呼吸力学监测的临床应用

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/PPVttVtPplat–PEEPPIP–PEEP呼吸系统顺应性动态顺应性Crs,dyn=静态顺应性Crs,st=PEEPPpeakVtPEEPPplatVt呼吸系统顺应性新生儿3-5ml/mmHg/kgBWt婴儿10-20ml/mmHg/kgBWt儿童20-40ml/mmHg/kgBWt成人70-100ml/mmHg/kgBWt呼吸系统顺应性静态顺应性无肺部疾患的气管插管患者50-70ml/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=P/flowPinPoutflowR吸气阻力PIPPplat吸气阻力Raw=flowPplatPpeak吸气阻力Hagen-Poiseuille定律P=flowx8l/r4层流Venturi定律P=flow2xKl/r2湍流层流R=P/flow=8l/r4气道阻力新生儿30-50mmHg/L/sec婴儿20-30mmHg/L/sec儿童20mmHg/L/sec成人2-4mmHg/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)病例1ZBQ,F/52岁,C761332,入院日2004/07/21既往史:高血压x3年,130/110mmHgAML-M5x1+年,13程化疗主诉:发热腹痛x3天2004-07-17:WCC1.3,Hb83,plt372004-07-18:BT40C,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BT39.3C,HR140,RR30,BP67/27,SpO282%气管插管机械通气x7小时SpO296–100%(鼻导管O27lpm)CBC:wcc0.1,Hb56,plt13Tx:GCSF300gihqd亚胺培南0.5gmivq8hIVIG10givdripqd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DA6g/kg/min2004-07-26昏迷抽搐ABG:7.379/60.6/169HR140,BP110/70(NE6–10g/min,DA3–16g/kg/min)病例12004-07-30Vt400,PIP55–59,ABG7.228/74.4/70.8吸痰,氨茶碱0.25均无效PIP57–58更换ETT后仍无明显改变ABG7.26–7.29/71.1–63.2/60.9–82.7CBC:wcc0.35,Hb126,plt31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Vt250,inspiratoryflow30,FiO21.0,PEEP5RR40,PIP63,Pplat20PEEPionZEEP9ABG7.138/89.7/69.2/29.1E1VTM2BP80/40(DA10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Raw70–90,Crs15Tx镇静肌松甲强龙40mg+氨茶碱40mg/hr+支气管扩张剂(雾化)Vt400,Flow25(减速气流),FiO20.8,PEEP7,f15NE0.08g/kg/min结果RR15(没有自主触发)BP100–110/60–70,UO70–80ml/hrABG7.086/108/65.1/31.0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,wcc146,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:Aspergillusflavus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2004/07/27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x20+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(FiO20.45)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(ETT6.5)及机械通气07/27T管(3lpm)x24小时ABG:7.327/69.9/110病例2PIP34Pplat10PEEP5Time(sec)Pressure(cmH2O)Raw=(PIP–Plat)/Flow=(34–10)/0.75=32cmH2Osec/LCrs=Vt/(Pplat–PEEP)=300/(10–5)=60mL/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y=272.3e-0.5396xR2=0.99730246810678910ETTIDdeltaPFlowrate=0.75L/secDeltaP=272.36xe-0.5396*ETTIDFor6.5#ETTDeltaP=8.17cmH2O气管插管导致的附加阻力y=363.42e-0.5396xR2=0.997524681012678910ETTIDResistanceFlowrate=0.75L/secResistance=363.42xe-0.5396*ETTIDFor6.5#ETTResistance=10.9cmH2Osec/L压力差及阻力的鉴别ETT气道总计压力差8.215.824阻力10.921.132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07/287.466/43.2/96(FiO20.37)07/297.512/40.9/87.9(FiO20.37)07/307.458/46.3/109(FiO20.37)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()=RxC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)e-kte=2.718k=1/=1/(RxC)V(t)=Vtxe-kte=2.718k=1/=1/(RxC)时间常数()时间常数成人(正常值)2x0.10=0.20”术后气管插管成人患者5x0.06=0.30”COPD成人患者15x0.06=0.90”ARDS成人患者8x0.03=0.24”ARDS患儿5x0.01=0.05”Tau呼出气容积残余容积00%100%163%37%395%5%599.9%0.1%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CcRr为何需要设置吸气末暂停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighPENDELLUFTduringthePlateauPhase为何需要设置吸气末暂停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighNoPENDELLUFTbecauseofconstantflowflow时间常数与呼吸模式AdaptiveSupportVentilationAutomaticclosed-loopcontrolsystemonexpiratorytriggersensitivityAdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileo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%)IBW15kg%MinVolxIBW/1000IBW15kg%MinVolxIBW/500AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileo分钟通气量相同时的不同呼吸形式RRVTAdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoRRVT气压伤/容积伤浅快呼吸窒息内源性PEEP目标VT目标RR固定MV安全范围AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileo概念最适呼吸形式=分钟通气量固定时‘呼吸功最低’RRVTWOB最低AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoOtisAB,FennWO,RahnH.Mechanicsofbreathinginman.JApplPhysiol1950;2:592-607WOBf弹性阻力总计最适呼吸频率AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileo最适呼吸形式的计算(Otis公式)22RCeMV–fxVDVD1+42RCe–1f=RCeexpiratorytimeconstantMVminuteventilationftotalrespiratoryrateVDdeadspaceOtisAB,FennWO,RahnH.Mechanicsofbreathinginman.JApplPhysiol1950;2:592-607AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileo最低WOB的确定(Otis公式)RRVT固定MV目标RR目标VT死腔:1mL/poundBWt(Radfordnomogram)呼气时间常数:测定参数分钟通气量:预先设置AdaptiveSu