呼吸系統(tǒng)力學功能的評估（一）

呼吸系統(tǒng)力學功能的評估（_）呼吸系統(tǒng)力學功能的評估（一）張根生朱熠冰宋飛珍譯張根生校對關鍵詞肺順應性；食管壓力；阻抗；肺損傷；呼吸力學；呼吸機波形要點O評估危重病患者的呼吸系統(tǒng)力學功能可以早期識別影響患者預后的可能異常征象。O通過非侵入性和侵入性方法評估’'患者一呼吸機”相互作用。O對呼吸力學的各種測量和計算可優(yōu)化通氣模式和特定呼吸機參數(shù)的選擇。O所有的通氣策略應該使患者的呼吸做功和肺損傷最小化。引言機械通氣支持期間對呼吸系統(tǒng)機械通氣功能的評估，包括通過各種方法評價呼吸系統(tǒng)物理學和呼吸機性能，最終達到弄清楚呼吸系統(tǒng)內(nèi)部壓力與流速兩者之間關系的目的。早期檢測這種相互作用的異常至關重要，因為它可能影響患者的預后。在重癥監(jiān)護病房，認識到呼吸功能的改善或惡化、呼吸機設置與患者需求是否匹配以及呼吸機參數(shù)是否遵循肺保護策略，已經(jīng)變得越來越重要。呼吸系統(tǒng)測量包括一些單一參數(shù)和組合參數(shù)，同時也包含一長串導出數(shù)值。為了獲得這些數(shù)值并識別呼吸系統(tǒng)機械通氣功能異常，目前有多種監(jiān)測方法可供臨床醫(yī)生使用。呼吸機波形、食道壓力、腹內(nèi)壓力和電阻抗X線斷層攝影技術，這些是獲得測量并充分評估呼吸系統(tǒng)力學功能的最被熟知的監(jiān)控工具。在美國國立衛(wèi)生急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）網(wǎng)絡（ARDSnet）研究所報道了小潮氣量（VTs）通氣使機械通氣的ARDS患者生存率獲益之后的16年間，很多研究把重點都放在方法學的探討上，用這些方法來評價其它呼吸參數(shù)對機械通氣患者整體管理的作用。其中，呼氣末正壓（PEEP）、同步性、流量輸送、呼吸周期、觸發(fā)、肺泡應力和肺泡擴張在重癥監(jiān)護病房已成為常規(guī)的評價內(nèi)容。機械通氣是一種支持性治療，必須嚴密監(jiān)測以盡量減少并發(fā)癥的發(fā)生，這一點必須牢記。本文對用于評估呼吸系統(tǒng)力學功能的一些基本和先進的方法，以及支持它們使用的最新證據(jù)做一闡述。呼吸機波形圖現(xiàn)代呼吸機連續(xù)測量呼吸周期期間的壓力、流速和潮氣量，并描記出各種各樣的波形。常見波形提供壓力、流速和潮氣量相對于時間的關系，而向量環(huán)則顯示兩個繪制參數(shù)之間的關系。這些圖形成為獲得評估呼吸系統(tǒng)力學功能的最快和最容易的工具。常見波形壓力-時間波形呼吸機屏幕上顯示氣道壓力（Paw）作為時間的函數(shù)。氣道壓力波形形狀受到吸氣流速、呼吸系統(tǒng)力學和患者吸氣努力的影響。壓力-時間波形形態(tài)也與流量輸送的波形（方波或遞減波）相關（圖1）。

圖1-壓力和流速曲線，可見吸氣相流速波形為諺減波,肺泡壓與氣道壓由于流速和氣道阻力的存在，在吸氣相吸氣峰壓力（Ppeak）總是比肺泡壓力（Palv）高，因此Palv可用吸氣末暫停（EIP）方法來估計。在被動呼吸態(tài)狀下，在吸氣末予以0.5至2秒的暫停，流速逐漸減至0，此時壓力在呼吸系統(tǒng)內(nèi)均衡分布。在這些靜態(tài)條件下，近端氣道測得的平臺壓（Pplat）是接近于Palv的（圖2）。

