机械通气新生儿肺功能的动态监测及其临床意义

机械通气新生儿肺功能的动态监测及其临床意义,广东省人民医院新生儿科农绍汉,Prevent VILI : CPAP,Advantages of CPAPInc. FRCInc. Static complianceDec. PVR Inc. PaO2,4,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测肺容量监测：潮气量（VT），肺活量（VC），每分钟通气量 功能残气量（FRC）肺顺应性 气道阻力 呼吸功 最大吸气压（MIP） 呼吸中枢功能,5,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测（1）肺容量的监测 潮气量（VT）：与性别、年龄和体表面积有关新生儿仅为47ml/kgVT ：气管插管或气管切开后，RDS、肺水肿、肥胖及腹水时呼吸浅快，药物致呼吸中枢抑制，肺实质病变，重症肌无力和气道阻塞性疾病VT ：代酸，颅高压，高通气综合症，VLBW儿改俯卧位肺活量（VC）：在新生儿哭闹时测定近似值，正常2030ml/kg 每分钟通气量：为VT与呼吸频率的乘积正常值：250400ml/（kgmin）反映代谢或呼吸状态数值：常是呼吸窘迫的早期表现,6,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测（2）功能残气量（FRC）定义：正常呼气末时肺部的残余气量，即肺泡内气量与解剖死腔内气量之和RDS新生儿为320ml/kg，或占肺总量的35%40%常见影响因素体位改变：急性呼吸衰竭：机械通气时应用PEEP或CPAP,7,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测（3）肺顺应性包括胸部和肺脏的弹性总顺应性=潮气量/驱动压变化,8,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测（3）肺顺应性正常成人胸廓总顺应性（CT）：100ml/cmH2O，肺顺应性（CL）：200 ml/cmH2O：呼吸衰竭，限制性肺部疾病，肺水肿，肺炎，小气道病变：机械通气时使用PEEP,10,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测（4）气道阻力占总阻力的80%一般呼气时气道阻力稍吸气时成人：12 cmH2O/(LS)正常足月儿：2040 cmH2O/(LS)RDS新生儿：吸气性阻力5595cmH2O/(LS)，呼气性阻力140200cmH2O/(LS),12,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测（4）气道阻力：呼吸衰竭，气管插管过长，气体流速过快，气管插管内粘液栓或液体（气道直径）,13,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测（5）呼吸功定义：空气进出呼吸道时，用于克服肺、胸壁和腹腔内脏器官阻力所消耗的能量正常成人平静呼吸时总氧耗量的5%：顺应性或气道阻力受影响时，如急性呼衰,14,呼吸相关性功能的监测,肺功能的监测（6）最大吸气压（MIP）成人正常值：-50-100 cmH2O呼吸衰竭时机械通气时若MIP-20cmH2O，脱机很难成功 呼吸中枢功能常用P0.1表示定义：平静呼气未阻断气道而吸气100ml时的口腔阻断压可作为脱机的辅助参考指标成人正常均值：0.25kPa（2.6cmH2O）：神经肌肉疾病引起呼吸衰竭时，伴肺泡通气量和CO2滞留,16,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,一般监测 通气功能的监测 呼吸动力学监测 气体交换功能的监测 呼吸肌功能的监测 