呼吸力学监测的临床应用

关于呼吸力学监测的临床应用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)…第2页,共70页，2024年2月25日，星期天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time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat1 0.5 0.5 0 25 202 0.5 0.5 0 45 40究竟出了什么问题?第3页,共70页，2024年2月25日，星期天顺应性第4页,共70页，2024年2月25日，星期天顺应性C=V/PPVttVtPplat–PEEPPIP–PEEP第5页,共70页，2024年2月25日，星期天呼吸系统顺应性动态顺应性

Crs,dyn=静态顺应性

Crs,st=第6页,共70页，2024年2月25日，星期天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第7页,共70页，2024年2月25日，星期天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第8页,共70页，2024年2月25日，星期天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,膈肌抬高第9页,共70页，2024年2月25日，星期天气道阻力第10页,共70页，2024年2月25日，星期天阻力R=P/flowPinPoutflowR第11页,共70页，2024年2月25日，星期天吸气阻力PIPPplat第12页,共70页，2024年2月25日，星期天吸气阻力Raw=第13页,共70页，2024年2月25日，星期天吸气阻力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第14页,共70页，2024年2月25日，星期天气道阻力新生儿 30-50mmHg/L/sec婴儿 20-30mmHg/L/sec儿童 20mmHg/L/sec成人 2-4mmHg/L/sec第15页,共70页，2024年2月25日，星期天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)异物肿瘤所致狭窄第16页,共70页，2024年2月25日，星期天呼吸力学监测的意义没有自主呼吸的患者应用定容通气time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat1 0.5 0.5 0 25 202 0.5 0.5 0 45 40Raw

(Ppeak-Pplat)Crs,st

1/(Pplat-PEEP)第17页,共70页，2024年2月25日，星期天病例1ZBQ,F/52岁,C761332,入院日2004/07/21既往史:高血压x3年,130/110mmHgAML-M5x1+年,13程化疗主诉:发热腹痛x3天2004-07-17:WCC1.3,Hb83,plt372004-07-18:BT40

C,右下腹疼痛,头孢哌酮治疗无效第18页,共70页，2024年2月25日，星期天病例12004-07-20: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,plt13Tx:GCSF 300gihqd亚胺培南 0.5gmivq8hIVIG 10givdripqd第19页,共70页，2024年2月25日，星期天病例12004-07-22定向力障碍,发热CT:右额叶小面积高密度影超声:腹水2004-07-25ABG:7.265/73.9/71.4 气管插管及机械通气DA6g/kg/min2004-07-26昏迷抽搐ABG:7.379/60.6/169HR140,BP110/70(NE6–10g/min,DA3–16g/kg/min)第20页,共70页，2024年2月25日，星期天病例12004-07-30Vt400,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ABG7.26–7.29/71.1–63.2/60.9–82.7CBC: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第21页,共70页，2024年2月25日，星期天病例12004-07-31:收入ICUVt250,inspiratoryflow30,FiO21.0,PEEP5RR40,PIP63,Pplat20PEEPionZEEP9ABG7.138/89.7/69.2/29.1E1VTM2BP80/40(DA10g/kg/min)O/E:双肺轻度喘鸣音,呼气相延长第22页,共70页，2024年2月25日，星期天病例1初步诊断Raw明显升高,顺应性降低Raw70–90,Crs15Tx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,f15NE0.08g/kg/min结果RR15(没有自主触发)BP100–110/60–70,UO70–80ml/hrABG7.086/108/65.1/31.0支气管痉挛?无显著效果第23页,共70页，2024年2月25日，星期天病例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第24页,共70页，2024年2月25日，星期天病例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第25页,共70页，2024年2月25日，星期天病例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第26页,共70页，2024年2月25日，星期天病例2YJC,M/58岁,C812258,入院日2004/07/272003/12 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第27页,共70页，2024年2月25日，星期天病例207/12 呼吸困难及发热ABG:7.47/48/186(FiO20.45)07/15 CT: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07/27 T管(3lpm)x24小时ABG:7.327/69.9/110第28页,共70页，2024年2月25日，星期天病例2PIP34Pplat10PEEP5Time(sec)Pressure(cmH2O)Raw=(PIP–Plat)/Flow =(34–10)/0.75 =32cmH2Osec/LCrs =Vt/(Pplat–PEEP) =300/(10–5) =60mL/cmH2O第29页,共70页，2024年2月25日，星期天病例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?第30页,共70页，2024年2月25日，星期天病例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第31页,共70页，2024年2月25日，星期天气管插管导致的压力差Flowrate=0.75L/secDeltaP= 272.36xe-0.5396*

ETTIDFor6.5#ETTDeltaP=8.17cmH2O第32页,共70页，2024年2月25日，星期天气管插管导致的附加阻力Flowrate=0.75L/secResistance= 363.42xe-0.5396*

