小儿呼吸机治疗的生理功能监测

小儿呼吸机治疗的生理功能监测呼吸机治疗小儿呼吸机治疗的生理功能监测通用原则:呼吸功，潮气量，分钟通气量特殊技术:监测:SpO2,etPCO2,bloodgas;治疗:Surfactant,iNO疗效判断:通气，换气，灌流，生长发育机械通气的目标及手段,随访研究小儿呼吸机治疗的生理功能监测减少呼吸作功-气压、容量分钟通气量-排出二氧化碳有创与无创的利弊有利于肺和气道的愈合及肺泡生理性增殖发育减少对脑血流、脑细胞发育的病理性伤害新生儿期颅内出血，脑室扩张，脑白质软化随访2-9岁:脑瘫，运动认知情感社交学习障碍10-18岁:青春前-青春期19-28岁:高等教育，社会性，爱情婚姻生殖比较足月和早产儿肺容量变化特点小儿呼吸机治疗的生理功能监测FRCVTVT/FRCRV储备ml/kgml/kg足月25-305-7520-30早产儿5-154-51-35-15极早产<53<10肺小叶(肺泡腺囊)—呼吸功能单位肺泡上皮细胞I型,II型,毛细血管网小儿呼吸机治疗的生

功能监测气道:气管、支气管、小支气管、细支气管、呼吸性细支气管小儿呼吸机治疗的生理功能监测血管:肺动脉、肺静脉呼吸中枢:延髓，呼吸神经元，交感、副交感神经，膈神经小儿呼吸机治疗的生理功能监测肺泡发育依赖完整小气道小儿呼吸机治疗的生理功能监测PS-

---中心肺泡

外周肺泡

肺泡囊++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++/-++++++++++++++++++/-+++++++++++++GA

wk24-2627-2829-3031-3233-3435-3637-3839-4041-42胎龄Gestational

age–肺泡成熟度小儿呼吸机治疗的生理功能监测25wk,少量肺泡，可呼吸，无PS28wk,多肺泡，多可经CPAP存活，PS少32wk,可形成大量肺泡，PS增多，自主呼吸<28超早产儿EPT;<30-32wk,极早产儿VPT28-31周：早期早产儿Earlypreterm31-33周：中期早产儿Moderatepreterm34-36周：晚期早产儿Latepreterm37-38周：早期足月儿Earlyterm39-41周：足月儿Fullterm(41wkLateterm)>41周：过期儿Postterm肺泡原生隔,双层血管肺泡次生隔,单层血管肺泡血管形成角化细胞生长因子KGF肝细胞生长因子HGF

胰岛素样生长因子IGF血管内皮生长因子VEGF转化生长因子TGF-1ß肺泡次生小儿呼隔吸机的治疗形的生理成功能和监测肺泡发育呼吸机常规参数的设置通气模式呼吸频率(f)

吸气时间(Ti)或吸呼比

(I:E)触发敏感度供氧浓度呼气末正压潮气量(V)T湿化器温度报警设置小儿呼吸机治疗的生理功能监测呼吸机通气模式定压通气(PCV)定容通气(VCV)辅助/控制通气(A/C)同步间歇指令通气(SIMV)或间歇指令通气(IMV)压力调节容量控制通气(PRVC)压力支持通气(PSV)持续气道正压通气(CPAP)小儿呼吸机治疗的生理功能监测肺通气量潮气量(VT)儿童:5-7

ml/kg足月儿:6

~

8

ml/kg早产儿:4-6

or

8-10

ml/kg呼吸频率(f)和比值(I:E)每分通气量(MV):

VT

x

f

=

ml/min每分肺泡通气量:(VT-VD)x

f=ml/min小儿呼吸机治疗的生理功能监测通气压力小儿呼吸机治疗的生理功能监测气道峰压（PIP)基线压（baselinepressure)

