呼吸功能監(jiān)測在ICU中的應(yīng)用黃思賢

呼吸功能監(jiān)測在ICU中的應(yīng)用黃思賢第1頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

一.基本測定：包括

呼吸頻率

呼吸方式

壓力

流速

容積

第2頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

㈠呼吸運(yùn)動

⒈呼吸頻率：敏感但非特異性指標(biāo)，

>30次／min常是通氣肌失代償先兆。

⒉呼吸方式：呼吸衰竭者，頻率加快，胸腹部運(yùn)動不

同步，胸腹運(yùn)動不協(xié)調(diào)和矛盾常提示呼吸肌疲勞，

增加呼吸肌負(fù)荷。

淺快呼吸指數(shù)(RSBI)＝f(/min)/VT(L)

f/VT<80

提示易于撤機(jī)

80-105謹(jǐn)慎撤機(jī)

>105難于撤機(jī)

第3頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一㈡壓力

⒈最大吸氣壓力（MIP）和最大呼氣壓力（MEP）

是反映呼吸肌力量的指標(biāo)

正常值男性MIP>-75cmH2O，女性>-50cmH2O

男性MEP>100cmH2O，女性>80cmH2O

MIP低于預(yù)計值30％可能出現(xiàn)高碳酸血癥

MIP能產(chǎn)生-30cmH2O吸氣壓脫機(jī)常易成功

<-20cmH2O提示呼吸肌疲勞MIPMEP男性>75cmH2O>100cmH2O女性>50cmH2O>80cmH2O第4頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

