NAVA與順磁氧兩種技術在呼吸機上的新應用及其意義

董娟

湘潭市中心醫院 設備科，湖南 湘潭411100

NAVA與順磁氧兩種技術在呼吸機上的新應用及其意義

董娟

湘潭市中心醫院 設備科，湖南 湘潭411100

本文用比較的方式介紹了NAVA與順磁氧兩種技術的基本原理，并闡述了這兩者對于呼吸機應用的重要意義。

NAVA；傳統機械通氣；氧濃度；氧電池；順磁氧

隨著急救醫療技術的不斷發展，作為無可替代的急救設備——呼吸機，它的技術和應用也有新的變化。本文具體分析NAVA與順磁氧這兩種技術在呼吸機上的新應用及其意義。

1 關于神經調節輔助通氣（NAVA）

1.1 NAVA 模式的提出

作為呼吸機三大品牌之一的德國西門子（現為MAQUET公司旗下）廠家，走在呼吸機領域研發的前沿。為了讓呼吸機更好地感應患者的呼吸需求，減少人機對抗，該廠家率先提出并在其產品Servo i實現了當今先進的NAVA模式。

NAVA是機械通氣治療領域最新的進展成果，由加拿大多倫多St. Michael醫院的Christer Sinderby教授發明，歷經20年的不斷完善和發展，國外2006年正式在臨床投入大規模應用。國內于2008年正式推出。

1.2 傳統機械通氣模式簡單原理及其不足之處

NAVA模式的出現，完全改變了過去機械通氣治療的理念和認識。傳統的通氣模式，都是通過監測氣道內壓力或者流速的改變來控制機械通氣。其過程是采集力學變化信號轉變為電信號再變為機械動作來實現的。究其源其實包含了不少諸如漏氣，管道順應性，傳感器漂移等偽信號。再加上信號轉變有一定的失真或者延時等諸種因素，不能完全反映患者實際呼吸中樞的呼吸需要，容易引起人機不協調、通氣不足、通氣過度等，在臨床上對患者的搶救和治療造成了一些相應的問題。

1.3 介紹NAVA 模式基本原理以其優點

而在NAVA模式下，呼吸機通過采集經插管置于患者身體內9個電極的膈肌電位變化（electrical activity of diaphragm，EAdi），來提供合適的通氣支持，而膈肌電位是目前我們能夠得到的最接近于呼吸中樞實際需要的信號，從吸氣觸發、吸氣相壓力支持程度、吸呼氣切換等整個呼吸過程中均由膈肌電位控制。于是，可以這樣理解：該模式下機械通氣期間只有電信號轉化為機械動作兩個流程，相應的結果是改善了人機協調，降低患者的呼吸功，提供合適的支持水平，避免了泄漏、呼氣未正壓（PEEP）等臨床上常見的導致人機關系不良的因素的影響。研究發現，對于那些臨床患者很多頻繁的淺呼吸，其神經中樞是并沒有提出呼吸需求的。如此以來，NAVA模式可以明顯減少患者的無效呼吸，減輕患者的“功耗”。故此NAVA減少患者的撤機時間得以實現。而且對于有損傷性肺部患者機械通氣時，NAVA也有一定優勢，由于其相對傳統的機械通氣來說，是一種更接近人類生理狀態的通氣模式，通氣中可以產生小潮氣量通氣，因而一定程度上也起到了保護患者氣道及肺部的作用。

NAVA還可以為臨床醫生提供直觀、有效的監測工具—EAdi信號跟蹤。通過對EAdi信號的監測，臨床醫生可以獲取患者的呼吸負荷、人機關系、脫機可能等大量有價值的臨床信息，有助于進一步提高呼吸治療的質量。

2 關于順磁氧技術

2.1 呼吸機常用的氧濃度測量的原理及其不足之處

隨著醫療設備質量安全控制重要性的日漸顯現，為符合其要求，呼吸機的氧濃度準確監測也成為必需。在此之前，呼吸機多用氧電池，又稱氧氣傳感器（Oxygen sensor）、氧氣單元、氧探頭等來監測機器的氧氣濃度。它運用的是電化學原理，利用氧氣在電池表面發生氧化還原反應，從而改變電池兩端的電壓，并依靠機器拾取電壓改變信號來顯示對應氧氣的濃度。這種技術相對容易實現。但是，氧電池是種消耗品，隨著使用時間延長機器氧濃度顯示會有偏差。大約是1年左右的時間，使用科室就需要承擔2000元左右氧電池的更換費用。

