1、呼吸动力学监测 在重症监护中的应用 广州医学院第一附属医院 广州呼吸疾病研究所 陈荣昌 呼吸力学监测的重要性 1疾病严重程度的评价 2病变的定位 3病理生理学机制的探讨 4判断治疗后的反应 5临床监测：ICU和麻醉（指导呼吸机应用）6.新的通气模式的研发 机械通气中呼吸力学监测的基本参数 基本参数：压力、流量、容量、肌电活动等 计算指标：顺应性、阻力、做功、中枢驱动、中枢通气耦联等 机械通气：模式和参数的选择、人机同步、呼吸努力评估等 内容提要内容提要 基本参数测定方法回顾 机械通气中的呼吸力学监测 呼吸动力学指导机械通气策略和新的通气模式的研究 呼吸肌功能测定方法回顾呼吸肌功能测定方法回顾
2、最大吸气压最大吸气压,呼气压。呼气压。膈肌收缩功能膈肌收缩功能 跨膈压 附加吸气阻力(跨膈压,膈肌耐受时间)运动膈肌功能 膈肌肌电图(EMG)频谱分析 膈神经电刺激法 胸锁乳突肌胸锁乳突肌,肋间肌功能测定。肋间肌功能测定。避免主观努力，更加适用于机械通气或麻醉的病人，更加客观准确 食道压食道压Pdi胃内压胃内压跨膈肌压跨膈肌压电电刺激电刺激诱导电位诱导电位磁刺激磁刺激跨膈肌压测定示意图跨膈肌压测定示意图膈神经刺激法：非用力依赖的测定 临床上最客观准确的，可行的膈肌功能评价方法 电刺激膈神经 磁波刺激膈神经 表面电极和膈肌动作电位10 2 4-20 0 20 pga pes pdi Pressu
3、re Time 11 1051015202530reduction rate:56.8 20.5%the change of Pdi(t)before and after the administration of muscle relaxant22.9 7.68.7 3.121.4 5.0recoverafterPdi(t)(cmH2O)before磁波刺激膈神经诱发的跨膈压监控肌松剂的作用和恢复 膈肌力量的无创测定 传统的检测：食道、胃囊管（昏迷和无法配合的病人放置有困难）无创测定：膈神经刺激诱发的口腔/气道压 肌音图 （方便临床应用）食道压食道压Pdi胃内压胃内压跨膈肌压跨膈肌压电电刺激
4、电刺激诱导电位诱导电位磁刺激磁刺激跨膈肌压测定示意图跨膈肌压测定示意图跨膈压胃内压食道压 食道压变化口腔压的变化（气道阻断状态）13 Watson AC et al,Crit Care Med 2001;29:13251331 磁波刺激膈神经诱发气道内压与跨膈压的关系 R=0.93 R=0.78 051015202530354045051015202530354045Pdi(t)mag与Ptra(t)mag的回归 曲线Pdi(t)mag=1.423+0.886*Ptra(t)magr=0.802(cmH2O)(cmH2O)Pdi(t)magPtra(t)mag磁波刺激诱发气道内压 磁 波 刺
5、激 诱 发 的 跨 膈 压 膈神经刺激诱发气道/口腔压测定 简单易用，无需病人的努力 总体来说，有一定的相关性，但存在个体间的变异 在ICU平卧病人中的影响因素有待进一步探讨 食道压食道压Pdi胃内压胃内压跨膈肌压跨膈肌压电电刺激电刺激诱导电位诱导电位磁刺激磁刺激跨膈肌压测定示意图跨膈肌压测定示意图高级中枢高级中枢呼吸中枢呼吸中枢O2CO2外周神经外周神经肌腱及肌梭肌腱及肌梭张力变化张力变化神经肌肉接头神经肌肉接头呼吸肌细胞膜呼吸肌细胞膜通过血气变化通过血气变化肌纤维肌纤维间接反馈间接反馈收缩收缩维持恒定张力维持恒定张力呼吸运动呼吸运动胸膜腔压力变化胸膜腔压力变化肺容积变化肺容积变化呼吸肌肉功
6、能在呼吸环链中的地位呼吸肌肉功能在呼吸环链中的地位呼吸中枢调节和呼吸动力学在呼吸过程中的地位 常规肺功能 呼吸调节 呼吸动力学 评价呼吸中枢驱动的方法评价呼吸中枢驱动的方法 间接指标：通气量和呼吸方式 压力和流量指标：气道闭合压 平均吸气流速 高层面的指标 膈肌肌电图 神经放电（人体内无法实现）18 A B C D E 近来 新电极 早期 食道电极记录膈肌肌电技术的进步 Luo et al,Eur.Respir.J.1999,13:385-390.Luo et al,Thorax;1999;54:765-770.Luo et al,Am J Respir Crit Care Med 1999.