⒉呼吸驅(qū)動力P0.1

氣道閉塞壓力P0.1，即氣道阻塞后吸氣開始100毫秒吸氣壓力測

定。是反映呼吸中樞興奮性，呼吸驅(qū)動力指標(biāo)。P0.1

與呼吸阻力

及順應(yīng)性無關(guān)，因吸氣被阻斷時無氣流。

測定P0.1，于吸氣時阻斷時間要少于0.25-0.3秒，計算0.1秒時

產(chǎn)生的氣道壓力。（見圖1）

P0.1

正常值2-4cmH2O

P0.1<6cmH2O

脫機(jī)易成功

COPD患者P0.1>6cmH2O

圖1P0.1測定

第5頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一⒊正壓通氣氣道壓峰值

氣道壓峰值受氣道阻力和胸肺彈性因素影響，如氣流、

順應(yīng)性（胸壁、肺）、潮氣量及PEEP水平等。

定容型通氣時肺泡內(nèi)壓低于峰壓,

定壓型通氣時峰壓與平臺壓相等。

峰壓對肺泡內(nèi)壓無影響，但可通過吸氣末正壓即平臺壓影

響循環(huán)功能。

峰壓增加見于支氣管痙攣、分泌物或異物阻塞、管道扭曲、

肺纖維化、ARDS等。

保持峰壓<40cmH2O。超過此值易引起氣壓傷。

第6頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

4.平臺壓（暫停壓）

吸氣末峰值肺泡壓，反映呼吸系統(tǒng)彈性回縮壓及機(jī)械通氣時肺泡承受的最大壓力，同時也是呼氣起始驅(qū)動壓。

于近氣道端短暫阻斷3-5秒，則氣道壓迅速下降至氣流停止，穩(wěn)定3秒即為平臺壓。

平臺壓高見于彌漫性肺疾病，ARDS或間質(zhì)纖維化，也見于肺外疾患如肥胖，胸壁畸型。

適當(dāng)?shù)钠脚_壓或吸氣時間延長，可改善氣體分布，改善氣體交換。

平臺壓是引起氣壓傷的直接原因之一。平臺壓≤35cmH2O避免氣壓傷。

平臺壓過高，吸氣時間過長可增加肺內(nèi)血循環(huán)負(fù)荷。

第7頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一5.平均氣道壓

包括吸氣期壓力和呼氣期壓力，前者為克服氣道阻力和胸肺彈性阻力之和；后者為PEEP。

適度PEEP可擴(kuò)張萎陷肺泡，消除切變力，減輕肺損傷。吸氣期壓力不影響肺泡內(nèi)壓。

平均氣道壓的升高可能是PEEP增大或氣道阻力增加的結(jié)果。

平均氣道壓對通氣及氧合水平有利，但對血液動力學(xué)效果不利。

低于7cmH2O對循環(huán)功能無明顯影響。

第8頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

PPIP

Pplat

Pawmean

T

PressurevsTime第9頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

總之，

平臺壓、峰壓增高可影響氣壓傷。肺泡周而復(fù)始的高壓和擴(kuò)張、對正常肺泡也可以受累。氣壓傷與切變力直接相關(guān)。在呼吸機(jī)參數(shù)不變的情況下，峰壓可作為評價支氣管舒張藥的反應(yīng)。

壓力-容積曲線上，PEEP略高于低拐點(diǎn)時可改善肺循環(huán)，而體循環(huán)血液動力學(xué)不受影響。

平臺壓超過高位拐點(diǎn)對肺循環(huán)及體循環(huán)均有影響(抑制作用)。平臺壓影響血液動力學(xué)。

平均氣道壓對循環(huán)功能有一定影響。

PEEP和平臺壓可改善換氣功能。

第10頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

6.PEEPi(內(nèi)源性呼氣末正壓)或AutoPEEP(自發(fā)性PEEP)

肺泡內(nèi)空氣的滯留是構(gòu)成PEEPi的主要原因。正常肺于呼氣末呼氣完全，此時沒有氣流，肺泡壓等于大氣壓。反之，氣道有阻塞，呼氣氣流受限制，呼氣不完全或呼氣時間過短，在患者呼氣氣流尚未完全結(jié)束時下一次機(jī)械通氣又開始。故呼氣末有氣流，在大氣與肺泡間產(chǎn)生壓差，其大小藉氣道阻力來測量。

