高劑量鎮(zhèn)靜。鎮(zhèn)靜藥物咪達(dá)唑侖，負(fù)荷劑量B、C組mg/kg, D組mg/kg；維持劑量B 、C組mg/kg/h ，D組mg/kg/h。C、D組在第一晚隨機(jī)行雙水平氣道正壓通氣或同步間歇指令通氣，第二晚互換通氣模式，參數(shù)設(shè)置相同。采用多導(dǎo)睡眠儀監(jiān)測(cè)患者自22:00至次日6:00的

2、睡眠時(shí)間及睡眠分裂；收集患者15:0016:00和凌晨1:002:00的尿液，計(jì)算尿量，采用ELISA法檢測(cè)尿6-羥基硫酸褪黑素的濃度。所有資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。結(jié)果：1與A組比擬睡眠時(shí)間及睡眠分裂，B、D組睡眠時(shí)間顯著延長(zhǎng),睡眠分裂顯著下降(P),C組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異P；2與A組比擬尿6-羥基硫酸褪黑素含量，C、D組顯著降低P，B組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異P；3C、D組在兩種通氣模式下比擬，雙水平氣道正壓通氣時(shí)氣道吸氣峰壓、睡眠分裂水平均低于同步間歇指令通氣(P)。結(jié)論：1機(jī)械通氣縮短患者睡眠時(shí)間，加重睡眠分裂。2適當(dāng)?shù)逆?zhèn)靜可延長(zhǎng)機(jī)械通氣患者睡眠時(shí)間，減少睡眠分裂。3雙水平氣道正壓通氣對(duì)睡眠分裂的影響比同步間

3、歇指令通氣小。關(guān)鍵詞：重癥監(jiān)護(hù)病房，機(jī)械通氣，睡眠障礙, 鎮(zhèn)靜STUDY ON EFFECTS OF MECHANICAL VENTILATION ON SLEEP IN THE INTENSIVE CARE UNITABSTRACTObjective: To analyze the effects of mechanical ventilation on sleep in the intensive care unit. Methods: 40 post-patients with tube in ICU were chosen and randomly divided into 4 gro

4、ups : spontaneous breathing without sedation Midazolam (group A ); spontaneous breathing with sedation Midazolam (group B); mechanical ventilation with low-dose sedation Midazolam (group C) ; sedation mechanical ventilation with high-dose Midazolam (group D ).The initial dose is 0.015-0.025mg/kg in

5、group B and C , and maintenance dose is 0.03-0.05mg/kg/h . The initial dose is 0.03-0.05mg/kg in group D , and maintenance dose is 0.05-0.1mg/kg/h. In the same parameter setting , group C and D were randomly administered biphasic positive airway pressure ventilation ( BIPAP) or synchronized intermit

6、tent mandatory ventilation (SIMV) during the first night , and the ventilation mode was exchanged during the second night . The sleep time and sleep fragmentation were detected with polysomnography from 22:00 to 6:00. Calculating the volume of the urine during 15:00-16:00 and 1:00-2:00 before drawn

7、and testing the concentration of urinary 6-sulfatoxymelatonin. All data were analyzed with statistical method. Results: Compared with group A, group B and D significantly increased the sleep time and decreased the sleep fragmentation (p0.05). Compared with group A, urinary 6-sulfatoxymelatonin in gr

8、oup C and D significantly decreased (p0.05). In group C and D , the airway pressure and sleep fragmentation with BIPAP were all lower than them with SIMV(p0.05) . Conclusion: Mechanical ventilation shorten the sleep time and aggravated the sleep fragmentation. In the patients administered mechanical

9、 ventilation, appropriate sedation could extend the sleep time and reduce sleep fragmentation . The effect of BIPAP on sleep fragmentation was less than SIMV.KEY WORDS：intensive care unit, mechanical ventilation, sleep disordered, sedation前言睡眠是每人每天都需要的，大多數(shù)人一生中的睡眠時(shí)間超過(guò)生命的1/3。睡眠時(shí)人的意識(shí)水平降低或消失，大局部的生理活動(dòng)和反響

10、進(jìn)入惰性狀態(tài)。通過(guò)睡眠，使疲勞的神經(jīng)細(xì)胞恢復(fù)正常的生理功能，精神和體力得到恢復(fù)1。正常的睡眠周期為90分鐘，可分為快動(dòng)眼睡眠期rapid eye movement sleep, REM sleep和非快動(dòng)眼睡眠期non-rapid eye movement sleep, NREM sleep。其中NREM期又分為1、2、3、4期，3期和4期合稱(chēng)慢波睡眠期slow wave sleep, SWS2。睡眠的修復(fù)功能就是指NREM期在身體修復(fù)和REM期在大腦修復(fù)中的功能3。睡眠評(píng)估可以從數(shù)量和質(zhì)量?jī)煞矫孢M(jìn)行。睡眠數(shù)量(sleep quantity)是指睡眠時(shí)間，也可表示為睡眠效率(sleep eff

11、iciency, SE)，即研究時(shí)間內(nèi)的睡眠時(shí)間百分比。睡眠質(zhì)量(sleep quality)的評(píng)估包括睡眠結(jié)構(gòu)sleep architecture和睡眠分裂sleep fragmentation水平。睡眠結(jié)構(gòu)是指睡眠分期占睡眠總時(shí)間的百分比，而睡眠分裂的程度那么由喚醒和覺(jué)醒次數(shù)的多少來(lái)決定 3。睡眠數(shù)量和質(zhì)量的改變可能產(chǎn)生嚴(yán)重的不良后果。在健康志愿者和動(dòng)物模型研究中發(fā)現(xiàn)，睡眠中斷可引起負(fù)氮平衡4，降低機(jī)體免疫力5，減弱對(duì)低氧和高碳酸血癥所引發(fā)的通氣反響6。睡眠障礙還可能導(dǎo)致患者情感冷淡和譫妄7，引起嚴(yán)重焦慮和抑郁8。譫妄的程度加重是高死亡率的一個(gè)重要預(yù)報(bào)因素7。睡眠障礙是重癥監(jiān)護(hù)病房inte

12、nsive care unit, ICU患者常見(jiàn)的問(wèn)題，由多種因素引起?；颊咦陨淼募膊?、ICU環(huán)境燈光、噪音9、治療藥物10、醫(yī)護(hù)操作11等都可能干擾睡眠的連續(xù)性。最近的研究說(shuō)明，對(duì)于機(jī)械通氣患者，僅有小局部的睡眠中斷是由傳統(tǒng)因素如噪音、醫(yī)護(hù)操作所引發(fā)12，人-機(jī)對(duì)抗是引起睡眠障礙的重要原因之一13，但是對(duì)于氣管插管需機(jī)械通氣患者睡眠影響的研究還很少14。我院的ICU中口腔頜面外科術(shù)后患者較多?？谇活M面外科手術(shù)范圍在頭面部，為了確保氣道通暢，氣管內(nèi)插管全麻是較為理想的麻醉選擇。同時(shí)，由于術(shù)中操作經(jīng)口進(jìn)行，大多數(shù)患者需要行經(jīng)鼻氣管插管15。手術(shù)野臨近氣道，術(shù)后如果過(guò)早拔除氣管導(dǎo)管，傷口的滲出物

