機(jī)械通氣（聯(lián)合鎮(zhèn)靜）可以完全抑制患者的呼吸驅(qū)動(dòng)和呼吸努力。雖然在某些情況下，這可能是可取的，但在臨床工作中，保留患者的自主呼吸努力通常是優(yōu)先的，因?yàn)樗梢詼p少肺不張，改善氧合，降低肺血管阻力，并可防止膈肌發(fā)生廢用性萎縮[1，2]。然而，在輔助通氣過(guò)程中，劇烈的呼吸努力會(huì)無(wú)意中導(dǎo)致患者的自毀性肺損傷(self-inflicted lung injury，P-SILI)。較強(qiáng)的呼吸努力雖然增加了潮氣量，但也提高全肺和局部肺的應(yīng)力，增加了“嬰兒肺“發(fā)生容積傷的風(fēng)險(xiǎn)，加重呼吸衰竭[3，4]。劇烈的膈肌收縮也可能導(dǎo)致負(fù)荷相關(guān)性膈肌損傷[2]。因此，對(duì)于危重病患者來(lái)說(shuō)，自主呼吸并非百利無(wú)一害，其獲益和風(fēng)險(xiǎn)在很大程度上取決于呼吸努力的強(qiáng)度。生理學(xué)原理和觀察數(shù)據(jù)表明，類似于靜息安靜狀態(tài)下的呼吸努力水平才可能是最佳的[5]。

呼吸驅(qū)動(dòng)和呼吸努力也決定了人-機(jī)不同步的風(fēng)險(xiǎn)[6]。人-機(jī)不同步通常是由呼吸驅(qū)動(dòng)過(guò)低（無(wú)效的呼吸努力，反轉(zhuǎn)觸發(fā))，或由呼吸驅(qū)動(dòng)過(guò)高和過(guò)度努力(雙重觸發(fā)，流速饑餓）引起。通過(guò)評(píng)估呼吸驅(qū)動(dòng)和呼吸努力可以診斷和管理這些人-機(jī)不同步。

總之，評(píng)估和管理患者的呼吸努力是優(yōu)化人-機(jī)交互作用和減輕其潛在不良影響的核心。

檢測(cè)不良的人-機(jī)交互作用和過(guò)度的或不足的呼吸努力都是極具挑戰(zhàn)性的。用呼吸頻率來(lái)評(píng)估呼吸努力，這并不是一個(gè)可靠的指標(biāo)，因?yàn)樗鼘?duì)通氣負(fù)荷的變化反應(yīng)相對(duì)較不敏感，并且可以受到多個(gè)因素的影響[7]。氣道壓力和氣道內(nèi)氣體流速并不能提供關(guān)于吸氣努力的直接信息，盡管吸氣努力的變化可以通過(guò)流量或壓力波形的變化來(lái)表現(xiàn)。當(dāng)存在呼吸努力時(shí)，氣道壓力也并不能可靠地量化全肺的應(yīng)力，因?yàn)樗赡軙?huì)低估跨肺壓的增加程度，跨肺壓是吸氣肌收縮引起胸腔內(nèi)壓力變化波動(dòng)而產(chǎn)生的[8]。因此，對(duì)呼吸機(jī)波形的基本解讀還不夠敏感，不足以去排除對(duì)患者有潛在傷害的呼吸努力[9]。

食管測(cè)壓法可以根據(jù)食管壓力波動(dòng)(△Pes)評(píng)估呼吸努力的存在和強(qiáng)度，評(píng)估呼吸肌肉(Pmus)產(chǎn)生的壓力[10]，從而監(jiān)測(cè)患者與呼吸機(jī)的交互作用。然而，與其他監(jiān)測(cè)工具（如：隔肌電活動(dòng)）一樣，Pes的監(jiān)測(cè)需要時(shí)間、專用設(shè)備和一些專門(mén)知識(shí)來(lái)適當(dāng)?shù)亟庾x其監(jiān)測(cè)到的信號(hào)。繁忙的臨床醫(yī)生需要簡(jiǎn)單、可行、無(wú)創(chuàng)的技術(shù)來(lái)評(píng)估人-機(jī)的交互作用及其呼吸努力的強(qiáng)度。

當(dāng)我們隨機(jī)在患者的呼氣末進(jìn)行氣道阻塞手法，持續(xù)時(shí)間為單次吸氣努力，或長(zhǎng)達(dá)5s時(shí)間時(shí)，在阻塞期間，患者的自主呼吸努力將使氣道內(nèi)壓力產(chǎn)生負(fù)向偏轉(zhuǎn)，從而“暴露”出患者呼吸肌的努力強(qiáng)度（圖1，a）。氣道阻塞過(guò)程中負(fù)向偏轉(zhuǎn)的壓力（Pocc）大小與機(jī)械通氣輔助呼吸過(guò)程中的Pmus 有關(guān)，因?yàn)閱未魏魵饽┳枞g歇性地用于單個(gè)呼吸周期并不會(huì)改變膈肌活動(dòng)度的大小[11]。

Pocc可用于評(píng)估Pmus和動(dòng)態(tài)跨肺驅(qū)動(dòng)壓（△PL，dyn），評(píng)估吸氣時(shí)施加于肺的動(dòng)態(tài)機(jī)械應(yīng)力指標(biāo)。通過(guò)那些調(diào)整胸壁彈性和胸壁運(yùn)動(dòng)學(xué)在阻塞和非阻塞條件下的差異的有效校正因子，可以從Pocc中估計(jì)出Pmus和△Pes（圖1，a）。再用輔助呼吸期間的氣道正壓波動(dòng)減去△Pes，可以得到△PL，dyn。值得注意的是，△PL，dyn可能比準(zhǔn)靜態(tài)跨肺驅(qū)動(dòng)壓更好地反映局部肺應(yīng)力的峰值[12]。雖然這些參數(shù)的最佳值尚未確定，但估計(jì)的Pmus>15cm H2O和估計(jì)的△PL，dyn>20cm H2O則分別表明呼吸努力和動(dòng)態(tài)肺應(yīng)力可能是過(guò)度[11]。

