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1、呼吸力学监测的临床应用,北京协和医院 杜 斌,呼吸力学监测,监测指标 气道压力(Pressure) 吸气峰压(PIP) 平台压(Pplat) 呼气末正压(PEEP) 气流流速(Flow) 吸气流速 呼气流速 气体容积(Volume) ,反映指标 顺应性(Compliance) 呼吸系统顺应性 肺顺应性 胸廓顺应性 气道阻力(Resistance) 吸气阻力 呼气阻力 呼吸功(WOB) ,呼吸力学监测的意义,没有自主呼吸的患者应用定容通气模式 time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat 1 0.5 0.5 0 25 20 2 0.5 0.5 0 45 40 究竟出了什么问题?,顺应性
2、,顺应性,C = V / P,P,V,t,t,Vt,Pplat PEEP,PIP PEEP,呼吸系统顺应性,动态顺应性Crs, dyn =静态顺应性Crs, st =,呼吸系统顺应性,新生儿 3 - 5 ml/mmHg/kg BWt 婴儿 10 - 20 ml/mmHg/kg BWt 儿童 20 - 40 ml/mmHg/kg BWt 成人 70 - 100 ml/mmHg/kg BWt,呼吸系统顺应性,静态顺应性 无肺部疾患的气管插管患者50 - 70 ml/mmHg 动态顺应性 极少应用,呼吸系统顺应性,导致顺应性下降的原因 肺实质改变 ARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化 表面
3、活性物质功能障碍 ARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸 肺容量减少 气胸, 膈肌抬高,气道阻力,阻力,R = P / flow,Pin,Pout,flow,R,吸气阻力,PIP,Pplat,吸气阻力,Raw =,吸气阻力,Hagen-Poiseuille定律P = flow x 8l/r4 层流 Venturi定律P = flow2 x Kl/r2 湍流,层流 R = P / flow = 8l/r4,气道阻力,新生儿 30 - 50 mmHg/L/sec 婴儿 20 - 30 mmHg/L/sec 儿童 20 mmHg/L/sec 成人 2 - 4 mmHg/L/sec,吸气阻力,导致气
4、道阻力增加的原因 分泌物过多 分泌物潴留 粘膜水肿(哮喘, 气管炎, 肺水肿) 肺气肿(气道压迫) 异物 肿瘤所致狭窄,呼吸力学监测的意义,没有自主呼吸的患者应用定容通气 time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat 1 0.5 0.5 0 25 20 2 0.5 0.5 0 45 40 Raw (Ppeak - Pplat) Crs, st 1/(Pplat - PEEP),呼吸力学监测的意义,没有自主呼吸的患者应用定容通气 time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat 1 0.5 0.5 0 25 20 2 0.5 0.5 0 45 25 Crs, st 1/(Ppla
5、t - PEEP) Raw (Ppeak - Pplat),呼吸力学监测: 病例分析,北京协和医院 杜 斌,病例 1,ZBQ, F/52岁, C761332, 入院日2004/07/21 既往史: 高血压 x 3年, 130/110 mmHg AML-M5 x 1+年, 13程化疗 主诉: 发热腹痛 x 3天 2004-07-17: WCC 1.3, Hb 83, plt 37 2004-07-18: BT 40C, 右下腹疼痛, 头孢哌酮治疗无效,病例 1,2004-07-20: ER 恶心, 呕吐, 腹泻 BT 39.3C, HR 140, RR 30, BP 67/27, SpO2 82
6、% 气管插管机械通气 x 7小时 SpO2 96 100% (鼻导管O2 7 lpm) CBC: wcc 0.1, Hb 56, plt 13 Tx: GCSF 300 g ih qd 亚胺培南 0.5 gm iv q8h IVIG 10 g iv drip qd,病例 1,2004-07-22 定向力障碍, 发热 CT: 右额叶小面积高密度影 超声: 腹水 2004-07-25 ABG: 7.265/73.9/71.4 气管插管及机械通气 DA 6 g/kg/min 2004-07-26 昏迷抽搐 ABG: 7.379/60.6/169 HR 140, BP 110/70 (NE 6 10
7、g/min, DA 3 16 g/kg/min),病例 1,2004-07-30 Vt 400, PIP 55 59, ABG 7.228/74.4/70.8 吸痰, 氨茶碱0.25均无效 PIP 57 58 更换ETT后仍无明显改变 ABG 7.26 7.29/71.1 63.2/60.9 82.7 CBC: wcc 0.35, Hb 126, plt 31 初步印象 腹腔感染引起膈肌升高导致胸廓顺应性降低 肺部感染导致肺顺应性降低,病例 1,2004-07-31: 收入ICU Vt 250, inspiratory flow 30, FiO2 1.0, PEEP 5 RR 40, PIP
8、63, Pplat 20 PEEPi on ZEEP 9 ABG 7.138/89.7/69.2/29.1 E1VTM2 BP 80/40 (DA 10 g/kg/min) O/E: 双肺轻度喘鸣音, 呼气相延长,病例 1,初步诊断 Raw明显升高, 顺应性降低 Raw 70 90, Crs 15 Tx 镇静肌松 甲强龙40 mg + 氨茶碱40 mg/hr + 支气管扩张剂(雾化) Vt 400, Flow 25 (减速气流), FiO2 0.8, PEEP 7, f 15 NE 0.08 g/kg/min 结果 RR 15 (没有自主触发) BP 100 110/60 70, UO 70