13、易進(jìn)入氣道，咽喉部或頸部組織腫脹、出血可能阻塞氣道，頭頸部包扎固定或特殊頭位也不利于氣道通暢16，發(fā)生氣道困難的情況較其它手術(shù)更為常見(jiàn)而嚴(yán)重，處理不當(dāng)將危及生命。因此，術(shù)后患者常留置氣管導(dǎo)管或施行預(yù)防性氣管切開(kāi)術(shù)17，進(jìn)入ICU監(jiān)測(cè)。在ICU中，患者往往由于疾病原因需進(jìn)行呼吸機(jī)治療，通過(guò)機(jī)械通氣改善患者的氣體交換，使呼吸肌得到休息18。然而，當(dāng)患者與呼吸機(jī)不同步或是某些特殊通氣模式下常會(huì)引發(fā)患者生理和心理應(yīng)激反響，常見(jiàn)的一個(gè)重要表現(xiàn)就是睡眠障礙19。睡眠障礙主要以夜間睡眠時(shí)間減少，睡眠結(jié)構(gòu)改變，喚醒、覺(jué)醒的次數(shù)增加，NREM1期睡眠增加，SWS期和REM期睡眠減少為特征8。國(guó)外的最近研究數(shù)據(jù)顯

14、示機(jī)械通氣可影響危重癥患者的睡眠20。Meza等21和Parthasarathy等22研究也發(fā)現(xiàn)在健康志愿者和機(jī)械通氣患者，壓力支持通氣pressure support ventilation, PSV由于引起呼吸暫停而使睡眠分裂加重?？谇煌饪菩g(shù)后留置氣管導(dǎo)管的患者，無(wú)論是否進(jìn)行呼吸機(jī)治療，氣管導(dǎo)管的留置以及手術(shù)部位的疼痛都可能使患者煩躁、焦慮，給機(jī)體生理功能帶來(lái)不利影響17，因此常需進(jìn)行鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛治療。雖然鎮(zhèn)靜藥物可影響正常的睡眠結(jié)構(gòu)10，但同時(shí)也是睡眠障礙患者的潛在治療手段3。咪達(dá)唑侖是ICU常用的鎮(zhèn)靜藥物，也是治療睡眠障礙常用的藥物，屬苯二氮卓類(lèi)，通過(guò)作用于腦內(nèi)不同部位的GABAA受體而

15、發(fā)揮抗焦慮、鎮(zhèn)靜、催眠等作用1。關(guān)于不同劑量咪達(dá)唑侖鎮(zhèn)靜對(duì)ICU機(jī)械通氣患者睡眠時(shí)間和睡眠分裂影響的研究，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。目前臨床上常用的呼吸機(jī)通氣模式有同步間歇指令性通氣synchronized intermitent mandatory ventilation, SIMV和雙水平氣道正壓通氣bilevel positive airway pressure, BIPAP。SIMV是一種混合通氣模式，分為指令通氣和自主呼吸兩個(gè)局部，在兩次指令通氣之間允許患者自主呼吸。SIMV還有一個(gè)特點(diǎn)是觸發(fā)時(shí)間窗的設(shè)計(jì)，保證了指令通氣和自主呼吸間的同步性。如果指令通氣頻率過(guò)高，會(huì)抑制自主呼吸；指令通氣頻

16、率過(guò)低，患者呼吸做功增加，易出現(xiàn)通氣缺乏及呼吸肌疲勞23。BIPAP可以把它理解為在壓力控制通氣(pressure controlled ventilation, PCV) 的根底上允許患者在高壓吸氣相和低壓呼氣相均能自主呼吸, 而且吸氣壓和呼氣壓均能獨(dú)立調(diào)節(jié)，是一種較新的通氣方式24。關(guān)于比擬SIMV和BIPAP通氣模式對(duì)患者睡眠影響的研究國(guó)內(nèi)外也無(wú)相關(guān)報(bào)道。ICU機(jī)械通氣患者睡眠障礙的發(fā)生還有一個(gè)不容無(wú)視的原因，就是“生物鐘的改變，這個(gè)機(jī)制與褪黑素分泌的紊亂有關(guān)25。褪黑素是大腦松果腺合成的激素，參與睡眠調(diào)控，調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律，分泌水平在夜間較高，白天較低，易被光亮所抑制。褪黑素的分泌是內(nèi)在的

17、睡眠/清醒機(jī)制的反射。尿6-羥基硫酸褪黑素6-Sulfatoxymelatonin，6-SMT是褪黑素在尿液中主要的代謝產(chǎn)物，可間接反響褪黑素的分泌情況25。一項(xiàng)研究26監(jiān)測(cè)了16例危重癥患者的6-SMT水平，機(jī)械通氣患者比自主呼吸患者降低65%，說(shuō)明褪黑素節(jié)律的紊亂可能是機(jī)械通氣患者易發(fā)生睡眠障礙的原因之一。多導(dǎo)睡眠儀Polysomnography, PSG是根本的研究睡眠的技術(shù)，采用電極拾取包括腦電、眼電、下頜等處的肌電以及心電的生物電信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)換器以波形形式記錄。專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)對(duì)所得波形的分析，將患者的睡眠進(jìn)行分期，從而得出其睡眠數(shù)量和質(zhì)量的臨床資料27。PSG檢查結(jié)果被認(rèn)為是診斷多種睡

18、眠障礙的金標(biāo)準(zhǔn),它已經(jīng)成為睡眠醫(yī)學(xué)研究極其重要的、不可替代的工具1。本實(shí)驗(yàn)的目的是采用多導(dǎo)睡眠儀監(jiān)測(cè)患者睡眠時(shí)間及睡眠分裂，采用ELISA法檢測(cè)褪黑素尿液代謝產(chǎn)物的濃度，探討機(jī)械通氣對(duì)ICU患者睡眠的影響，以及不同劑量咪達(dá)唑侖對(duì)睡眠影響的差異，為改善這類(lèi)患者睡眠，促進(jìn)其盡早康復(fù)提供有價(jià)值的理論依據(jù)。材料與方法1 研究對(duì)象選擇2021年8月至2021年2月，我院ICU收治的口腔頜面外科術(shù)后留置經(jīng)鼻氣管導(dǎo)管的患者進(jìn)行研究，排除以下情況：預(yù)期ICU監(jiān)護(hù)時(shí)間24h; 全麻術(shù)后24h內(nèi)或藥物、酒精濫用史；原先存在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和睡眠障礙者；血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定者?；颊呖捎捎谝韵略螂S時(shí)退出：需要加大鎮(zhèn)靜藥

19、物的劑量超過(guò)了所設(shè)定的維持劑量；準(zhǔn)備拔除氣管導(dǎo)管；血流動(dòng)學(xué)不穩(wěn)定或心律失常，PaO2/FiO228。共有40例患者入選，中途退出者未列入研究對(duì)象，其中男22例，女18例，年齡5011歲。20例患者行機(jī)械通氣，20例未行機(jī)械通氣。2 研究方法2.1 實(shí)驗(yàn)分組40例患者分為四組，A組為自主呼吸未用鎮(zhèn)靜藥患者，B組為自主呼吸使用鎮(zhèn)靜藥患者，C組為使用低劑量鎮(zhèn)靜藥行機(jī)械通氣患者，D組為使用高劑量鎮(zhèn)靜藥行機(jī)械通氣患者，每組患者10例。C、D組患者在實(shí)驗(yàn)第一晚隨機(jī)接受BIPAP或SIMV通氣模式,第二晚更換呼吸機(jī)通氣模式。2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置A、B組患者自主呼吸，面罩吸氧；C、D組患者經(jīng)經(jīng)鼻氣管導(dǎo)管連接Dra

