1、呼吸力學指導呼吸力學指導ARDSARDS機械通氣治療機械通氣治療 ARDSARDS的病理生理 大量肺泡塌陷 肺容積降低 肺損傷不均一性 鏈接動畫鏈接動畫.wmv.wmv 肺保護通氣肺保護通氣 ARDSARDS保護性通氣策略 小潮氣量小潮氣量 高高PEEPPEEP 限制平臺壓限制平臺壓 LOVLOV研究研究 4 4個國家，個國家，2000-20062000-2006年年983983例例ALIALI病人（氧合指數病人（氧合指數250250） 對照組對照組：TV6ml/PBVTV6ml/PBV，Plat:=30cmH2OPlat:=30cmH2O，傳統，傳統PEEPPEEP 研究組研究組： TV6m

2、l/PBVTV6ml/PBV，Plat:=40cmH2OPlat:=40cmH2O，肺復張，高，肺復張，高PEEPPEEP 主要終點：全因住院病死率主要終點：全因住院病死率 LOVLOV研究未能改善病死率 JAMA. 2008;299(6):637-645 肺保護性通氣策略面臨困境 ARDSARDS患者病因、病變類型及累及范圍不同患者病因、病變類型及累及范圍不同 塌陷肺泡區域大小、分布不同塌陷肺泡區域大小、分布不同 肺不均一性 肺保護性通氣策略仍存在非重力依賴區肺泡 過度膨脹、重力依賴區肺泡塌陷復張。 呼吸機相關肺損傷 如何落實保護性通氣策略， 體現個體化，降低ARDS病死率 小潮氣量通氣策略

3、降低病死率 N Engl J Med 2000;342:1301-8 小潮氣量通氣策略降低病死率 N Engl J Med 2000;342:1301-8 小潮氣量，所有ARDS患者都適用嗎 順應性下降不明顯的，小潮氣量未滿足通氣需要，增加潮氣順應性下降不明顯的，小潮氣量未滿足通氣需要，增加潮氣 量可降低死亡率，過低和過高的潮氣量一樣會增加病死率量可降低死亡率，過低和過高的潮氣量一樣會增加病死率 Crit Care Med 2005,33(5):1141-1143 順應性不同的順應性不同的ARDSARDS患者潮氣量對死亡率患者潮氣量對死亡率 的影響的影響 N Engl J Med 2006;3

4、54:1775-86 在ARDS人群中，潛在的可復張 通氣的肺組織個體差異很大 N Engl J Med 2006;354:1775-86 對于塌陷肺泡多的對于塌陷肺泡多的ARDSARDS患者，及時給予患者，及時給予6ml/kg6ml/kg PBVPBV，限制，限制 氣道平臺壓在氣道平臺壓在2.94kPa2.94kPa仍是不足的，仍能使部分正常通氣仍是不足的，仍能使部分正常通氣 的肺泡發生過度膨脹。的肺泡發生過度膨脹。 Am J Respir Crit Care Med Vol 175. pp 160166, 2007 PEEPPEEP 防止呼氣末肺泡萎陷防止呼氣末肺泡萎陷 避免肺泡過度膨脹避

5、免肺泡過度膨脹 防止呼吸機相關肺損傷防止呼吸機相關肺損傷 PEEPPEEP對ARDSARDS肺組織的影響 Critical Care 2007, 11:R86 PEEPhigher or lower？ ALVEOLIALVEOLI研究研究 小潮氣量（6ml/kg PBW）+平臺壓（30cm H2O）,PEEP對結果無影響 N Engl Med，2004,351:327-36 高水平PEEP或低水平PEEP對改善院內生存率 無差別，但對于亞組ARDS患者，高水平PEEP 有助于改善其生存率 JAMA.2010;303(9):865-873 ALVEOLIALVEOLI研究、研究、LOVLOV研究

