呼吸機模式中果真存在“萬能模式”嗎？

今天，我們來深入瞭解一下呼吸機的“SIMV”模式！

作者 | 畢海豐 榮成市人民醫院SICU

來源 | 醫學界急診與重症頻道

我是一名ICU醫生。在神經外科轉科的時候科裡讓我準備一個呼吸機課件給科裡講課。因為神經外科經常會遇到呼吸驟停的患者，需要進行機械通氣，但是科裡對呼吸機不是很瞭解。

我看了下科裡的呼吸機，一共2臺，型號是PB760，是比較老的呼吸機了。

這種呼吸機上有著比較經典的3種或者說5種模式。

這3種分別是A/C模式（輔助/控制通氣）、SIMV模式（同步間歇通氣指令）、PSV模式（壓力支持模式）。

說5種是因為在A/C模式和SIMV模式下分別有壓力控制和容量控制兩種，因而也可以說是五種。

呼吸機上的模式選擇區是這樣的。

在說明書中是這樣描述的：SIMV為分時形式的A/C和SPONT的結合，故是一種萬能模式。在參數調整時可根據VCV，PCV，PSV的設定，分別作A/C和SPONT兩部分的設定。

那麼到底“SIMV”是不是“萬用模式”？

為什麼現在有人指出“SIMV”甚至是“萬惡模式”？

下面就我個人觀點來討論一下。

首先說說SIMV的工作原理。

SIMV的全稱是Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation，中文譯名是同步間歇指令通氣。

這個模式在誕生之初，名字是IMV，間歇通氣指令，並沒有“同步”這個概念。工作方式也很簡單了，預先設定一個控制通氣的頻率，假定是12次/分，那麼呼吸機就會以每5秒一次的頻率給患者進行強制通氣，這點跟控制通氣是一樣的。

在強制通氣的時候是完全的時間觸發，與患者的自主吸氣努力無關。

那麼“間歇”是什麼意思？

這裡“間歇”的概念就是在兩次強制通氣之間患者可以自主呼吸。也就是說，在這個間歇期裡面患者是可以“自由”呼吸的。在間歇期患者通過一個持續氣流供應系統自主呼吸，同時呼吸機呼氣閥打開，這是與控制通氣不同的地方。

但是隨著IMV應用的增多，問題越來越多地顯示出來。強制通氣完全由呼吸機控制，非常容易造成人機不協調。

當存在自主呼吸的時候，呼吸機不由分說地來一次強制呼吸，在吸氣期還可以，一旦落在了呼氣期，換誰都不會覺得舒服的。因此就出現了“同步”的概念。

所謂同步，就是指呼吸機在進行強制通氣的時候，會盡可能的與患者的實際吸氣節奏保持一致，而保持一致的方法，就是加入觸發窗。

典型的SIMV工作時，不再像以前的IMV那樣“簡單粗暴”的給患者強制通氣，而是會等待患者自主吸氣努力來觸發呼吸機，然後再給予強制（輔助）通氣。

但是患者如果沒有自主吸氣努力，呼吸機不可能永遠等待下去，這種等待是有一定時間限制的，這個時間就是觸發窗。

在這段時間以內，患者有能力觸發呼吸機，就給予一次輔助通氣，如果過了觸發窗，患者仍然沒能成功觸發，那麼就給予一次強制通氣。

觸發窗的引入是SIMV與IMV的最大區別，也是SIMV模式最具特色的地方。

由於這個觸發窗的存在，一定程度上減少了兩種不同呼吸形態（強制通氣和支持通氣）並存時給病人帶來的困擾，改善了人機關係。

不同的呼吸機上SIMV的觸發窗設置也有所不同。

如Drager的機器觸發窗在強制呼吸週期之前，時間最長不超過5秒，如果前一次呼吸的呼氣時間不足5秒的話，則觸發窗覆蓋整個呼氣相；而Maquet的機器觸發窗在強制呼吸週期時間的前90%。PB760呼吸機上SIMV模式表現的是A/C+PSV可能就是這樣而來的。

但是在實際呼吸機工作過程中我們發現，PB760的SIMV不是並不是單純的SIMV，而是SIMV+PSV。現在，幾乎所有的SIMV都可以和PSV合用，在間歇期患者可以自主觸發呼吸機進行PSV通氣，所以目前絕大多數呼吸機上都會有SIMV+PSV這樣的組合。