20、ger-Evitar 2 dura 型呼吸機(jī)或Drager-Savina型呼吸機(jī)接受機(jī)械通氣治療,通氣模式采用BIPAP或SIMV。嚴(yán)密監(jiān)測(cè)患者的生命體征。采用便攜式多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)儀，從晚22:00至次日凌晨6:00，連續(xù)監(jiān)測(cè)患者的腦電圖、左右眼動(dòng)、下頜肌電、氧飽和度、心電圖和胸腹運(yùn)動(dòng)，圖1為頭面部采集信號(hào)的電極所貼部位。圖1 PSG頭面部信號(hào)采集部位Fig1 Location of the electrodesC、D組患者在實(shí)驗(yàn)第一晚隨機(jī)采用SIMV通氣模式或BIPAP通氣模式，第二天更換通氣模式?；颊唠S機(jī)分組和呼吸機(jī)模式選擇定在實(shí)驗(yàn)日晚6點(diǎn)，呼吸機(jī)設(shè)置在晚9點(diǎn)時(shí)核對(duì)，除FiO2外，其他設(shè)置不

21、變。隨后的一天，重復(fù)同樣的工作。實(shí)驗(yàn)次日晨采集C、D組患者的動(dòng)脈血樣進(jìn)行血?dú)夥治觥３鼳組患者外，所有患者給予適當(dāng)?shù)逆?zhèn)靜，鎮(zhèn)靜藥物采用咪達(dá)唑侖。B、C組鎮(zhèn)靜開(kāi)始時(shí)先給予咪達(dá)唑侖負(fù)荷劑量0.015mg/kg ，緩慢推注，維持劑量為mg/kg/h28。D組咪達(dá)唑侖負(fù)荷劑量為mg/kg,維持劑量mg/kg/h。鎮(zhèn)靜深度根據(jù)鎮(zhèn)靜評(píng)估工具Ramsay評(píng)分法Ramsay Sedation Scale29來(lái)判定，由護(hù)士監(jiān)測(cè)，每30min記錄一次鎮(zhèn)靜評(píng)分。Ramsay評(píng)分法詳見(jiàn)表1。另外，收集患者在實(shí)驗(yàn)當(dāng)日下午1h15:0016:00和夜間1h1:002:00的尿液，計(jì)算尿量，ELISA法測(cè)定尿6-SMT的濃度

22、，試劑盒為ADL公司生產(chǎn)。標(biāo)本在1h內(nèi)儲(chǔ)藏于2025?；颊吣?-SMT含量以測(cè)定濃度與各自尿量乘積計(jì)算。表1. Ramsay鎮(zhèn)靜評(píng)分表Table1. Ramsay Sedation Scale2.3 呼吸機(jī)設(shè)置SIMV通氣模式：潮氣量8ml /kg; 呼吸頻率12次/分；調(diào)節(jié)吸氣時(shí)間和流速使吸呼比設(shè)定為1：2; FiO2 40%; 流量靈敏度 3L/min。BIPAP通氣模式：調(diào)節(jié)Pinsp確保患者的潮氣量為8ml/kg,其他參數(shù)同SIMV模式。兩種呼吸機(jī)通氣模式的報(bào)警設(shè)置相同。2.4 實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真閱讀患者病史，記錄患者的一般情況年齡、性別、體重、酗酒史、濫用藥物史,入ICU前合并癥中樞

23、神經(jīng)系統(tǒng)疾病史、高血壓史、慢性肺部疾病史、糖尿病史等以及此次入ICU時(shí)間、診斷、生命體征和各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室檢查，對(duì)患者進(jìn)行APACHE II評(píng)分(Acute Physiology And Chronic Health Evaluation II)，同時(shí)通過(guò)了解病史篩選實(shí)驗(yàn)對(duì)象。實(shí)驗(yàn)中除了記錄患者生命體征外，血?dú)夥治鼋Y(jié)果，包括PaCO2、SaO2和pH值以及兩種通氣模式下呼吸機(jī)參數(shù)，包括MV、RR、Ppeak和Pmean都需要記錄。另外還需收集并記錄患者指定時(shí)間段內(nèi)的尿量。2.5 睡眠記錄晚22:00至次日晨6:00對(duì)患者進(jìn)行連續(xù)8h的PSG監(jiān)測(cè)，包括兩個(gè)中央通道C4/A1,C3/A2和兩個(gè)枕部通道(

24、O1/A2,O2/A1)監(jiān)測(cè)腦電圖electroencephalogram, EEG，左眼和右眼通道監(jiān)測(cè)眼電圖electroculogram, EOG，下頜通道監(jiān)測(cè)肌電圖electromyogram, EMG，以及心電圖、氧飽和度監(jiān)測(cè)和胸腹部運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)。所有多導(dǎo)記錄由專(zhuān)業(yè)人員分析，分析結(jié)果包括以下內(nèi)容：總睡眠時(shí)間(total sleep time, TST是指總的研究時(shí)間(total study period, TSP)內(nèi)的睡眠時(shí)間。睡眠效率SE是指總睡眠時(shí)間占總研究時(shí)間的百分比SE=100TET/TSP。睡眠結(jié)構(gòu)是指睡眠的各個(gè)分期包括1期、2期、慢波睡眠期SWS和快動(dòng)眼睡眠期REM占總睡眠時(shí)間

25、的百分比。喚醒a(bǔ)rousal是指腦電EEG頻率突然升高持續(xù)315秒。覺(jué)醒a(bǔ)wakening是指腦電EEG興奮大于15秒，伴有下頜肌電EMG和眼電EOG的改變。喚醒和覺(jué)醒次數(shù)的多少能反映患者睡眠分裂的程度。3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS11.0 for windows 軟件包，所有數(shù)值描述用平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差(s)表示，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用單因素方差分析，組間比擬采用Newman-Keuls法，計(jì)數(shù)資料比擬采用卡方檢驗(yàn)，P被認(rèn)為無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P被認(rèn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著，P被認(rèn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異非常顯著。結(jié)果1 一般資料入選實(shí)驗(yàn)的患者均來(lái)自ICU中口腔頜面外科術(shù)后留置氣管導(dǎo)管者，以下情況排除：預(yù)期ICU監(jiān)護(hù)時(shí)間24h; 估

26、計(jì)生命3月；全麻術(shù)后24h內(nèi)；原先存在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和睡眠障礙者；血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定者?；颊呖倲?shù)40例，ASA IIII級(jí)，一般情況見(jiàn)表2 。表2 患者的一般資料Tab 2 Characteristics of patients (s)40例患者中男性22例，女性18例，年齡2968歲，四組患者年齡、性別、APACHE II評(píng)分和手術(shù)類(lèi)型的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P。B、C、D三組患者在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中持續(xù)咪達(dá)唑侖鎮(zhèn)靜，鎮(zhèn)靜深度根據(jù)Ramsay評(píng)分判定，具體情況見(jiàn)圖2。圖2 B、C、D三組患者的Ramsay評(píng)分Fig2 Ramsay values of group B、C and DB組的Ramsay0