7、160;1629-1634 EMGdi 多多导导食食道道电电极极示示意意图图 EMG(uV)分钟通气量(L/Min)0204060801001200204060R=0.97Luo et al.J Appl Physiol.2001;90:1691-1699正常人CO2重呼吸时膈肌肌电与分钟通气量的关系内容提要 基本参数测定方法回顾 机械通气中的呼吸力学监测 呼吸动力学指导机械通气策略和新的通气模式的研究 机械通气过程中的机械通气过程中的呼吸力学呼吸力学监测监测 通气参数：潮气量、流量、通气参数：潮气量、流量、流量容积曲线等流量容积曲线等 气道压：峰压、吸气末压力、呼气末压气道压：峰压、吸气末压
8、力、呼气末压 平均气道内压平均气道内压 气道阻力气道阻力 压力容积曲线和顺应性压力容积曲线和顺应性 肺动态过渡充气和内源性肺动态过渡充气和内源性PEEP(PEEPi)病人的呼吸努力和呼吸做功与肌肉功能储备病人的呼吸努力和呼吸做功与肌肉功能储备 中枢驱动和中枢通气耦联中枢驱动和中枢通气耦联 呼吸流量容积曲线（Flow-Volume Curve）流量容积曲线的监测 了解肺功能的情况 判断肺功能损害的性质 判断呼气流量受限 判断治疗的效果 25 呼气相气道内负压技术判断呼气流量受限 气道压力监测（气道压力监测（曲线、峰压、平台压曲线、峰压、平台压)完全肌肉松弛：经呼吸系统压力完全肌肉松弛：经呼吸系统
9、压力 容量控制模式：反映气道阻容量控制模式：反映气道阻力和呼吸系统顺应性，与气压力和呼吸系统顺应性，与气压伤相关伤相关 受影响因素：受影响因素：通气模式，参数调通气模式，参数调节、人机同步、自主呼吸努力节、人机同步、自主呼吸努力等等 峰压 平台压 时间 气道压 容量控制通气 时间 时间 流量 气道压力 气道压力监测 压力容积曲线的监测压力容积曲线的监测 完全镇静状态下：反映顺应性完全镇静状态下：反映顺应性 曲线的形状：反映曲线的形状：反映/指导参数设定指导参数设定 患者吸气努力、不同的通气模式对患者吸气努力、不同的通气模式对P-V曲曲线有显著的影响线有显著的影响 内源性呼气末正压内源性呼气末正
10、压(PEEPi)呼气末呼吸系统压力与设定的呼气末呼吸系统压力与设定的PEEP的差值的差值 肺动态过渡充气（肺动态过渡充气（DHI)的表现的表现 多种因素影响多种因素影响PEEPi：呼气时间常数、呼气时间、呼气时间常数、呼气时间、潮气量、潮气量、PEEP等等 31 PEEPi的测定方法 呼气末气道阻断法：气流中断5秒以上 食道囊管法测定 Campbell 图 PEEPi,stat的检测的检测 箭头所示为气道开始阻断，阻断时间维持箭头所示为气道开始阻断，阻断时间维持5s以上，以上，Paw显示一压力平台，该平台压即显示一压力平台，该平台压即PEEPi,stat 0102030-10-505 PesP
11、ressure(cmH2O)Flow(L/s)PEEPi,stat=10.12cmH2OPressure(cmH2O)Time(s)-2-1012 Flow 0102030 Paw面积面积ABCDFA代表代表PTP-PEEPi；面积面积FDEF代表代表PTP-VT；面积面积ABFA代表代表PTPtrig。PEEPi,dyn、Ti-lag、PTP 计算方法计算方法 WPEEPi 网格长方形面积-30-20-1001020-0.20.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8CcwCLVolumePeso35 机械通气中病人吸气努力的评估 36 病人呼吸努力评估的方法病人呼吸努力评估
