小儿呼吸机治疗的生理功能监测课件-2

1、小儿呼吸机治疗的生理功能监测1小儿呼吸机治疗的生理功能监测1呼吸机治疗通用原则： 呼吸功，潮气量，分钟通气量特殊技术：监测：SpO2, etPCO2, blood gas; 治疗：Surfactant, iNO疗效判断：通气，换气，灌流，生长发育2呼吸机治疗通用原则： 呼吸功，潮气量，分钟通气量2机械通气的目标及手段，随访研究减少呼吸作功-气压、容量分钟通气量-排出二氧化碳有创与无创的利弊有利于肺和气道的愈合及肺泡生理性增殖发育减少对脑血流、脑细胞发育的病理性伤害新生儿期颅内出血，脑室扩张，脑白质软化随访2-9岁：脑瘫，运动认知情感社交学习障碍10-18岁：青春前-青春期19-28岁：高等教育

2、，社会性，爱情婚姻生殖3机械通气的目标及手段，随访研究减少呼吸作功-气压、容量3比较足月和早产儿肺容量变化特点FRCVT VT/FRC RV储备ml/kgml/kg足月25-305-7520-30早产儿5-154-51-35-15极早产53104比较足月和早产儿肺容量变化特点FRCVT V肺小叶(肺泡腺囊)呼吸功能单位肺泡上皮细胞 I型, II型, 毛细血管网5肺小叶(肺泡腺囊)呼吸功能单位肺泡上皮细胞 I型, II气道：气管、支气管、小支气管、细支气管、呼吸性细支气管6气道：气管、支气管、小支气管、细支气管、呼吸性细支气管6血管：肺动脉、肺静脉呼吸中枢：延髓，呼吸神经元，交感、副交感神经，膈

3、神经7血管：肺动脉、肺静脉呼吸中枢：延髓，呼吸神经元，交感、副交肺泡发育依赖完整小气道GA wk中心肺泡外周肺泡肺泡囊PS24-26+-27-28+/-29-30+/-31-32+33-34+35-36+37-38+39-40+41-428肺泡发育依赖完整小气道GA wk中心肺泡外周肺泡肺泡囊胎龄 Gestational age 肺泡成熟度25 wk, 少量肺泡，可呼吸，无PS28 wk, 多肺泡，多可经CPAP存活，PS少32 wk, 可形成大量肺泡，PS增多，自主呼吸28 超早产儿 EPT；41周：过期儿Post term9胎龄 Gestational age 肺泡成熟度25 wk肺泡次生

4、隔的形成和肺泡发育肺泡原生隔，双层血管肺泡次生隔，单层血管肺泡血管形成角化细胞生长因子 KGF肝细胞生长因子 HGF胰岛素样生长因子 IGF血管内皮生长因子VEGF 转化生长因子TGF-110肺泡次生隔的形成和肺泡发育肺泡原生隔，双层血管角化细胞生长因呼吸机常规参数的设置通气模式呼吸频率(f)吸气时间(Ti)或吸呼比(I:E)触发敏感度供氧浓度呼气末正压潮气量(VT)湿化器温度报警设置11呼吸机常规参数的设置通气模式供氧浓度11呼吸机通气模式定压通气 (PCV)定容通气 (VCV)辅助/控制通气 (A/C)同步间歇指令通气(SIMV)或间歇指令通气(IMV)压力调节容量控制通气 (PRVC)压

5、力支持通气(PSV)持续气道正压通气 (CPAP)12呼吸机通气模式定压通气 (PCV)12肺通气量潮气量(VT) - 儿童: 5-7 ml/kg - 足月儿: 6 8 ml/kg - 早产儿: 4-6 or 8-10 ml/kg呼吸频率 (f) 和比值 (I:E)每分通气量(MV): VT x f = ml/min每分肺泡通气量: (VT-VD) x f = ml/min13肺通气量潮气量(VT)13通气压力气道峰压（PIP）基线压（baseline pressure)平台压或停顿压（plateau pressure, pause pressure)呼气末正压（PEEP）平均气道压（MAP）

6、 MAP = k(PIP PEEP) Ti / (Ti + Te) + PEEP14通气压力气道峰压（PIP）14通气流量主供气流量设定流量和实测流量峰流量偏流双气流气流切换时间切换容量切换流量切换15通气流量主供气流量气流切换时间切换15新生儿肺功能监测气血交换: 肺通气, 肺换气呼吸力学，肺泡上皮细胞生物学呼吸肌，能量代谢呼吸中枢与化学感受器反馈性调节液体吸收平衡16新生儿肺功能监测气血交换: 肺通气, 肺换气16呼吸力学主要参数呼吸系统顺应性潮气量/(气道-大气压)肺顺应性 =潮气量/(气道-胸腔内压)潮气量/(气道-大气压)+(大气压-胸腔内压)气道阻力气道压力通气容量17呼吸力学主要