27、.7分, C0.8分, D0.7分，B、D兩組的Ramsay分值與C組差異顯著P，最大分值為4分，無(wú)過(guò)度鎮(zhèn)靜患者，C組中有5人鎮(zhèn)靜評(píng)分為1分，鎮(zhèn)靜深度缺乏。2 患者睡眠情況分析2.1 患者睡眠時(shí)間和睡眠結(jié)構(gòu)的比擬PSG顯示所有患者都有睡眠，但與正常睡眠不同，總睡眠時(shí)間和夜間睡眠結(jié)構(gòu)都有所改變，見(jiàn)表3。在夜間8小時(shí)的睡眠研究中，B、D兩組患者總睡眠時(shí)間較A、C長(zhǎng)P，分別為29687min和26582min，睡眠效率也最高，A組與C組患者總睡眠時(shí)間及睡眠效率的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P。睡眠的各個(gè)分期中，四組患者1期睡眠的時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P)，但2期睡眠時(shí)間B、C、D組患者明顯長(zhǎng)于A(yíng)組患者，統(tǒng)計(jì)學(xué)差

28、異非常顯著P。A組中有3人無(wú)SWS睡眠期，其中1人無(wú)REM期睡眠；B組所有患者有SWS睡眠，但有2人無(wú)REM期睡眠；C組患者在不同的通氣模式下均有人出現(xiàn)SWS期和REM期睡眠缺失的情況，其中BIPAP模式下1人無(wú)SWS期，1人無(wú)REM期，SIMV模式下，1人既無(wú)SWS期也無(wú)REM期睡眠，還有1人僅無(wú)REM期睡眠；D組患者中兩種模式下各有1人既無(wú)SWS期也無(wú)REM期睡眠，另1人無(wú)REM睡眠。機(jī)械通氣的C、D組患者SWS睡眠期的百分比明顯低于A(yíng)組和B組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，REM睡眠期B、C、D組之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但與A組相比擬，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P。表 3 患者睡眠時(shí)間和睡眠結(jié)構(gòu)的比擬Ta

29、b 3 Sleep time and sleep architecture between patiens(s)*P0.05, *P,與A組比擬 P,與C組比擬P,與B組比擬 患者睡眠分裂的比擬PSG經(jīng)專(zhuān)業(yè)人員分析后，發(fā)現(xiàn)四組患者在睡眠過(guò)程中均發(fā)生喚醒和覺(jué)醒，見(jiàn)圖3。圖3 四組患者睡眠分裂的比擬Fig 3 Comparison of sleep fragmentation between patients*P0.01 vs group A and CA組患者睡眠喚醒、覺(jué)醒次數(shù)3515次/h，B組135次/h，C組3114次/h，D組2011次/h。B、D組患者在整個(gè)睡眠過(guò)程中喚醒、覺(jué)醒的次數(shù)明

30、顯少于A(yíng)、C組，睡眠分裂的程度較小，統(tǒng)計(jì)學(xué)差異非常顯著P。 患者呼吸暫停發(fā)生次數(shù)的比擬四組患者夜間睡眠時(shí)中樞呼吸暫停發(fā)生次數(shù)的情況見(jiàn)圖4。A組和B組患者沒(méi)有一例發(fā)生中樞呼吸暫停，C組BIPAP通氣時(shí)有4人未發(fā)生呼吸暫停，其中1人在SIMV模式時(shí)也未發(fā)生，兩種模式下，夜間睡眠時(shí)發(fā)生CSA的次數(shù)為56次/h。D組BIPAP模式下4人未發(fā)生CSA, SIMV模式下2人未發(fā)生 CSA，在兩種模式下，夜間睡眠發(fā)生CSA的次數(shù)為45次/h。圖4 四組患者呼吸暫停發(fā)生次數(shù)Fig4 Number of apneas per hour of four groups*P0.05 VS group A and B3

31、 兩種通氣模式下患者睡眠情況分析表4 患者在BIPAP和SIMV模式通氣時(shí)睡眠結(jié)構(gòu)的比擬(s)Tab 4 Comparison of sleep architecture on BIPAP ventilation and SIMV ventilation*P0.05 vs group D 兩種通氣模式下患者睡眠時(shí)間和睡眠結(jié)構(gòu)的比擬C、D組為機(jī)械通氣鎮(zhèn)靜組，通氣模式為BIPAP或SIMV，兩種模式下患者的睡眠時(shí)間及睡眠結(jié)構(gòu)的比擬見(jiàn)表4。兩組患者隨機(jī)先后接受BIPAP或SIMV模式通氣，同組患者在兩種模式下，睡眠時(shí)間、睡眠效率及睡眠周期的各個(gè)分期的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P，但C組患者在SIMV模式時(shí)的睡

32、眠時(shí)間和睡眠效率顯著低于D組P。C組BIPAP通氣時(shí)，1人無(wú)SWS期睡眠，1人無(wú)REM期睡眠；SIMV通氣時(shí)，1人即無(wú)SWS期睡眠也無(wú)REM期睡眠，另有1人無(wú)REM期睡眠。D組患者在兩種通氣模式下，各有1人既無(wú)SWS也無(wú)REM期睡眠，另有1人無(wú)REM期睡眠。 兩種通氣模式下患者睡眠分裂的比擬C、D組患者在睡眠過(guò)程中接受兩種不同的通氣模式時(shí)睡眠分裂的情況是不同的，見(jiàn)圖5。圖5 兩種通氣模式下患者睡眠分裂的比擬Fig 5 Sleep fragmentation on BIPAP ventilation and SIMV ventilation* P0.01 vs BIPAP # P0.05 vs

33、group CC組患者在兩種通氣模式下睡眠分裂的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異非常顯著P?；颊咴贐IPAP通氣時(shí)發(fā)生喚醒、hh，只有1例患者在兩種通氣模式下喚醒、覺(jué)醒次數(shù)一樣。圖6 BIPAP通氣時(shí)的PSG圖譜Fig 6 Polysomnographic tracings during BIPAP ventilation圖7 SIMV通氣時(shí)的PSG圖譜Fig 7 Polysomnographic tracings during SIMV ventilation 兩種通氣模式下患者睡眠分裂情況的PSG圖譜機(jī)械通氣的患者在兩種通氣模式下出現(xiàn)喚醒、覺(jué)醒的頻率差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，圖6和圖7是C組同一患者在兩種通氣模式

34、下的PSG圖譜，圖中紅線(xiàn)標(biāo)識(shí)的綠色區(qū)域?yàn)閱拘巡ㄐ?。由圖6和圖7的PSG圖譜可以發(fā)現(xiàn)，夜間睡眠時(shí)，患者在BIPAP通氣模式下發(fā)生喚醒的頻率較SIMV模式通氣時(shí)小，睡眠分裂的程度較小。 兩種通氣模式下患者呼吸暫停發(fā)生次數(shù)的比擬C、D兩組患者在不同通氣模式下均有發(fā)生呼吸暫停的現(xiàn)象，BIPAP模式下發(fā)生次數(shù)少于SIMV模式，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P，見(jiàn)圖8。圖8 患者在兩種通氣模式下呼吸暫停發(fā)生次數(shù)Fig4 Number of apneas per hour during two ventilation modesP4 兩種通氣模式下患者的呼吸參數(shù)及動(dòng)脈血?dú)夥治?.1 患者在兩種通氣模式下呼吸參數(shù)的比擬C

