PEEP与其临床应用

PEEP及其临床应用 PEEP的概述 PEEP的应用 PEEPi的相关知识 临床监测及最佳PEEP PEEP与ARDS OpenLung PEEP概念 呼气末正压 Positiveendexpiratorypressure 也叫做外源性呼气末正压 PEEPe 在呼气末期将气道压力维持在高于大气压的水平 称之为呼气末正压 Positiveendexpiratorypressure PEEP PEEP装置 呼吸机产生PEEP的基本装置是持续气流和PEEP阀 后者是目前的主流普通机械阀阻力较大 稳定性差 与呼气流量关系密切 已趋于淘汰电磁阀和电子阀是目前的标配 与呼气流量基本无关反馈型自动调节的电磁阀 其特点是在吸气期和呼气早期PEEP压力为0 或接近0 以降低平台压 防止和减轻机械通气对循环功能的抑制 降低呼气阻力 静态PEEP与动态PEEP 由于肺部病变的不均异性和时间常数不同 不同肺区PEEPi的水平是不一样的静态PEEPi 反映的是呼气末不同肺区气体分布平衡和压力平均后的PEEPi 即PEEPi的平均水平动态PEEPi 反映的是PEEPi的最小值 PEEP和CPAP PEEP和CPAP 肺泡复张肺泡过度扩张 气压伤 改善PaO2心输出量减少 氧输送减少 保护肺免受通气机损伤吸气肌用力减少减少吸气功脑血流灌注减少改善肺顺应性增加颅内压及中心静脉压支撑稳定胸壁右心室后负荷增大驱动远端气道分泌物辅助左心室 利 弊 PEEP利与弊 PEEP禁忌症 相对低血容量近期肺手术颅内压增高肺泡充气过度单侧肺部疾病 绝对未经处理的严重气胸张力性气胸 PEEPe与PEEPi PEEPe ExternalPEEP 呼吸机设置的PEEPPEEPi IntrinsicPEEP 内源性PEEP 也称为auto PEEP 呼气尚未达到静态肺的弛张容积即被下次吸气中断 使呼气末肺容积大于预计的功能残气量 FRC 而产生动态肺过度充气 dynamichyperinflation DH 呼气末Palv不再为零 而是正值 TotalPEEP PEEPt 实际PEEP 应该是PEEPe和PEEPi的综合作用结果 不能简单理解为PEEPt PEEPe PEEPi PEEP的应用 一低氧血症尤其是ARDS患者单靠提高FiO2氧合改善不大 加用PEEP的作用 1 提高肺的顺应性2 防止肺泡萎陷3 减少肺内分流 增加气体弥散 提高PaO2 PEEP的应用 二 COPD患者加用PEEP的作用 1 适当的PEEP可支撑小气道 防止呼气时在小气道塌陷 形成 活瓣 作用 利于CO2排出2 减少呼吸肌克服PEEPi的作功 对抗PEEPi PEEP的应用 三 肺水肿加用PEEP的作用 1 增加肺的顺应性 改善通气和氧合状态 2 使肺泡内压力增高 减少肺毛细血管渗出 促进血管外液吸收 有利于水肿 炎症的消退 PEEP的应用 四 大手术后预防肺不张对大手术尤其是全麻病人PEEP可以维持肺泡膨胀 避免术中所用高浓度氧气吸收和微小痰栓阻塞引起的肺不张 临床PEEP常用调节范围 1 1 5cmH2O预防性应用PEEP 维持肺泡膨胀 增加功能残气量2 5 20cmH2O适用于升高氧浓度至60 仍不能使PaO2保持在60mmHg以上者3 20cmH2O适用于治疗困难的低氧血症 对循环影响较大 应注意使用时间 PEEPi PEEPi IntrinsicPEEP 内源性PEEP 也称为auto PEEP 呼气尚未达到静态肺的弛张容积即被下次吸气中断 使呼气末肺容积大于预计的功能残气量 FRC 而产生动态肺过度充气 dynamichyperinflation DH 呼气末Palv不再为零 而是正值 PEEPi的影响因素 小气道气流受限 气道阻力增加 在单位时间内呼出气体减少 导致呼气末肺容积高于FRC通气量过大 呼气时间不足 高呼吸频率呼吸肌肉的作用 呼气气流受限 呼气时间不足 PEEPi的测定 