1、呼吸力學監測臨床應用呼吸力學監測呼吸力學監測監測指標氣道壓力(Pressure)n吸氣峰壓(PIP)n(Pplat)n呼氣末正壓(PEEP)氣流流速(Flow)n吸氣流速氣體容積(Volume)反映指標順應性(Compliance)n呼吸系統順應性n肺順應性n胸廓順應性氣道阻力(Resistance)n吸氣阻力(WOB)呼吸力學監測的意義呼吸力學監測的意義沒有自主呼吸的患者應用定容通氣模式沒有自主呼吸的患者應用定容通氣模式timeVtTiPEEPPpeakPplat10.50.50252020.50.504540究竟出了什么問題究竟出了什么問題?順應性順應性順應性順應性C = V / PPVt

2、tVtPplat PEEPPIP PEEP呼吸系統順應性呼吸系統順應性動態順應性Crs, dyn =靜態順應性Crs, st = PEEPPpeakVtPEEPPplatVt呼吸系統順應性呼吸系統順應性新生兒 3 - 5 ml/mmHg/kg BWt嬰兒10 - 20 ml/mmHg/kg BWt兒童20 - 40 ml/mmHg/kg BWt成人70 - 100 ml/mmHg/kg BWt呼吸系統順應性呼吸系統順應性靜態順應性n無肺部疾患的氣管插管患者50 - 70 ml/mmHg動態順應性n極少應用呼吸系統順應性呼吸系統順應性導致順應性下降的原因肺實質改變nARDS, (支氣管)肺炎,

3、肺水腫, 纖維化表面活性物質功能障礙nARDS, 肺泡肺水腫, 肺不張, 誤吸肺容量減少n氣胸, 膈肌抬高氣道阻力氣道阻力阻力阻力R = P / flowPinPoutflowR吸氣阻力吸氣阻力PIPPplat吸氣阻力吸氣阻力Raw = flowPplatPpeak 吸氣阻力吸氣阻力Hagen-Poiseuille定律P = flow x 8l/r4層流Venturi定律P = flow2 x Kl/r2湍流層流層流R = P / flow = 8 l/ r4氣道阻力氣道阻力新生兒30 - 50 mmHg/L/sec嬰兒20 - 30 mmHg/L/sec兒童 20 mmHg/L/sec成人

4、2 - 4 mmHg/L/sec吸氣阻力吸氣阻力導致氣道阻力增加的原因分泌物過多 分泌物潴留粘膜水腫(哮喘, 氣管炎, 肺水腫)肺氣腫(氣道壓迫)異物腫瘤所致狹窄呼吸力學監測的意義呼吸力學監測的意義沒有自主呼吸的患者應用定容通氣沒有自主呼吸的患者應用定容通氣timeVtTiPEEPPpeakPplat10.50.50252020.50.504540Raw (Ppeak - Pplat)Crs, st 1/(Pplat - PEEP)呼吸力學監測的意義呼吸力學監測的意義沒有自主呼吸的患者應用定容通氣沒有自主呼吸的患者應用定容通氣timeVtTiPEEPPpeakPplat10.50.502520

5、20.50.504525Crs, st 1/(Pplat - PEEP)Raw (Ppeak - Pplat)呼吸力學監測呼吸力學監測: 病例分析病例分析北京協和醫院杜斌病例病例 1ZBQ, F/52歲, C761332, 入院日2004/07/21既往史:n高血壓 x 3年, 130/110 mmHgnAML-M5 x 1+年, 13程化療主訴: 發熱腹痛 x 3天n2004-07-17: WCC 1.3, Hb 83, plt 37n2004-07-18: BT 40C, 右下腹疼痛, 頭孢哌酮治療無效病例病例 12004-07-20: ERn惡心, 嘔吐, 腹瀉nC, HR 140, R

6、R 30, BP 67/27, SpO2 82%n氣管插管機械通氣 x 7小時uSpO2 96 100% (鼻導管O2 7 lpm)nCBC: wcc 0.1, Hb 56, plt 13nTx:uGCSF300 g ih qdu亞胺培南0.5 gm iv q8huIVIG10 g iv drip qd病例病例 12004-07-22 n定向力障礙, 發熱uCT: 右額葉小面積高密度影u超聲: 腹水2004-07-25nABG: 7.265/73.9/71.4氣管插管及機械通氣nDA 6 g/kg/min2004-07-26n昏迷抽搐nHR 140, BP 110/70 (NE 6 10 g/