9、80 ml/hr ABG 7.086/108/65.1/31.0,支气管痉挛?,无显著效果,病例 1,严重呼吸功能衰竭的可能原因 除外支气管痉挛 腹腔内感染? 腹水: 细胞数668, wcc 146, 单核44% 肺部感染? 痰涂片(07/26) GNB 大量 真菌菌丝 可见 痰培养(07/26) Stenotrophomonas 对替卡西林/克拉维酸, 头孢他啶或环丙沙星敏感,病例 1,抗生素: 头孢他啶 + 环丙沙星 是否有其他致病菌? 支气管镜检查 隆突及所有支气管开口均可见白斑 组织活检涂片: 大量有隔菌丝 真菌培养: Aspergillus flavus,病例 1的教训,更换气管插管
10、的错误决定 使患者不必要地承担缺氧的风险 排除不可能的感染灶 原发感染灶没有明显的器官功能障碍, 而远隔器官即出现严重功能衰竭的情况非常罕见 重视微生物学检查 鉴别可能的致病菌以及污染菌(定植菌) 及时采样以便正确诊断,病例 2,YJC, M/58岁, C812258, 入院日2004/07/27 2003/12 食道癌 2004/02/19 择期手术 术后并发反复吸入性肺炎 既往史 慢性支气管炎 x 20+年 1976年因胃穿孔行胃大部切除手术,病例 2,07/12 呼吸困难及发热 ABG: 7.47/48/186 (FiO2 0.45) 07/15 CT: 气管狭窄, 纵隔多发淋巴结 07
11、/23 呼吸困难加重 ABG: 7.20/112/68 气管插管(ETT 6.5)及机械通气 07/27 T管 (3 lpm) x 24小时 ABG: 7.327/69.9/110,病例 2,PIP 34,Pplat 10,PEEP 5,Time (sec),Pressure (cmH2O),Raw = (PIP Plat) / Flow= (34 10) / 0.75= 32 cmH2O sec / L,Crs = Vt / (Pplat PEEP)= 300 / (10 5)= 60 mL / cmH2O,病例 2,吸气阻力明显增加, 原因包括 气管狭窄? 气管插管口径过小?,病例 2,气
12、管狭窄 CT可见病变 气管插管前高碳酸血症 COPD不能解释CO2潴留,气管插管口径过细 气管仅有一半狭窄 6.5号气管插管阻力很高 疾病进展迅速,气管插管导致的压力差,Flow rate = 0.75 L/sec Delta P =272.36 x e-0.5396 * ETT ID For 6.5# ETT Delta P = 8.17 cmH2O,气管插管导致的附加阻力,Flow rate = 0.75 L/sec Resistance =363.42 x e-0.5396 * ETT ID For 6.5# ETT Resistance = 10.9 cmH2O sec/L,压力差及阻
13、力的鉴别,治疗的结果,因患者不能耐受及配合, 不能进行呼吸力学监测 ABG 07/28 7.466/43.2/96 (FiO2 0.37) 07/29 7.512/40.9/87.9 (FiO2 0.37) 07/30 7.458/46.3/109 (FiO2 0.37),病例 2的经验,导致气道峰压过高的原因很多, 包括医源性因素 了解呼吸力学有助于推理分析及正确的治疗,时间常数,时间常数(), = R x C 测定肺组织充盈或排空的速度 反映肺组织对压力变化的反应速度,时间常数(),Time/Tau,吸气相,呼气相,Pressure,时间常数(),PA(t) = (Pplat - PEEP
14、) e-kt e = 2.718 k = 1/ =1/(R x C) V(t) = Vt x e-kt e = 2.718 k = 1/ =1/(R x C),时间常数(),时间常数 成人(正常值) 2 x 0.10 = 0.20” 术后气管插管成人患者 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患儿 5 x 0.01 = 0.05”,时间常数(),肺泡的呼吸力学分类 快反应肺泡 时间常数较小 慢反应肺泡 时间常数较大,C,c,R,r,为何需要设置吸气末暂停,Pressure,Flow,P
15、eak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,PENDELLUFT during the Plateau Phase,为何需要设置吸气末暂停,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,No PENDELLUFT because of constant flow flow,时间常数与呼吸模式,Adaptive Support Ventilation Automatic closed-loop control system on expiratory trigger sensitivity,Adaptive Support Ventilation (ASV) Hamilton Galileo,ASV所独特的呼吸机设置 最低(目标)分钟通气量 患者的理想体重(IBW) 男性 50.0 + 2.3 身高(inch) 60 女性 45.5 + 2.3 身高(inch) 60 分钟通气量% (范围25 350%) IBW 15 kg % Min Vol x IBW / 1000 IBW 15 kg % Min Vol x IBW / 500,
