摘要
本研究的目的是比较无创通气(NIV)与长期通气支持建立了稳定神经肌肉和胸壁障碍患者常规NIV的自动滴定的功效。
共有20名患有神经肌肉疾病和胸壁疾病的患者接受了长期的NIV治疗,他们完成了一项随机交叉试验,比较了两种无创压力支持呼吸机:一种标准的双层呼吸机(VPAP III)和一种新型的自动滴液双层呼吸机(AutoVPAP)。在每个1个月的治疗期结束时,重复基线生理测量、夜间多导睡眠描记和动态心电图监测。
夜间氧合的autotitrating设备和标准之间的呼吸机相媲美,因为是睡眠效率,觉醒和心脏心率变异。然而,有在平均过夜经皮二氧化碳分压小的显著增加(中位数(四分位数间距)7.2(6.7-7.7)与6。7(6.1–7.0) kPa) and a decrease in percentage stage 1 sleep (mean±sd16±9与19±10%)上autotitrating NIV与常规NIV比较。
使用AutoVPAP自动滴注无创通气对夜间氧合的控制可与标准的无创通气相媲美,对于需要长期通气支持夜间低通气的稳定的神经肌肉和胸壁疾病患者,在不影响睡眠质量的情况下。
患有神经肌肉疾病或胸壁疾病的患者在病情进展过程中经常出现限制性通气障碍,导致呼吸衰竭。夜间无创通气(NIV)已被证明可以提高生存率1-3,规范夜间通风,并改善日间动脉血气控制和睡眠结构4,五慢性呼吸衰竭。
建立对NIV患者需要专业知识6,7。卫生保健专业人员必须在选择合适的病人、选择通气模式、操作呼吸机、面罩安装和调整[和合]设置以优化病人的通风和舒适方面得到充分的培训,并能够支持和教育病人在家使用[和合]。
持续气道正压(CPAP)自动滴定治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是目前常见的做法8并通过常规人工滴定进行了验证9,10。然而,算法和技术要求滴定NIV自动最近才开发的,目前还没有验证研究已经发表。因此,本研究的目的是评估自动滴定NIV的功效,与常规的手动滴定NIV,患者的限制性通气障碍,特别是那些与先天性和后天性神经肌肉疾病或胸壁疾病进行比较。所有患者均经历了之前的研究中NIV用户,但都天真地使用这两种呼吸机。本作者测试的假设可变气道正压通气(VPAP)由VPAP呼吸机输送用自动滴定可能患者通气压力支持通气(PSV)尽可能有效地与设置的标准VPAP通风机由熟练的健康护理专业人员确定临床。
材料和方法
参与者是从皇家布朗普顿医院呼吸机诊所(伦敦,英国)招募的。共有41例患者符合纳入标准。在这些患者中,我们招募了25名患者,20名患者成功完成了方案(图1)⇓)。Inclusion criteria were: being >18 yrs old with congenital or acquired neuromuscular disease or chest wall disease and nocturnal hypoventilation, defined as nocturnal peak transcutaneous carbon dioxide tension (Ptc,有限公司2)>6.5 kPa. All patients were experienced ventilator users on long-term nocturnal NIV for a minimum of 6 months, and all had been stable and free from respiratory tract infection/acute exacerbation for ≥3 months.
