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)n吸气峰压(PIP)n平台压(Pplat)n呼气末正压(PEEP)气流流速(Flow)n吸气流速n呼气流速气体容积(Volume)反映指标顺应性(Compliance)n呼吸系统顺应性n肺顺应性n胸廓顺应性气道阻力(Resistance)n吸气阻力n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 = 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n无肺部疾患的气管插管患者50 - 70 ml/mmHg动态顺应性n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nARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化表面活性物质功能障碍nARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸肺容量减少n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 = 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 1ZBQ, F/52岁, C761332, 入院日2004/07/21既往史:n高血压 x 3年, 130/110 mmHgnAML-M5 x 1+年, 13程化疗主诉: 发热腹痛 x 3天n2004-07-17: WCC 1.3, Hb 83, plt 37n2004-07-18: BT 40C, 右下腹疼痛, 头孢哌酮治 疗无效病例 12004-07-20: ERn恶心, 呕吐, 腹泻nBT 39.3C, HR 140, RR 30, BP 67/27, SpO2 82%n气管插管机械通气 x 7小时uSpO2 96 100% (鼻导管O2 7 lpm)nCBC: wcc 0.1, Hb 56, plt 13nTx:uGCSF300 g ih qdu亚胺培南0.5 gm iv q8huIVIG10 g iv drip qd病例 12004-07-22 n定向力障碍, 发热uCT: 右额叶小面积高密度影u超声: 腹水2004-07-25nABG: 7.265/73.9/71.4气管插管及机械通气nDA 6 g/kg/min2004-07-26n昏迷抽搐nABG: 7.379/60.6/169nHR 140, BP 110/70 (NE 6 10 g/min, DA 3 16 g/kg/min)病例 12004-07-30nVt 400, PIP 55 59, ABG 7.228/74.4/70.8n吸痰, 氨茶碱0.25均无效nPIP 57 58 更换ETT后仍无明显改变nABG 7.26 7.29/71.1 63.2/60.9 82.7nCBC: wcc 0.35, Hb 126, plt 31n初步印象u腹腔感染引起膈肌升高导致胸廓顺应性降低u肺部感染导致肺顺应性降低病例 12004-07-31: 收入ICUnVt 250, inspiratory flow 30, FiO2 1.0, PEEP 5nRR 40, PIP 63, Pplat 20nPEEPi on ZEEP 9nABG 7.138/89.7/69.2/29.1nE1VTM2nBP 80/40 (DA 10 g/kg/min)nO/E: 双肺轻度喘鸣音, 呼气相延长病例 1初步诊断nRaw明显升高, 顺应性降低uRaw 70 90, Crs 15Txn镇静肌松n甲强龙40 mg + 氨茶碱40 mg/hr + 支气管扩张剂(雾化)nVt 400, Flow 25 (减速气流), FiO2 0.8, PEEP 7, f 15nNE 0.08 g/kg/min结果nRR 15 (没有自主触发)nBP 100 110/60 70, UO 70 80 ml/hrnABG 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n除外支气管痉挛n腹腔内感染?u腹水: 细胞数668, wcc 146, 单核44%n肺部感染?u痰涂片(07/26)lGNB大量l真菌菌丝可见u痰培养(07/26)lStenotrophomonas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?n支气管镜检查u隆突及所有支气管开口均可见白斑u组织活检涂片: 大量有隔菌丝u真菌培养: Aspergillus flavus病例 1的教训更换气管插管的错误决定n使患者不必要地承担缺氧的风险排除不可能的感染灶n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n鉴别可能的致病菌以及污染菌(定植菌)n及时采样以便正确诊断病例 2YJC, M/58岁, C812258, 入院日2004/07/272003/12食道癌2004/02/19择期手术n术后并发反复吸入性肺炎既往史n慢性支气管炎 x 20+年n1976年因胃穿孔行胃大部切除手术病例 207/12呼吸困难及发热nABG: 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nABG: 7.20/112/68n气管插管(ETT 6.5)及机械通气07/27T管 (3 lpm) x 24小时nABG: 7.327/69.9/110病例 2PIP 34Pplat 10PEEP 5Time (sec)Pressure (cmH2O)Raw = (PIP Plat) / Flow = (34 10) / 0.75 = 32 cmH2O sec / LCrs = Vt / (Pplat PEEP) = 300 / (10 5) = 60 mL / cmH2O病例 2吸气阻力明显增加, 原因包括n气管狭窄?n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/secResistance = 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ETT气道总计总计压压力差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ABGn07/287.466/43.2/96(FiO2 0.37)n07/297.512/40.9/87.9(FiO2 0.37)n07/307.458/46.3/109(FiO2 0.37)病例 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) 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”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n时间常数较小慢反应肺泡n时间常数较大 CcRr为何需要设置吸气末暂停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspiration expiration CompliancelowhighPENDELLUFT during the Plateau Phase为何需要设置吸气末暂停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspiration expiration CompliancelowhighNo PENDELLUFT because of constant flow flow呼气触发灵敏度VentilatorETSFixed ETSSiemens 3005%Bird 840025%Star25% or 4 lpmEvita 425% (Adult)6% (Paediatric)Bear 100025%Adjustable ETSGalileo10 40%NPB 8401 45%Servo i1 40%Cardiopulmonary Venturi5 80%呼气触发灵敏度吸气峰流量25%15%45%Tinsp呼气触发灵敏度的影响ETS 40%ETS 5%潮气量(L)0.51 0.170.61 0.25吸气时间 (sec)1.04 0.291.66 0.62呼吸频率(bpm)25.0 12.121.5 12.6Chiumello 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-