35、、D組患者隨機(jī)先后采用BIPAP模式通氣或SIMV模式通氣，在兩種通氣模式下呼吸參數(shù)見(jiàn)表5。表5 兩種通氣模式下呼吸參數(shù)的比擬(s)Tab 5 Comparison of respiratory variables during two ventilatory modes組間比擬，P接受機(jī)械通氣的C、D組患者在BIPAP模式時(shí)的氣道峰壓Ppeak非常顯著低于SIMV模式P,同組患者的其他呼吸參數(shù)在兩種模式下無(wú)顯著差異P。D組患者的分鐘通氣量MV與C組相比，顯著降低P。 患者在兩種通氣模式下動(dòng)脈血?dú)獾谋葦MC、D組患者在實(shí)驗(yàn)日晚采用BIPAP模式通氣或SIMV模式通氣，次日晨采動(dòng)脈血樣進(jìn)行血?dú)夥治?/p>

36、，結(jié)果見(jiàn)表6。兩種通氣模式下患者的動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果無(wú)顯著差異P。表6 C、D組在不同通氣模式下動(dòng)脈血?dú)獾谋葦M(s)Tab6 Comparison of arterial blood gases during two ventilatory modes組間比擬，P5 尿6-羥基硫酸褪黑素分析四組患者尿6-羥基硫酸褪黑素6-SMT的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖9。除A組中3人外，其他患者都喪失了褪黑素的晝夜分泌節(jié)律。C、D組患者的尿6-SMT的含量無(wú)論白天還是夜晚都顯著低于A(yíng)、B兩組P。C、D組患者在兩種通氣模式下尿6-SMT的分泌量在白天和夜晚均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異P，見(jiàn)圖10。圖9 四組患者尿6-SMT含量Fig9

37、urinary 6-SMT excretion of four groups*P,*P0.01 vs group A and B圖10 C、D兩組患者在兩種通氣模式下的尿6-SMT含量Fig10 urinary 6-SMT excretion during two ventilatory modes of groups C and group D討論這個(gè)實(shí)驗(yàn)是我們第一次研究機(jī)械通氣患者的睡眠，被研究的對(duì)象都來(lái)自ICU，是口腔頜面外科術(shù)后留置經(jīng)鼻氣管導(dǎo)管的患者，沒(méi)有一例表現(xiàn)為正常睡眠。本實(shí)驗(yàn)所選擇的研究對(duì)象手術(shù)類(lèi)型相仿，APACHE II評(píng)分無(wú)明顯差異，這樣可盡量減少疾病對(duì)睡眠監(jiān)測(cè)結(jié)果的干擾。在

38、選擇研究對(duì)象的時(shí)候還需排除以下情況：預(yù)期ICU監(jiān)護(hù)時(shí)間24h。監(jiān)護(hù)時(shí)間過(guò)短，不利于實(shí)驗(yàn)時(shí)機(jī)的選擇; 全麻術(shù)后24h內(nèi)或有藥物、酒精濫用史。全麻藥物及許多鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛藥物都可能影響睡眠，如吸入麻醉藥可增加2期NREM睡眠，減少SWS睡眠的比例30，阿片類(lèi)藥物可降低術(shù)后患者的REM期和SWS期睡眠31；原先存在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和睡眠障礙史。異常的腦電波可能干擾睡眠監(jiān)測(cè)結(jié)果；血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定者或有感染、膿毒癥及感染性休克者。常用的心血管藥物多巴胺可降低患者SWS期和REM期睡眠，腎上腺素和去甲腎上腺素降低REM睡眠，而非甾體類(lèi)抗炎藥物增加覺(jué)醒次數(shù)，降低睡眠效率10。睡眠障礙是ICU常見(jiàn)問(wèn)題。引起ICU

39、患者睡眠障礙的原因是多因素的，包括慢性根底疾病，急性發(fā)作的疾病或經(jīng)歷的手術(shù)，藥物和ICU環(huán)境因素?zé)艄狻⒃胍?、醫(yī)護(hù)操作等。一項(xiàng)對(duì)于ICU出院患者的調(diào)查顯示32，患者自訴在ICU的睡眠比平時(shí)差，整個(gè)ICU住院期間都無(wú)改善。接受ICU治療的腫瘤患者發(fā)生睡眠障礙的情況也很常見(jiàn)33。噪音常被認(rèn)為是對(duì)睡眠干擾最大的因素。但是，另一項(xiàng)研究12發(fā)現(xiàn)，只有30%的喚醒和覺(jué)醒是由于噪音和醫(yī)護(hù)活動(dòng)所引發(fā)。ICU治療期間多種藥物的使用都可能對(duì)患者的睡眠造成影響10。與正常人群相比，ICU患者表現(xiàn)為睡眠效率降低，入睡潛伏期延長(zhǎng)，頻繁覺(jué)醒，持續(xù)處于清醒狀態(tài)?；颊叱Ｔ诎滋於虝核撸X電圖顯示嚴(yán)重的睡眠剝奪34。睡眠障礙會(huì)對(duì)

40、患者的代謝、呼吸肌強(qiáng)度和持久性以及免疫力造成不利影響，最終影響患者的預(yù)后35。我們選擇的研究對(duì)象是在同一ICU環(huán)境下的，手術(shù)類(lèi)型相仿，ASA分級(jí)、APACHE II評(píng)分無(wú)顯著差異，術(shù)后使用的藥物也相似，使實(shí)驗(yàn)組間的干擾因素?zé)o顯著差異。對(duì)于ICU患者來(lái)說(shuō)，機(jī)械通氣是常用的治療手段，它可改善患者的氣體交換，使其呼吸肌得到休息18。但是，只有患者與呼吸機(jī)保持同步才能到達(dá)這個(gè)目的36。Cooper等人37研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械通氣患者會(huì)反復(fù)不斷地從睡眠中覺(jué)醒。機(jī)械通氣對(duì)ICU患者睡眠的影響越來(lái)越受到重視，但國(guó)內(nèi)尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)所選擇的ICU患者，分為自主呼吸組與機(jī)械通氣組，自主呼吸組分為鎮(zhèn)靜和無(wú)鎮(zhèn)靜組，機(jī)

41、械通氣組分為高、低劑量咪達(dá)唑侖鎮(zhèn)靜組，同時(shí)采用不同通氣模式。本實(shí)驗(yàn)的目的是探討機(jī)械通氣對(duì)患者睡眠時(shí)間，睡眠分裂的影響以及鎮(zhèn)靜藥物的使用是否能改善機(jī)械通氣患者的睡眠。1 鎮(zhèn)靜與睡眠本實(shí)驗(yàn)選擇的是口腔頜面外科術(shù)后留置氣管導(dǎo)管的患者。由于大局部手術(shù)在體表和骨組織外表進(jìn)行，手術(shù)部位神經(jīng)、血管豐富，術(shù)后疼痛常比擬劇烈，氣管導(dǎo)管的留置更加重患者的疼痛和不適。由于氣管導(dǎo)管的留置，患者無(wú)法及時(shí)與監(jiān)護(hù)人員進(jìn)行交流，需求得不到滿(mǎn)足，患者表現(xiàn)為焦慮、煩躁不安，甚至產(chǎn)生無(wú)援的感覺(jué)。這些不但對(duì)機(jī)體生理功能帶來(lái)不利影響，還可明顯延緩患者的康復(fù)過(guò)程，甚至可產(chǎn)生更為嚴(yán)重的并發(fā)癥17。所以患者常需進(jìn)行鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛治療。本實(shí)驗(yàn)中，

