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根据 PV曲线选择理想潮气量对急性肺损伤病人的临床意义 作者：王爱敏 作者单位：青岛大学医学院，山东 青岛 266021 【摘要】 目的 探讨使用呼吸机时不同潮气量对急性肺损伤病人血流动力学和肺机械力学参数、肺通气的影响。方法 采取自身对照法，用压力容积(PV)曲线下拐点+0.196 kPa确定呼气末正压(PEEP)后，再根据PV曲线的上拐点(VUIP)对应潮气量(Vt )分别给予16例急性肺损伤病人100%Vt、85%Vt和70%Vt ，以相同的分钟通气量和吸入氧浓度分别给予定容机械通气，监测肺机械力学和血流动力学参数、血气改变及PV曲线的变化。结果 与100%Vt组相比，85%Vt组、70%Vt组心率、CVP降低，差异有显著性(F=3.894、6.305,q=3.7844.978，P 0.05);而85%Vt组和70%Vt组比较差异无显著性(P 0.05)。3组PaO2、PaO2/FiO2 比较，85%Vt组最高，70%Vt组最低;3组PaCO2比较，70%Vt组最高，100%Vt组最低，差异有显著性(F=5.13853.770,q=3.4964.773，P 0.05)。与100%Vt组比较，85%Vt组和70%Vt组的PIP、Pm明显减少，Cst明显升高，差异均有显著性(F=13.26056.130，q=3.87910.072，P 0.05)。结论 以呼吸系统PV曲线的下拐点确定PEEP值，以上拐点压力对应的潮气量的85%调节潮气量符合个体化保护性通气策略，对改善肺的顺应性、降低肺病理性损伤效果较好。 【关键词】 呼吸窘迫综合征 成人 PV曲线 肺通气 潮气量 CHOOSING IDEAL TIDAL VOLUME BASED ON PRESSUREVOLUME CURVE: ITS CLINICAL SIGNIFICANCE FOR PATIENTS WITH ACUTE LUNG INJURYWANG AIMIN, SUN YUNBO, SHEN YI, et al(Nursing College of Qingdao University Medical College, Qingdao 266021, China) ABSTRACTObjectiveTo study the influence of different tidal volumes on hemodynamics,lung ventilation and pulmonary mechanics in patients with acute lung injury during mechanical ventilation.MethodsA selfcontrol study was done on 16 patients with acute lung injury. The VlIP+0.196 kPa of PV curve was used to determine PEEP. Three different humidity (100%Vt, 85% Vt and 70 %Vt) obtained according to the VUIP of PV curve were given to the patients, at the same time, changes of static compliance, hemodynamics and PV curve were monitored.ResultsCompared with 100%Vt group, the heart rate and CVP of 85%Vt and 70%Vt groups were significantly lower (F=3.894,6.305;q=3.784-4.978;P 0.05); There were no significant differences in heart rate and CVP between 85%Vt and 70%Vt groups. Of the three groups, 85%Vt group had the highest PaO2 and PaO2/FiO2 values, while 70%Vt group had the lowest PaO2 and PaO2/FiO2. Concerning PaCO2, 70%Vt group showed the highest value, while 100%Vt group showed the lowest, the difference was significant (F=5.138-53.770,q=3.496-4.773,P 0.05). The change of the peak