血流动力学监测,17,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,一般监测 生命体征：T，RR，P，BP 物理检查：包括肺部和心脏检查注意：紫绀、四肢末梢温度、甲床血液循环按压试验（微循环），神志，腹部情况胸部X-线和ECG 其他：三大常规、生化、血气监测，病原学检查等,18,临床观察,呼吸频率 3545bpm（3060bpm），平均38bpm出生1h后不应60bpm或持续30bpm 约2%的所有新生儿、20%的BW2.5kg的LBW儿存在某种形式的呼吸困难男性发生率较高，约为女性的二倍,19,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,一般监测 呼吸机自动监测压力监测：峰压上限与下限容量监测：分钟通气量，潮气量FiO2及湿化器与气道温度,20,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,通气功能的监测呼吸频率潮气量每分钟通气量：为主无效腔与潮气量之比等,不同体重新生儿自主呼吸时的基本呼吸参数,21,22,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,呼吸动力学监测 基于呼吸机的呼吸力学监测 基于患儿的呼吸力学监测 病情稳定后的呼吸力学监测,23,呼吸动力学监测（1）,基于呼吸机的呼吸力学监测气道峰压吸气末压力（又称平台压）平均气道压气道阻力内源性呼气末正压压力和流速曲线的描记,广东省人民医院新生儿科,24,呼吸机肺力学监测意义,初步判断机械通气参数是否合适动态了解患儿肺功能状态观察患儿自主呼吸作功程度病因提示初步预测疾病进展初步判断治疗效果指导撤机,26,呼吸动力学监测（2）,基于患儿的呼吸力学监测 人-机相互作用 对心血管系统的影响 压力-容积曲线的监测,27,基于患儿的呼吸力学监测（a）,人-机相互作用新生儿是否舒适，呼吸机的触发设置，流速，呼吸功，是否有人机对抗吸气时腹肌紧张：吸气流速过高调低或延长吸气时间自主呼吸很强：应有较高吸气流速方法：设置的吸气流速，改为压力支持模式，改为减速波，在吸气初给予高流速,28,基于患儿的呼吸力学监测（b）,对心血管系统的影响血流动力学改变和液体潴留处理精细调节血流动力学合理应用利尿剂,29,基于患儿的呼吸力学监测（c）,压力-容积曲线监测仅动态曲线左移或平坦：呼吸道阻力两条曲线同时左移、平坦：胸肺顺应性VT后或用PEEP时，胸肺顺应性，静态曲线趋向平坦：肺泡已过度膨胀，易致气压伤临床应用：PEEP设置高于曲线下段弯曲点，PIP低于曲线上段弯曲点,图3-2 压力-容量曲线,初步了解患儿肺功能状态,31,正常呼吸系统的压力容积曲线,32,肺压力-容积曲线,流量-容积曲线：呼气时的滑雪板斜面效应（正常足月儿，伴呼气阻力增高的早产儿）,33,BPD：用力呼气时流量明显受限,34,回弹性呼吸功增加：RDS，肺炎，肺不张呼气阻力致呼吸功增加：阻塞性肺疾病，如MAS, BPD,35,初步判断机械通气参数是否合适,广东省人民医院新生儿科,37,肺静态压力-容积曲线（P-V曲线）低位拐点压力常为1218 cmH2O高位拐点压力常为2632 cmH2O,38,广东省人民医院新生儿科,39,肺静态压力-容积（P-V）曲线保护性通气策略要求：设置PEEP于低位拐点稍上方，PIP高位拐点稍下方，使肺通气介于重充气/呼气区域与过度充气区域之间的安全区域既可避免高容积伤，也可避免低容积伤,40,压力-容积（滞后）环,A点：肺膨胀不足。B点：肺膨胀理想。C点：肺过度膨胀。