呼气末气道闭合法呼吸系统静态的PEEPi气道开口处压力和流速同步记录法最小 动态 PEEPi食管气囊法 大注射器法吸气阻断法持续气流法测定注意事项充分镇静 肌松 最好为近口端压力和流速监测 注意干扰因素 如明显腹胀 P V曲线的测定方法 测定第一拐点 LIP 二拐点 UIP VCV时静态测定第一 二拐点 以便设置最佳PEEP和设定避免气压伤或高容积伤 方法a 使用肌松剂 b 频率6 8次 分 吸 比 1 2 c 潮气量为0 8升 次 发现B点 即笫一拐点LIP 呈似平坦状 是压力增加但潮气量增加甚少或基本未增加 此为内源性PEEP PEEPi 在B点处压力再加上2 4cmH2O为最佳PEEP值 然后观察A点 即笫二拐点UIP 在此点压力再增加但潮气量增加甚少 即为肺过度扩张点 故各通气参数应选择低于B点 UIP 时的理想气道压力 潮气量等参数 PEEPi对吸气触发功耗的影响 无内源性PEEP 内源性PEEP 内源性PEEP 外源性PEEP PEEPi对肺的影响 PEEPi的临床意义 控制通气时PEEPi的临床意义 1 呼气末正压影响回心血量 使心输出量减少2 肺泡压增高 使气压伤的危险性增加辅助通气时PEEPi的临床意义 1 DPH改变了吸气肌的形态 使吸气肌开始收缩时处于长度 张力比的不利状态 减少了吸气肌的工作效率和收缩力2 PEEPi作为吸气阀值负荷 必须靠吸气肌收缩来抵消以便在中心气道产生负压 才能触发机械呼吸或产生吸气流量 所以PEEPi的存在增加触发功 PEEPi的临床意义 PEEPi对定容型通气的影响 使气道峰压和平台压增高 但潮气量不变PEEPi对定压型通气的不同影响 峰压维持不变 但潮气量减少 PEEPi的监测 流速 时间曲线 Inspiration Expiration Time sec Flow L min PEEPi的监测 流速 容积环 Inspiration Expiration Volume ml Flow L min Doesnotreturntobaseline NormalAbnormal PEEPi的临床监测 PEEPi的临床监测 Inspiration Expiration Time sec Flow L min PEEPi的临床监测 患者出现吸气负荷增大的征象 如 三凹征 等 以及由此产生的人机的不协调 患者的吸气努力并非每次都能触发呼吸呼吸机检测示呼气末有持续的气流下一次吸气开始时呼气 喘鸣音 仍在进行低血压难以用循环系统疾病来解释通气效果下降呼气末有持续呼气气流 呼气的最后部分突然被吸气中断压力控制通气时潮气量或每分通气量下降不能用呼吸系统顺应性下降解释的平台压升高容量控制通气时气道压力升高 auto PEEP分型 auto PEEP伴有DPH和气流受限auto PEEP伴有DPH但没有流量受限auto PEEP不伴有DPH PEEPi的处理 呼吸机方面减少呼吸频率缩短吸气时间增加吸气流速除去吸气暂停减少潮气量适当加用PEEP 病人方面降低患者通气需求应用支气管扩张剂吸引分泌物增加ETT口径 最佳PEEP 最佳PEEP的测量方法 P V曲线法呼气末气道闭合法PEEP滴定法 依据氧合 胸部CT 肺顺应性 测定第一拐点 LIP 二拐点 UIP VCV时静态测定第一 二拐点 以便设置最佳PEEP和设定避免气压伤或高容积伤 方法a 使用肌松剂 b 频率6 8次 分 吸 比 1 2 c 潮气量为0 8升 次 发现B点 即笫一拐点LIP 呈似平坦状 是压力增加但潮气量增加甚少或基本未增加 此为内源性PEEP PEEPi 在B点处压力再加上2 4cmH2O为最佳PEEP值 然后观察A点 即笫二拐点UIP 在此点压力再增加但潮气量增加甚少 即为肺过度扩张点 故各通气参数应选择低于B点 UIP 时的理想气道压力 潮气量等参数 关于最佳PEEP 最佳氧合状态最大氧运输量 DO2 最佳的顺应性最低肺血管阻力最低QS