7、参数呼吸系统顺应性17181819192020新生儿肺功能监测21新生儿肺功能监测212222新生儿肺功能参考值呼吸系统顺应性 Crs= VT/Pelastic (PIP-PEEP)正常：0.8-1.0 mL/kg/cmH2ORDS：0.2-0.4肺炎：0.4-0.8气道阻力 RL=Presistive/Flow (cmH2O)/L/s成人：10-20儿童：20-50婴儿：50-100新生儿：100-20023新生儿肺功能参考值呼吸系统顺应性 Crs= VT/Pelas2424252526262727PCV时压力、流量变化ttPFVTPIPPEEP28PCV时压力、流量变化ttPFVTPIPP

8、EEP28VCV时压力、流量变化ttPFPausePIPPEEPITVTFIT29VCV时压力、流量变化ttPFPausePIPPEEPITV压力控制通气（PCV）30压力控制通气（PCV）303131PCV模式通气：A，正常肺B，顺应性下降C，气道阻力增加32PCV模式通气：32容量控制通气（VCV）33容量控制通气（VCV）33压力调节-容量控制 (PRVC) 通气模式的压力和流速34压力调节-容量控制 (PRVC) 通气模式的压力和流速34压力支持通气(Pressure Support Ventilation, PSV)压力水平设置比PCV低1-2 cmH2O, 供气流速下降到峰流速5-

9、15%时停止(切换)，全部依赖触发，显著减少呼吸做功，可以测定分钟通气量，是辅助通气(间歇正压 IPPV)35压力支持通气(Pressure Support Ventil早产儿机械通气的策略: CPAPCPAP 机械通气治疗用Surfactant, INSURE方案/模式气道插管 IN-tubation气道给药 SUR-factant拔管 Extubation显著减少对呼吸机依赖防止小气道损伤 (外周肺泡不张) - BPDSurf增加NICU治疗费用，不增加住院费用36早产儿机械通气的策略: CPAPCPAP 机械通气36早产儿机械通气的策略: IPPV缩短供气时间 Ti：0.3-0.4-0.

10、5 sec容量限制：呼出潮气量Vte监测, 限制Vti压力限制：减速气流，可变峰气流压力调节容量控制(PRVC)：Servo-i容量保证 (VG): Drager Babylog 8000推荐模式：SIMV+PSV / PSV+CPAP推荐: 多用容量控制(VC, PRVC, VS)不推荐: IMV, HFOV, PIP 气流上升时间短37早产儿机械通气的策略: IPPV缩短供气时间 Ti：0.3-早产儿机械通气的策略: 辅助减少间歇正压扩张 (CPAP, PSV)降低肺炎症反应 (抗感染药，iNO)减少累积氧暴露 (Surfactant, iNO)促进肺液体吸收(PDA, Surf, iNO

11、，补液量，消化和泌尿系统)促进肺泡发育(终末气道，肺微血管)营养和免疫38早产儿机械通气的策略: 辅助减少间歇正压扩张 (CPAP, 早产儿机械通气的策略: O2FiO2: 呼吸机/CPAP/氧依赖吸入NO促进肺泡发育增殖(IGF, VEGF+)低剂量糖皮质激素 Dex 0.05 mg/kg/d x3 d均抑制炎症，减少促炎症介质释放39早产儿机械通气的策略: O2FiO2: 0.539新生儿呼吸参数PIP: - 15 20 cmH2O (正常-中度呼吸困难) - 20 25 cmH2O (中-重度呼吸困难) - 25 30 cmH2O (重度呼吸困难)PEEP: - 0 2 cmH2O (无

12、-轻度肺扩张困难) - 3 6 cmH2O (中度肺扩张困难) - 5 10 cmH2O (重度肺扩张困难，持续低氧血症) 40新生儿呼吸参数PIP:PEEP: 40Alveolar Ventilation 肺泡通气 Gas Exchange VolumeThe portion of each breath that is available for gas exchange.Optimizing Alveolar Minute Ventilation provides the most effective CO2 removal.Alveolar Ventilation通气-灌流比例41Al

13、veolar Ventilation 肺泡通气 Gas VT=6 mL/kgVD=2 mL/kgFRC=25 mL/kg分钟通气量 (MV)VT f = mL/kg/min肺动脉血流Qa肺静脉血流QvVA=4 mL/kg分钟肺泡通气量 (MVA)(VT-VD) f = mL/kg/min42VT=6 mL/kgVD=2 mL/kgFRC=25 mL/VT=6 mL/kgVD=2 mL/kgFRC=25 mL/kg分钟通气量 (MV)VT f = 250 mL/kg/min肺动脉血流Qa=200 mL/kg/min肺静脉血流Qv = QaVA=4 mL/kg分钟肺泡通气量 (MVA)(VT-VD