![图。1-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/566/F1.medium.gif)
每个治疗期间的患者招募和流动。5:非侵入式通风。
患者被排除在外,如果他们使用VPAP装置(VPAP®模型;瑞思迈,贝拉维斯塔,澳大利亚)有以往的经验,以确保它们不熟悉的呼吸机进行比较,或者如果他们有失控的呼吸衰竭(定义为白天休息动脉oxygen tension <7.5 kPa and/or arterial carbon dioxide tension >8.0 kPa on air), uncontrolled heart failure, arrhythmia, moderate or severe bulbar weakness or inspiratory positive airway pressure (IPAP) on their current ventilator >25 cmH2O (2.44 kPa),或他们通常使用的口罩与正在测试的自动滴定呼吸机不兼容,而他们无法(或不愿)更换兼容的口罩。这项研究得到了皇家布朗普顿和哈里菲尔德国家卫生服务信托道德委员会(英国伦敦)的批准,所有患者都给予了知情的书面同意。
自滴定[和合]有1-h的学习期,从这段时间计算目标总肺泡通气或非解剖死腔通气(为简洁起见,此后称为“目标肺泡通气”)和可变备份呼吸率(RR)。在治疗期间,PSV (IPAP -呼气正压通气(EPAP))在预先设定的最小和最大限度之间变化,以达到计算的目标肺泡通气。当通风远低于目标值时,它的反应很快,而接近目标值时反应较慢。当病人的努力始终不能触发呼吸机时,备用RR有一个最佳水平,当病人触发呼吸机时,备用RR有一个更低的水平。这确保了对病人自然通风的干扰最小,并促进了睡眠的开始。更详细的描述可以在网上的补充资料中找到。
协议
试验设计是一种介入,随机,交叉研究比较NIV施用的通过自动滴定呼吸机(AutoVPAP®;ResMed)到管理通过常规的专家设置VPAP III (VPAP III ST-A;ResMed)。均随机使用呼吸器1个月,患者每晚使用呼吸器。
患者到医院进行基线评估,包括测量动脉化毛细血管血气张力,Ptc,有限公司2、动脉血氧饱和度(小号啊,一个2),肺功能检查,无创呼吸肌力量和臂展。根据这些测量,患者被随机分为autotitrating或标准NIV。随机化过程的细节在网上补充材料提供。
在第一个治疗期结束时,除动脉血气外,所有基线测量均重复进行(图2)⇓)。采用视觉模拟评分法(VAS)评估呼吸机的主观耐受性。病人接受了夜间多导睡眠描记术,包括Ptc,有限公司2测量和24小时动态心电图监测,这是在睡眠诊所或患者的住所进行,根据患者的偏好。如果病人当选在家有多导睡眠图,这两项研究分别在主场与具有同实验室研究的患者进行,与此类似。在第一次睡眠研究,患者设立第二通风,并开始第二个为期1个月的治疗期。At the end of the second treatment period all measurements were repeated (fig. 2⇓)。
![图2-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/566/F2.medium.gif)
详细说明在基线和每个治疗期结束时进行的测试的时间线。VAS:视觉模拟量表;Ptc,有限公司2:经皮二氧化碳分压。
呼吸机设置
NIV调校通过以下标准设定程序的单个训练的技术人员进行。
对于标准NIV治疗期间,在自发/定时模式使用具有IPAP压力,EPAP和后备RR匹配尽可能接近的那些患者的通常呼吸机的呼吸机。这些设置已经通过临床调整确立,以减少呼吸道的努力和在床边舒适度最大化,随后隔夜监测Ptc,有限公司2和小号啊,一个2确保最佳夜间血气控制。对于普通呼吸机有IPAP但没有EPAP的患者,标准NIV上的EPAP被设置为两个呼吸机可用的最低设置(4 cmH2O (0.39 kPa))。选择合适的掩模类型,IPAP最小值(最小吸气时间)设置为1.0 s,其他所有值初始设置为默认值。
对于autotitrating治疗期间,作为标准NIV描述EPAP被手动设置,以及最小和最大PSV值初始地设置为最大化所述通气机的满足目标肺泡通气量的能力。估计解剖死腔用公式输入:
V“d= 100·(H / 1.7)3(1)
在哪里V“d为死区通风,H为高度(或臂展),单位为米。选择了适当的掩码类型,所有其他值都保持默认值。运行一个初始的“学习电路”函数来确定在不同流速下通过电路的压降。
目标肺泡通气和备用RR是基于病人在1-h学习期间的呼吸,在此期间,病人安静地坐着,戴着面罩,呼吸4 cmH2O (0.39 kPa) CPAP。病人被要求保持放松但警惕,在这段时间不要打瞌睡或说话。
Following set-up on both ventilators, patients had ≥15 min of treatment to acclimatise and adjustments were made to settings if a patient was unable to tolerate treatment. Patients could also contact the researcher by telephone if they could not tolerate the settings, and adjustments were made to optimise comfort.