QT达到上述要求的最小PEEP ARDS与PEEP 广泛的肺泡和肺间质高蛋白性水肿 肺出血 肺不张及大量炎性细胞浸润 提示ARDS存在广泛肺泡塌陷和水肿胸部CT扫描 结果显示大量肺泡塌陷 参与通气的肺泡仅占肺容积的20 30 表明ARDS的肺是小肺 smalllung 或婴儿肺 babylung 一 ARDS病理生理改变的基础 正常肺泡 毛细血管结构 肺泡毛细血管膜 间质部 毛细血管 肺泡 早期间质轻度水肿 间质水肿期 实变肺泡 肺泡塌陷是低氧血症难以纠正的重要原因 Cattionic等认为重度ARDS患者若不实施肺复张 当塌陷肺泡占到全肺组织的55 6 时 吸入氧浓度 FiO2 即使为100 动脉血氧分压 PaO2 也只有100mmHg PaO2 FiO2 100 实施肺复张手法可使塌陷的肺泡明显减少到全肺组织的11 7 PaO2明显升高 顽固性低氧血症 肺复张手法 复张塌陷肺泡 降低肺内分流 改善低氧血症 肺泡表面活性物质丢失 肺泡塌陷与复张 塌陷的肺泡再次复张时 巨大的剪切力作用于细支气管和肺泡 从而导致细支气管和肺泡损伤 使肺损伤加重 可导致肺组织炎性细胞活化 导致炎症介质大量释放 炎症性损伤的加重最终导致肺损伤恶化 氧合指数明显降低肺泡塌陷不仅有助于细菌等微生物在局部滋生 同时导致细支气管和肺泡引流障碍使塌陷区域易于发生感染 ARDS肺组织病变特点 A肺实变区 B正常肺组织区 婴儿肺 C肺萎陷区 肺过度充气 肺容积伤 肺组织周期性扩张和陷闭 肺萎陷伤 MoloneyED etal BrJAnaesth 2004 92 261 270 肺过度充气 肺容积伤 ARDS病理改变 双肺弥漫性病变重力依赖性前部 正常肺组织约30 无需机械通气中部 陷闭肺组织20 30 需要机械通气后部 实变肺组织30 40 不能机械通气 ARDS和肺水肿的区别 项目ARDS肺水肿肺泡毛细血管膜损伤完整肺泡含气量无或非常少大量痰液无或少量大量泡沫痰肺底部湿罗音无或少量大量影像学改变弥漫 均匀向心性 肺内型和肺外型ARDS 肺外型 间质性肺炎导致的 以间质性肺水肿为主 肺开放策略效果好肺内型 广泛大叶性肺炎导致的 肺泡体积正常 但含大量的血浆和细胞成分 肺开放策略效果差 早期急性渗出性改变 肺泡内液体较少 且以水分为主 开放性通气效果好病变持续时间延长 肺泡内液体成分改变 开放性通气效果差 PEEP和VALI的关系 对呼吸机相关性肺损伤 VALI 的发病机理的认识经历了气压伤 容积伤和萎陷伤的过程ARDS肺损伤区域存在异质性 在应用PEEP的时候 可能存在使相对正常的肺泡过度膨胀 陷闭肺泡反复开启闭合产生剪切力等损伤 最终出现VALI充分复张塌陷肺泡后应用适当水平PEEP防止呼气末肺泡塌陷在塌陷肺泡复张和避免肺泡过度膨胀之间寻求平衡 才能使PEEP确立其在ARDS治疗中的恰当地位 二 ARDS机械通气中PEEP的选择 首选 最佳PEEP 及定压通气策略 中等水平PEEP重症患者可选择高水平PEEP及开放性通气策略皆应早期慢性化 好转 加重皆应降低PEEP注意综合通气治疗低水平PEEP治疗基本无效 长时间维持对撤机不利 二 PEEP的选择 该方法首先以低流速法描记压力 容积曲线 以目测法或双向直线回归法测定低位转折点压力 Pinf 以作为设置PEEP的依据 Pinf 2cmH2O 低位转折点法 根据肺的弹性力学特征 特别是根据塌陷肺泡复张的特征来指导PEEP选择 显然比较符合ARDS的病理生理改变 二 PEEP的选择 FiO2 PEEP递增法 首先需设定机械通气的氧合目标 一般为PaO255 8OmmHg 或动脉血氧饱和度 SaO2 88 95 然后交替提高PEEP和FiO2的水平 以达到氧合目标的PEEP水平为适当的PEEP在临床上最为常用 但是该方法依赖氧合障碍的严重程度和维持氧合目标来设置PEEP 当患者所需FiO2越高 设置的PEEP水平也越高 二 PEEP的选择 