14、) f = 160 mL/kg/minPaO2=40 mmHgPaCO2=50 mmHgPaO2=80-100 mmHgPaCO2= 40-45 mmHg43VT=6 mL/kgVD=2 mL/kgFRC=25 mL/VT=5-6 mL/kgVD=1.5-2 mL/kgFRC=25 mL/kg分钟通气量 (MV)VT f = 250 mL/kg/min肺动脉血流Qa=200 mL/kg/min肺静脉血流Qv = QaVA=4 mL/kg分钟肺泡通气量 (MVA)(VT-VD) f = 160 mL/kg/minPaO2=30-40 mmHgPaO2=50-60 mmHgFAO2 + 肺血管灌流

15、Qa/Qt=肺内分流-持续低氧血症FAO2FiO244VT=5-6 mL/kgVD=1.5-2 mL/kgFRC=通气/换气效果的判断氧合指数（OI） OI = FiO2 MAP 100 /PaO2 正常OI：PAO2=FiO2 (PB-PH2O) - (PaCO2/R)经皮氧饱和度（SpO2)呼出气二氧化碳分压（EtCO2）动脉-肺泡氧张力比值（a/A) 正常a/A：0.8 1.0肺泡-动脉氧张力差（-aDO2) 正常-aDO2： 30045通气/换气效果的判断氧合指数（OI）45OI的计算与临床意义：干预强度及时间OI=FiO2 x MAP (cmH2O) x 100/PaO2 (mmHg

16、)正常：20 (1.0 x20 x100/50)46OI的计算与临床意义：干预强度及时间OI=FiO2 x MAP/F的计算与诊断ALI/ARDS的临床意义正常：400 (85/0.21)呼吸功能不全：300-400 (85/0.25)急性肺损伤：200-300 (80/0.30)快速起病，双侧肺弥漫性渗出影，无左心功能障碍急性呼吸窘迫综合征 (ARDS)干预强度(PEEP, FiO2, 时间)47P/F的计算与诊断ALI/ARDS的临床意义正常：400 通气参数调整排除下列因素气道阻塞，气漏，脱管，肺不张心衰，休克，高热，疼痛低氧血症提高: FiO2 ，平均气道压，吸气时间高碳酸血症提高:

17、潮气量，每分通气量; 降低I:E48通气参数调整排除下列因素48呼吸机参数改变对血气的影响参数设置PaCO2PaO2 PIP PEEP 呼吸频率 I/E- FiO2- 气流 ,无明显影响； -：无影响49呼吸机参数改变对血气的影响参数设置PaCO2PaO2 P婴儿适用呼吸机选择 可精确测定呼出气潮气量 通气容量补偿或反馈性调节 压力控制通气模式采用减速气流供气 本地技术支持与培训 市场声誉50婴儿适用呼吸机选择 可精确测定呼出气潮气量50婴儿适用监护设备选择 自动血气分析仪，ABL-5 (床旁) 血氧饱和度监测，氧浓度监测 经皮氧、二氧化碳分压实时监测TCM-4 呼出气二氧化碳监测 Tyco

18、床旁肺功能-呼吸力学监测 床旁彩超51婴儿适用监护设备选择 自动血气分析仪，ABL-5 (床旁)5上机模式触发同步 A/C (PCV, VCV)Yes SIMV (PCV / VCV) + PSVYes PSV / VSVYes CPAP CPAP - CMV - HFOV PIP0-85-3520 cmH2O52上机模式触发同步 A/C (PCV, VCV)撤机模式触发同步 SIMV + PSVYes PSV + CPAPYes PSV / VSVYes CPAP PCV / VCVYes 其它: GC: Dex 0.05-0.1 mg/kg/d x3 dNO (1-5 ppm)53撤机模式

19、触发同步 SIMV + PSVYes触发同步目前多数儿科或婴儿适用呼吸机均有压力和流量触发的同步通气功能。选择压力或流量触发则根据当时患儿情况决定。一般自主呼吸弱者用流量触发，自主呼吸强者用压力触发。同步化程度的判断则利用触发效果灯的闪烁判断每分钟触发次数与实际呼吸/通气次数比，一般应达到50%，理想水平在80%。在应用中将呼吸机通气的目标次数设定为50次/分，呼吸机通气次数设置为35-40次/分。将触发灵敏度设置在一定水平，以保证实际通气次数比设置次数快10-15次/分。54触发同步目前多数儿科或婴儿适用呼吸机均有压力和流量触发的同触发同步观察一段时间，如果实际通气次数比设置次数快20 次/