ETTIDFor6.5#ETTResistance=10.9cmH2Osec/L第33页,共70页，2024年2月25日，星期天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第34页,共70页，2024年2月25日，星期天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ABG07/28 7.466/43.2/96 (FiO20.37)07/29 7.512/40.9/87.9 (FiO20.37)07/30 7.458/46.3/109 (FiO20.37)第35页,共70页，2024年2月25日，星期天病例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第36页,共70页，2024年2月25日，星期天时间常数第37页,共70页，2024年2月25日，星期天时间常数()=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第38页,共70页，2024年2月25日，星期天时间常数()Time/Tau吸气相呼气相Pressure第39页,共70页，2024年2月25日，星期天时间常数()PA(t)=(Pplat-PEEP)e-kte=2.718k=1/=1/(RxC)V(t)=Vtxe-kte=2.718k=1/=1/(RxC)第40页,共70页，2024年2月25日，星期天时间常数()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%第41页,共70页，2024年2月25日，星期天时间常数()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第42页,共70页，2024年2月25日，星期天为何需要设置吸气末暂停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighPENDELLUFTduringthePlateauPhase第43页,共70页，2024年2月25日，星期天为何需要设置吸气末暂停PressureFlowPeakPlateauPEEPinspirationexpirationCompliancelowhighNoPENDELLUFTbecauseofconstantflowflow第44页,共70页，2024年2月25日，星期天时间常数与呼吸模式AdaptiveSupportVentilationAutomaticclosed-loopcontrolsystemonexpiratorytriggersensitivity第45页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoASV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%)IBW>15kg %MinVolxIBW/1000IBW<15kg %MinVolxIBW/500 第46页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileo分钟通气量相同时的不同呼吸形式RRVT第47页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoASV的安全范围参数最低限最高限吸气压力PEEP+5cmH2OPHIGH–10cmH2O潮气量4.4ml/kgBWt(2xVD)22ml/kgBWt(10xVD)指令通气频率固定界限5bpm60bpm可调界限IBW>15kg22x%MinVol/100IBW<15kg45x%MinVol/100吸气时间RCexpor0.5sec2xRCexpor3sec呼气时间2xRCexp12secI:E比1:41:1第48页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoRRVT固定MV目标RR目标VT安全范围安全范围第49页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(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安全范围第50页,共70页，2024年2月25日，星期天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最低第51页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoOtisAB,FennWO,RahnH.Mechanicsofbreathinginman.JApplPhysiol1950;2:592-607WOBf弹性阻力总计最适呼吸频率第52页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileo最适呼吸形式的计算(Otis公式)2

2RCeMV–fxVDVD1+4

2RCe–1f=RCe expiratorytimeconstantMV minuteventilationf totalrespiratoryrateVD deadspaceOtisAB,FennWO,RahnH.Mechanicsofbreathinginman.JApplPhysiol1950;2:592-607第53页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(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:预先设置第54页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileo预先设置监测参数ASV输出%MinVolTI(sec)MandatoryRate(bpm)PHIGH–Alarm(cmH2O)TE(sec)TI(sec)BodyWeight(kg)TotalRate(bpm)PControl,PSupport(cmH2O)VTinsp(ml)RCexp(sec)V/P(ml/cmH2O)第55页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoRRVT设定MV目标RR

指令通气频率

指令通气频率最适呼吸形式的实现第56页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoRRVT设定MV目标VT

吸气压力

吸气压力最适呼吸形式的实现第57页,共70页，2024年2月25日，星期天AdaptiveSupportVentilation(ASV)–HamiltonGalileoRRVT设定MV目标RR目标VT

吸气压力指令通气频率

吸气压力指令通气频率

吸气压力指令通气频率

吸气压力指令通气频率最适呼吸形式的实现第58页,共70页，2024年2月25日，星期天呼气触发灵敏度VentilatorETSFixedETSSiemens3005%Bird840025%Star25%or4lpmEvita425%(Adult)6%(Paediatric)Bear100025%AdjustableETSGalileo10–40%NPB8401–45%Servoi1–40%CardiopulmonaryVenturi5–80%第59页,共70页，2024年2月25日，星期天呼气触发灵敏度吸气峰流量25%15%45%Tinsp第60页,共70页，2024年2月25日，星期天呼气触发灵敏度的影响ETS40%ETS5%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

12.6ChiumelloD,PelosiP,TacconeP,etal.Effectofdifferentinspiratoryrisetimeandcyclingoffcriteriaduringpressuresupportventilationinpatientsrecoveringfromacutelunginjury.CritCareMed2003;31:2604-10.第61页,共70页，2024年2月25日，星期天呼气触发灵敏度与时间常数YamadaY,DuH.Analysisofthemechanismsofexpiratoryasynchronyinpressuresupportventilation:amathematicalapproach.JApplPhysiol2000;88:2143-50第62页,共70页，2024年2月25日，星期天压力支持通气中呼气触发灵敏度的闭环控制系统时间常数ETS范围平台上压力压力支持通气第63页,共70页，2024年2月25日，星期天呼气触发灵敏度与吸气终止延迟YamadaY,DuHL.Effectsofdifferentpressuresupportterminationonpatient-ventilatorsynchrony.RespiratoryCare1998;43:1048-1057PIF60lpm第64页,共70页，2024年2月25日，星期天呼气触发灵敏度与吸气终止延迟YamadaY,DuHL.Effectsofdifferentpressuresupportterminationonpatient-ventilatorsynchrony.RespiratoryCare1998;43:1048-1057PIF30lpm第65页,共70页，2024年2月25日，星期天严重气流梗阻内源性PEEP过高肺泡过度膨胀胸腔内压过高回心血量