多重通气：基于模拟的研究，用一个呼吸机为两名患者通气
摘要
背景:由于COVID-19的出现，对机械通气设备的巨大需求激发了对在多个病人(多路通气)中使用一个呼吸机的兴趣。尽管互联网上信息泛滥，但几乎没有支持证据，也没有人体研究。多路通气的风险在于，通气和PEEP效应在很大程度上是不可控的，取决于患者的阻力(R)和顺应性(C)的差异。目前尚不清楚容量控制或压力控制是否更安全或更有效。我们设计了一个基于模拟的研究，允许完全控制相关变量，以确定不同程度的RC不平衡对潮气量(VT)、呼气末肺容积(VEE)和估算的pH值的影响。
方法:采用压力控制(PC)和容积控制(VC)呼吸，采用呼吸机进行呼吸模拟。循证肺模型模拟了R和C的一系列差异(6对模拟患者)。记录VT、VEE和估算pH值的差异。
结果:根据R和C的不同，VT的差异从1% (R和C相等)到79%不等。VEE的差异从2%到109%不等。pH值的差异从0%到5%不等。由于潮气量过大(> 8 mL/kg)而没有发生故障。在50%的患者对中，由于过度的VEE差异(> 10%)而导致的失败是明显的。VC与PC的故障率无显著差异。
结论:这些实验证实了对呼吸系统阻抗不均匀的患者在复合通气过程中可能存在明显不同的通气和氧合。必须解决三个关键问题，以最大程度地降低风险：
（1）在两名患者之间分别分配来自呼吸机的吸气流量；由于COVID-19大流行的迅速加剧，全国各地对呼吸机的需求不断增加，医生被迫尝试使用呼吸机进行“分割”，以尝试尽可能地挽救生命。
一机多用实属无奈，但国内并没有听说一台呼吸机多人共享。国外因为疫情更加严重，老外脑洞大开，便想到了一机多用。网上搜到一篇文章，说到Kitware基金项目——旨在帮助重症监护医师使用共享的呼吸机治疗多名COVID-19患者。于2020年4月2日已启动并正在全额资助此项目，该项目将帮助重症监护医师预测将多名患者连接到共用呼吸机所带来的风险。由于当前设备的局限性以及缺乏有关如何安全操作的公开知识，包括重症医学会，美国呼吸护理学会和美国麻醉医师学会在内的许多医疗保健组织都对呼吸机的分离提出了担忧。
但随着项目进展，由Kitware等组成的工作组为在各种条件下进行临床模拟提供了一个平台。Kitware公司研发工程师杰弗里·韦伯表示:“我们更新的脉冲生理学平台架构和模型，将允许在全社区范围内对多路换气系统进行快速原型设计。”“我们最初的计算机虚拟模拟将提供定量数据，以帮助确定将具有不同肺特性的多名患者连接到一台呼吸机的功效。”Pulse的模拟能力不仅可以在急需结果的时候进行更有效的研究，还可以通过模拟进行最必要的研究，从而使患者安全地脱离实验过程。正如Kitware医疗计算团队的技术领导者Rachel Clipp博士所解释的，“Pulse使我们能够测试场景并告知治疗方案，包括如何确定哪些患者需要在一台呼吸机上进行配对，而不会让患者暴露在实验中固有的额外风险中。”