曲線a示呼氣末呼氣瓣關(guān)閉，

呼氣暫停，氣流為零,

壓力上升至PEEPi。

曲線b為呼氣末呼氣瓣開放，

氣流持續(xù)，額外呼出的

氣量即等于陷閉氣量

圖2呼氣暫停技術(shù)評估PEEPi

第11頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

阻斷呼氣法測定PEEPi

近端氣道壓即大氣壓(呼吸機(jī)上的壓力表監(jiān)測)，常在呼氣末回到零點(diǎn)，

未能反映PEEPi，呼氣末阻斷呼氣口的氣流，使在無氣流的情況下，近

端氣道壓與肺泡壓相等，增加的壓力在呼吸機(jī)壓力表上顯示即為PEEPi。

上圖正常人被動呼氣末肺泡壓即大

氣壓

中圖嚴(yán)重氣道阻塞，呼氣末肺泡壓

高(15cmH2O)，下游氣道(等壓

點(diǎn))與大氣相通，所以呼吸機(jī)上

的壓力表未能顯示出PEEPi。

下圖在呼氣末阻斷呼氣口，氣流停

止，整個肺-呼吸機(jī)系統(tǒng)壓力相

等,于壓力表上顯示PEEPi。

第12頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一監(jiān)測PEEPi的意義

①它與外源PEEP有同樣效應(yīng)，如降低心排；影響血液動力

學(xué)參數(shù)的判斷。例如過高估計PCWP影響液體的補(bǔ)充。

②增加近端氣道壓，包括峰壓和平臺壓。

③可用于測定支氣管擴(kuò)張藥的反應(yīng)。

④由于呼吸功增加，減低撤機(jī)的能力。

⑤容量控制通氣易致肺損傷。

⑥影響肺順應(yīng)性的測定。如未從平臺壓中減去PEEPi，則

所測順應(yīng)性減少。

第13頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一處理

目的:促使氣體完全排空達(dá)到降低PEEPi

①減少充氣容量，

②增加吸氣流速以增加氣體排空時間，

③降低呼吸頻率，

④COPD患者使用外源PEEP，即增加下游阻力，平衡PEEPi

上游阻力以減輕吸氣負(fù)荷。

PEEP<75%PEEPi，如>85%PEEPi反而加重肺的過度充氣。

PEEPi<3cmH2O視為正常。（見圖4）

第14頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

圖4氣道壓PAW,肺泡壓PA,氣流V

A波示在PA曲線呼氣末PEEPi明顯可見.在降低氣道壓前,必須先克服PEEPi

才能觸發(fā)輔助通氣(a點(diǎn)至b點(diǎn)是延遲期)

B波示少量的外源性PEEP(PEEPe,低于PEEPi)用于抵銷動態(tài)氣道萎陷.于呼

氣末引起PAW升高,但不引起PA波形改變.

C波示降低了觸發(fā)PA的壓力.

第15頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一㈢氣流

⒈高峰氣流：指最大呼氣流速，健康成人為500－700L/min，

低于30－50％提示有氣道梗阻。

⒉流速－時間曲線：對估計插管機(jī)械通氣患者是否有自發(fā)性

PEEP很有意義。（見圖2）

3.流速形態(tài):方波遞減波

正弦波遞增波

吸氣時使用方波流量恒定，吸氣時間短，峰壓高，平均氣道

壓低，對循環(huán)功能障礙或低血壓者有利。

遞減波吸氣時間長，平均氣道壓高，峰壓低，適宜于有氣壓

傷者。

第16頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一㈣肺容量

正常VC65－75ml/Kg左右，

低于10ml/Kg，多不能維持自主呼吸，脫機(jī)困難。

第17頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

NormalPIPRaw

PIP

PawPIPAirwayResistance

PplatPplat(Normal)

NormalPIPCompliance

PawPIP

Pplat

Pplat

Time(sec)

◆

氣道阻力與順應(yīng)性第18頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

㈤氣道阻力

峰壓力－平臺壓(cmH2O）

Raw＝────────────

氣流速度（l/sec）

健康成人2－3

cmH2O/l?sec-1

<15cmH2O/L?sec-1

可脫機(jī)

氣道阻力增加表示支氣管痙攣或分泌物增多。

第19頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

（六）順應(yīng)性

1.靜態(tài)順應(yīng)性

呼出潮氣容積V

Cst＝────────

平臺壓Pb－Ppeep

正常值100

ml/cmH2O左右。

正常插管患者約50-70

ml/cmH2O；

<25ml/cmH2O撤機(jī)不易成功。

機(jī)械通氣顯示為肺和胸的靜態(tài)總順應(yīng)性(Cst)。

注意測定時患者應(yīng)在休息時，與呼吸機(jī)同步時，潮氣

量應(yīng)取呼出氣潮氣量。（見圖6）

第20頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

2.動態(tài)順應(yīng)性

潮氣容積

Cdyn＝────────

峰壓－Ppeep

正常值50－80

ml/cmH2O

較Cst低10％－20％

第21頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一Cst是指在呼吸周期中氣流暫時阻斷所測的順應(yīng)性，代表肺組織彈性。Cdyn是指呼吸周期中，氣流未阻斷，通常在吸氣之末或呼氣之末氣流降至零點(diǎn)同時測定的壓力值來計算順應(yīng)性，它包括氣道阻力和順應(yīng)性兩個成分。圖6氣道阻力和順應(yīng)性第22頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