使用這種簡(jiǎn)單的方法，臨床醫(yī)生可以（a）從Pmus的估計(jì)值中發(fā)現(xiàn)過(guò)強(qiáng)的呼吸努力，（b）呼吸暫停期間無(wú)呼吸努力出現(xiàn)（持續(xù)5s的阻塞期間無(wú)壓力偏轉(zhuǎn)變化），以及（c）從△PL，dyn估計(jì)值中發(fā)現(xiàn)自主呼吸過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)高的肺應(yīng)力。因此，通過(guò)測(cè)量Pocc，可以很容易、可靠地檢測(cè)到反映膈肌和肺損傷潛在風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵參數(shù)。該手法還可用于監(jiān)測(cè)接受神經(jīng)肌肉阻滯的患者，以證實(shí)沒(méi)有呼吸努力；如果在5s阻塞過(guò)程中氣道壓力沒(méi)有發(fā)生負(fù)偏轉(zhuǎn)(即Pocc=0cm H2O)，則說(shuō)明肌松藥物的劑量可能是足夠的。在評(píng)估肌松藥物劑量（即周圍神經(jīng)刺激）是否足夠方面，這種方法的敏感性尚未與其他常用的方法進(jìn)行直接比較。

最后，呼氣阻塞可以區(qū)分各種人-機(jī)不同步。例如，呼氣阻塞可能會(huì)揭露出是否存在無(wú)效觸發(fā)，如果在阻塞期間病人的內(nèi)在呼吸率明顯高于輔助呼吸期間的呼吸頻率。當(dāng)觀察時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)呼吸周期時(shí)，呼氣末阻塞將揭露出呼吸頻率的差異是否是由于過(guò)度和長(zhǎng)時(shí)間的吸氣努力或反轉(zhuǎn)觸發(fā)（在這種情況下，病人在暫停期間通常是呼吸運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的）的結(jié)果（圖1.b）。如果呼吸機(jī)顯示存在患者觸發(fā)的呼吸，但在阻塞過(guò)程中并沒(méi)有呼吸努力出現(xiàn)，那么則可能存在自動(dòng)觸發(fā)。

圖1.有代表性的曲線顯示 a）在靜息狀態(tài)下對(duì)自主呼吸患者進(jìn)行的氣道阻塞操作；b）兩例出現(xiàn)雙重觸發(fā)的患者；一例是由反轉(zhuǎn)觸發(fā)引起的，另一例是由于神經(jīng)和機(jī)械通氣的吸氣時(shí)間之間的脫離引起的。在呼吸阻塞操作過(guò)程中，記錄下了氣道壓（Paw），流速，食管壓（Pes）以及跨肺壓（PL）。Pocc 代表面對(duì)氣道阻塞時(shí)，氣道壓力的吸氣波動(dòng)。△Pes 代表隨著吸氣食管壓力的動(dòng)態(tài)波動(dòng)。動(dòng)態(tài)跨肺驅(qū)動(dòng)壓（△PL，Dyn） 代表吸氣期間施加于肺的動(dòng)態(tài)機(jī)械應(yīng)力。通過(guò)應(yīng)用先前驗(yàn)證的糾正因素，臨床醫(yī)生可以使用Pocc來(lái)估計(jì)呼吸肌的努力（Pmus）和動(dòng)態(tài)跨肺驅(qū)動(dòng)壓（△PL，Dyn）。在圖b版塊中，在呼氣保持期間，患者沒(méi)有呼吸努力與反轉(zhuǎn)觸發(fā)出現(xiàn)，表明雙重觸發(fā)的發(fā)生并非自主呼吸驅(qū)動(dòng)所致。相反，在另一例患者的曲線中，可以看到吸氣努力的出現(xiàn)。

這種方法是有局限性的。首先，雖然Pocc可以準(zhǔn)確地檢測(cè)到過(guò)強(qiáng)的Pmus和△PL，Dyn，但這些參數(shù)的估計(jì)值是不精確的，如果需要精確值，則該方法不能取代直接測(cè)量法。第二，在呼末阻塞期間沒(méi)有呼吸努力出現(xiàn)，并不能排除反轉(zhuǎn)觸發(fā)時(shí)呼吸努力的存在(圖1，b)。最后，動(dòng)態(tài)過(guò)度肺充氣和內(nèi)源性PEEP可能使我們低估了呼吸努力的強(qiáng)度，特別是在內(nèi)源PEEP沒(méi)有與阻塞的氣道達(dá)到平衡的時(shí)候。

呼氣阻塞法是一種簡(jiǎn)單、可行、無(wú)創(chuàng)的評(píng)價(jià)人-機(jī)交互作用的方法。該方法可檢測(cè)是否存在過(guò)度的呼吸努力或過(guò)度的動(dòng)態(tài)肺應(yīng)力，也可用于鑒別各種形式的人-機(jī)不同步。該方法可以為肺和膈肌保護(hù)性通氣（“安全自主呼吸”）提供一種基本的監(jiān)測(cè)方法，可以在未來(lái)的臨床研究中進(jìn)行測(cè)試。