airway pressure (PIP) and mean pressure (Pm) increased along with the increase of tidal volume (P 0.05). Compared with the 100%Vt group, PIP and Pm in 85%Vt and 70%Vt group decreased significantly, and Cst was increased significantly (F=13.260-56.130,q=3.879-10.072,P 0.05).ConclusionUsing VlIP+0.196 kPa of PV curve to decide PEEP data, and VUIP of PV curve to decide humidity, 85% humidity thus obtained is in accordance with individual protecting breathing strategy. The curative effect is the best for improving static compliance and decreasing the harm of lung injury. KEY WORDSrespiratory distress syndrome, adult; pressurevolume curve; pulmonary ventilation; tidal volume 机械通气治疗急性肺损伤由来已久，但是治愈率提高不明显。究其原因，机械通气对肺的再损伤是一个非常重要的因素1。机械通气在治疗急性肺损伤的同时也产生病理损害，即减少回心血量，降低心排血量，并影响颅脑静脉回流，降低肾灌注量等。临床及动物实验均已证实，潮气量(Vt)及呼气末正压(PEEP)选择不当均会加重肺的再损伤，诱发呼吸机相关的肺损伤2,3。而机械通气时选择合适的呼气末正压和潮气量，可以减少机械通气对肺的再损伤。目前，根据压力容积(PV)曲线选择合适的PEEP，为PEEP的确定找到了很好的途径，即PEEP的选择以等于或略高于曲线的下拐点为宜。但是，Vt的选择却有争议46。本文采用自身对照的方法，研究了不同潮气量对急性肺损伤病人心肺功能的影响，为选择理想Vt提供依据。现将结果报告如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 2003年9月2004年12月，青岛大学医学院附属医院ICU收治急性肺损伤病人16例，男11例，女5例;年龄2672岁，平均(53 18)岁。其中肺部炎症7例，多脏器功能损伤5例，复合外伤3例，急性胰腺炎1例。在病人纳入观察组时,诊断为急性肺损伤时间为 (4.8 2.1)d，PaO2为(8.83 2.07) kPa，吸入氧浓度(FiO2)为(57 20)%。16例均符合急性肺损伤的诊断标准7，能接受机械通气治疗，耐受镇静肌松剂，无严重心力衰竭、休克、气胸、胸廓外伤、颅内压增高等疾病。 1.2 研究方法 1.2.1 病人准备 病人取仰卧位，持续静脉泵入甲丙氨酯12 mg/h及潘库溴铵12 mg/h，使病人处于镇静、肌肉松弛状态，达到Ramsay镇静分级的46级，肌力级8。监护仪(1500型，Spacelab公司)持续监测病人的心电图(ECG)、心率(HR)、平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)。气管插管接Servo 300A呼吸机，容量控制通气。 1.2.2 准静态PV曲线测定 所有病人在接受机械通气支持后应用低流速法9测定PV曲线，并计算出系统静态顺应性(Cst)。从300A呼吸机上获取气道峰值压(PIP)、平均气道压(Pm)值，保持吸气峰压(PIP) 3.43 kPa。以PV曲线的下拐点(Pinf)+0.196 kPa确定PEEP值。使用AVLCOMPACT 3型血气分析仪获取动脉血气pH值(pHa)、氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)。给予容量控制通气，恒流量( 10 L/min)，潮气量15 mL/kg，呼吸频率5 min-1，吸气时间占呼吸时间的80%，吸气暂停时间为0，气道压力高限设置为4.41 kPa。记录肺的PV曲线为准静态曲线。 1.2.3 监测参数 血流动力学参数：HR、MAP、CVP。 肺机械力学参数:PIP、Pm、Cst。气体交换和氧代谢参数：pHa、PaO2、PaCO2、PaO2/FiO2。 1.2.4 试验观察 采用自身对照的方法，根据病人的潮气量上拐点(VUIP)对应的潮气量在不同的时间分别给予100%Vt、85%Vt和70%Vt ，维持24 h后采集HR、MAP、Cst等监测数据，并观察PV曲线的变化。 