6、、研究、ExPressExPress研究表明，高研究表明，高PEEPPEEP不能不能 進一步改善進一步改善ARDSARDS患者預后。患者預后。 該研究指出，可能是因為上述研究僅關注該研究指出，可能是因為上述研究僅關注ARDSARDS呼吸系統力呼吸系統力 學而忽視了胸壁力學的改變，未實現個體化學而忽視了胸壁力學的改變，未實現個體化PEEPPEEP設定。設定。 Current Opinion in Critical Care 2010,16:3944 So，Mechanical ventilation in ARDS， One size does not fit all 制定與實施個體化潮氣量 結

7、合氣道平臺壓設置潮氣量 nRedRed:hyperinflated:hyperinflated ( - 9 0 1 ( - 9 0 1 - - 1000)1000) nBlueBlue:normally aerated:normally aerated （-501-501-900-900） nYellowYellow:pooly aerated:pooly aerated （-101-101 -500-500） nGreenGreen:nonaerated:nonaerated （+100+100 - - 100100） Am J Respir Crit Care Med 2007 ，175（

8、2）： 160-166 n A： more protected n B： less protected 結合氣道平臺壓設置潮氣量 lLess protectedLess protected More protected More protected Am J Respir Crit Care Med 2007 ，175（2）： 160-166 將將 6 m L / I B W6 m L / I B W 潮 氣 量 氣 道 平 臺 壓 在潮 氣 量 氣 道 平 臺 壓 在 3 0 3 0 cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)以上患者的潮氣量再以

9、上患者的潮氣量再 減小，目標是氣道平臺壓降低至減小，目標是氣道平臺壓降低至25 cmH2O,25 cmH2O,最最 終潮氣量在終潮氣量在4mL/IBW4mL/IBW左右，患者肺局部炎癥反左右，患者肺局部炎癥反 應及肺損傷明顯減輕。應及肺損傷明顯減輕。 驅動壓 PP：根據呼吸機監測的平臺壓減去應用的：根據呼吸機監測的平臺壓減去應用的PEEPPEEP 進行計算，反映潮氣量通氣過程中跨呼吸系統靜進行計算，反映潮氣量通氣過程中跨呼吸系統靜 態壓力的增加程度。態壓力的增加程度。 P =VT/CRSP =VT/CRS（ VTVT是基于功能性肺體積而非預測是基于功能性肺體積而非預測 肺體積）肺體積） 研究顯

10、示，控制驅動壓比平臺壓更重要，驅動壓研究顯示，控制驅動壓比平臺壓更重要，驅動壓 大于大于16cmH2O16cmH2O甚至比低于甚至比低于6ml/kg6ml/kg的潮氣量或平臺的潮氣量或平臺 壓在壓在30cmH2O30cmH2O產生呼吸機相關肺損傷的風險更大，產生呼吸機相關肺損傷的風險更大， 結合驅動壓設置潮氣量更合理結合驅動壓設置潮氣量更合理 Crit Care Res Pract.2012;2012:952168 Driving Pressure and Survival in the Acute Respiratory Distress Syndrome 背景背景: :低平臺壓，小潮氣量及

11、高低平臺壓，小潮氣量及高PEEPPEEP機械通氣策機械通氣策 略能夠改善略能夠改善ARDSARDS患者生存率，但是，每個指標相患者生存率，但是，每個指標相 對重要性仍不清楚，因為呼吸系統順應性對重要性仍不清楚，因為呼吸系統順應性(CRS)(CRS) 與保持通氣的剩余功能肺組織容量（功能性肺容與保持通氣的剩余功能肺組織容量（功能性肺容 量）密切相關，研究假設對于沒有自主呼吸的患量）密切相關，研究假設對于沒有自主呼吸的患 者，與者，與VTVT或或PEEPPEEP相比，驅動壓相比，驅動壓(P)(P) 可能與生存可能與生存 率的相關性更為密切。率的相關性更為密切。 方法：采用統計學方法，對既往方法：采