2.2 順磁氧的原理及其優點

基于這種情況，GE 公司將一種相對早在工業上使用較成熟的技術——順磁氧（工業上也稱為磁動式測氧儀），應用到呼吸機氧濃度檢測這一部分來。

順磁氧法是以氣體磁性為原理，屬于磁力機械式光、機、電結合的一種測定方法。其基礎理論：是任何物質，在外界磁場作用下，都會被磁化，呈現出一定的磁性，物質在外磁場中被磁化，其本身會產生一個附加磁場，附加磁場與外磁場方向相同，該物質被吸引，表現為順磁性。從氣體磁化表上可知，氧氣磁化率為147，其他氣體大都在40以下。氧氣是順磁性物質，且磁化率遠遠大于其他氣體氧氣通過會改變磁場中物體所受磁力的大小。順磁氧濃度測定法就是基于以上原理，在測量池中放置一個懸掛的以氮鉑絲啞鈴球作為測量氧氣含量的傳感部件。當氧氣通過磁場時，這個小球1會有個角位的變化，而這個角位的變化作為一種光學變化信號被線陣電荷耦合元件（Chargecoupled Device，CCD。可以稱為CCD圖像傳感器，它是一種半導體器件，能夠把光學影像轉化為數字信號）接收到，再轉變為電信號。從而由運算塊算出來顯示對應氧氣的濃度。原理示意圖，見圖1。

順磁氧測定氧濃度相對以前常用的電化學方法來說，響應速度更快，而且因為幾乎沒有損耗。這種特性決定了其參數穩定可靠的特性，使用科室也無須承擔不菲的后期費用了，相對今天醫院臨床科室獨立核算的運行模式來說，在一定程度上減少了科室的壓力。

圖1 順磁氧濃度測定法原理

3 小結

以上兩種技術新的使用，都給呼吸機的應用帶來了很多好處，尤其是NAVA呼吸模式，在呼吸機的發展史上是一項很重要的突破。作為一個多年從事呼吸機維護維修的工程師，特在此贅述了一下，旨在為臨床科室根據自己的需要選擇相應的功能及呼吸機品牌時提供一定的參考。

[1] Karagiannidis C,Lubnow M,Philipp A,et al.Autoregulation of ventilation with neurally adjusted ventilatory assist on extracorporeal lung support[J].Intensive Care Med,2010,36(12):2038-2044.

[2] Beck J,Campoccia F,Allo JC,et al.Improved synchrony and respiratory unloading by Neurally Adjusted Ventilatory Assist（NAVA）in lung-injured rabbits[J]. Pediatr Res,2007,61(3):289-294.

[3] 姚秀麗,詹慶元.全新的通氣模式:神經調節通氣輔助模式[J].中華結核和呼吸雜志,2010,58(7):25-27.

[4] 蔣進軍,白春學.神經調節輔助通氣,新的通氣模式,新的可能？[J].內科理論與實踐,2010,5(6):480-483.

[5] 朱麗敏,史珍英,季罡,等.神經調節輔助通氣在嬰幼兒先天性心臟病術后的應用[J].中國當代兒科雜志,2009,11(6):433-436.

[6] Franco Laghi. NAVA: brain over machine?[J].Intensive Care Medicine,2008,34(11):1966-1968.

[7] Lukas Brander, Christer Sinderby, Francois Lecomte.Neurally adjusted ventilatory assist decreases ventilatorinduced lung injury and non-pulmonary organ dysfunction in rabbits with acute lung injury[J].Intensive Care Medicine,2009,35(11):1979-1989.

NAVA And Magnetomotive Oxygen——The Application and Signficance of The Current Two Technologies on The Ventilator

DONG Juan
Equipment Department, Xiang Tan Municipal Central Hospital, Xiangtan Hunan 411100, China

This article describes a comparative Magnetomotive oxygen＆ NAVA and the basic principles of both techniques and described the application of both the importance of The Ventilationg

NAVA; traditional mechanical ventilation; oxygen concentration; oxygen battery;magnetomotive oxygen

R56

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.12.032

1674-1633(2011)12-0095-02

2011-04-29

作者郵箱：19159450@qq.com