呼吸系統(tǒng)力學(xué)功能的評(píng)估（一）

呼吸系統(tǒng)力學(xué)功能的評(píng)估（_）呼吸系統(tǒng)力學(xué)功能的評(píng)估（一）張根生朱熠冰宋飛珍譯張根生校對(duì)關(guān)鍵詞肺順應(yīng)性；食管壓力；阻抗；肺損傷；呼吸力學(xué)；呼吸機(jī)波形要點(diǎn)O評(píng)估危重病患者的呼吸系統(tǒng)力學(xué)功能可以早期識(shí)別影響患者預(yù)后的可能異常征象。O通過(guò)非侵入性和侵入性方法評(píng)估’'患者一呼吸機(jī)”相互作用。O對(duì)呼吸力學(xué)的各種測(cè)量和計(jì)算可優(yōu)化通氣模式和特定呼吸機(jī)參數(shù)的選擇。O所有的通氣策略應(yīng)該使患者的呼吸做功和肺損傷最小化。引言機(jī)械通氣支持期間對(duì)呼吸系統(tǒng)機(jī)械通氣功能的評(píng)估，包括通過(guò)各種方法評(píng)價(jià)呼吸系統(tǒng)物理學(xué)和呼吸機(jī)性能，最終達(dá)到弄清楚呼吸系統(tǒng)內(nèi)部壓力與流速兩者之間關(guān)系的目的。早期檢測(cè)這種相互作用的異常至關(guān)重要，因?yàn)樗赡苡绊懟颊叩念A(yù)后。在重癥監(jiān)護(hù)病房，認(rèn)識(shí)到呼吸功能的改善或惡化、呼吸機(jī)設(shè)置與患者需求是否匹配以及呼吸機(jī)參數(shù)是否遵循肺保護(hù)策略，已經(jīng)變得越來(lái)越重要。呼吸系統(tǒng)測(cè)量包括一些單一參數(shù)和組合參數(shù)，同時(shí)也包含一長(zhǎng)串導(dǎo)出數(shù)值。為了獲得這些數(shù)值并識(shí)別呼吸系統(tǒng)機(jī)械通氣功能異常，目前有多種監(jiān)測(cè)方法可供臨床醫(yī)生使用。呼吸機(jī)波形、食道壓力、腹內(nèi)壓力和電阻抗X線斷層攝影技術(shù)，這些是獲得測(cè)量并充分評(píng)估呼吸系統(tǒng)力學(xué)功能的最被熟知的監(jiān)控工具。在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）網(wǎng)絡(luò)（ARDSnet）研究所報(bào)道了小潮氣量（VTs）通氣使機(jī)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(diǎn)都放在方法學(xué)的探討上，用這些方法來(lái)評(píng)價(jià)其它呼吸參數(shù)對(duì)機(jī)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(yīng)力和肺泡擴(kuò)張?jiān)谥匕Y監(jiān)護(hù)病房已成為常規(guī)的評(píng)價(jià)內(nèi)容。機(jī)械通氣是一種支持性治療，必須嚴(yán)密監(jiān)測(cè)以盡量減少并發(fā)癥的發(fā)生，這一點(diǎn)必須牢記。本文對(duì)用于評(píng)估呼吸系統(tǒng)力學(xué)功能的一些基本和先進(jìn)的方法，以及支持它們使用的最新證據(jù)做一闡述。呼吸機(jī)波形圖現(xiàn)代呼吸機(jī)連續(xù)測(cè)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(jiàn)波形提供壓力、流速和潮氣量相對(duì)于時(shí)間的關(guān)系，而向量環(huán)則顯示兩個(gè)繪制參數(shù)之間的關(guān)系。這些圖形成為獲得評(píng)估呼吸系統(tǒng)力學(xué)功能的最快和最容易的工具。常見(jiàn)波形壓力-時(shí)間波形呼吸機(jī)屏幕上顯示氣道壓力（Paw）作為時(shí)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(xué)和患者吸氣努力的影響。壓力-時(shí)間波形形態(tài)也與流量輸送的波形（方波或遞減波）相關(guān)（圖1）。

圖1-壓力和流速曲線，可見(jiàn)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(lái)估計(jì)。在被動(dòng)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(shí)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(cè)得的平臺(tái)壓（Pplat）是接近于Palv的（圖2）。