在壓力控制通氣期間，平臺壓相當于設置的吸氣時間末流速為0時的實際氣道壓力。吸氣暫停也可以用于壓力控制通氣期間被動呼吸患者的平臺壓測量。當使用平臺壓替代肺泡壓時，需要考慮到胸壁順應性（CCW）的影響。當CCW很低時，其對平臺壓影響很大；而只有在CCW正常時，平臺壓才能作為肺泡壓的替代。肺泡壓（平臺壓）限制在30cmH2O內(nèi)似乎可降低肺泡過度膨脹和呼吸機相關肺損傷的風險，但一些臨床醫(yī)生認為可能沒有安全的肺泡壓（平臺壓），因此將平臺壓盡可能的設置在最低水平，或許是更好的肺保護策略。Al-Rawas和同事最近描述用呼氣時間常數(shù)（TE；約63%呼吸周期時間）來測定在被動呼吸時的平臺壓、呼吸系統(tǒng)順應性和總阻力。這種方法不需要吸氣末暫停，允許連續(xù)、自動監(jiān)測平臺壓，且在自主呼吸模式，如壓力支持下，也能實時評估呼吸力學（圖3）。

圖3.壓力、.:漪速和潮氣量'波形確定呼氣時間常數(shù)。在第一設呼吸周期病大接受了25anH2O壓力支持通氣和5cmHjO呼氣末正任*在被動呼氣期間，使用呼內(nèi)源性呼氣末正壓(auto-PEEP)指任何引起肺排空不完全的情況導致呼氣末肺容積增加(空氣滯留或動態(tài)過度充氣)和肺泡壓力大于預設的PEEP水平(auto-PEEP)。auto-PEEP在被動呼吸患者可以通過應用呼氣末暫停0.5至2秒從壓力-時間波形估算出來(圖4)。

圖牛流速-時間波形（頂部）.顯示呼吸結束時呼氣流速仍持續(xù)存蒞表示有空氣滯留。原用呼氣末暫停得到呼氣末肺泡壓力?.用這種方式測得的任力&總PEEF）和操作者選擇的PEEP坦史'典值就昴羿"四的郭信。壓力-時間灑形（底部七顯不應用曄氣表筲停所得在容量輔助/控制通氣期間，auto-PEEP增加整個通氣周期的肺泡壓；在壓力目標（控制）通氣期間，auto-PEEP降低了吸氣相肺泡壓力梯度（驅(qū)動壓力），從而減小潮氣量。auto-PEEP的一個重要的影響是，它引起了肺泡壓和回路壓力之間的壓力梯度，而勢必增加患者的觸發(fā)努力才能觸發(fā)呼吸機實現(xiàn)通氣，甚至引起誤觸發(fā)，而導致人機不同步。這種情況最常見于需要長呼氣時間的阻塞性氣道疾病的患者?；颊?呼吸機流速同步容量輔助/控制通氣時，壓力一時間曲線可提供有關患者-呼吸機同步的重要信息。在圖5，壓力一時間曲線吸氣相呈鏟形輪廓提示呼吸機流量輸送不足，以及患者吸氣努力在增加。國5國5在暮弟擇非II-旨駕薜II百弓E后步由號3百1+十I調(diào)形的拿響.畚斗耒示中呼嗎機錨患者-呼吸機觸發(fā)同步輔助呼吸通常由患者努力產(chǎn)生的回路壓力或連續(xù)流速變化而觸發(fā)。在現(xiàn)代儀器中，這兩種觸發(fā)方式都是有效的，并迅速對患者努力做出反應。觸發(fā)靈敏度應設置的盡可能敏感，但又不產(chǎn)生誤觸發(fā)。不敏感的觸發(fā)設置可能會導致呼吸機對患者吸氣努力的無反應（錯過呼吸或觸發(fā)）或者患者被迫產(chǎn)生大量的吸氣努力，在壓力-時間曲線上可顯示為每次呼吸開始時過多的負相波（圖6）。觸發(fā)同步的失調(diào)可引起膈肌能量的過度消耗和浪費。圖白-J由力一阿向和戒遙一阿閏版形輯小仔仕3次銷迎觥友旺吸應聲擔前為如氣道壓患者-呼吸機周期同步吸氣肌松弛和呼氣肌收縮（例如腹橫?。┮馕吨魵庀嗟拈_始。如果機械通氣送氣結束（呼氣切換）發(fā)生在這一點之后（切換延遲），這會導致吸氣末氣道壓力增加（圖7）。相反，如果呼吸機的呼氣切換發(fā)生在患者吸氣努力停止之前（過早切換），在呼吸機的呼氣相開始時氣道壓可能會有明顯的下降，有