平台压或停顿压（plateaupressure,pausepressure)呼气末正压（PEEP)平均气道压（MAP)MAP=k(PIP–PEEP)×Ti/(Ti+Te)+PEEP通气流量主供气流量设定流量和实测流量峰流量偏流双气流气流切换时间切换容量切换流量切换小儿呼吸机治疗的生理功能监测新生儿肺功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测气血交换:肺通气,肺换气呼吸力学,肺泡上皮细胞生物学呼吸肌,能量代谢呼吸中枢与化学感受器反馈性调节液体吸收平衡呼吸力学主要参数呼吸系统顺应性潮气量/(气道-大气压)肺顺应性=潮气量/(气道-胸腔内压)潮气量/(气道-大气压)+(大气压-胸腔内压)气道阻力气道压力通气容量小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测新生儿肺功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测新生儿肺功能参考值小儿呼吸机治疗的生理功能监测呼吸系统顺应性Crs=VT/Pelastic(PIP-PEEP)正常:0.8-1.0mL/kg/cmH2ORDS:肺炎:气道阻力RL=Presistive/Flow(cmH2O)/L/s成人:10-20儿童:20-50婴儿:50-100新生儿:100-200小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测PCV时压力、流量变化ttPFVT小儿呼吸机治疗的生理功能监测PIPPEEPVCV时压力、流量变化ttFP

PIPPausePEEPITVT＝F×IT小儿呼吸机治疗的生理功能监测压力控制通气（PCV)小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测PCV模式通气:A，正常肺B，顺应性下降C，气道阻力增加小儿呼吸机治疗的生理功能监测容量控制通气（VCV)小儿呼吸机治疗的生理功能监测压力调节-容量控制(PRVC)通气模式的压力和流速小儿呼吸机治疗的生理功能监测压力支持通气(PressureSupportVentilation,PSV)压力水平设置比PCV低1-2cmH2O,供气流速下降到峰流速5-15%时停止(切换)，全部依赖触发，显著减少呼吸做功，可以测定分钟通气量，小儿是呼辅吸机助治疗通的生气理功(能间监歇测

正压IPPV)早产儿机械通气的策略:CPAPCPAP>>机械通气

治疗用Surfactant,INSURE方案/模式气道插管IN-tubation气道给药SUR-factant拔管 Extubation显著减少对呼吸机依赖防止小气道损伤(外周肺泡不张)->BPDSurf增加NICU治疗费用,不增加住院费用小儿呼吸机治疗的生理功能监测早产儿机械通气的策略:IPPV缩短供气时间Ti:0.3-0.4-0.5sec容量限制:呼出潮气量Vte监测,限制Vti压力限制:减速气流，可变峰气流压力调节容量控制(PRVC):Servo-i容量保证(VG):DragerBabylog8000推荐模式:SIMV+PSV//PSV+CPAP推荐:多用容量控制(VC,PRVC,VS)不推荐:IMV,HFOV,PIP气流上升时间短小儿呼吸机治疗的生理功能监测早产儿机械通气的策略:辅助减少间歇正压扩张(CPAP,PSV)降低肺炎症反应(抗感染药,iNO)减少累积氧暴露(Surfactant,iNO)

促进肺液体吸收(PDA,Surf,iNO,补液量,消化和泌尿系统)促进肺泡发育(终末气道,肺微血管)营养和免疫小儿呼吸机治疗的生理功能监测早产儿机械通气的策略:O2FiO2SpO2:85-92%(VLBW82-90%)

尽量减少累积氧暴露，防止肺泡发育障碍，慢性肺变性，肺泡纤维化，简单化，肺泡

毛细血管发育停滞，肺泡有效交换面积太小--->呼吸机/CPAP/氧依赖吸入NO促进肺泡发育增殖(IGF,VEGF+)低剂量糖皮质激素Dex0.05mg/kg/dx3d均抑制炎症，减少促炎症介质释放小儿呼吸机治疗的生理功能监测新生儿呼吸参数PIP:15~20cmH2O(正常-中度呼吸困难)20~25cmH2O(中-重度呼吸困难)25~30cmH2O(重度呼吸困难)PEEP:0~2cmH2O(无-轻度肺扩张困难)3~6cmH2O(中度肺扩张困难)5~10cmH2O(重度肺扩张困难,持续低氧血症)小儿呼吸机治疗的生理功能监测Alveolar

Ventilation

肺泡通气Gas

Exchange

Volume

The

portion

of

eachbreath

that

isavailable

for

gasexchange.