這樣說可能很空洞，舉一個簡單的例子說明一下：

容量控制SIMV+PSV模式，潮氣量設為500ml，吸氣時間1s，吸呼比1:2，呼吸頻率設為10次/分，PS設為12cm H₂O 。呼吸機實際如何工作呢？呼吸機每6秒鐘給患者一次潮氣量為500ml的強制通氣（與患者的自主吸氣努力同步），整個週期時間為3秒鐘，完成一次強制通氣後，到下一次強制通氣到來前，還剩餘3秒鐘時間，那麼在這段時間內患者有自主吸氣觸發呼吸機，得到的就是12cm H₂O 的壓力支持通氣。

那麼就會產生一個問題。

當在容量控制下潮氣量設置為500ml時，平臺壓大概會在20 cm H₂O 左右（去除PEEP），PSV水平設置在12cm H₂O ，支持通氣下潮氣量大概在300ml左右，如果患者自身的呼吸頻率在20次/分，呼吸機就會有10次呼吸給予500ml潮氣量，10次呼吸給予300ml潮氣量，在某些疾病下這種差距可能會更大。

患者在最初的時候也許會試圖適應其中一種形式，但很快就會發現這是難以實現的，兩種交替出現的、特點不同的支持形式始終讓患者無所適從，患者無法預判自己的這次吸氣將觸發那種形式，也無法知道什麼時候呼吸機會突然出現一次強制通氣，這些都不斷加重患者的恐懼。

兩重模式的交替出現就像蒙著雙眼的人深一腳淺一腳地走在不知何時才能走到終點的路上，於是患者開始不停的掙扎和躁動。

這就是有人稱SIMV為“萬惡模式”的原因。由此也可以看出PB760呼吸機上模式選擇區域的這種結構圖，在一定程度上不算很合理。

其實我們在應用SIMV模式的時候也會有許多的誤區。

“SIMV是萬能的模式，什麼病人都能用”，我們在臨床上經常會聽到這句話，而且很多人不僅是這麼說的，也是這麼做的。不管來的什麼病人，不假思索的SIMV+PSV模式上去，真正做到了“以不變應萬變”。

世界上難道還真的存在這樣的“萬能模式”麼？

誤區一、設置方便

SIMV應用範圍廣，適用的情況多，這種通氣方式比較“傻瓜”，擱哪兒都能用，還都能用好。

事實是這樣的麼？

前面提到的那個“萬惡模式”的例子就很典型。

這種設置乍看之下沒什麼問題，其實是存在問題的。這種讓呼吸的時候深一口淺一口的方式，能舒服嗎？

很多時候遇到這樣的情況，把PSV水平提高一點，或者把強制通氣的潮氣量降低一點，問題就迎刃而解。

再者，看呼吸頻率，有人提到把SIMV頻率放在12-14次/分左右效果最好，有一定道理，但也要分情況而定。

比如經常遇到有些應用SIMV的病人，頻率設置在12次/分的時候，會出現脫機困難。

經過仔細分析以後發現，原來在白天患者神志清醒時，自主呼吸能力較強，能夠有效觸發呼吸機，既有輔助通氣，也有支持通氣，看不出任何問題。但到了晚上患者入睡以後，自主呼吸得能力減弱，12次/分的呼吸頻率完全能夠滿足患者的通氣需要，通氣方式完全變成控制/輔助通氣，甚至有的病人連觸發呼吸機的努力都沒有，徹底成為控制通氣。

病人就這樣處於白天“鍛鍊”8小時，晚上“休息”16小時的狀態，怎麼會有改變？怎麼鍛鍊呼吸肌？

對於這樣的病人，及時轉換為PSV模式，全身情況允許的條件下果斷停機拔管輔以夜間無創通氣支持，或者至少儘快的降低SIMV頻率減少支持力度都是打破僵局的選擇之一。

誤區二、SIMV模式下人機協調性好

從理論上看，SIMV可以同步提供控制通氣，在間歇期能夠允許患者自主呼吸，並給予壓力支持，這樣看下來似乎人機關係應該非常和諧，患者的呼吸功消耗應該能夠得到有效降低。