在壓力-容量曲線上

動態(tài)和靜態(tài)的曲線

◆平行右移

代表肺實(shí)質(zhì)病變，如肺炎、肺不張、肺水腫、張力性氣胸。

◆若靜態(tài)曲線不變而動態(tài)曲線右移

則考慮氣道內(nèi)阻塞，如支氣管痙攣、分泌物潴留等。見圖8,9）

第23頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一呼吸窘迫前呼吸窘迫前

呼吸窘迫后呼吸窘迫后

Cdys右移超過Cst右移Cst與Cdys平行右移

1.分泌物潴留1.張力性氣胸2.肺不張

2.支氣管痙攣3.支氣管插管4.肺水腫

5.肺炎

圖8呼吸窘迫前后壓力-容量關(guān)系的變化

第24頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一急性呼吸窘迫

吸氣峰壓

減少增加不變

↓│↓

漏氣平臺壓肺栓塞

過度通氣↓胸外因素

┌───────────────┐

不變增加

↓↓

氣道阻塞

順應(yīng)性下降

誤吸腹脹

氣道痙攣呼吸不同步

分泌物肺不張

氣管插管引起的問題內(nèi)源性PEEP

阻塞肺炎

氣胸

肺水腫

#圖9急性呼吸窘迫時峰壓平臺壓變化原因判斷流程圖

第25頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

3．壓力-容積曲線(P-V曲線)反映順應(yīng)性

①完全抑止自主呼吸，選擇方波。②以FRC為基點(diǎn)，肺泡壓力變化為橫坐標(biāo)，肺容量變化為縱坐標(biāo)的關(guān)系曲線。二個平段，二個拐點(diǎn)。③確定低位拐點(diǎn)(LIP)和高位拐點(diǎn)(UIP)。兩點(diǎn)之間為陡直段，壓力與容積呈線性關(guān)系。較小壓力改變可引起較大潮氣量變化。第26頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

◆LIP反映陷閉肺泡擴(kuò)張，是選擇PEEP的參考，一般為

8-12

cmH2O。在LIP以下，肺循環(huán)阻力顯著增加，一

旦達(dá)到LIP后肺循環(huán)阻力下降。

◆UIP則反映胸肺的最大彈性擴(kuò)張程度，有助于指導(dǎo)通

氣參數(shù)。機(jī)械通氣時高壓應(yīng)低于UIP，如超過，易引

起氣壓傷和抑制循環(huán)功能。

◆

UIP相當(dāng)肺容量占肺總量的85%-90%和跨肺壓35-50

cmH2O的位置。機(jī)械通氣時相當(dāng)于35

cmH2O平臺壓，

吸氣末肺容積20ml/kg的水平。

◆平臺壓35cmH2O為臨界點(diǎn)。在應(yīng)用PEEP時，特別是開

放肺，高PEEP時，其與峰壓之壓差不能超過35cmH2O。

第27頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

㈦呼吸功測定(WOBp)

自主呼吸或機(jī)械輔助呼吸時，呼吸肌克服氣道阻力和

順應(yīng)性產(chǎn)生潮氣量所作的功。

功率＝胸腔壓力差×容量的改變(力×距離)

可在壓力-容量環(huán)上計算環(huán)的面積求得。（見圖10）

WOBp正常值0.3-0.6J/L(焦耳/升)

<0.75J/L撤機(jī)易成功

>0.75J/L可導(dǎo)致呼吸肌疲勞

0.85-1.15J/L相當(dāng)運(yùn)動負(fù)荷

>1.25J/L可導(dǎo)致嚴(yán)重呼吸肌疲勞負(fù)荷

氣道阻力增加，順應(yīng)性減低，PEEPi，機(jī)械通氣時

觸發(fā)水平不當(dāng)?shù)染墒购粑鞴υ黾?。?8頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一OYC為肺泡壓力/容量曲線,OAC為肺充氣時口腔壓/容量曲線垂直線陰影面積示克服氣流阻力所作的吸氣功.具有高阻力的患者吸氣功增加見(b).點(diǎn)狀陰影面積代表克服彈性阻力作的功.XY代表擴(kuò)張肺的壓力;YA代表克服氣道阻力的壓力;XA為該時的充氣壓力.