Optimizing

AlveolarMinute

Ventilationprovides

the

mosteffective

CO2removal.Alveolar

Ventilation通气-灌流比例小儿呼吸机治疗的生理功能监测VT=6

mL/kgVD=2

mL/kgFRC=25

mL/kg分钟通气量(MV)

VT×f=mL/kg/min肺动脉血流Qa肺静脉血流QvVA=4

mL/kg分钟肺泡通气量(MVA)(VT-VD)×f=mL/kg/min小儿呼吸机治疗的生理功能监测VT=6

mL/kgVD=2

mL/kgFRC=25

mL/kg分钟通气量(MV)VT

×

f

=

250

mL/kg/min肺静脉血流Qv=QaVA=4

mL/kg分钟肺泡通气量(MVA)(VT-VD)×f=160mL/kg/min肺动脉血流Qa=200mL/kg/minPaO2=40

mmHgPaCO2=50

mmHg小儿呼吸机治疗的生理功能监测PaO2=80-100

mmHgPaCO2=

40-45

mmHgVT=5-6

mL/kgVD=1.5-2

mL/kgFRC=25

mL/kg分钟通气量(MV)VT

×

f

=

250

mL/kg/min肺静脉血流Qv=QaVA=4

mL/kg分钟肺泡通气量(MVA)(VT-VD)×f=160mL/kg/min肺动脉血流Qa=200mL/kg/minPaO2=30-40

mmHgPaO2=50-60

mmHgFAO2

+肺血管灌流Qa/Qt=肺内分流-持续低氧血症小儿呼吸机治疗的生理功能监测F

OA

2FiO2通气/换气效果的判断氧合指数（OI)OI=FiO2×MAP×100/PaO2正常OI：<５PAO2=[FiO2×(PB-PH2O)]-(PaCO2/R)经皮氧饱和度（SpO2)呼出气二氧化碳分压（EtCO2)动脉-肺泡氧张力比值（a/A)正常a/A：肺泡-动脉氧张力差（Ａ-aDO2)正常Ａ-aDO2：<10P/F比值(PaO2/FiO2)正常P/F：>300小儿呼吸机治疗的生理功能监测OI的计算与临床意义:干预强度及时间小儿呼吸机治疗的生理功能监测OI=FiO2xMAP(cmH2O)x100/PaO2(mmHg)正常:<1(0.21x1x100/[60-80])呼吸功能不全:1-2(0.3x2x100/60)呼吸衰竭(早期):2-4(0.3x4x100/60)呼吸衰竭(早期,中度):4-7(0.4x4x100/60)

呼吸衰竭(中期，中-重度):7-10(0.6x6x100/50)，(0.6x6x100/40)呼吸衰竭(重度):10-20(1.0x8x100/40)呼吸衰竭(晚期，危重):>20(1.0x20x100/50)P/F的计算与诊断ALI/ARDS的临床意义小儿呼吸机治疗的生理功能监测正常:>400 (85/0.21)呼吸功能不全:300-400(85/0.25)急性肺损伤:200-300(80/0.30)快速起病双侧肺弥漫性渗出影,无左心功能障碍急性呼吸窘迫综合征(ARDS)干预强度(PEEP,FiO2,时间)通气参数调整小儿呼吸机治疗的生理功能监测排除下列因素气道阻塞,气漏,脱管,肺不张心衰,休克,高热,疼痛低氧血症提高:FiO2,平均气道压,吸气时间高碳酸血症提高:潮气量,每分通气量;降低I:E呼吸机参数改变对血气的影响PaCO2