1.3 统计学处理 结果以 s表示。多组间比较采用随机区组方差分析。 2 结 果 2.1 PEEP和潮气量的范围 本文16例病人PV曲线均存在上下拐点，PEEP值为(0.79 0.31)kPa，测定时间34 min。在确定PEEP之后，本文100%Vt组、85%Vt组和70%Vt组潮气量分别为(8.1 1.9)、(7.3 1.4)、(6.1 1.2)mL/kg。 2.2 不同潮气量对血流动力学指标的影响 与100%Vt组比较，85%Vt组和70%Vt组的HR降低，差异有显著性;而85%Vt组和70%Vt组的HR相比较，差异无显著性。3组MAP差异无显著性。100%Vt组CVP高于85%Vt组和70%Vt组，差异有显著性;而85%Vt组和70%Vt组CVP差异无显著性。见表1。表1 不同潮气量对血流动力学参数影响 2.3 不同潮气量对肺通气和换气的影响 各组的pH值比较，差异无显著性。各组PaO2、PaO2/FiO2 比较， 85%Vt组最高，70%Vt组最低;各组PaCO2比较，70%Vt组最高，100%Vt组最低，差异有显著性。见表2。 表2 潮气量改变对通气和换气功能影响 2.4 不同潮气量对肺机械力学参数的影响 与100%Vt组比较，85%Vt组和70%Vt组的PIP、Pm明显减少，差异有显著性;而85%Vt组和70%Vt组的PIP、Pm相比较，差异无显著性。70%Vt组Cst值相对较低，而85%Vt组Cst值最大,差 表3 潮气量改变对肺力学特征影响 3 讨 论 获得足够的氧合，避免肺泡过度膨胀和肺泡反复塌陷、复张所致的肺损伤，提高肺的顺应性，以及避免对病人血流动力学相关参数产生不良影响，是应用机械通气进行呼吸支持的根本目标,是选择最佳PEEP和Vt的金标准10,11。人的呼吸PV曲线表现为 S 形， S 曲线的左下方转折点,称为低位转折点(LIP);此点是大量肺泡扩张的转折点，当应用的PEEP水平接近该点压力时，大量的肺泡在呼气末将扩张。因此，目前许多学者以此点作为选择最佳PEEP的依据。曲线右上方的转折点称为高位转折点(UIP)，此点提示当潮气量超过该点的容量时，大部分的肺泡将过度扩张，顺应性将下降。呼吸系统静态PV曲线在个体化选择Vt和PEEP中具有重要的价值12,13。 3.1 不同潮气量对病人血流动力学参数的影响 呼吸机治疗中潮气量对血流动力学参数的影响，主要通过胸内压的变化和肺血管阻力的改变而实现。正压通气增加了胸内平均压，减少了心脏的前后负荷。但呼吸机治疗中对血流动力学参数的影响也和肺容积有关，当肺容量接近肺功能残气量时肺血管阻力最小。本文结果表明，当PEEP恒定，潮气量由70%Vt增加到85%Vt时,血液循环系统的各项指标无显著改变，但是当潮气量为100%Vt时，则对血液循环系统有影响，提示在一定范围内，虽然较高的潮气量可以升高胸腔内压,使静脉回流减少，但外周静脉压力增加和心脏变频变力作用可进行有效代偿14;当潮气量水平过高,机体可能无法代偿静脉回流减少，使回心血量减少，HR和CVP发生变化。本文结果显示，在实施100%Vt的潮气量时，部分病人出现心率增快和中心静脉压升高，提示其对血流动力学参数有一定影响。85%Vt和70%Vt的潮气量对病人的血液循环系统影响较小，是比较合理的潮气量。 3.2 不同潮气量对病人肺通气和换气功能的影响 急性肺损伤早期，由于肺表面活性物质减少和功能异常，肺毛细血管通透性增加，病人存在广泛的肺不张和肺水肿，仅约20%30%的肺泡能参与通气14。小潮气量通气可避免肺泡过度膨胀引起的呼吸机相关肺损伤，是肺保护性通气策略之一。但由于小潮气量通气可以使大量肺泡塌陷，肺泡随呼吸周期性的闭合与开放产生的剪切力也会加重肺损伤。本文结果亦显示了小潮气量通气在肺通气方面具有负面影响。为避免机械通气诱导肺损伤应采取小潮气量，但潮气量减少可能导致CO2潴留，发生高碳酸血症。高碳酸血症对机体的危害除CO2潴留本身的作用外，还可通过降低肺泡氧分压导致低氧血症对机体产生损害。但是，机械通气时因通气不足导致的低氧血症相当程度上已由氧疗所纠正，因PaCO2增高所引起的低氧血症可通过氧疗而避免，因此，氧疗在一定程度上去除了高碳酸血症的后顾之忧。 PaO2/FiO2是PEEP和潮气量对CI、PaO2和通气血流比共同作用的结果。PaO2/FiO2 300提示弥散障碍、通气血流比例失调或存在动静脉分流。本文结果表明，PEEP恒定，潮气量过低或过高，PaO2/FiO2均呈降低趋势，提示较高水平潮气量可明显降低CI，PaO2的提高无法抵消其对循环功能的影响，使PaO2/FiO2减少;相反，较低水平潮气量虽然无降低心排血量的副作用,但可能无法充分复张塌陷肺泡，不能显著改善低氧血症和通气血流比例失调，PaO2改善不明显，使PaO2/FiO2比值降低。潮气量为85%Vt时，PaO2和PaO2/FiO2比值呈升高趋势，表明潮气量对呼吸和循环功能的影响达到最佳平衡点。 3.