平台压 Pplat 法 平台压 Pplat 法 依据动态观察Pplat的变化选择最佳PEEP 原则上Pplat增加值 PEEP调节增加值即可进一步调节PEEP直至Pplat增加值 PEEP调节增加值 然后降低1 2cmH2O即可 顺应性法 依据床边测定的肺顺应性来设定PEEP 即获得最大顺应性所需的PEEP水平在充分肺复张的基础上 首先设定较高的PEEP水平 如2OcmH2O 然后逐步缓慢降低PEEP水平 同时观察每次PEEP调整后的肺动态顺应性变化 直到肺动态顺应性突然下降 然后重新肺复张后将PEEP水平调至肺动态顺应性突然下降前的水平 二 PEEP的选择 胸部CT导向的PEEP递减法 胸部CT扫描是反映塌陷肺泡是否复张最为可靠方法 根据胸部CT扫描选择PEEP被认为是最佳PEEP选择的金标准方法 先进行充分肺复张后 使塌陷肺泡充分复张 塌陷肺泡5 此时PEEP为肺泡重新开始塌陷的临界值 该PEEP 2cmH2O 即为最佳PEEP 二 PEEP的选择 最佳氧合法 以保持最佳氧合为导向的PEEP选择方法方法 首先实施充分的肺复张 肺复张充分的标准是实施肺复张手法后氧合指数 PaO2 FiO2 400mmHg 或2次肺复张后PaO2 FiO2的变化5 提示肺泡重新塌陷 然后重新肺复张后将PEEP水平调至PaO2 FiO25 此时PEEP 2cmH2O即为最佳PEEP 二 PEEP的选择 三 PEEP选择方法对ARDS预后的影响 尽管PEEP选择的方法很多 但从对ARDS患者预后的影响角度来看 肺静态压力 容积曲线低位转折点压力选择PEEP是值得推荐的 Ranieri等研究结果也显示以低位转折点法选择PEEP可改善肺泡中炎性细胞的激活 遏制炎症介质的释放 四 PEEP的双刃剑效应 塌陷肺泡的复张是压力依赖性 PEEP水平不足可导致肺泡持续或周期性塌陷 不但可导致顽固性低氧血症 而且部分可复张的肺泡周期性塌陷开放而产生剪切力 会导致或加重呼吸机相关性肺损伤在塌陷肺泡复张和避免肺泡过度膨胀之间寻求平衡 才能使PEEP发挥其在ARDS治疗中的重要地位 PEEP AECOPD Asthma 加用适当水平的PEEPe可以降低患者的气道与肺泡之间的压差 从而减少患者的吸气负荷 降低呼吸功耗 改善人机协调性控制通气时PEEPe一般不超过PEEPi的80 否则会加重DPH临床可采用呼气阻断法 expirationhold 测量静态PEEPi临床也可常采用以下方法进行设定 在定容通气条件下从低水平开始逐渐地增加PEEPe 同时监测平台压 以不引起平台压明显升高的最大PEEPe为宜应注意的是由于重症支气管哮喘机械通气患者DPH变化很大 PEEPi时刻可能都在改变 PEEPe选择更应谨慎 临床常规PEEPe 6cmH2O PEEPinPneumothorax 高危因素 肺大疱病毒性肺炎COPD脓胸重症支气管哮喘肺复张 PEEPinPneumothorax 尽快建立胸腔闭式引流建议应用PCV PSIMV低水平PEEP 4cmH2O 早期必要时镇静 肌松 肺复张 OpenLung 开放肺的基本概念 开放肺是指在限定时间内通过维持高于常规通气的压力或容量使得陷闭状态的肺泡重新开放 从而达到改善氧合 减轻肺损伤的目的 开放肺的目的 OpentheLung通过开放肺手法 recruitmentmaneuver 开放陷闭的肺泡KeeptheLungOpen设置适当的PEEP维持肺泡在开放状态 实施开放肺的必要性 传统的小潮气量肺保护性通气过程中仍然存在大量陷闭的肺泡肺泡周期性的开放和陷闭导致的剪切力进一步加重肺损伤为保证足够氧合而经常采用的高浓度吸氧进一步加重了肺泡的陷闭临床通常采用的经验性设置PEEP的方法 往往无法达到最佳PEEP水平 导致无法维持肺泡开放或加重血液动力学的不良影响 开放肺的适用对象 ALI ARDS术后肺不张 开放肺的禁忌证 血液动力学障碍肺大疱气胸颅内压增高 