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timeVtTiPEEPPpeakPplat10.50.50252020.50.504540究竟出了什么问题?,顺应性,顺应性,C = V / P,P,V,t,t,Vt,Pplat PEEP,PI
2、P 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
3、 = 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
4、义,没有自主呼吸的患者应用定容通气timeVtTiPEEPPpeakPplat10.50.50252020.50.504540Raw (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timeVtTiPEEPPpeakPplat10.50.50252020.50.504525Crs, st 1/(Pplat - 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
5、/110 mmHgAML-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 372004-07-18: 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%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 13Tx:GCSF300 g ih qd亚胺培南0.5 gm iv q8hIVIG10 g iv dri
6、p 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2004-07-25ABG: 7.265/73.9/71.4气管插管及机械通气DA 6 g/kg/min2004-07-26昏迷抽搐ABG: 7.379/60.6/169HR 140, BP 110/70 (NE 6 10 g/min, DA 3 16 g/kg/min),病例 1,2004-07-30Vt 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/
7、60.9 82.7CBC: 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ICUVt 250, inspiratory flow 30, FiO2 1.0, PEEP 5RR 40, PIP 63, Pplat 20PEEPi on ZEEP 9ABG 7.138/89.7/69.2/29.1E1VTM2BP 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 15Tx镇静肌松
8、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 15NE 0.08 g/kg/min结果RR 15 (没有自主触发)BP 100 110/60 70, UO 70 80 ml/hrABG 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
9、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2004/07/272003/12食道癌2004/02/19择期手术术后并发反复吸入性肺炎既往史
10、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)07/15CT: 气管狭窄, 纵隔多发淋巴结07/23呼吸困难加重ABG: 7.20/112/68气管插管(ETT 6.5)及机械通气07/27T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,C
11、rs= 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/secDelta P =272.36 x e-0.5396 * ETT IDFor 6.5# ETTDelta P = 8.17 cmH2O,气管插管导致的附加阻力,Flow rate = 0.75 L/secResist
12、ance =363.42 x e-0.5396 * ETT IDFor 6.5# ETTResistance = 10.9 cmH2O sec/L,压力差及阻力的鉴别,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ABG07/287.466/43.2/96(FiO2 0.37)07/297.512/40.9/87.9(FiO2 0.37)07/307.458/46.3/109(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
13、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) e-kte = 2.718k = 1/ =1/(R x C)V(t) = Vt x e-kte = 2.718k = 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
14、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,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,PENDELLUFTduring thePlateau Phase,为何需要设置吸气末暂停,Pressure,Flow,Peak,Plateau,PEEP,inspiration,expiration,Compliance,low,high,No PENDELLUFTbecause of constant flow flow,呼气触发灵敏度,呼气触发灵敏度,吸气峰流量,25%,15%
15、,45%,Tinsp,呼气触发灵敏度的影响,Chiumello D, Pelosi P, Taccone P, et al. Effect of 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.,严重气流梗阻,内源性PEEP过高肺泡过度膨胀胸腔内压过高 回心血量减少 休克降低内源性PEEP的方法延长呼气
16、时间增加吸气流量降低呼吸频率外源性PEEP ?,严重气流梗阻患者的处理,增加流量不能显著延长呼气时间TEVtRRflowTE0.515 603.500.5151203.750.514 603.80提示降低分钟通气量对于减少内源性PEEP的重要作用,延长呼气时间治疗哮喘持续状态,目的: 评价哮喘持续状态患者降低呼吸频率对动态过度充盈(DHI)的影响气道平台压患者: 12名因严重哮喘接受机械通气患者设置: 定容通气, 潮气量613 100 mL, 吸气流速 79 4 L/min, 分钟通气量约10 L/min干预: 呼吸频率18 12 6 bpm,Leatherman JW, McArthur C
17、, Shapiro RS. Effect of prolongation of expiratory time on dynamic hyperinflation in mechanically ventilated patients with severe asthma. Crit Care Med 2004 Jul;32(7):1542-5.,延长呼气时间治疗哮喘持续状态,Leatherman JW, McArthur C, Shapiro RS. Effect of prolongation of expiratory time on dynamic hyperinflation in
18、mechanically ventilated patients with severe asthma. Crit Care Med 2004 Jul;32(7):1542-5.,病例3,NYH, F/82, C822978, 入院日2004/12/31胸闷, 憋气3天, 神志障碍30分钟PMHx: COPD入院时HR 50, BP 78/43ABG (1617 hrs): 7.034 / 148 / 53.8 / 37.7,病例3,处理气管插管, 机械通气镇静肌松安定5 mg/hr + 吗啡2 mg/hrScoline多巴胺5 g/kg/minBP 120/58,病例3,呼吸模式: VCV参
19、数设置:Vt 400 mlRR 16 bpmFiO2 0.40ZEEP,PEEPi的测定,Flow (l/s),Pao (cmH2O),occlusion,PEEPi = 10,3.75 sec,病例3,呼吸模式: VCV参数设置:Vt 400 mlRR 16 bpm 10 bpmFiO2 0.40ZEEP,MV = 4 lpm能否降低PEEPi能否降低PaCO2,PEEPi的测定,Flow (l/s),Pao (cmH2O),occlusion,PEEPi = 5,6 sec,病例3,生命体征HR60BP106/53停用多巴胺SpO296%,总结,呼吸力学是机械通气患者的重要监测参数呼吸力学监测有助于病理生理异常的诊断及治疗效果监测呼吸力学有助于理解新的呼吸模式,