在壓力控制通氣期間，平臺(tái)壓相當(dāng)于設(shè)置的吸氣時(shí)間末流速為0時(shí)的實(shí)際氣道壓力。吸氣暫停也可以用于壓力控制通氣期間被動(dòng)呼吸患者的平臺(tái)壓測(cè)量。當(dāng)使用平臺(tái)壓替代肺泡壓時(shí)，需要考慮到胸壁順應(yīng)性（CCW）的影響。當(dāng)CCW很低時(shí)，其對(duì)平臺(tái)壓影響很大；而只有在CCW正常時(shí)，平臺(tái)壓才能作為肺泡壓的替代。肺泡壓（平臺(tái)壓）限制在30cmH2O內(nèi)似乎可降低肺泡過(guò)度膨脹和呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷的風(fēng)險(xiǎn)，但一些臨床醫(yī)生認(rèn)為可能沒(méi)有安全的肺泡壓（平臺(tái)壓），因此將平臺(tái)壓盡可能的設(shè)置在最低水平，或許是更好的肺保護(hù)策略。Al-Rawas和同事最近描述用呼氣時(shí)間常數(shù)（TE；約63%呼吸周期時(shí)間）來(lái)測(cè)定在被動(dòng)呼吸時(shí)的平臺(tái)壓、呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性和總阻力。這種方法不需要吸氣末暫停，允許連續(xù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)壓，且在自主呼吸模式，如壓力支持下，也能實(shí)時(shí)評(píng)估呼吸力學(xué)（圖3）。

圖3.壓力、.:漪速和潮氣量'波形確定呼氣時(shí)間常數(shù)。在第一設(shè)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(dòng)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(dǎo)致呼氣末肺容積增加(空氣滯留或動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣)和肺泡壓力大于預(yù)設(shè)的PEEP水平(auto-PEEP)。auto-PEEP在被動(dòng)呼吸患者可以通過(guò)應(yīng)用呼氣末暫停0.5至2秒從壓力-時(shí)間波形估算出來(lái)(圖4)。

圖牛流速-時(shí)間波形（頂部）.顯示呼吸結(jié)束時(shí)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(cè)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(shí)間灑形（底部七顯不應(yīng)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(gè)通氣周期的肺泡壓；在壓力目標(biāo)（控制）通氣期間，auto-PEEP降低了吸氣相肺泡壓力梯度（驅(qū)動(dòng)壓力），從而減小潮氣量。auto-PEEP的一個(gè)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(shì)必增加患者的觸發(fā)努力才能觸發(fā)呼吸機(jī)實(shí)現(xiàn)通氣，甚至引起誤觸發(fā)，而導(dǎo)致人機(jī)不同步。這種情況最常見(jiàn)于需要長(zhǎng)呼氣時(shí)間的阻塞性氣道疾病的患者。患者-呼吸機(jī)流速同步容量輔助/控制通氣時(shí)，壓力一時(shí)間曲線可提供有關(guān)患者-呼吸機(jī)同步的重要信息。在圖5，壓力一時(shí)間曲線吸氣相呈鏟形輪廓提示呼吸機(jī)流量輸送不足，以及患者吸氣努力在增加。國(guó)5國(guó)5在暮弟擇非II-旨駕薜II百弓E后步由號(hào)3百1+十I調(diào)形的拿響.畚斗耒示中呼嗎機(jī)錨患者-呼吸機(jī)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(duì)患者努力做出反應(yīng)。觸發(fā)靈敏度應(yīng)設(shè)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(shè)置可能會(huì)導(dǎo)致呼吸機(jī)對(duì)患者吸氣努力的無(wú)反應(yīng)（錯(cuò)過(guò)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(shí)間曲線上可顯示為每次呼吸開(kāi)始時(shí)過(guò)多的負(fù)相波（圖6）。觸發(fā)同步的失調(diào)可引起膈肌能量的過(guò)度消耗和浪費(fèi)。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(yīng)聲擔(dān)前為如氣道壓患者-呼吸機(jī)周期同步吸氣肌松弛和呼氣肌收縮（例如腹橫肌）意味著呼氣相的開(kāi)始。如果機(jī)械通氣送氣結(jié)束（呼氣切換）發(fā)生在這一點(diǎn)之后（切換延遲），這會(huì)導(dǎo)致吸氣末氣道壓力增加（圖7）。相反，如果呼吸機(jī)的呼氣切換發(fā)生在患者吸氣努力停止之前（過(guò)早切換），在呼吸機(jī)的呼氣相開(kāi)始時(shí)氣道壓可能會(huì)有明顯的下降，有