12、的方法 临床观察临床观察 呼吸机气道压力等参数呼吸机气道压力等参数 胸膜腔（食道）压力变化和呼吸做功胸膜腔（食道）压力变化和呼吸做功 呼吸肌肉的肌电活动呼吸肌肉的肌电活动 气道压力气道压力-容量曲线容量曲线 FBY 033 John J.Marini,R.Michael Rodriguez,and Virnita Lamb Am Rev Respir Dis 1986:134:902-909 Volume Airway Pressure Subject Work Control Assist Machine Work Machine Work Inspiration Expiration Co
13、ntrol Assist 呼吸努力变化时气道压力的变化呼吸努力变化时气道压力的变化 024681012-14-12-10-8-6-4-20246 Peso(cmH2O)0246810120510152025PSV20cmH2OPSV16CMH2OSB Pao(cmH2O)024681012-1.0-0.50.00.51.01.5 Flow(L/sec)024681012-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9图图容量容量和和量量PSV的压力、流的压力、流 Time(second)Volume(L)-202468101214-14-12-10-8-6-4-20246
14、-20246810121402468101214161820222426PSV12cmH2O -202468101214-1.0-0.50.00.51.01.5 -202468101214-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 -202468101214-4-20246810121416 0246810120510152025 024681012-1.0-0.50.00.51.01.5 024681012-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 024681012-4-20246810121416 0246810120510152025
15、 024681012-1012 0246810120.00.20.40.60.8 自主呼吸自主呼吸 PSV12cmH2O PSV16cmH2O PSV20cmH2O Pao Peso Flow Volume 食道压评估吸气努力-15-10-5051015-0.20.00.20.40.60.81.0功功 图图呼 吸 做呼 吸 做PSV REST PSV12cmH2O PSV16cmH2O PSV20cmH2OVolume(L)Peso(cmH2O)-15-10-5051015-0.20.00.20.40.60.81.0 PAV REST PAV40%PAV50%PAV60%呼吸运动方程与无创吸气
16、努力监测呼吸运动方程与无创吸气努力监测 Pao(t)+PmusPao(t)+Pmus=PE+Ers=PE+ErsV(t)V(t)+Rrs+RrsV V(t)ErsErs：弹性（顺应性的倒数）弹性（顺应性的倒数）RrsRrs：阻力阻力 PaoPao：气道开口压气道开口压 Pmus:Pmus:吸气肌肉产生的压力吸气肌肉产生的压力 PEPE：呼气末压力呼气末压力 V V：容积容积 V V：流量流量 充分麻醉镇静充分麻醉镇静(肌松肌松)时时:Pmus=0 完全自主呼吸时完全自主呼吸时:Pao=0 PSVPSV水平分别为水平分别为5 5和和2020cmH2OcmH2O时的气道压力（时的气道压力（PawPaw）、）、流量流量(flow)flow)、容积容积(volume)volume)、食道压力食道压力(Peso)Peso)和和PmusePmuse波形波形 中枢通气耦联的评价 实现单位通气量所相应的中枢驱动 通常用：VE/RMS(EMGdi)44 1520253035404550556065707580850.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0 con copdVt(L