PaO2±--参数设置PIPPEEP呼吸频率

I/EFiO2气流±±±,无明显影响;小-儿：呼吸无机治影疗的响生响理功能监测婴儿适用呼吸机选择小儿呼吸机治疗的生理功能监测可精确测定呼出气潮气量通气容量补偿或反馈性调节压力控制通气模式采用减速气流供气本地技术支持与培训市场声誉婴儿适用监护设备选择小儿呼吸机治疗的生理功能监测自动血气分析仪,ABL-5(床旁)血氧饱和度监测,氧浓度监测经皮氧、二氧化碳分压实时监测TCM-4呼出气二氧化碳监测Tyco床旁肺功能-呼吸力学监测床旁彩超上机模式小儿呼吸机治疗的生理功能监测触发同步YesYesYesA/C

(PCV,

VCV)SIMV

(PCV

/

VCV)

+

PSVPSV

/

VSVCPAPCPAP

->

CMV

->

HFOVPIP 0-8 5-35

>20

cmH2O撤机模式小儿呼吸机治疗的生理功能监测触发同步YesYesYesYesSIMV

+

PSVPSV

+

CPAPPSV

/

VSVCPAPPCV

/

VCV其它:GC:Dex

0.05-0.1

mg/kg/d

x3

dNO

(1-5

ppm)触发同步小儿呼吸机治疗的生理功能监测目前多数儿科或婴儿适用呼吸机均有压力和流量触发的同步通气功能。选择压力或流量触发则根据当时患儿情况决定。一般自主呼吸弱者用流量触发，自主呼吸强者用压力触发。同步化程度的判断则利用触发效果灯的闪烁判断每分钟触发次数与实际呼吸/通气次数比，一般应达到>50%，理想水平在>80%。在应用中将呼吸机通气的目标次数设定为50次/分，

呼吸机通气次数设置为35-40次/分。将触发灵敏度设置在一定水平，以保证实际通气次数比设置次数快10-15次/分。

触发同步小儿呼吸机治疗的生理功能监测观察一段时间，如果实际通气次数比设置次数快>20次/分，则将触发灵敏度减弱，反之增强，实际通气频率在40-55次/分变动。以此频率范围设定一安全MV报警上下限。在此工作状态下，如果患儿PaCO2高，呼吸刺激加强，自主呼吸加快，实际通气次数将处于50-60次/分，但受触发灵敏度限制而不会更高，CO2排出效率加强;如果患儿PaCO2降低，呼吸刺激相对减弱，自主呼吸放慢，实际通气次数将接近40次/分，但受设定通气频率限制而不会低于40次/分，维持基本CO2排出效率。在这种通气调节过程中应保证氧合水平基本符合要求新生儿呼吸参数频率:30-40次/分钟潮气量:6-8mL/kg分钟通气量:180-240mL/Kg/min(儿童200-250)吸气时间:0.3-0.5s死腔:2mL/kg功能余气量:25-30mL/kg残余气量:10-15mL/kg小儿呼吸机治疗的生理功能监测早产儿呼吸参数频率:40-70次/分钟潮气量:4-6mL/kg分钟通气量:160-240mL/Kg/min吸气时间:0.3-0.5s死腔:2mL/kg功能余气量:15-25mL/kg残余气量:0-15mL/kg小儿呼吸机治疗的生理功能监测新生儿血气参数PaCO25-7

kPa

(35-50

mmHg)55-65PaO28-12

kPa

(60-90

mmHg)50-60SaO290-100%90-95%(SpO2)HCO320-27

mmol/LBE-5.0-5.0

mmol/L小儿呼吸机治疗的生理功能监测潮气量小儿呼吸机治疗的生理功能监测5-7mL/kg(VTi,VTe)8-10mL/kg(VTi):管道压缩性,插管漏气分钟通气量MV=VTxf分钟肺泡通气量MValv=(VT-VD)xf 3-4mL/kg:有效肺泡通气量,+解剖死腔VD2mL/kg=VT