圈z壓力-時(shí)間波形■.（頂部圈z壓力-時(shí)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(yù)設(shè)機(jī)械通氣呼吸之前嘗試呼氣。流量-時(shí)間誕形*底部）顯示病人在機(jī)械通氣呼吸周期（藍(lán)h— 1——*《Q’H富)0U1r1■￡8'4X11 >T 14 .Fkw(Urrtn)-1n~14??時(shí)還可觸發(fā)引起雙吸氣現(xiàn)象。流速-時(shí)間曲線與壓力或容量波形相比，流速一時(shí)間曲線具備一個(gè)獨(dú)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(yù)設(shè)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(fù)向的且常常是被動(dòng)的（圖8）。如前所述，任何導(dǎo)致肺排氣不完全的情況均會(huì)導(dǎo)致auto-PEEP的產(chǎn)生，其特征在流速一時(shí)間曲線上顯示為在下一次機(jī)械通氣吸氣開(kāi)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(shí)間不足是產(chǎn)生auto-PEEP的兩個(gè)最常見(jiàn)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(jiàn)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(shí)間圖形。容量一時(shí)間曲線因?yàn)榇蠖鄶?shù)現(xiàn)代呼吸機(jī)具有管道回路壓縮補(bǔ)償功能，容量一時(shí)間曲線上顯示的潮氣量非常接近于從呼吸機(jī)輸出的潮氣量。當(dāng)曲線的呼氣相顯示在下次呼吸機(jī)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(dāng)吸氣開(kāi)始容量描記圖再設(shè)置到零點(diǎn)時(shí)，它會(huì)提供一檢驗(yàn)標(biāo)記（圖10）。容量-時(shí)間曲線是胸管放置后漏氣量化的重要方法。圖10.容量一時(shí)間波形顯示呼氣支（藍(lán)色輪廓）沒(méi)有回到基線，在下次送氣時(shí)顯示為檢驗(yàn)標(biāo)向量環(huán)流速一容量環(huán)大多數(shù)呼吸機(jī)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(píng)估機(jī)體對(duì)支氣管擴(kuò)張劑反應(yīng)的一個(gè)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(jī)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(dòng)態(tài)的（氣流存在）或靜態(tài)的（在無(wú)流速情況下，隨著容量出現(xiàn)不連續(xù)的、微小變化而進(jìn)行多重測(cè)量）。在一些呼吸機(jī)上，靜態(tài)曲線近似于慢流速吸氣/呼氣波形，進(jìn)而使其流速相關(guān)壓力最小化。靜態(tài)曲線的斜率反映呼吸系統(tǒng)的順應(yīng)性（CRS）。拐點(diǎn)是曲線上曲率（即凹度）改變的標(biāo)志點(diǎn)。PV環(huán)上的下拐點(diǎn)和上拐點(diǎn)分別被視為肺泡塌陷和過(guò)度擴(kuò)張的壓力點(diǎn)（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(píng)估氣道塌陷。對(duì)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(diǎn)來(lái)指導(dǎo)肺保護(hù)潮氣量和PEEP值的設(shè)置。然而，這種方法存在兩個(gè)重要的局限性，其一為P-V曲線的測(cè)量常常需要鎮(zhèn)靜，有時(shí)甚至要使用肌松劑；其二為胸壁力學(xué)也會(huì)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(xué)性能過(guò)于簡(jiǎn)單。由于月市泡充氣發(fā)生在整個(gè)P-V環(huán)，下拐點(diǎn)不應(yīng)視為反映整個(gè)肺泡開(kāi)放和閉合的折點(diǎn)，由此其可能不能反映理想PEEP的設(shè)置值。同樣，上拐點(diǎn)經(jīng)典認(rèn)為是過(guò)度擴(kuò)張的開(kāi)始，但也反映了充氣的結(jié)束。a13.壓力一容量環(huán)顯示下拐點(diǎn).田）=和上拐點(diǎn)?動(dòng)態(tài)p-v環(huán)在識(shí)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(guò)低（圖15），而增加壓力支持或