42、A、B組患者自主呼吸，面罩吸氧。A組作為對(duì)照組未使用鎮(zhèn)靜藥物，夜間總睡眠時(shí)間和睡眠效率明顯低于使用鎮(zhèn)靜藥物的B組患者。鎮(zhèn)靜是睡眠障礙患者的潛在治療方法38。本實(shí)驗(yàn)采用的鎮(zhèn)靜藥物是咪達(dá)唑侖，屬苯二氮卓類(lèi)，主要通過(guò)作用于腦內(nèi)不同部位GABAA受體發(fā)揮鎮(zhèn)靜、催眠作用1。此藥通過(guò)加速入睡進(jìn)程，增加睡眠效率，改善患者的睡眠行為表現(xiàn)39。但是，苯二氮卓類(lèi)藥物誘導(dǎo)睡眠是使患者處于非生理性睡眠37，增加NREM2期，抑制SWS和REM睡眠，降低腦電波的幅度和頻率39。正常睡眠周期中，NREM睡眠的1期睡眠時(shí)間占夜間總睡眠時(shí)間的2%5%，2期占45%55%，SWS期占15%20%，REM占20%25%27。實(shí)驗(yàn)

43、中A組的2期睡眠百分比6412%，大于正常值，但小于使用鎮(zhèn)靜藥物的B、C和D組。A組的SWS期百分比118%，REM期106%，顯著大于C、D組。苯二氮卓類(lèi)對(duì)2期睡眠作用的耐受性在幾天內(nèi)就可能產(chǎn)生，需要不斷增加劑量維持鎮(zhèn)靜10。與A組比擬發(fā)現(xiàn)，B組患者由于使用了鎮(zhèn)靜藥物同時(shí)沒(méi)有呼吸機(jī)的干擾，睡眠時(shí)間顯著延長(zhǎng)，睡眠效率顯著增高。C組患者雖然也使用了與B組相同劑量的鎮(zhèn)靜藥物，但由于呼吸機(jī)的影響，鎮(zhèn)靜深度明顯缺乏，睡眠時(shí)間和睡眠效率與B組患者存在顯著差異，增大鎮(zhèn)靜劑量后，D組患者的Ramsay評(píng)分可達(dá)分，睡眠時(shí)間顯著延長(zhǎng)，睡眠分裂顯著減少，但SWS期和REM期睡眠仍與自主呼吸患者存在顯著差異。Coo

44、per等人37的研究還發(fā)現(xiàn)，ICU中危重癥患者的24h睡眠時(shí)間雖然接近正常，但超過(guò)總睡眠時(shí)間33%的睡眠發(fā)生在白天，夜間睡眠時(shí)間顯著減少，睡眠效率顯著降低。本實(shí)驗(yàn)未對(duì)患者進(jìn)行24h的睡眠監(jiān)測(cè)，僅對(duì)患者的夜間睡眠進(jìn)行了PSG監(jiān)測(cè)，因?yàn)榧词够颊?4h睡眠時(shí)間接近正常，但白天睡眠時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也是睡眠障礙的一種表現(xiàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，ICU中術(shù)后留置氣管導(dǎo)管患者的夜間總睡眠時(shí)間明顯低于正常人，機(jī)械通氣患者睡眠時(shí)間減少程度更嚴(yán)重。所有患者睡眠結(jié)構(gòu)以及睡眠分裂程度都與正常人有顯著差異，機(jī)械通氣患者的SWS睡眠期和REM期都顯著低于未行機(jī)械通氣患者。適當(dāng)?shù)逆?zhèn)靜深度可使機(jī)械通氣患者的睡眠時(shí)間延長(zhǎng)，睡眠分裂減少，

45、但鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜的機(jī)械通氣患者仍可能發(fā)生睡眠分裂37。雖然鎮(zhèn)靜藥物如最常用的苯二氮卓類(lèi)可以誘導(dǎo)睡眠障礙患者入睡，但它改變了正常的睡眠模式，而且有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生如失眠、幻覺(jué)和噩夢(mèng)等副作用10，而且持續(xù)使用鎮(zhèn)靜藥物可能延長(zhǎng)機(jī)械通氣時(shí)間及ICU住院時(shí)間40。2 褪黑素與睡眠 實(shí)驗(yàn)中還檢測(cè)了患者的尿6-羥基硫酸褪黑素6-SMT濃度。尿6-SMT是褪黑素在尿液中主要的代謝產(chǎn)物，可間接反映褪黑素的分泌情況。褪黑素是松果腺分泌的一種具有廣泛生理和藥理作用的神經(jīng)內(nèi)分泌激素,對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)具有重要的調(diào)節(jié)作用。正常情況下褪黑素具有晝夜分泌節(jié)律，白天分泌水平低，夜晚開(kāi)始分泌立即增加，午夜時(shí)到達(dá)峰值，下半夜后逐漸降低25。同時(shí)

46、，褪黑素作為內(nèi)源性同步器，還可穩(wěn)定和加強(qiáng)其他晝夜節(jié)律，如體溫變化、皮質(zhì)醇分泌和清醒/睡眠節(jié)律41。Olofsson等25研究發(fā)現(xiàn)，使用鎮(zhèn)靜藥物的機(jī)械通氣危重癥患者褪黑素的分泌無(wú)明顯的節(jié)律性，鎮(zhèn)靜程度與血漿褪黑素水平無(wú)明顯相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)除A組3例患者外，其余患者的尿6-SMT分泌完全喪失晝夜節(jié)律，C、D組的尿6-SMT分泌量顯著低于A(yíng)、B兩組。C、D兩組雖然鎮(zhèn)靜深度不同，但尿6-SMT的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，也證明了褪黑素分泌與鎮(zhèn)靜深度不相關(guān)。Frisk26 的研究也顯示，機(jī)械通氣的危重者患者尿6-SMT水平比自主呼吸患者低65%。B、C、D組患者由于使用了鎮(zhèn)靜藥物，即使未處于睡眠狀態(tài)，但白天閉眼時(shí)間

47、長(zhǎng)于未使用鎮(zhèn)靜藥物的A組患者。亮光對(duì)褪黑素的產(chǎn)生有抑制作用，當(dāng)患者白天閉眼，干擾了白天/黑夜循環(huán)，解除了亮光對(duì)褪黑素分泌的抑制，造成褪黑素分泌節(jié)律的紊亂。鎮(zhèn)靜藥物還可直接干擾中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)褪黑素分泌的調(diào)節(jié)作用25。Mundglier等42研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械通氣和感染都可能影響ICU患者褪黑素的晝夜分泌節(jié)律。褪黑素的分泌隨著年齡而改變，而且與性別有關(guān)43，除此之外，影響褪黑素分泌還有許多因素，環(huán)境、藥物等都是可能的影響因素，具體的機(jī)制還不明確?？梢悦鞔_的是褪黑素節(jié)律的紊亂在患者睡眠障礙中起作用。褪黑素可以用于ICU患者睡眠障礙的治療。Shilo等44研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)機(jī)械通氣患者進(jìn)行褪黑素治療可延長(zhǎng)睡眠時(shí)