D点：理想的肺呼气过程,41,压力容积滞后环,鸟嘴样改变：肺顺应性差，吸入压力不一定能VT处理：降低PIP，消除环上鸟嘴样改变，RR,42,呼吸波形流程图例A示IT过长例B示IT过短例C示IT正合适,43,流速描记可显示常见问题,充气过度：第1个呼吸波形显示气流恒速，压力理想；第2个显示压力，提示肺充气过度内源性PEEP：第13个波形显示在下一次吸气开始之前呼吸流速未降至0，通过RR，呼气时间，呼气末流速为0人-机不协调：第1次呼吸时压力波形理想，气流恒速；第2次呼吸时患儿用力吸气，波形；第3次呼吸时，主动呼气与强制通气发生对抗，压力波形在吸气末,广东省人民医院新生儿科,44,持续气流而限定压力时正常肺呼吸的压力-容积环,吸气相始于水平轴PEEP基线，于吸气末在水平轴上读出PIP值形状改变：肺顺应性改变和肺部异常改变（如肺不张或肺过度充气）呼气时，容量、压力。由于漏气，容量未归零依图可确定VT，PIP，PEEP连接PEEP和PIP的斜线即为肺动态顺应性,气管插管患儿呼气相气漏：呼气相未归零,45,病因提示,47,流速-容积曲线（1）,慢性阻塞性肺疾患最大流速和各阶段流速均减低下降段呈低幅突向容积轴肺活量下降 早期小气道病变与慢性阻塞性肺疾患基本相似改变程度较轻，肺活量无明显改变限制性通气障碍流速大、肺活量小、曲线高耸和倾斜度大,48,流速-容积曲线（2）,协助诊断上呼吸道阻塞的性质、部位与程度如气管插管拔管后不久即出现潮式图形改变，常见于大量分泌物滞留，曲线呼气段表现为特征性的锯齿状改变 提示内源性PEEP：曲线的呼气段在下一次吸气开始时突然终止,不同流量限制下的流量-容积曲线：A, 正常B,呼气流量受限时的滑雪板斜面曲线，如BPDC, 胸外气道阻塞，吸气、呼气流量均受限，如声门下狭窄或气管内插管变窄D, 胸内吸气流量受限，如腔内阻塞（近隆突处）或异常血管压迫气管E, 气道不稳定或气管软化F, 流量不稳定，如气道分泌物,49,50,机械通气时压力-容积曲线监测仅动态曲线左移或平坦：呼吸道阻力两条曲线同时左移、变平坦：胸肺顺应性VT后或用PEEP时，若胸肺顺应性，静态曲线趋向平坦：肺泡已过度膨胀，易发生气压伤,51,压力容积曲线,双线同时右移：肺实质病变，见于张力性气胸，肺不张、肺水肿和肺炎等仅动态曲线右移：气道内阻塞，如支气管痉挛或分泌物堵塞,初步预测疾病进展,BPD新生儿气道不稳定（可能为气管支气管软化）,男性，GA26w，BW740g，剖腹产取出母患妊娠期高血压症，产前1剂倍他米松PS应用：产房，H12，H24CMV初调：PIP16，PEEP4，VR40D4：改CPAP；D7：重新插管，改CMVW4：诊断BPD呼气性阻力作功增加，肺滞后环增宽,53,BPD新生儿气道不稳定（可能为气管支气管软化）,广东省人民医院新生儿科,54,呼气性阻力作功增加，肺滞后环增宽,新生儿：BPD发作（BPD ，可能的气道反应）,女性，GA27w，BW852g，顺产母疑绒膜羊膜炎，产前抗生素应用，产前1剂倍他米松PS应用：产房，H12，H24CMV初调（肺炎）：PIP18，PEEP5，VR40D5：改CPAP；D8：重新插管，改CMV频繁BPD发作：低氧血症，心率减慢W4：诊断BPD吸气性阻力作功增加，肺滞后环增宽,55,新生儿：BPD发作（BPD ，可能的气道反应）,广东省人民医院新生儿科,56,吸气性阻力作功增加，肺滞后环增宽,肺损伤预防-肺开放策略,为肺保护性机械通气在床边动态描记患者的P-V曲线，设置PEEP（成人通常为0.981.96kPa）于Pinflex上方2cmH2O处，使呼气末肺脏处于扩张状态,肺静态压力-容积（P-V）曲线保护性通气策略要求：设置PEEP于低位拐点稍上方，PIP高位拐点稍下方，使肺通气介于重充气/呼气区域与过度充气区域之间的安全区域既可避免高容积伤，也可避免低容积伤,早产儿RDS初设PEEP6 cmH2O,初步判断治疗效果,RDS新生儿：呼吸末膨胀压及PS治疗,男性，GA28w，BW1040g，剖腹产取出复苏后CMV初调：PIP18，PEEP5，VR40PS应用：H1治疗前：FRC10.1ml (-11 ml/kg)应用PEEP5，PS应用前：FRC14.2ml (14 ml/kg)，VT及肺顺应性稍好转PS治疗后：FRC24.6 ml (-24 ml/kg),64,RDS新生儿：呼吸末膨胀压及PS治疗,PS治疗后：FRC24.6 