测量
脑电图(C3A2、C4A1和O1A2)、左右脑电图和亚颏肌电图(EMG)采用国际10-20电极放置系统记录11和便携式多导睡眠监测设备(Somnoscreen; SOMNOmedics GmbH的和Co.,KIST,德国)。呼吸用面罩压力和腹部加胸努力乐队记录运动监测。心电图,小号啊,一个2,腿部肌电图和身体的位置也进行了记录。过夜Ptc,有限公司2测定(TOSCA;林德医用传感器AG,巴塞尔,瑞士)和白天Ptc,有限公司2和休息小号啊,一个2使用组合的耳垂传感器也进行了测量。
使用标准标准分析睡眠结构和觉醒频率12,13由不了解干预和主体身份单一的调查。睡眠研究数据进行了分析期间,患者是在床上与呼吸机输送治疗。平均隔夜Ptc,有限公司2和小号啊,一个2在整个睡眠期间进行分析。
功率计算所基于的主要端点是隔夜均值小号啊,一个2在每个疗程结束时对每个呼吸机进行检查。其他结果测量是隔夜均值和最大值Ptc,有限公司2,最低小号啊,一个2,小号啊,一个2减指数,总睡眠时间,睡眠时间,睡眠效率,睡眠阶段,觉醒,觉醒指数和心脏心率变异性(HRV)的百分比。此外,肺功能和非侵入性呼吸肌肉强度测量在基线和每个治疗期结束时进行了改造,和呼吸机使用,主观呼吸机耐受性和偏好在每个治疗期进行了监测。这些测量的详细描述可以在网上补充材料中找到。
统计分析
总共,要求患者20例中,为了具有检测作为显著平均过夜2.5%的差的90%的可能性小号啊,一个2,with an assumed standard deviation of 3.0% (p = 0.05).
在每个治疗期的结束时获得的数据进行比较,包括睡眠阶段,血气值和主观通风机公差。正态分布的数据最初相比使用配对t检验,然后线性混合模型;非参数数据使用Wilcoxon符号秩检验。使用具有输入作为随机效应的患者的线性混合模型被确定周期和呼吸机使用顺序排列的效果。基线测量在每个治疗期结束时,包括肺功能检查和非侵入性呼吸肌肉强度测试获得的数据进行比较。正态分布数据使用ANOVA单程比较;非参数数据使用克鲁斯卡尔 - 沃利斯ANOVA秩检验。的p值<0.05被认为是显著。
结果
Overall, 25 patients were recruited between November 2005 and April 2007 and five patients withdrew, two patients within 2 days of starting the study and three patients approximately halfway through the study (fig. 1·)。demographics and diagnoses are given in table 1⇓对于25名随机患者;20例患者完成了治疗周期,被列入意向处理分析。The majority of patients had restrictive chest wall disease with lung volumes <1.0 L and respiratory muscle strength values approximately half those of the normal population14。
在登记之前,4名患者在他们通常使用的NIV上进行了EPAP。表2⇓给出了每个患者的通常NIV呼吸机设置和标准,并autotitrating NIV最终值。有一位病人出现夹带整个研究补充氧气。5例患者进入一个治疗组后,他们的设置改变,以方便舒适和睡眠开始:四国autotitrating NIV和一个标准的证。有一位病人出现IPAP改变(标准NIV),四有后备RR改变,两人的目标肺泡通气量改变,一个有最大PSV下降。
意思是在一夜之间小号啊,一个2和Ptc,有限公司2两个呼吸器的数值、睡眠阶段和HRV信息见表3⇓。过夜的平均值和最小值没有显著差异小号啊,一个2,小号啊,一个2去饱和指数,觉醒,睡眠效率,睡眠潜伏期,总睡眠时间,HRV或遵医嘱。个体与群体的平均隔夜小号啊,一个2每个治疗期结束时的数据如图3a所示⇓。然而,平均和最大一夜Ptc,有限公司2与标准NIV(中位数(四分位范围)7.2(6.7-7.7)相比,自动滴定更高。与6。7(6.1–7.0) kPa (p<0.001), and mean±sd8.1±0.82与7.3±0.65 (p <0.001);图4⇓和b)。有少1期睡眠作为总睡眠时间与标准NIV(16±9 autotitrating相比的百分比与19±10%;p = 0.005;图3 b⇓),但在其他睡眠阶段没有显著差异。呼吸机使用顺序对观察到的差异无显著影响。
![图3-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/566/F3.medium.gif)
a)平均隔夜动脉血氧饱和度(小号啊,一个2以下与标准无创通气(NIV)和autotitrating NIV治疗)和b)阶段1个睡眠(作为总睡眠时间的百分比,同时使用呼吸机)。个人数据和组装置被表示。P <0.05被认为是显著。#: p = 0.42;¶:p = 0.005.
