临床综述:自主性和辅助性呼吸力学(一)【美文赏鉴】NO.17

2007-02-14 00:00 来源:丁香园 作者:西门吹血
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自身-PEEP可以在机械通气病人测量,通过制造一呼气末暂停。呼气末暂停动作使呼吸的压力传感器接近于呼气末肺泡压或自身-PEEP。一些呼吸即允许临床医生制造和控制呼气暂停,而另外一些呼吸机则作为一自动化功能执行呼气末暂停,该自动化功能只需要按压一个按钮。自身-PEEP的测量需要一个被动的患者,因为病人呼吸的相互作用将影响压力传感器的测量。在ICU,这个常需要镇静,并临时,瘫痪。

在机械通气中要降低自身-PEEP值时,需要减慢呼吸次数,延长呼气相。这些目的的完成常需要通过深度镇静或瘫痪消除患者的努力。一旦病人努力被消除,随后接近的呼吸力学就很重要,包括自身-PEEP和顺应性。为避免肺发生气压性损伤,常允许一定程度的通气不足,称为允许性高碳酸血症。允许性高碳酸血症被证明是安全的,并使临床使用最低呼吸次数和Vt成为可能,因此当它们损害时而保护肺。

需要机械通气的有自身-PEEP病人常与呼吸机不同步。在辅助呼吸模式期间,由自身-PEEP的病人常很难触发呼吸机产生一次呼吸。这种病人在产生需要触发呼吸机的胸膜腔内负压前首先必须克服自身-PEEP。可以在回路中使用外源性PEEP,强度小于Pex。此时病人需要产生触发呼吸机的压力减小,因为呼吸机的触发敏感性已集中在使用的外源性PEEP周围,而不是大气压。因此,更多的病人将能成功触发呼吸机。

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)在ICU很常见,特点是低顺应性。典型的是,吸气的开始发生在低容量(接近残气量),并需要高压力以克服表面张力和膨胀肺泡。压力和表面张力间的关系可以被拉普拉斯定律(心室产生的压力取决于心室肌收缩产生的张力)所解释,拉普拉斯定律表示压力与球状结构半径有关:P=2T/r,P=压力,T=表面张力,r=半径。下面我们讨论需要机械通气的ARDS患者的PV曲线规律。

ARDS中的PV曲线和呼吸机管理

肺和胸壁的PV曲线通过绘制不同Vt下相应压力而获得。如以前强调,斜率为肺和胸壁的顺应性。在近年,很多研究集中在使用PV曲线帮助选择最优机械通气患者的最优通气方式。机械通气的ARDS患者是注意的焦点。

机械通气患者有很多方式进行测量PV曲线。每种方法都有优缺点[5]。一些方法需要在所有ICU不能获得的特殊设备。关于注射器技术,病人被移除机械通气,一21注射器被放在气管导管内。输送100%氧气50-100cc,传感器测量每一容量下的相应气道压[2]。这些数值绘制形成PV曲线。一个可选择的方法是使用多重阻塞技术。该方法中病人保持机械通气。不同Vt(从200到300cc)下测量平台压,绘制曲线。测量期间允许几次标准容量的呼吸以获得最准确的结果很重要。近期研究[5]表明,多重阻塞技术和注射器技术测量效率相近。第三种方法是持续低流量技术。机械通气时维持低呼吸流速(小于10L/min)可使阻力到允许PV曲线估计的最小化[2]。所有获得曲线的方法均需要病人处于被动状态以获得准确结果。镇静和瘫痪(可能需要)相关的风险在产生PV曲线前就应该考虑到。