ml (24 ml/kg)， VT及肺顺应性好转，但PEEP过高时可致VT及肺顺应性改善欠佳，降低PEEP可见好转,65,RDS新生儿：呼吸末膨胀压及PS治疗,66,肺水肿治疗前后的PV环变化,治疗前,治疗后,广东省人民医院新生儿科,69,呼吸动力学监测（3）,病情稳定后呼吸力学监测调节PIP以维持潮气量（VT）46ml/kgPaCO2 4050mmHg每分钟通气量200300ml/kg.min对早产儿，通常Ti 0.3秒已足够扩张其肺脏,指导撤机,RDS新生儿撤机策略,男性，6h龄，BW1350gCMV治疗RDS：PIP18, PEEP5, FR35, FiO2 0.55撤机策略：(1) 不变；(2)PIP降低1 (to 17) ，驱动压(at 17/5) 12；(3)PEEP降低1 (to 4) ，驱动压(at 18/4) 14；(4)改SIMV，改善分钟通气量及肺泡通气,71,RDS新生儿撤机策略,其它策略：双相撤机降低PIP/ PEEP (from 18/5 to 17/4)，驱动压不变，仍为13 降低PEEP时需监测氧合,广东省人民医院新生儿科,72,参数不变,73,降低PIP,广东省人民医院新生儿科,74,降低PEEP双相撤机,75,76,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,一般监测 通气功能监测 呼吸动力学监测 气体交换功能监测 呼吸肌功能监测 血流动力学监测,77,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,气体交换功能的监测（1） 血氧的监测PaO2，TcPO2，SaO2，动脉血氧含量，混合静脉血氧分压、混合静脉血氧含量和混合静脉血氧饱和度 二氧化碳的监测PaCO2，TcPCO2，呼出气二氧化碳分压和二氧化碳产量，呼气末二氧化碳分压和浓度，二氧化碳波形图,78,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,气体交换功能的监测（2）有关气体交换常用指标的监测 肺泡气-动脉血氧分压差（A-aDO2或P（A-a）DO2） 肺泡气-动脉血二氧化碳分压差（P（A-a）DCO2）：V/Q失调或死腔通气，与肺内分流关系较小 动脉血氧分压与吸入氧浓度比值（PaO2/FiO2） 动脉血氧分压与肺泡氧分压比值（PaO2/PAO2）正常时应大于0.78 肺内分流量与心输出量比值反映肺内分流情况，正常值5生后头1h可达24，1w仍有10：心排出量，肺循环阻力，肺容量，萎缩气泡重新开放,79,气体代谢,血气分析与肺气体交换（1） PaO2：正常维持在6.6712kPa见于：通气或换气功能障碍，高海拔低大气压下，心内右向左分流PaCO2：正常为4.65.4kPa衡量肺泡通气的指标通气不足时升高,80,气体代谢,血气分析与肺气体交换（2） pH值：应维持7.25（7.22，2010欧洲版）若7.15，则可影响生理功能，如心肌收缩力，膈肌活动肺泡气-动脉血氧分压差（P（A-a）DO2，或A-aDO2）评价通气-血流的关系，评估右向左分流总量增加说明低氧血症由V/Q比例不均、心内或肺内分流或弥散功能不全所引起，正常者则提示单纯由通气不足引起新生儿存在轻度生理分流，A-aDO2正常值为3.33kPa（25mmHg）,81,气体代谢,血气分析与肺气体交换（3） 氧合指数（OI）OI = 平均气道压力（cmH2O）/导管后PaO2（mmHg）FiO2100临床意义OI25，死亡率达50%OI60，死亡率高达80%,82,临床意义,初步判断氧气输送和组织氧合状态动脉血氧分压（PaO2） 动脉血氧饱和度（SaO2） 动脉血氧含量（CaO2） P50 心搏出量和心脏指数 动脉-混合静脉血氧含量差（AVDO2） 氧摄取率 混合静脉血氧分压（PVO2）、氧饱和度（SVO2）和氧含量（CVO2）,83,初步判断氧交换效率肺泡气-动脉血氧分压差（A-aDO2） PaO2/ FiO2比值 动脉氧分压/肺泡氧分压（PaO2/ PAO2）比值 肺内分流量/心排出量（Qs/QT）比值,临床意义,84,初步判断肺泡二氧化碳通气量动脉血CO2分压（PaCO2） 生理无效腔容积与潮气容积比（VD/VT） 呼气末CO2分压（etCO2） 呼吸频率,临床意义,85,GA29ws，入院时败血症，伴多系统器官功能衰竭（7个系统）,氧气输送和组织氧合状态的监测 动脉血氧分压（PaO2）,动脉血氧饱和度（SaO2） 氧交换效率的监测 肺泡气-动脉血氧分压差（A-aDO2）, PaO2/ FiO2比值 肺泡二氧化碳通气量的监测 动脉血CO2分压（PaCO2）,呼吸频率,86,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,呼吸肌功能监测（1）最大吸气压和呼气压反映全部吸气肌和呼气肌强度有助于判断撤机能否成功能否完成有效咳嗽和排痰动作,87,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,呼吸肌功能的监测（2）跨膈压定义：通过带气囊双腔聚乙烯管在吸气相测出的胃内压与食道内压的差值反映膈肌收缩时产生的压力最大跨膈压功能残气位、气流阻断状态下，作最大吸气时所能产生的跨膈压最大值反映膈肌最大收缩时所能产生的最大压力膈肌疲劳时两者均明显下降，而在高肺容量时，仅最大跨膈压下降,88,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,呼吸肌功能的监测（3）膈肌张力-时间指数和膈肌限制时间了解膈肌的功能储备情况 膈肌肌电图频谱分析反映膈肌疲劳情况，如中位频率和高频与低频的比值下降,89,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,一般监测 通气功能的监测 呼吸动力学监测 气体交换功能监测 呼吸肌功能监测 血流动力学监测,90,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,血流动力学监测（1）肺毛细血管压（又称肺动脉关闭压）有助于判断肺水肿的原因：充血性心衰引起心源性肺水肿时不变：血管通透性致肺水肿时，如RDS指导临床治疗治疗呼衰时，肺毛细血管压：肺间质液体，对气体交换不利补充血容量：血压偏低，肺毛细血管压1kPa应用利尿剂：血压不降低，肺毛细血管压22.5kPa,91,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,血流动力学监测（2）心输出量应用PEEP时心输出量 混合静脉血气分析较好地反映组织器官的氧合情况机械通气时，应尽量维持混合静脉血氧分压4 kPa，或血氧饱和度60%70% 肺内血液分流率正常515为进行机械通气的指征,呼吸机治疗期间的呼吸功能监测,内容一般监测 通气功能的监测 呼吸动力学监测 气体交换功能的监测 呼吸肌功能的监测 血流动力学监测,临床意义初步判断机械通气参数是否合适动态了解患儿肺功能状态观察患儿自主呼吸作功程度病因提示初步预测疾病进展初步判断治疗效果指导撤机,92,GA27w, BW306gDuPage county, USA(2004/02/04),GA?BW 280g,USA,“全球最小婴儿（之一）出院了” 路透社, 2012年1月20日,出生胎龄24周出生体重 = 270g在暖箱中待了5个月出院时 2000g将持续监控体格与认知发育情况6年,Loyola University Medical Center in Chicago, USAGA26wBW243.8g (2004/12/22),97,目前抢救成功的最小胎龄早产儿,James Elgin Gill (born on 20 May 1987 in Ottawa, Canada) was the earliest prematu