但是，相關研究結果提示，如果將SIMV的強制通氣頻率降低到提供大約50%的分鐘通氣量時，患者實際的呼吸功消耗與完全沒有這些支持時是一樣的。其實這就是隱藏在其中的人機不協調在作怪。

作為一個正常人的呼吸中樞，在外界因素沒有劇烈變化的時候，它所習慣的工作方式是規則而有節奏的，然而這種規則在SIMV模式下被完全打破了。與純粹的控制通氣A/C或者支持通氣PSV不同，SIMV中混合了兩種完全不同的呼吸方式，而這兩種呼吸方式的交替出現往往又是毫無規律的。

也許上一次是一次強制後兩次支持通氣，到了這一次就變成一次強制一次支持通氣，呼吸中樞就在這樣不斷變化的通氣要求下被不斷調節；如果再加上參數設置不當，那更是雪上加霜，從這個意義上講，甚至還不如單一的A/C模式來的“實在”。

還有很多原因會造成SIMV模式下的人機不協調，如強制通氣對自主呼吸節奏的干擾，觸發窗的存在造成的呼吸節律變化等。這些，都是許多專家提出SIMV是“萬惡模式”的有力證據。

個人感覺，為了避免出現這些人機不協調的情況，對於自主呼吸能力很強的病人，直接用PSV更合理；而自主呼吸非常微弱，甚至完全沒有的，索性還是選擇A/C模式省心一些。

誤區三、SIMV有利於脫機

許多參考書、教科書中對SIMV的描述中有一個優點就是有利於脫機。在我剛剛接觸呼吸機時，我的老師也是這麼教的。

當患者完全沒有自主呼吸的時候可以把頻率設高一些，控制通氣為主，隨著患者病情好轉，自主呼吸能力逐漸增強，適當把頻率往下降，慢慢地改為 PSV或者考慮直接脫機。SIMV最大的好處就是可以鍛鍊患者的呼吸肌功能，促進脫機。

但是不管是從臨床上，還是在文獻資料中，尚沒有看到任何循證醫學證據支持SIMV在脫機方面有任何優勢，反而倒是有一些負面的結果。業內曾進行過對照研究，比較SIMV、T型管和PSV三種脫機方式的優劣，而最終結果SIMV模式都不佔優勢。

在這些數據面前，我們還能說SIMV是“萬用模式”麼？

以上說了許多關於SIMV模式的誤區也好，缺點也好，那是不是SIMV模式就沒有存在的必要了？非也。

總結

SIMV是一個非常實用有效的通氣模式，在應用得當的前提下，較之現在許多所謂應用 “新技術”的呼吸模式要強得多。要不然SIMV也不會屹立幾十年不倒，得到如此廣泛地應用的。

美國呼吸與危重病雜誌在2000年作過一項橫斷面研究，調查歐洲和北美的通氣模式應用情況，當然這數據比較老了，但是從十幾年前的數據中可以看出，在美洲，SIMV模式的應用非常廣泛，歐洲應用相對少一些，對中國而言雖然數據較少，但是從我瞭解的情況以及自身應用情況來看，SIMV模式的應用也是很廣泛的。

說明SIMV還是有其獨到的優勢的，在很多機械通氣書籍上都有介紹。比如：降低平均氣道壓；改善通氣/血流比例；防止過度通氣，減少呼吸性鹼中毒的發生；保留自主呼吸，使得患者的呼吸肌肉得到鍛鍊和維持，避免呼吸肌萎縮；提供最低通氣需求，避免患者呼吸停止後產生窒息，保障患者安全等。

由此看來，SIMV還是具有它特有的優勢，在臨床應用上具備很高的實用價值，儘管它有很多問題，但其他通氣模式也是一樣。

只是目前還沒有一個所謂“完美”的通氣模式，揚長避短，選擇合適的病人，合理設置才能發揮SIMV的最大優勢。

重申：在機械通氣領域，至少目前為止還沒有哪一種模式是真正“萬能”的，SIMV是一個不錯的模式，只是有時候不分場合地過度使用，以及設置不當，使得它某些缺點都被放大了。

參考資料：

《機械通氣 第三版》，上海科技出版社

《SIMV究竟是萬惡模式還是萬能模式》

《SIMV模式新概念》