PV曲线随时间和压力的不同而变化[5]。在ARDS,PV曲线将作为疾病进展或消退产生变化[6]。在早期阶段(渗出阶段),PV曲线常显示低顺应性并有一好的分界低拐点(LIP)。当疾病进展(纤维化阶段),顺应性保持较低,但是LIP模糊[2]。ARDS也与快速变化的临床阶段相关。同一病人PV曲线波形可以变化几小时以上。因此,在设置呼吸机前,迄今为止的测量都需要,如果一个人信赖PV曲线的话。传统上,PV曲线通过0呼气末压力而计算[7-9]。当使用不同水平的PEEP计算时,PV曲线将变化[8,9]。此外,计算PV曲线前的病人的呼吸模式和通气水平可影响曲线形状[9]。这些缺点使得很难确定PV曲线是否可以信赖的在床边使用(图5)。

图5 PV曲线(黑线)吸气支分为三部分。①(低顺应性)和②(高顺应性)在LIP分离。②和③(低顺应性)在高拐点(UIP)分离。本例中,LIP标记在②最大斜率和①最小斜率的交点处。UIP为②最大斜率减少20%处(一个计算值)。

PV曲线呼吸相包括三部分。第一部分发生在低容量,并且是非线性、相当平坦(低顺应性)。当容量增加,曲线第二部分为线性且有一陡坡(较高顺应性)。曲线第三部分又为非线性且平坦(回到低顺应性)。曲线一二部分连接点称为LIP。LIP可以通过2部分曲线连接计算获得。作为选择,LIP也可以通过测量第二部分最陡点后从该点斜率减少20%点获得。研究评估观察者间的可靠性在变化。一些发现观察着可靠性好,而另一些发现有显著差异[2,5,7]。曲线第二部分和第三部分连接点称为高拐点(UIP)。UIP可通过与LIP相同方法测量(除UIP代表最大斜率点增加20%)。研究普遍认为观察者间有很好一致性并且测量方法间有很好的复合性[5,10]。

LIP和UIP是代表顺应性变化点。过去,LIP被认为代表肺泡复原终点。吸气期肺泡开放被认为导致对肺有害的剪切力。因此,通过设置高于LIP的PEEP,剪切力水平可被减小[11,12]。保持PEEP高于LIP而平台压低于UIP,病人将在PV曲线的最大顺应性部分接受Vt。通过随后超时的PV曲线,呼吸机设置可个体化制定以提供最大优点和最小损害给需要机械通气的ARDS患者。

1999年,Amato等[11]报道使用PV曲线作为指导机械通气的一项前瞻性、随机、控制实验的结果。PEEP水平维持在LIP以上2cmH2O(实验组),平台压为20cmH2O或更低。于“常规通气”(使用低PEEP、高Vt、高平台压)相比,28天死亡率有显著性差异(38%比71%),且实验组顺利停机速度有显著差异。该研究支持临床实践中设置PEEP在LIP以上2cmH2O。然而,因为平台压被控制,因此很难说死亡率的差异是因为PEEP。而且,对照组死亡率比预期的高,因为其他ARDS病人的研究一直发现死亡率控制在40%左右[13]。

现在似乎是肺泡在整个PV曲线的呼吸支阶段恢复(不只是在LIP以下,如以前假设的)[14,15]。我们现在相信LIP代表导致肺泡复原增加的气道压水平。这种增加的复原持续在PV曲线的第二部分,并被斜率所影响,表示增加的顺应性。依次,UIP代表减少的肺泡复原点。吸气期肺泡复原开始在肺肺下垂部分并缓慢扩散到肺的下垂部分[16]。在肺泡将被复原前,肺不张区域可能需要吸气压超过40cmH2O[16]。很明显,在PV曲线的这个模型中,设置PEEP在LIP之上将不能减少剪切力,通过肺泡复原后开始吸气。

持续复原模型也把LIP和PEEP分开[16]。以前,当LIP被认为代表肺泡复原的完成时,符合LIP的PEEP被认为可维持肺泡复原并阻止肺泡剪切力。然而,因为肺泡复原存在于PV曲线吸气支的整个过程,从吸气支可能很难确定“最佳PEEP”。而且,PEEP是一种呼气现象,相对于吸气曲线更符合呼气曲线[17]。因为在吸气支和呼吸支之间存在滞后现象,很难估计PEEP对吸气曲线的影响[17,18]。

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