7、min, DA 3 16 g/kg/min)病例病例 12004-07-30n吸痰, 氨茶堿均無效nPIP 57 58 更換ETT后仍無明顯改變nCBC: wcc 0.35, Hb 126, plt 31n初步印象u腹腔感染引起膈肌升高導致胸廓順應性降低u肺部感染導致肺順應性降低病例病例 12004-07-31: 收入ICUnVt 250, inspiratory flow 30, FiO2 1.0, PEEP 5nRR 40, PIP 63, Pplat 20nPEEPi on ZEEP 9nE1VTM2nBP 80/40 (DA 10 g/kg/min)nO/E: 雙肺輕度喘鳴音, 呼氣相

8、延長病例病例 1初步診斷nRaw明顯升高, 順應性降低uRaw 70 90, Crs 15Txn鎮靜肌松n甲強龍40 mg + 氨茶堿40 mg/hr + 支氣管擴張劑(霧化)nVt 400, Flow 25 (減速氣流), FiO2 0.8, PEEP 7, f 15nNE 0.08 g/kg/min結果nRR 15 (沒有自主觸發)nBP 100 110/60 70, UO 70 80 ml/hr支氣管痙攣?無顯著效果病例病例 1嚴重呼吸功能衰竭的可能原因n除外支氣管痙攣n腹腔內感染?u腹水: 細胞數668, wcc 146, 單核44%n肺部感染?u痰涂片(07/26)lGNB大量l真菌

9、菌絲可見u痰培養(07/26)lStenotrophomonas對替卡西林/克拉維酸, 頭孢他啶或環丙沙星敏感病例病例 1抗生素: 頭孢他啶 + 環丙沙星是否有其他致病菌?n支氣管鏡檢查u隆突及所有支氣管開口均可見白斑u組織活檢涂片: 大量有隔菌絲u真菌培養: Aspergillus flavus病例病例 1的教訓的教訓更換氣管插管的錯誤決定n使患者不必要地承擔缺氧的風險排除不可能的感染灶n原發感染灶沒有明顯的器官功能障礙, 而遠隔器官即出現嚴重功能衰竭的情況非常罕見重視微生物學檢查n鑒別可能的致病菌以及污染菌(定植菌)n及時采樣以便正確診斷病例病例 2YJC, M/58歲, C812258,

10、 入院日2004/07/272003/12食道癌2004/02/19擇期手術n術后并發反復吸入性肺炎既往史n慢性支氣管炎 x 20+年n1976年因胃穿孔行胃大部切除手術病例病例 207/12呼吸困難及發熱nABG: 7.47/48/186 (FiO2 0.45)07/15CT: 氣管狹窄, 縱隔多發淋巴結07/23呼吸困難加重n氣管插管(ETT 6.5)及機械通氣07/27T管 (3 lpm) x 24小時病例病例 2PIP 34Pplat 10PEEP 5Time (sec)Pressure (cmH2O)Raw = (PIP Plat) / Flow= 32 cmH2O sec / LC

11、rs = Vt / (Pplat PEEP)= 300 / (10 5)= 60 mL / cmH2O病例病例 2吸氣阻力明顯增加, 原因包括n氣管狹窄?n氣管插管口徑過小?病例病例 2氣管狹窄CT可見病變氣管插管前高碳酸血癥COPD不能解釋CO2潴留氣管插管口徑過細氣管僅有一半狹窄號氣管插管阻力很高疾病進展迅速氣管插管導致的壓力差氣管插管導致的壓力差y = 272.3e-0.5396xR2 = 0.99730246810678910ETT IDdelta PFlow rate = 0.75 L/secDelta P =272.36 x e-0.5396 * ETT IDFor 6.5# ET

12、TDelta P = 8.17 cmH2O氣管插管導致的附加阻力氣管插管導致的附加阻力y = 363.42e-0.5396xR2 = 0.997524681012678910ETT IDResistanceFlow rate = 0.75 L/secResistance =363.42 x e-0.5396 * ETT IDFor 6.5# ETTResistance = 10.9 cmH2O sec/L壓力差及阻力的鑒別壓力差及阻力的鑒別ETT氣道氣道總計總計壓力差壓力差8.215.824阻阻 力力10.921.132治療的結果治療的結果因患者不能耐受及配合, 不能進行呼吸力學監測ABGn0

