Critical Care：压力支持水平对 ICU 患者神经通气耦合的影响，一项前瞻性观察研究

机械通气（MV）是重症监护病房（ICU）中常见的生命支持手段，但通气支持水平的调整需兼顾气体交换与呼吸肌负荷，过度支持或不足均可能导致膈肌功能障碍。膈肌克服机械负荷并维持通气输出的能力可通过神经呼吸驱动（NRD）、潮气量（TV）和呼吸频率（RR）反映。本研究通过膈肌表面肌电图（sEMGdi）技术，提出了一种新型神经通气耦合（NVC）参数，用于量化压力支持（PS）水平对ICU患者神经通气反应的影响，为个体化通气支持提供依据。

研究团队纳入了17名临床稳定的ICU患者，采用交替日测量法，在临床设定的PS水平基础上调整支持强度（−3、+0、+3和+6 cmH₂O）。通过高精度sEMGdi信号分析，计算膈肌电活动时间积分（ETPdi），并定义ETPdi与TV的逐次呼吸相关性为NVC，以评估神经通气反应。

图1 | 研究流程图
展示患者筛选、PS试验设计和数据采集流程

研究共完成43次PS试验，其中26次（来自13名患者）纳入最终分析。结果显示，随着PS水平降低，ETPdi和RR分别以2.4和1.6个百分点（pp）/cmH₂O的速率增加，而TV则以2.5 pp/cmH₂O的速率下降。

图2 | sEMGdi信号质量评估示例
通过信号基线、信噪比和峰值形态等标准筛选有效神经呼吸信号

纵向分析（4名患者，14次PS试验）表明，随着撤机进程，ETPdi与TV的耦合增强，NVC中位数从首次试验的3.4%（IQR 2.9）升至末次试验的26.3%（IQR 21.7），提示患者从近被动呼吸模式逐渐转为主动呼吸模式。

图3 | 同一患者首次与末次PS试验的sEMGdi和TV变异性对比
显示随着时间推移，ETPdi与TV相关性增强

研究还发现，ETPdi绝对值与TV（p<0.01）和体温（p=0.02）显著相关，而性别、支气管扩张剂使用等因素无显著影响。NVC在临床设定的PS水平附近达到峰值，且随着撤机进程向更低PS水平移动，反映了膈肌功能恢复的动态过程。这一现象在成功撤机的患者中尤为明显，而病情恶化的患者则表现为NVC下降。研究通过高级信号处理技术，克服了传统参数（如平均ETPdi、TV和RR）的高变异性问题，证实NVC能够更稳定地反映膈肌克服机械负荷的能力。

图4 | 不同PS水平下ETPdi、TV和RR的组间变异性分析
箱线图展示参数归一化后的分布及PS水平的影响

NVC的临床意义在于其非侵入性和实时性，可作为床旁监测工具，指导通气支持水平的个体化调整。例如，NVC的增强可能提示患者呼吸肌功能恢复，适合逐步降低PS水平；而NVC的减弱则可能警示呼吸肌疲劳或病情恶化，需调整支持策略。此外，研究还揭示了极端PS水平下NVC的降低现象，提示过度支持或不足均会导致神经通气解耦联，进一步验证了“最佳支持区间”的存在。

图5 | 四名患者NVC的纵向变化

尽管研究存在样本量较小、缺乏呼吸努力直接测量等局限性，但其提出的NVC参数为ICU呼吸监测提供了新思路。未来研究可结合更多生理指标（如跨膈压）进一步验证NVC的临床价值，并探索其在预测撤机结局中的应用。总体而言，这项研究为优化机械通气策略、减少膈肌功能障碍风险提供了重要工具。

原始出处：

Warnaar RSP, Cornet AD, Beishuizen A, et al. Advanced serial analysis of the diaphragm surface EMG: insights into the effect of pressure support on the neuro-ventilatory response during the ICU stay. Crit Care. 2025;29:258. https://doi.org/10.1186/s13054-025-05424-5