圈z壓力-時間波形■.（頂部圈z壓力-時間波形■.（頂部3顯示朝向吸氣軌跡波形的凹凸』黃色箭左｝提示患者在預設機械通氣呼吸之前嘗試呼氣。流量-時間誕形*底部）顯示病人在機械通氣呼吸周期（藍h— 1——*《Q’H富)0U1r1■￡8'4X11 >T 14 .Fkw(Urrtn)-1n~14??時還可觸發(fā)引起雙吸氣現(xiàn)象。流速-時間曲線與壓力或容量波形相比，流速一時間曲線具備一個獨有特征，它可提供基線以上和基線以下一樣多的信息。按照慣例，吸氣流速是正向的，它可以是預設的（容量輔助控制通氣）或可變的（壓力控制通氣）。呼氣流速為負向的且常常是被動的（圖8）。如前所述，任何導致肺排氣不完全的情況均會導致auto-PEEP的產(chǎn)生，其特征在流速一時間曲線上顯示為在下一次機械通氣吸氣開始前呼氣波形曲線不能回至基線（零流速）（圖9）。氣道阻力（Raw）增加或呼氣時間不足是產(chǎn)生auto-PEEP的兩個最常見的原因。呼氣流速描記圖上存在間歇性凹陷提示可能發(fā)生了患者吸氣觸發(fā)不成功（見圖8中的流速描記圖）。

圖8一曲型的恒定方波一流速模式（左）和減速波一流速模式（右｝流量-時間圖形。容量一時間曲線因為大多數(shù)現(xiàn)代呼吸機具有管道回路壓縮補償功能，容量一時間曲線上顯示的潮氣量非常接近于從呼吸機輸出的潮氣量。當曲線的呼氣相顯示在下次呼吸機送氣之前不能回到基線，提示存在漏氣現(xiàn)象。在大多數(shù)情況下，當吸氣開始容量描記圖再設置到零點時，它會提供一檢驗標記（圖10）。容量-時間曲線是胸管放置后漏氣量化的重要方法。圖10.容量一時間波形顯示呼氣支（藍色輪廓）沒有回到基線，在下次送氣時顯示為檢驗標向量環(huán)流速一容量環(huán)大多數(shù)呼吸機的流速一容量環(huán)顯示吸氣流速在基線上方而呼氣流

速在基線下方。在阻塞性氣道疾病中，呼氣峰值流速減少而呈鏟形。流速一容量環(huán)可作為評估機體對支氣管擴張劑反應的一個有用工具（圖11）。流速一容量環(huán)的吸氣和呼氣曲線均呈鋸齒形，表明大量分泌物積聚，或呼吸機管道回路中存在冷凝水（圖12）。壓力-容量環(huán)壓力一容量（P-V）圖可以是動態(tài)的（氣流存在）或靜態(tài)的（在無流速情況下，隨著容量出現(xiàn)不連續(xù)的、微小變化而進行多重測量）。在一些呼吸機上，靜態(tài)曲線近似于慢流速吸氣/呼氣波形，進而使其流速相關壓力最小化。靜態(tài)曲線的斜率反映呼吸系統(tǒng)的順應性（CRS）。拐點是曲線上曲率（即凹度）改變的標志點。PV環(huán)上的下拐點和上拐點分別被視為肺泡塌陷和過度擴張的壓力點（圖13,圖14）。重要的是，PV曲線的呼氣支，而不是吸氣支可能更好的評估氣道塌陷。對于急性肺損傷和ARDS患者，使用靜態(tài)或慢流速P-V環(huán)上的拐點來指導肺保護潮氣量和PEEP值的設置。然而，這種方法存在兩個重要的局限性，其一為P-V曲線的測量常常需要鎮(zhèn)靜，有時甚至要使用肌松劑；其二為胸壁力學也會影響環(huán)的形態(tài)。此外，由于肺損傷的不均質(zhì)性，用單一圖表方法還原呼吸系統(tǒng)的力學性能過于簡單。由于月市泡充氣發(fā)生在整個P-V環(huán)，下拐點不應視為反映整個肺泡開放和閉合的折點，由此其可能不能反映理想PEEP的設置值。同樣，上拐點經(jīng)典認為是過度擴張的開始，但也反映了充氣的結束。a13.壓力一容量環(huán)顯示下拐點.田）=和上拐點?動態(tài)p-v環(huán)在識別流速非同步方面非常有用，沿著吸氣支出現(xiàn)凹面提示流速過低（圖15），而增加壓力支持或