12、用統計學方法，對既往9 9項隨機研究數項隨機研究數 據中據中35623562名名ARDSARDS患者的數據分析，檢驗患者的數據分析，檢驗PP作為作為 獨立變量與生存率的關系。獨立變量與生存率的關系。 N Engl J Med 2015; 372:747-755 結果 在機械通氣參變量中，在機械通氣參變量中，PP與與 生存率的相關性最為密切。生存率的相關性最為密切。 PP每增加一個每增加一個SDSD（大概為（大概為7 7 cmH2OcmH2O）即伴隨病死率增加，）即伴隨病死率增加， 即使對于接受即使對于接受“保護性保護性”平平 臺壓和臺壓和VTVT通氣的患者亦是如通氣的患者亦是如 此。此。VTV

13、T或或PEEPPEEP的變化與生存的變化與生存 率并不獨立相關；只有當他率并不獨立相關；只有當他 們的變化導致們的變化導致PP降低時才與降低時才與 與生存率相關。與生存率相關。 N Engl J Med 2015; 372:747-755 結論 結果提示結果提示PP是對死亡危險分層的最佳通氣變是對死亡危險分層的最佳通氣變 量。呼吸機設置中量。呼吸機設置中PP降低與增加生存率密切降低與增加生存率密切 相關。相關。 N Engl J Med 2015; 372:747-755 跨肺壓指導潮氣量及PEEPPEEP設定 跨肺壓 肺容積決定于：跨肺壓肺容積決定于：跨肺壓 跨肺壓跨肺壓=Palv=Palv

14、（肺泡壓）（肺泡壓）- - PplPpl（胸腔壓）（胸腔壓） 跨肺壓去除胸壁彈性阻力影跨肺壓去除胸壁彈性阻力影 響，對有胸壁病變的患者更響，對有胸壁病變的患者更 有意義，更能體現有意義，更能體現ARDSARDS的的 病理生理學變化。病理生理學變化。 食道壓（PesPes）與胸腔壓（PplPpl） 食道壓與胸腔壓 Am J Respir Crit Care Med 2001；164（1）：122-130 建立正常胸壁彈性阻力及高胸壁彈性阻力建立正常胸壁彈性阻力及高胸壁彈性阻力ARDSARDS豬豬 模型。模型。 用用CTCT比較根據傳統肺開放通氣策略的氣道平臺壓比較根據傳統肺開放通氣策略的氣道平臺

15、壓 與吸氣末跨肺壓滴定與吸氣末跨肺壓滴定PEEPPEEP對塌陷肺泡的影響。對塌陷肺泡的影響。 Crit Care Med 2012; 40: 21242131 跨肺壓排除胸壁力學異常對PEEPPEEP滴定干擾 根據跨肺壓滴定的根據跨肺壓滴定的PEEPPEEP明顯減少塌陷肺泡比例明顯減少塌陷肺泡比例 (116(11668)68)vs(28vs(2841)41)，P0.01P0.01 2009-20102009-2010年年1414例例H1N1H1N1致致ARDSARDS患者患者 方法：方法： a.測定食道壓 b.限制PPLATL小于25cmH2O滴定PEEP 研究能否以吸氣末跨肺壓作為開始研究能

16、否以吸氣末跨肺壓作為開始ECMOECMO指證指證 Intensive Care Med (2012) 38:395403 跨肺壓判斷ECMOECMO應用時機 結果顯示，對吸氣末跨肺壓結果顯示，對吸氣末跨肺壓25cmH2O25cmH2O患者，繼續患者，繼續 予以肺復張、高予以肺復張、高PEEPPEEP通氣等手段治療，氧合能明通氣等手段治療，氧合能明 顯改善，與接受顯改善，與接受ECMOECMO治療的患者無明顯差異。治療的患者無明顯差異。 Intensive Care Med (2012) 38:395403 測定跨肺壓存在的問題 體位對食管壓的影響體位對食管壓的影響 ARDSARDS肺組織不均一

