二、呼吸力学监测
呼吸力学监测是以物理力学的观点和方法对呼吸运动进行研究,是一种以压力、容积和流速的相互关系解释呼吸运动现象的方法。
(一)气道阻力
呼吸道阻力由气体在呼吸道内流动时的摩擦和组织黏性造成,反映压力与通气流速的关系。其主要来源是大气道的阻力,小部分为组织黏滞性。正常值为每秒1~3cmH2O/L,麻醉状态可上升至每秒9cmH2O/L。气道内压力出现吸气平台时,可以根据气道压力和平台压力之差计算呼吸道阻力。
临床意义:机械通气中出现气道阻力突然降低或无阻力,最常见的原因是呼吸回路漏气或接头脱落。气道阻力升高常见于:①机械原因引起的梗阻,包括气管导管或螺纹管扭曲打折,呼吸活瓣粘连等;②呼吸道梗阻,包括气管导管位置异常、气管导管梗阻;③气道顺应性下降,包括胸顺应性下降(如先天性漏斗胸、脊柱侧弯,后天性药物作用或恶性高热)或肺顺应性下降(包括肺水肿、支气管痉挛和气胸)。
(二)肺顺应性
肺顺应性由胸廓和肺组织弹性形成,是表示胸廓和肺扩张程度的一个指标,反映潮气量和吸气压力的关系(△V/△P)。常用单位为mL/cmH2O。实时监测吸气压力-时间曲线可估计胸部顺应性。
1. 动态顺应性(Cdyn)
潮气量除以气道峰压与呼气末正压之差,即VT/ (PIP-PEEP),正常值是40~80mL/cmH2O。
2. 肺静态顺应性(Cst)
潮气量除以平台压与呼气末正压之差,即VT/ (Pplat-PEEP),正常值是50~100mL/cmH2O。
在肺浸润性病变、肺水肿、肺不张、气胸、支气管内插管或任何引起肺静态顺应性减少的患者中,静态顺应性均会下降。
Cdyn/Cst又称为频率依赖性肺顺应,以不同呼吸频率的动态肺顺应性与静态肺顺应性的比值表示。正常情况下,即使呼吸频率增加,也不出现明显改变,正常值应大于0.75。其明显降低见于小气道疾患,是检测小气道疾患的敏感指标之一。
(三)呼吸波形监测
1. 压力-容量环(pressure-vohme loop,P-V环)
压力-容量环是指受试者做平静呼吸或接受机械通气时,监测仪描绘的一次呼吸周期内潮气量与相应气道压力相互关系的曲线环,反映压力和容量之间的动态关系。实时监测压力-容积曲线可评估胸部顺应性和气道阻力。不同通气方式的压力-容量环形态不同(图2-1)。P-V环可估计胸肺顺应性,P-V环向左上方移动,说明肺顺应性增加,向右下移动说明肺顺应性减少。
图2-1 不同通气方式的压力-容量环
如果P-V环起点与终点间有一定距离则提示有漏气。如发现呼吸异常情况,气道压力显著高于正常值,而潮气量并未增加,则提示气管导管已进入一侧支气管内(图2-2)。纠正后,气道压力即恢复正常。如果气管导管扭曲,气流受阻时,压力-容量环上可见压力急剧上升,而潮气量减少。双腔导管在气管内的位置移动时,压力-容量环上气道压力显著升高,而潮气量无变化。
图2-2 气管导管位置及通畅情况
1.正常压力容量环;2.异常压力容量环
2. 流量-容量环(阻力环)
流量-容量环(flow-volume loop,F-V环)反应呼吸时流量和容量的动态关系。其正常图形也因麻醉机和呼吸机的不同而稍有差异。图2-3为典型的流量-容量环。
呼气流量波形变化可反映气道阻力变化。支气管痉挛患者使用支气管扩张药物后,呼气流量明显增加,且波形下降,曲线较平坦,说明疗效好。
图2-3 正常流量-容量环
A.呼气;B.吸气
流量-容量环可检测呼吸道回路有否漏气。若呼吸道回路有漏气,则流量-容量环不能闭合,呈开放状,或面积缩小(图2-4)。双腔导管在气管内位置移动,阻力环可立即发生变化,呼气时流速减慢和阻力增加。如单肺通气时,气流阻力过大,流速过慢,致使呼气不充分,可发生内源性呼气末正压,阻力环上表现为持续的呼气气流。
图2-4 流量-容量环提示气道回路漏气