开放肺的生理学基础 常用开放肺的手法 持续气道正压法PEEP递增法高水平压力控制法 PCV 持续气道正压法 以CPAP或BIPAP模式调节气道正压30 40cmH2O 维持20 50秒设置吸气压在30 40cmH2O 按住吸气保持20 50秒 PEEP递增法 保持吸气压与PEEP差值不变 每30秒递增PEEP5cmH2O 直到PEEP达35cmH2O 维持30秒 随后PEEP每30秒递减5cmH2O 高水平压力控制法 PCV 动物实验证实PCV法对血液动力学的影响相对较小 操作简单 单纯增加PEEP而不进行开放肺操作 氧合指数并没有明显改善有效的开放肺操作可以使氧合指数明显提高开放肺操作后如不能选择合适的PEEP水平 改善氧合的作用很快会消失 关键在于选择最佳的PEEP使肺泡维持在开放状态 开放肺后的处理 开放肺效果的评价 高分辨率CT测定肺组织密度有一定价值 但临床应用局限性较大临床常用PaO2 氧合指数等作为监测指标 使用方便 但相关性差通过实时监测动态顺应性和VTCO2改变 提高评价的准确性 20 40 60 80 100 Pressure cmH2O 10 20 30 40 60 50 TotalLungCapacity R 22 R 81 R 100 R 93 0 0 R 0 R 59 FromPelosietalAJRCCM2001 影响开放肺效果的因素 ARDS的病因 原发性ARDS或继发性ARDS ARDS病情的严重程度ARDS的病程开放肺后PEEP的设置 开放肺的并发症 严格掌握指征选择的患者大部分可以较好的耐受开放肺 PCV相对有更好的耐受性 由于开放肺过程中需要应用较高的压力 故有造成气压伤和影响血液动力学的可能开放肺在使陷闭肺泡开放的同时 较高的平均气道压也不可避免的使部分正常肺泡过度膨胀 OpenLungTool的优势 正确评价可复张潜力通过实时监测动态顺应性和VtCO2 准确确定肺泡打开和关闭的压力实时反映患者对每一步复张操作的反应详细的数据记录 便于回顾对比 保证了操作的可重复性 评价可复张潜力 在实行开放肺操作时 必须评价患者肺可复张的潜力对于可复张潜力较大的患者开放肺效果较好 而对于可复张潜力小的患者应用高水平的PEEP 则反而弊大于利PEEP增加而Cdyn和VTCO2变化幅度很小甚至降低提示可复张潜力较小 动态顺应性 Cdyni 的临床应用 与氧合指标相比 动态顺应性的改变与肺泡陷闭区变化之间的相关性更好实时监测和记录动态顺应性的变化 在游标的帮助下可以回顾和评估肺的机械力学改变 VTCO2的临床应用 VTCO2随复张压力的提高而增加 当大部分肺泡均已开放以后 进一步提高压力 将使肺泡过度充气 同时减少肺循环血量 加重通气 血流比例失调 使VTCO2下降呼出气CO2浓度由肺泡通气量 心输出量和机体代谢情况决定 ReprintfromS H B hmetal 开放肺的步骤 1 开放肺工具使用前准备2 检查病人血容量和血流动力学 以保证顺利的执行肺复张3 升高PEEP到预定水平4 升高 高于PEEP的压力 直到动态顺应性突然下降 找到肺泡打开的压力5 降低 高于PEEP的压力 直到初始水平6 PEEP滴定 直到动态顺应性突然下降 找到肺泡闭合的压力7 利用刚才得到的设定复张肺 如能耐受 过程可持续1 2分钟8 设置PEEP到高于 肺泡闭合的压力 9 实时监测Cdyn和VTCO2变化 如出现明显下降 或者进行了吸痰 断开通气回路等操作后 必须重新执行肺复张 开放肺的步骤 1 给予病人适当的镇静 和 或肌松 病人无自主呼吸 2 开放肺工具使用前准备 选择压力控制模式初始设置 PressureabovePEEP 设置依据 6ml kg RR15 PEEP5 8cmH20 O2 80 100 设置报警上下限压力上限60 70cmH2OPEEP上限30cmH2O 80 1 1 MariniJJ Gattinoni