人机同步是指呼吸机辅助通气过程中，反映患者吸气努力和呼吸机送气协调性的指标。常规评估包括吸气触发、吸呼气切换、气流等，更全面的评估包括呼吸中枢驱动的节律和强度等。人机不同步事件（PVA）在有创通气中的发生率约为25%，在无创通气中的发生率约60%~80%。

那么，为什么要关注PVA呢？陈荣昌教授指出，PVA对机械通气时长、病死率、ICU入住时长、住院时长、舒适度、睡眠质量及气切率等临床结局均有不良影响。

目前人机同步的物理检测方法包括：① 呼吸机压力和流量图形监测；② 食道内压和跨膈压的监测；③ 食道呼吸肌电图监测；④ 体表呼吸肌电图监测；⑤ 使用计算机算法对患者进行综合分析。

吸气时食道内压和跨膈压（胃压-食道压）的摆动可以协助判断呼气努力，提高判断PVA的准确性。但该方法的缺点是操作复杂，一般应用于科研或重症患者检测。

食道膈肌肌电是指利用食道电极检测呼气时膈肌肌电，可协助判断吸气努力和PVA。这既是一项检查，也是应用神经调节辅助通气（NAVA）模式的治疗手段。

体表呼吸肌电是指在呼吸机体表相应位点，通过体表电极吸气时的肌电活动判断吸气努力，信噪比（一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例）低于食道呼吸肌电。肌电信号经算法优化后，呼吸周期可以更加清晰地展现，使体表肌电可用于PVA的判断。

计算机算法基于流量、气道压、食道压等生理信号编写算法，自动检测PVA。2012年发表的一项研究提出了Better Carev^TM 算法原理：① 预测理想流量曲线；② 获取实际流量曲线；③ 计算偏移量；④ 当偏移量＞42%时，识别无效触发（图1灰色底纹处）。

图1

无效触发是指患者吸气努力未能触发呼吸机送气，在有创通气中的发生率约为40%。主要机制为：①  中枢驱动过弱（继发于过量镇静、支持压力过大或膈肌功能障碍）；② 存在内源性呼气末正压（PEEPi）;③ 触发灵敏度过低。图像（图2）表现为气道压凹波、流量凸波和有肌电活动，未见呼吸机送气。

图2                

自动触发是指呼吸机未受患者触发而进行送气。机制包括：① 呼吸机由其他因素导致的气道压力、流量的改变而触发（心脏搏动、气体泄漏、管道冷凝液及气道分泌物等）；② 触发灵敏度过高。图像（图3）表现为气道压、流量和肌电活动均未见吸气努力信号情况下，呼吸机送气。

图3

双触发是指患者的一次吸气努力引发了两次呼吸机送气。机制包括：① 中枢驱动过强；② 肺组织顺应性过低；③ 切换灵敏度过高。图像（图4）表现为① 呼吸周期时间判读：间歇时长即本次呼吸周期吸气时间（TI）≤1/2平均吸气时间（Ti ，取30个呼吸计算）；② 肌电信号判读：同一肌电活动过程中出现两次送气。                                                    

图4                     

提前切换是指呼吸机在患者仍处于吸气状态时停止送气。机制包括：① 肺组织顺应性过低；② 切换灵敏度过高。图像（图5）表现为① 呼吸时间节律T1＜Ti（取30个呼吸计算）；②肌电信号呼吸机送气结束时间早于患者吸气结束时间。

         图5                        

延迟切换是指患者吸气结束后，呼吸机仍在送气。机制包括：①非预置漏气；②切换灵敏度过低。图像可表现为①无肌电信号T1≥2Ti（取30个呼吸计算）；② 膈肌肌电信号（图6）T1≥2Tip（神经吸气时间）。

图6

流量“饥饿”是指呼吸机送气流量不能满足患者需求。机制主要为容控模式时，流量不能随患者通气需求变大而增大。图像（图7）表现为吸气努力增大但流量恒定、气道压曲线降低。

图7

目前使用人机不同步指数（AI）对人机不同步进行量化，计算方式为不同步事件总数/（呼吸机送气次数+无效触发次数）×100%，若AI≥10%为严重人机不同步，其与不良预后有关。

人机不同步最常见问题包括：①容量控制通气时吸气流量、吸气时间和节律的不协调；②无效和延迟触发；③压力控制型通气时的辅助强度不协调；④严重漏气导致的严重人机不协调；⑤压力调控容量控制时设定的潮气量不合理；⑥无创通气排气量与患者的呼出气量不匹配。

一项关于急性颅脑损伤患者PVA的前瞻性观察研究显示，急性颅脑损伤患者机械通气的PVA很常见，最普遍的PVA类型是无效触发。PVA的发生频率和AI与脑损伤类型无关，但与通气模式、呼吸中枢驱动强度和镇痛及镇静策略有关。

一项机械通气开始24小时监测反向触发发生的研究显示，大部分患者试验时使用了镇静药物。反向触发几乎见于每一例受试者，但发生率个体差异大。结果表明，自主呼吸越强，反向触发越频繁，提示反向触发在镇静向自主呼吸过渡期有更高的发生率。

为了寻找更客观的评估指标，一项发表于2020年的研究使用膈肌超声检测无创通气发生PVA。结果显示，膈肌超声检测自动触发和延迟切换的准确性高于传统方式（气道压+流量），是一项简单高效可行的床旁诊断工具。

目前，也有使用膈肌电图优化参数调节的相关研究。一项加拿大的前瞻性横断面研究显示，基于膈肌肌电改善PSV模式参数，可改善人机同步，但对呼吸做功和压力时间无显著影响。

陈荣昌教授指出，人机不同步是临床常见的问题。在呼吸机辅助通气过程中，人机不同步是能够反映患者吸气努力和呼吸机送气的协调性。PVA对机械通气的效果（时长、气切率、舒适度、睡眠质量等）有显著的影响。人机同步涉及多方面，包括吸气流量匹配、吸气努力与呼吸支持的匹配、呼出气量与排气装置的匹配等。在临床实践中，需要重视人机协调的问题，它是优化呼吸及参数设置的重要因素，可能对临床疗效有重大影响。

中国医学论坛报元璐整理