13、7/287.466/43.2/96(FiO2 0.37)n07/297.512/40.9/87.9(FiO2 0.37)n07/307.458/46.3/109(FiO2 0.37)病例病例 2的經驗的經驗導致氣道峰壓過高的原因很多, 包括醫源性因素了解呼吸力學有助于推理分析及正確的治療時間常數時間常數時間常數時間常數( ) = R x C測定肺組織充盈或排空的速度反映肺組織對壓力變化的反應速度時間常數時間常數( )Time/Tau吸氣相吸氣相呼氣相呼氣相Pressure時間常數時間常數( )PA(t) = (Pplat - PEEP) e-ktk = 1/ =1/(R x C)V(t) =

14、Vt x e-ktk = 1/ =1/(R x C)時間常數時間常數( )時間常數成人(正常值)2 x 0.10 = 0.20”術后氣管插管成人患者5 x 0.06 = 0.30”COPD成人患者15 x 0.06 = 0.90”ARDS成人患者8 x 0.03 = 0.24”ARDS患兒5 x 0.01 = 0.05”Tau呼出氣容積殘余容積00%100%163%37%395%5%599.9%0.1%時間常數時間常數( )肺泡的呼吸力學分類快反應肺泡n時間常數較小慢反應肺泡n時間常數較大CcRr為何需要設置吸氣末暫停為何需要設置吸氣末暫停PressureFlowPeakPlateauPEEP

15、inspirationexpirationCompliancelowhighPENDELLUFTduring thePlateau Phase為何需要設置吸氣末暫停為何需要設置吸氣末暫停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighNo PENDELLUFTbecause of constant flow flow呼氣觸發靈敏度呼氣觸發靈敏度VentilatorETSFixed ETSSiemens 3005%Bird 840025%Star25% or 4 lpmEvita 425% (Adult)6% (P

16、aediatric)Bear 100025%Adjustable ETSGalileo10 40%NPB 8401 45%Servo i1 40%Cardiopulmonary Venturi5 80%呼氣觸發靈敏度呼氣觸發靈敏度吸氣峰流量吸氣峰流量25%15%45%Tinsp呼氣觸發靈敏度的影響呼氣觸發靈敏度的影響ETS 40%ETS 5%潮氣量(L)0.51 0.170.61 0.25吸氣時間(sec)1.04 0.291.66 0.62呼吸頻率(bpm)25.0 12.121.5 12.6Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of

17、 different inspiratory rise time and cycling off criteria during pressure support ventilation in patients recovering from acute lung injury. Crit Care Med 2003; 31: 2604-10.嚴重氣流梗阻嚴重氣流梗阻內源性PEEP過高n肺泡過度膨脹n胸腔內壓過高 回心血量減少 休克降低內源性PEEP的方法n延長呼氣時間u增加吸氣流量u降低呼吸頻率n外源性PEEP ?嚴重氣流梗阻患者的處理嚴重氣流梗阻患者的處理增加流量不能顯著延長呼氣時間TEV

18、tRRflowTE提示降低分鐘通氣量對于減少內源性PEEP的重要作用延長呼氣時間治療哮喘持續狀態延長呼氣時間治療哮喘持續狀態目的: 評價哮喘持續狀態患者降低呼吸頻率對動態過度充盈(DHI)的影響n氣道平臺壓患者: 12名因嚴重哮喘接受機械通氣患者設置: 定容通氣, 潮氣量613 100 mL, 吸氣流速 79 4 L/min, 分鐘通氣量約10 L/min干預: 呼吸頻率18 12 6 bpmLeatherman JW, McArthur C, Shapiro RS. Effect of prolongation of expiratory time on dynamic hyperinfla

19、tion in mechanically ventilated patients with severe asthma. Crit Care Med 2004 Jul;32(7):1542-5.延長呼氣時間治療哮喘持續狀態延長呼氣時間治療哮喘持續狀態18 bpm12 bpm6 bpm呼氣時間(sec)2.9 0.14.5 0.19.5 0.1氣道峰壓(cmH2O)66.8 8.766.4 9.567.8 11.1氣道平臺壓(cmH2O)25.4 2.823.3 2.621.3 2.9呼氣末流速(mL/sec)61.4 12.638.6 4.523.1 5.8內源性PEEP (cmH2O)14.8 3.012.3 3.08.9 3.6Leathe