圖10被動充氣時用于克服氣流阻力的呼吸功第29頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一(八)流速-容積曲線

反映氣道阻力的變化。

以FRC為基點(diǎn)，流量變化為橫坐標(biāo)，

肺容積變化為縱坐標(biāo)的關(guān)系曲線。第30頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一二.氣體交換功能測定

㈠血?dú)夥治鰞xpH、PaO2、PaCO2

㈡脈博血氧測定儀測SaO2

㈢經(jīng)皮氧和二氧化碳測定儀

PtcCO2、PtcO2

㈣呼氣末二氧化碳測定PetCO2

㈤反映氧交換效率

第31頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

㈤反映氧交換效率

⒈P(A－a)O2

正常值<15mmHg(1.33kPa)，老年人可

達(dá)30

mmHg(4.0kPa)

P(A－a)O2(mmHg)＝年齡×0.4(吸空氣時)

P(A－a)O2增寬有三種可能性：

①分流增加

②彌散障礙

③V/Q比率失調(diào)

吸入100％氧后PaO2升高，P(A－a)O2約25-65mmHg左右。

②和③特別是彌散障礙在吸純氧后多可校正；如系分流，

則PaO2上升有限，P(A－a)O2增寬明顯。

第32頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一⒉PaO2/FiO2，正常值>400，PaO2＝FiO2×(4－5)

PaO2/FiO2Qs/Qt

<200>20%

>200<20%

⒊PaO2/PAO2正常值0.93

FiO2

正常a/APO2

0.210.74-0.77

1.00.80-0.82

第33頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一⒋靜脈血摻雜(肺內(nèi)分流)QS/QT采混合靜脈血及動脈血測定。

QSCcO2－CaO2

──＝──────

QTCcO2－CvO2

（注：CcO2＝1.39×(1—0.015)Hb＋0.003PAO2）

吸純氧半小時后取動脈血測PaO2及PaCO2

QS0.0031(PAO2－PaO2)

───％＝───────────

QT5＋0.0031(PAO2－PaO2)

（注：吸純氧后PAO2＝當(dāng)日大氣壓－47-PaCO2×1.25）

吸純氧半小時粗略估計法：

QS700－PaO2(FiO2＝1)

───%＝──────────×5％

QT100

正常QS/QT<7%

第34頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

⒌通氣/血流比率

V(VT-VD)f

──＝─────正常0.8

QCO

⒍DO2、氧運(yùn)輸或組織供氧

氧運(yùn)輸DO2＝CO×CaO2(正常520-720ml/min.m2)

攝氧量VO2＝CO×(CaO2-CvO2)(正常110-160ml/min.m2)

VO2CaO2-CvO2

氧提取率ER＝───＝────────(正常22-32%)

DO2CaO2

>25%輸送到組織的氧不能滿足組織代謝需要。

<25%心排出量過高，血液分流。

第35頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

⒎SvO2

VO2

SvO2＝SaO2－──────────

CO×Hb×1.36×10

SvO2可經(jīng)肺動脈導(dǎo)管取血也可以連續(xù)監(jiān)測，在氧離曲

線上與PvO2成線性關(guān)系。SvO2有其局限性，SvO2水

平不能完全反映組織氧合；SvO2增高并不能排除組織

缺氧。應(yīng)結(jié)合PaO2、C(a-v)O2

綜合分析。

正常值75％(60－80％)

第36頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

表混合靜脈氧飽和度的影響因素

(60%)減少←SvO2＝75%→增加(80-95%)

O2耗↑O2輸送↓O2耗↓O2輸送↑

應(yīng)激反應(yīng)PaO2↓降溫PaO2↑

疼痛刺激*通氣不足麻醉*FiO2↑

復(fù)溫*彌散功能↓膿毒癥*過度通氣

過敏反應(yīng)*通氣/灌注失衡*PEEP(SvO2

達(dá)最大值時

即為最佳

PEEP)