通气/灌流V/Q=0.8(L/1.0L肺循环血流量)V/Q>1,肺内/肺外分流(肺血管阻力,PDA)潮气量小儿呼吸机治疗的生理功能监测

肺泡发育不成熟:在正常潮气量通气时,局部肺泡可能过度充气>10

mL/kg,或者为正常的3-4倍

正常成熟度的肺泡经正常潮气量机械通气,导致呼吸机诱发肺损伤(VILI),合并细菌性炎症-呼吸机相关性肺炎(VAP,VALI)胎儿肺泡面积增加与肺容量增加成正比足月儿(3.4Kg)肺泡内表面积1m2/Kg,肺容量50-60mL/kg,功能残气量FRC25-30mL/kg早产儿只有其25%-50%(KgBW)小儿呼吸机治疗的生理功能监测RRDDSS正正常常小儿呼吸机治疗的生理功能监测小儿呼吸机治疗的生理功能监测PEEP小儿呼吸机治疗的生理功能监测CMV时不适合用>10cmH2O的PEEPHFOV时可以用>10cmH2O的MAP/PEEPCMV时高PEEP可以克服肺泡表面张力和肺血管阻力,以获得高FRC和肺顺应性Cdyn，改善V/Q

高PEEP导致心输出量下降，监测心率，血压;将PEEP水平调回，如果心率血压也回调，则

原PEEP水平合适，不宜调高换气效果的判断氧合指数（OI)OI

=

Fi

O2

×MAP

×100

/PaO2正常OI:<1PAO2=[FiO2×(PB-PH2O)]-(PaCO2/R)经皮氧饱和度(SpO2)动脉-肺泡氧张力比值(a/APO2)正常a/A：肺泡-动脉氧张力差(Ａ-aDO2)正常Ａ-aDO2：<10P/F比值(PaO2/FiO2,mmHg)正常>300;<300ARDS-mild,200-100ARDS-moderate,<100AR小D儿S呼S吸s机e治v疗e的r生e理功能监测呼出气PCO2梯度:组织>>静脉>>肺循环>>动脉CO2

弥散是O2的21倍

静脉-动脉分压差:

5-10

mmHg

肺毛细血管-肺泡分压差:

5-10

mmHg灌流差:CO2

PACO2<<PaCO2小儿呼吸机治疗的生理功能监测Phase

III

-

Alveolar

Gas小儿呼吸机治疗的生理功能监测生理死腔=解剖死腔+肺泡死腔VD/VT=PaCO2

-

PECO2PaCO2小儿呼吸机治疗的生理功能监测生理死腔Physiologicdeadspace(Bohrequation) VT=VA+VD,VA=VT-VD,VT.FE=VA.FA=(VT-VD).FAVT.FE=VT.FA-VD.FA,VD.FA=VT(FA-FE)VD/VT=(FA-FE)/FA,VD/VT=(PACO2–PECO2)/PACO2VD/VT=(PaO2-PetCO2)/PACO2VD/VT=0.2-0.35(<35%)Qs/Qt=/<25%小儿呼吸机治疗的生理功能监测通气效果的判断小儿呼吸机治疗的生理功能监测PaCO2:40-50mmHg(容许<55mmHg)高碳酸血症控制：8小时下降<10mmHg防止出现脑血管因pH急剧下降痉挛导致继发性缺血缺氧性脑损害，脑血管再灌流-脑组织再氧化性损害:VTMV过高，时间过长，HFOV?通气效率指数(VEI)=3800/[(PIP-PEEP)xfxPaCO2]

呼出气二氧化碳分压（EtCO2)肺血管-肺泡分压差5-10mmHg肺动脉-肺静脉分压差5-10mmHg(30-50mmHg)梯度：外周组织>静脉>肺动脉>肺泡>气道高频通气和脑损害HFOV可以：扩张小气道，促进气道分泌液排出；肺泡持续膨胀，肺阻力性血管扩张，迅速改善肺通气，肺换气，通气-灌流PaCO2过度下降-脑血流下降-继发性脑缺血性损害

？PaCO2正常下降依赖通气-灌流，如果PaCO2不下降，可能肺血管持续痉挛"PPHN”，可以等待，或加NO吸入听力损害(HL):荷兰2002-2006所有经HFOV治疗者出现HL的风险比没有使用者显著HFOV>CMV>CPAP小儿呼吸机治疗的生理功能监测肺保护性通气策略:肺复张策略小儿呼吸机治疗的生理功能监测Surf+PEEP(维持不要降低)PEEP