![图4-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/566/F4.medium.gif)
a)平均过夜经皮二氧化碳张力(Ptc,有限公司2)和b)最大过夜Ptc,有限公司2以下与标准无创通气(NIV)和autotitrating NIV治疗。个人数据和组装置被表示。P <0.05被认为是显著。***:P <0.001。
呼吸机的性能如预期的不同:平均值±sd每分通气量上autotitrating NIV比标准NIV(5.4±1.87被显著降低与9。0±3.07 L·min-1;p < 0.001)。均值±sdmedian mask leak for each patient during autotitrating NIV and standard NIV was 0.07±0.11 and 0.28±0.30 L·s-1(p<0.001),这在制造商可接受的掩膜泄漏的指导方针内,并表明自动滴定NIV调整泄漏更有效。
There was no significant difference in spirometry or respiratory muscle strength tests at baseline and the end of each treatment period (table 4⇓),or between the mean subjective tolerance scores for the two ventilators (table 5⇓)。与标准的NIV相比,大多数患者更喜欢自动滴定NIV(图5⇓),但4名患者强烈推荐标准的NIV。呼吸机偏好的平均VAS评分为0.01±4.00。呼吸机使用顺序与偏好无相关性。
![图5 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/566/F5.medium.gif)
有10厘米视觉模拟评分(VAS)来评估以下标准无创通气(NIV)和autotitrating NIV治疗患者通气的偏好。该VAS中心点表示没有偏爱或者呼吸机。○:个人偏好;- • - :组平均值±sd。
Two patients developed chest infections: one was admitted to hospital electively for 2 days during the standard NIV treatment period, the other was ill during the autotitrating NIV treatment period but was not admitted to hospital. The number of days on the treatment period during illness was increased to 59 and 61 days, respectively, to allow the patients to recover prior to evaluation of the ventilator.
讨论
使用AutoVPAP NIV的自动滴定产生夜间氧合到被设置在临床上,并有在睡眠效率,总睡眠时间,睡眠潜伏期,觉醒,HRV或合规性没有差异显著之间标准NIV(VPAP III)的可比较的控制SET-启动模式。还有两种呼吸机对肺功能和呼吸肌力量没有显著影响。然而,在平均隔夜小显著上升Ptc,有限公司2所述autotitrating设备上与标准的相比NIV。在深睡眠(阶段3和4)花费的时间增加,显著减少的时间的百分比在1期睡眠花费和降低觉醒表明睡眠的质量至少与上autotitrating NIV为对熟练建立标准NIV良好。事实上,在第1阶段睡眠可以减少表明更容易入睡和睡眠的深睡的时间比较长,这反过来可能会影响夜间的二氧化碳水平的倾向。