17、性對食管壓的影響肺組織不均一性對食管壓的影響 其他因素對食管壓的影響。如胸壁破壞、留置胃管等其他因素對食管壓的影響。如胸壁破壞、留置胃管等 肺牽張指數（Stress indexStress index） 恒定流速、容控條件下氣道壓力恒定流速、容控條件下氣道壓力- -時間曲線，取吸氣支進時間曲線，取吸氣支進 行曲線回歸，得到方程行曲線回歸，得到方程P=aP=a* *timetimeb b+c+c，其中，其中b b為牽張指數。為牽張指數。 bl時提示吸氣過程存在肺泡過度膨脹 b=l時提示在吸氣過程無肺泡復張與過度膨脹 Anesthesiology 2000; 93:13208 b為牽張指數 （st

18、ress index） Crit Care Med 2004; 32:1018 1027 胸腔積液的豬模型上，當牽張指數胸腔積液的豬模型上，當牽張指數blbl時仍存在時仍存在 塌陷肺泡的復張，而沒有發現肺泡的過度膨脹。塌陷肺泡的復張，而沒有發現肺泡的過度膨脹。 因此，當胸壁順應性發生改變的情況下，會影響因此，當胸壁順應性發生改變的情況下，會影響 通過氣道壓力一時間曲線得到的牽張指數指導通過氣道壓力一時間曲線得到的牽張指數指導 PEEPPEEP的選擇。的選擇。 肺應力及應變導向的保護性機械通氣策略肺應力及應變導向的保護性機械通氣策略 肺應力和應變的概念 肺應力：指肺組織單位面積上受到的壓力，等同

19、肺應力：指肺組織單位面積上受到的壓力，等同 于跨肺壓（于跨肺壓（PLPL），擴張肺組織真正力量。），擴張肺組織真正力量。 測定：多通過測定食道壓（測定：多通過測定食道壓（PesPes）來計算。）來計算。 由于由于 PL=PL=肺泡壓肺泡壓( Palv) -( Palv) -胸腔內壓胸腔內壓( Ppl) ( Ppl) 吸氣末跨肺壓( PL-insp)= 吸氣末氣道壓 - 吸氣末食道壓 呼吸末跨肺壓( PL-exp) =呼氣末氣道壓-呼氣末食道壓 肺應力和應變的概念 肺應變：肺組織在外力作用下容積的相對改變，肺應變：肺組織在外力作用下容積的相對改變， 多以功能殘氣量（多以功能殘氣量（FRCFRC）

20、基礎上肺容積（）基礎上肺容積（VtVt）的）的 改變表示改變表示 肺應變肺應變=Vt/(FRC+PEEP=Vt/(FRC+PEEP時肺容積時肺容積) ) =Vt/EELV =Vt/EELV（疾病狀態或機械通氣不同（疾病狀態或機械通氣不同PEEPPEEP 的肺容積）的肺容積） 氣道平臺壓和潮氣量不能準確的預測應力和應變氣道平臺壓和潮氣量不能準確的預測應力和應變 同是同是30cmH2O30cmH2O的平臺壓，由于胸壁彈性的不同，的平臺壓，由于胸壁彈性的不同， FRCFRC不同，應力（不同，應力（8-26cmH2O8-26cmH2O）、應變（）、應變（0.66-0.66- 2.172.17）變化范圍

21、很大。）變化范圍很大。 提示，應力和應變是真正反映肺組織承受張力及提示，應力和應變是真正反映肺組織承受張力及 容積變化的力學指標。認為應力上限為容積變化的力學指標。認為應力上限為27cmH2O27cmH2O， 應變上限為應變上限為2 2。 Am J Respir Crit Care Med Vol 178. pp 346355, 2008 應力在一定范圍內與應變呈線性關系。而當應變應力在一定范圍內與應變呈線性關系。而當應變 1.5-2) 1.5-2) 時，應力顯著提高，呼吸機相關性肺損時，應力顯著提高，呼吸機相關性肺損 傷發生率顯著增加傷發生率顯著增加 Am J Respir Crit Care Med.2011 May 15;183(10):1354-62 肺應力和應變指導床旁肺應力