48、間，降低睡眠分裂水平。Cardinali45等也發(fā)現(xiàn)，給予外源性褪黑素，可降低睡眠障礙患者鎮(zhèn)靜藥物的使用劑量。3 機(jī)械通氣模式與睡眠 機(jī)械通氣患者睡眠障礙的高發(fā)生率與人-機(jī)不協(xié)調(diào)以及某些特殊的通氣模式有關(guān)37，同時(shí)患者因使用呼吸機(jī)而感到焦慮46。本實(shí)驗(yàn)選擇了目前臨床上常用的兩種通氣模式SIMV和BIPAP進(jìn)行比擬。關(guān)于SIMV和BIPAP對(duì)患者睡眠影響的研究，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。SIMV是在間歇指令性通氣intermitent mandatory ventilation, IMV的根底上改良的一種通氣模式。應(yīng)用SIMV 時(shí), 自主呼吸的頻率與潮氣量均由患者控制, 呼吸機(jī)間隔一定的時(shí)間輸送指令通

49、氣。如果在等待觸發(fā)時(shí)期(稱(chēng)同步觸發(fā)窗) 內(nèi)自主吸氣到達(dá)觸發(fā)靈敏度,呼吸機(jī)那么同步輸送一次指令通氣47。如果患者無(wú)自主呼吸或自主呼吸較弱不能觸發(fā)時(shí), 在觸發(fā)窗結(jié)束后呼吸機(jī)自動(dòng)給予一次指令通氣, 這樣可防止人機(jī)對(duì)抗。SIMV 的缺點(diǎn)是當(dāng)患者自主呼吸較弱時(shí), 因壓力、吸氣時(shí)間和潮氣量均為設(shè)定值, 易造成過(guò)度通氣或者因機(jī)械通氣的總呼吸次數(shù)缺乏, 造成通氣缺乏47。SIMV模式時(shí)呼吸機(jī)輸送預(yù)設(shè)數(shù)量的指令呼吸,同時(shí)允許患者在兩次指令呼吸之間進(jìn)行自主呼吸。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)SIMV模式的指令通氣時(shí)類(lèi)似于輔助控制通氣assisted controll ventilation, ACV,此時(shí)患者可以進(jìn)行觸發(fā)呼吸,但不

50、能決定潮氣量、吸氣流速和吸氣時(shí)間,也就是說(shuō)指令呼吸的輸送并沒(méi)有和患者的呼吸完全相配,可潛在發(fā)生人一機(jī)不協(xié)調(diào)。此外在SIMV 模式通氣過(guò)程中,觸發(fā)呼吸和自主呼吸二者之間的氣體輸送方式完全不同,患者也不容易適應(yīng),曾有研究說(shuō)明使用SIMV 時(shí)有高呼吸氧耗的患者應(yīng)用壓力支持通氣pressure support ventilation, PSV后呼吸氧耗漸減少48。BIPAP指在保存患者自主呼吸條件下分別調(diào)節(jié)兩個(gè)氣道正壓水平和持續(xù)時(shí)間。此種方式下, 控制通氣或自主呼吸時(shí), 呼吸機(jī)交替給予兩個(gè)不同水平的氣道正壓, 且這兩個(gè)壓力均采用壓力控制方式, 吸入氣流呈指數(shù)遞減波形。這種方式是自主呼吸與壓力控制相結(jié)合

51、,因此較少出現(xiàn)人機(jī)對(duì)抗、呼吸機(jī)依賴(lài),并使患者更加舒適47 。該通氣方式可模擬出多種通氣模式, 臨床應(yīng)用范圍廣。使用BIPAP 通氣模式時(shí),患者在高壓力(Phigh)和低壓力(Plow)水平上均可進(jìn)行自主呼吸,能夠根本決定呼氣、吸氣、流速和潮氣量,但由于壓力水平的定時(shí)切換,其對(duì)患者的自主呼吸過(guò)程有一定干擾,尤其是在高壓力水平進(jìn)行呼氣時(shí),使患者容易產(chǎn)生呼氣困難48。因此，患者在兩種通氣模式下都有可能由于呼吸機(jī)的干擾而影響睡眠，但BIPAP對(duì)睡眠的影響小于SIMV。3.1 中樞性睡眠呼吸暫停中樞性睡眠呼吸暫停central sleep apnea, CSA分為高碳酸血癥型和低碳酸血癥型49。前者是由

52、于呼吸中樞反響性下降或呼吸肌功能障礙引起，可見(jiàn)于中央肺泡低通氣綜合征，慢性阻塞性肺疾病等慢性高碳酸血癥患者；后者那么由于呼吸中樞調(diào)節(jié)功能的不穩(wěn)定以及對(duì)CO2增益增強(qiáng)引起的，見(jiàn)于特發(fā)性中樞睡眠呼吸暫停綜合征等49。Parthasarathy 等人22比擬了PSV和ACV兩種通氣模式對(duì)睡眠分裂的影響。作者發(fā)現(xiàn)PSV模式時(shí)，由于CSA的發(fā)生，患者睡眠分裂增加，睡眠數(shù)量下降。還有一項(xiàng)研究50評(píng)估了3種通氣模式包括ACV模式、根據(jù)臨床調(diào)節(jié)的PSV模式和自動(dòng)調(diào)節(jié)的PSV模式對(duì)睡眠的影響,在PSV的壓力支持水平適當(dāng)，未引起過(guò)度通氣的前提下，3種模式對(duì)患者睡眠結(jié)構(gòu)、睡眠效率和睡眠分裂的影響無(wú)顯著差異。本實(shí)驗(yàn)研

53、究比擬了四組患者睡眠分裂情況，發(fā)現(xiàn)A組與C、D組患者的睡眠分裂程度顯著大于B組患者，但A組與B組患者中無(wú)一例發(fā)生呼吸暫停,C、D組患者發(fā)生呼吸暫停的情況較A、B組嚴(yán)重，每小時(shí)發(fā)生56次和45次。由于所有患者都留置了氣管導(dǎo)管，不存在發(fā)生阻塞性呼吸暫停的可能，因此研究的重點(diǎn)就是中樞性睡眠呼吸暫停CSA。本試驗(yàn)中發(fā)生的CSA可能由于睡眠時(shí)高通氣量機(jī)械通氣后的低碳酸血癥，降低了呼吸中樞對(duì)低氧血癥的反響所引發(fā)的呼吸暫停51。CSA可引起低氧和高二氧化碳血癥，導(dǎo)致患者呼吸做功增加，這三個(gè)因素都可使患者從睡眠中喚醒52，53。本實(shí)驗(yàn)中雖然A組患者睡眠分裂程度與C組無(wú)差異，但無(wú)人發(fā)生CSA，A組患者發(fā)生喚醒、

54、覺(jué)醒的原因與CSA的發(fā)生無(wú)關(guān)，應(yīng)該考慮ICU環(huán)境，患者術(shù)后疼痛，留置氣管導(dǎo)管不適，醫(yī)護(hù)操作等因素。C、D組患者發(fā)生睡眠分裂的原因除了環(huán)境、藥物、醫(yī)護(hù)操作等，可考慮與CSA相關(guān)，而CSA的發(fā)生不可忽略機(jī)械通氣的作用。如果喚醒、覺(jué)醒的發(fā)生是在CSA發(fā)生后的3次呼吸內(nèi)，可考慮與CSA相關(guān)22。Meza等21和Parthasarathy等22研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械通氣可使健康志愿者和危重癥患者發(fā)生CSA，但與呼吸機(jī)通氣模式相關(guān)，覺(jué)醒次數(shù)與CSA發(fā)生次數(shù)相關(guān)。D組增大了鎮(zhèn)靜劑量，患者安靜、配合，人-機(jī)協(xié)調(diào)性增加，睡眠分裂的水平顯著降低，但CSA的發(fā)生與C組相比無(wú)明顯下降。適當(dāng)?shù)逆?zhèn)靜深度可減少環(huán)境干擾引起的喚醒、