Battisti最近的一项研究et al。15评估在通过自动地改变预先设定的上限和下限内的PSV实现临床医生设定的目标肺泡通气autotitrating NIV的功效时,得到良好的结果。通过巴提斯蒂研究et al。15与目前的研究不同的是,临床医生确定了目标肺泡通气,可变的备份RR被停用,患者在重症监护病房的急性呼吸衰竭是稳定和有意识的。通过在预先设定的限度内改变PSV,它证明了自动滴定NIV达到给定目标肺泡通气的能力,但没有验证1-h learn函数或可变备份RR。
HRV分析是目前研究的一个新的方面。以前的研究已经表明,低频(LF)带功率反映交感神经激活,高频(HF)带功率反映副交感神经激活16,和非常低的频率(VLF)带功率已经与潮式呼吸相关17,18和OSA19治疗充血性心脏衰竭。在当前研究的目的是确定在心脏功能使用autotitrating标准NIV患者相比任何改变,这可能是由于改变了通风,睡眠片段化,或患者呼吸机同步性自主神经激活任何区别。事实上,LF,HF,VLF和百分比VLF指数没有显著与标准相比,NIV不同autotitrating。
该研究的局限性
在本研究调查的病人组有肺功能值是正常人群的预测为正常人群和呼吸肌力量大约一半大约四分之一。尽管这种降低的肺功能和呼吸肌强度(预期的病人的情况),证明了患者在白天充分通风正常日间血气值。呼吸机被用来维持夜间肺换气不足控制,而不是治疗患者初诊时不受控制的动脉血气紧张局面。这可能是患者确诊从头与夜间肺换气不足和严重通气失败可能不那么由autotitration设置与那些不那么严重的疾病相比,可能更适合初始设置autotitrating和合作为他们可能更有效的自然通风1小时学习期间。这有待进一步调查。
靶肺泡通气和备份RR自动滴定,而EPAP手动滴定。如果EPAP是次优的,那么阻塞性事件可能会降低NIV效率并可能干扰睡眠。在本研究中,两个治疗期的EPAP均与患者常用呼吸机相匹配;然而,在临床应用中,EPAP需要人工滴定。
有些病人最初在单水平正压呼吸机无EPAP。during the trial they had EPAP set to the lowest limit (4 cmH2O (0.39 kPa))。而EPAP为5 cmH2O (0.49 kPa)已被证明对该患者组有益20.。
多数患者选择了回家多导睡眠监测,而不是实验室研究。无人值守的多导睡眠图的家已被证明具有较高的信号故障率比实验室研究21-23。目前的作者有一个相对较低的信号失败率,可能是由于目前的患者群体的有限的流动性和传感器位移减少了面具和头罩在研究期间的使用。家庭多导睡眠描记法似乎没有“首夜效应”24,并有证据表明,在两种情况下会产生呼吸和睡眠数据比较的结果21,25。在目前的研究中,研究位置的作用被限制患者两个多导睡眠图的研究相同的位置最小化。
综上所述,对于稳定的神经肌肉或胸壁疾病患者,自动滴定[和合]和标准[和合]的平均值在一夜之间是相等的小号啊,一个2,呼吸肌肉力量和肺功能没有恶化。然而,一夜之间增加的平均值Ptc,有限公司2表明本发明的患者组与标准NIV,这可能会部分地涉及到在睡眠结构的变化相比轻度下通风。目前的作者还发现,虽然泄漏的补偿是在autotitrated NIV优越,平均每分钟通气量是显著减少。该算法的进一步调整可以解决这个问题。
压力支持通风的自动滴定可能对非急性设施的无创通风的建立有希望,在这些设施中,团队正在获得无创通风的经验,也可以用于家庭设置。进一步的研究应该在其他患者组中检验自动滴注无创通气的有效性,比如那些新近诊断为夜间低通气的患者,他们对无创通气还很幼稚。
支持声明
临床试验注册号NCT00252252,可以在www.clinicaltrials.govM.J.莫雷尔是由英国伦敦的威康信托基金资助的。
利益声明
感兴趣的报表J.杰伊,兆焦耳莫雷尔和A.K.西蒙兹,并为研究本身,可以发现在www.www.qdcxjkg.com/misc/statements.shtml
致谢
AutoVPAP和VPAP III设备由ResMed公司(澳大利亚Bella Vista)提供。M. Roughton(研究服务,皇家布朗普顿医院,伦敦,英国)提供统计建议。
脚注
该制品具有访问辅助材料www.www.qdcxjkg.com
- 收到了2008年4月28日。
- 公认2008年9月13日。
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