寒戰(zhàn)發(fā)熱Hb↓Hb↑

代謝亢進(jìn)CO↓CO↑

SaO2↓*交感N↑

*外源性兒茶酚胺

第37頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

㈥通氣效應(yīng)

VDPaCO2-PeCO2

⒈──＝─────────

VTPaCO2

死腔包括解剖死腔和生理死腔。VD/VT增加見于

①肺泡過度膨脹如COPD和PEEP通氣

②低血流狀態(tài)如心衰(左心或右心)、急性肺梗塞

正常值0.3-0.35

第38頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

⒉PetCO2與P(et－a)CO2（見圖11）

PetCO2

1.呼出死腔氣,不含CO2

2.排出肺泡氣,CO2迅速升高

3.肺泡氣平臺

4.呼氣末CO2

5.吸氣開始,CO2迅速下降

圖11CO2

呼吸曲線

第39頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一◆

PetCO2

正常值38mmHg（5kPa），F(xiàn)etCO25％。

◆

PetCO2≈PACO2≈PaCO2(正常肺泡死腔量很小，三者

數(shù)值非常接近)。

◆

PetCO2受組織產(chǎn)生CO2的速度，肺血流量和肺泡通氣量

的影響。

◆

PetCO2增加：心排增加，止血帶放松，重碳酸鈉注射,

肺泡通氣不足，CO2生成增加等。

◆

PetCO2

降低：過度通氣，心排減低，大范圍肺栓塞，

空氣栓塞，呼吸機(jī)管道脫落，氣管內(nèi)插管阻塞，呼

吸機(jī)管道漏氣等。

第40頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

P(a－et)CO2

◆P(a－et)CO2

反映V/Q比率，其正常說明V/Q比率適當(dāng)?！?/p>

P(a－et)CO2↑

V/Q增加，死腔通氣，肺血流減少，分布不均或肺血

管阻塞時PetCO2↓。肺梗塞，休克和心衰時PetCO2

可突然降低，而PaCO2則可升高。

◆

P(a－et)CO2一般情況下PaCO2和PetCO2相同，但肺

部有嚴(yán)重阻塞性或氣體交換性障礙，二者相差很大，

此差值一般小于0.66KPa(5mmHg)。應(yīng)對照PaCO2判

斷，特別注重動態(tài)觀察PetCO2。

第41頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一（七）低血氧原因（見圖12）

VD/VT

V/Q異常和/或

（正常）QS/QT

PvO2

（低）正常）

（CaO2–CvO2）（高）

（增加）Q

外周VO2和/或

A–aPO2VO2

（正常）

或

（不變）

（低）神經(jīng)肌肉病變

肺泡通氣不足Pi（max）

（正常）CNS病變

圖12低血氧原因判斷流程圖

第42頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一第43頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一VolumevsTimeInspirationExpirationTime(sec)Volume(ml)InspiratoryTidalVolumeTI第44頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

PressureversusTimeInspirationExpirationPaw(cmH2O)Time(sec)}TIPeakInspiratoryPressurePIPPEEPTE第45頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一FlowversusTimeACCELERATINGDECELERATINGSINESQUARE第46頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

Pressure-VolumeLoopControlledAssistedSpontaneousVol(ml)Paw(cmH2O)I:InspirationE:ExpirationIEEEII第47頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一Flow-VolumeLoopVolume(ml)PEFRFRCInspirationExpirationFlow(L/min)PIFRVT第48頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一AirTrappingInspirationExpirationNormalPatientTime(sec)Flow(L/min)AirTrappingAuto-PEEP}第49頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一AirTrappingInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DoesnotreturntobaselineNormalAbnormal第50頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一ResponsetoBronchodilatorBeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLongTEHigherPEFRShorterTE第51頁，共66頁，2023年，2月20日，星期一

Paw(cmH2O)NormalNormalPPlat(NormalCompliance)IncreasedPIP}IncreasedPTA(in