55、覺(jué)醒，并不能克服由于通氣模式或呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置所引發(fā)的CSA。實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械通氣患者采用SIMV和BIPAP兩種通氣模式，患者夜間總睡眠時(shí)間和睡眠效率無(wú)明顯差異，睡眠結(jié)構(gòu)也無(wú)明顯差異，但都與正常睡眠差異顯著。SIMV通氣時(shí)患者喚醒、覺(jué)醒的次數(shù)多于BIPAP通氣時(shí)，差異有顯著性，CSA的發(fā)生頻率也顯著增大。通過(guò)設(shè)置呼吸機(jī)，使患者在兩種通氣模式下潮氣量、呼吸頻率和吸呼比等參數(shù)保持一致，除BIPAP模式時(shí)的Ppeak明顯小于SIMV模式外，其他動(dòng)脈血?dú)饨Y(jié)果和呼吸參數(shù)無(wú)顯著差異。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說(shuō)明患者無(wú)論使用何種通氣模式都能保證充分的氧供和通氣。盡管SIMV通氣時(shí)患者的Ppeak較高，但對(duì)患者的血流動(dòng)力學(xué)無(wú)

56、顯著影響54。Meza等21研究發(fā)現(xiàn)，健康志愿者在壓力支持通氣時(shí)，PaCO2低于呼吸暫停閾值幾個(gè)托后發(fā)生CSA的幾率上升。Parthasrathy等22第一次研究了危重癥患者在機(jī)械通氣時(shí)是否發(fā)生CSA，結(jié)果顯示壓力支持通氣時(shí)患者發(fā)生CSA的幾率為538次/h，而輔助控制通氣組無(wú)人發(fā)生。壓力支持水平與CSA發(fā)生頻率相關(guān)21。實(shí)驗(yàn)中雖然兩種模式通氣下患者的動(dòng)脈血?dú)夂秃粑鼌?shù)無(wú)顯著差異，SIMV通氣時(shí)患者發(fā)生CSA的幾率大于BIPAP通氣時(shí),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Parthasrathy等的研究還發(fā)現(xiàn)，CSA發(fā)生的頻率與睡眠/清醒混合期的PaCO2明顯相關(guān)，而與睡眠時(shí)的PaCO2無(wú)明顯聯(lián)系。如果患者清

57、醒時(shí)慢性過(guò)度通氣，并且很快由清醒狀態(tài)轉(zhuǎn)為睡眠狀態(tài)，睡眠開(kāi)始時(shí)沒(méi)有足夠的時(shí)間升高PaCO2,結(jié)果CSA必然發(fā)生。動(dòng)脈血?dú)獾慕Y(jié)果只能反映一個(gè)時(shí)點(diǎn)的PaCO2,整個(gè)睡眠過(guò)程中患者的呼氣末CO2水平是在不斷變化的，遺憾的是本實(shí)驗(yàn)未對(duì)患者進(jìn)行連續(xù)的呼氣末CO2濃度監(jiān)測(cè)。SIMV模式下，呼吸活瓣只在呼氣期翻開(kāi)，吸氣期關(guān)閉，患者在存在自主呼吸吸氣的時(shí)候會(huì)感到憋氣，使氣道壓力上升或觸發(fā)另一周期呼吸造成高頻率，過(guò)度通氣，這可能是患者在SIMV通氣時(shí)易發(fā)生CSA的原因之一。相似地，當(dāng)患者從睡眠中覺(jué)醒而引起急性過(guò)度通氣可降低PaCO2,引起CSA55。BIPAP允許患者存在自主呼吸, 實(shí)際上是在兩個(gè)水平CPAP 上

58、進(jìn)行自主呼吸, 可能增加殘氣量, 增加死腔。BIPAP的自主呼吸潮氣量可能低于解剖死腔量, 這局部通氣不能幫助CO2排出, 并可能導(dǎo)致CO2有局部重吸收,造成PaCO2略有升高56 , 這可能就是為什么BIPAP通氣時(shí)CSA的發(fā)生率較低。機(jī)械通氣模式對(duì)患者睡眠的影響取決與人-機(jī)相互作用。無(wú)論何種通氣模式，只要呼吸機(jī)通氣和患者呼吸同步以及呼吸機(jī)提供壓力和患者產(chǎn)生壓力之間的平衡，就能改善患者睡眠35。呼吸中的任何時(shí)刻，作用于患者呼吸系統(tǒng)的壓力包括患者呼吸肌產(chǎn)生的壓力和呼吸機(jī)提供的壓力57。人-機(jī)相互作用由以下決定：患者做功和呼吸機(jī)來(lái)源呼吸的時(shí)間同步；患者吸氣做功大小和通氣支持之間的一致57。有研究

59、35顯示，呼吸機(jī)提供的壓力和患者產(chǎn)生的壓力之間的比例與人-機(jī)不同步相關(guān)，人-機(jī)不同步次數(shù)與患者睡眠喚醒次數(shù)相關(guān)。Fanfulla 等58研究發(fā)現(xiàn)，PSV通氣時(shí)，相比根據(jù)患者的臨床指標(biāo)如呼吸頻率、潮氣量，根據(jù)患者呼吸肌的實(shí)際做功來(lái)調(diào)節(jié)呼吸機(jī)更能降低CSA和睡眠分裂的發(fā)生率。在本實(shí)驗(yàn)中，所有機(jī)械通氣患者的呼吸機(jī)參數(shù)都根據(jù)體重設(shè)定，我們沒(méi)有根據(jù)患者呼吸肌的實(shí)際做功來(lái)調(diào)節(jié)呼吸機(jī)，這可能也是機(jī)械通氣對(duì)患者睡眠產(chǎn)生影響的原因之一。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，BIPAP更能協(xié)調(diào)人-機(jī)相互作用。有項(xiàng)關(guān)于脫機(jī)模式舒適度的研究48顯示，BIPAP比SIMV舒適。3.2 臨床應(yīng)用臨床實(shí)踐中，醫(yī)生對(duì)呼吸機(jī)的設(shè)置往往根據(jù)患者

60、的血?dú)夥治?，而不關(guān)心患者是處于清醒狀態(tài)還是睡眠狀態(tài)。壓力支持通氣下患者睡眠時(shí)的PaCO2比清醒時(shí)高7mmHg,呼氣末CO2的變化系數(shù)為8.2%,如果醫(yī)生因?yàn)檫@種原因引起的PaCO2的變化而改變呼吸機(jī)設(shè)置可能會(huì)造成低通氣或過(guò)度通氣22。很多時(shí)候，由于患者使用了鎮(zhèn)靜藥物，醫(yī)生根本無(wú)法明確患者的實(shí)際狀態(tài)?；颊咔逍押退邥r(shí)的呼吸頻率和分鐘通氣量都是下降的，壓力支持通氣時(shí)變化更大22。如果醫(yī)生調(diào)節(jié)支持壓力是根據(jù)患者睡眠時(shí)的呼吸頻率，那么患者清醒后的呼吸做功就會(huì)增加。清醒和睡眠狀態(tài)的改變會(huì)對(duì)患者的呼吸參數(shù)及氣體交換產(chǎn)生影響，也會(huì)使患者對(duì)呼吸機(jī)的反響有很大差異22。因此，人-機(jī)相互作用的研究還應(yīng)該區(qū)分睡眠/