20、分，则将触发灵敏度减弱，反之增强，实际通气频率在40-55次/分变动。以此频率范围设定一安全MV报警上下限。在此工作状态下，如果患儿PaCO2高，呼吸刺激加强，自主呼吸加快，实际通气次数将处于50-60次/分，但受触发灵敏度限制而不会更高，CO2排出效率加强；如果患儿PaCO2降低，呼吸刺激相对减弱，自主呼吸放慢，实际通气次数将接近40次/分，但受设定通气频率限制而不会低于40次/分，维持基本CO2排出效率。在这种通气调节过程中应保证氧合水平基本符合要求55触发同步观察一段时间，如果实际通气次数比设置次数快20 新生儿呼吸参数频率：30-40次/分钟潮气量：6-8 mL/kg分钟通气量：180

21、-240 mL/Kg/min (儿童200-250)吸气时间：0.3-0.5 s死腔：2 mL/kg功能余气量：25-30 mL/kg残余气量：10-15 mL/kg56新生儿呼吸参数频率：30-40次/分钟56早产儿呼吸参数频率：40-70次/分钟潮气量：4-6 mL/kg分钟通气量：160-240 mL/Kg/min吸气时间：0.3-0.5 s死腔：2 mL/kg功能余气量：15-25 mL/kg残余气量：0-15 mL/kg57早产儿呼吸参数频率：40-70次/分钟57新生儿血气参数pH7.35-7.457.30PaCO25-7 kPa (35-50 mmHg)55-65PaO28-12

22、 kPa (60-90 mmHg)50-60SaO290-100%90-95%(SpO2)HCO320-27 mmol/LBE-5.0-5.0 mmol/L58新生儿血气参数pH7.35-7.457.3058潮气量 5-7 mL/kg (VTi, VTe) 8-10 mL/kg (VTi): 管道压缩性, 插管漏气分钟通气量 MV = VT x f分钟肺泡通气量 MValv= (VT-VD) x f3-4 mL/kg: 有效肺泡通气量，+解剖死腔VD 2 mL/kg = VT通气/灌流 V/Q = 0.8 (L/1.0 L 肺循环血流量)V/Q 1, 肺内/肺外分流(肺血管阻力，PDA)59潮

23、气量 5-7 mL/kg (VTi, VTe)59潮气量 肺泡发育不成熟: 在正常潮气量通气时,局部肺泡可能过度充气 10 mL/kg, 或者为正常的3-4倍 正常成熟度的肺泡经正常潮气量机械通气, 导致呼吸机诱发肺损伤(VILI), 合并细菌性炎症-呼吸机相关性肺炎(VAP, VALI)60潮气量 肺泡发育不成熟: 在正常潮气量通气时,局部肺泡可能过胎儿肺泡面积增加与肺容量增加成正比足月儿(3.4 Kg)肺泡内表面积1 m2/Kg, 肺容量50-60 mL/kg, 功能残气量FRC 25-30 mL/kg 早产儿只有其25%-50%(Kg BW)61胎儿肺泡面积增加与肺容量增加成正比61RD

24、S正常62RDS正常626363PEEPCMV时不适合用10 cmH2O的PEEPHFOV时可以用 10 cmH2O的MAP/PEEPCMV时高PEEP可以克服肺泡表面张力和肺血管阻力, 以获得高FRC和肺顺应性Cdyn，改善V/Q高PEEP导致心输出量下降，监测心率，血压；将PEEP水平调回，如果心率血压也回调，则原PEEP水平合适，不宜调高64PEEPCMV时不适合用10 cmH2O的PEEP64换气效果的判断氧合指数（OI） OI = Fi O2 MAP 100 /PaO2 正常OI：1PAO2=FiO2 (PB-PH2O) - (PaCO2/R)经皮氧饱和度（SpO2)动脉-肺泡氧张力

25、比值（a/A PO2) 正常a/A：0.8 1.0肺泡-动脉氧张力差（-aDO2) 正常-aDO2： 300; 300 ARDS-mild, 200-100 ARDS-moderate, 静脉肺循环动脉CO2 弥散是O2的21倍静脉-动脉分压差:5-10 mmHg肺毛细血管-肺泡分压差:5-10 mmHg灌流差: CO2PACO2静脉肺循环动脉66Phase III - Alveolar Gas67Phase III - Alveolar Gas67生理死腔=解剖死腔+肺泡死腔VD/VT=PaCO2 - PECO2PaCO268生理死腔=解剖死腔+肺泡死腔VD/VT=PaCO2 - PE生理死

26、腔 Physiologic dead space (Bohr equation)VT=VA+VD, VA=VT-VD, VT.FE=VA.FA=(VT-VD).FAVT.FE=VT.FA-VD.FA, VD.FA=VT(FA-FE)VD/VT=(FA-FE)/FA, VD/VT = (PACO2 PECO2) / PACO2VD/VT = (PaO2-PetCO2) / PACO2VD/VT = 0.2-0.35 (35%)Qs/Qt = / 25%69生理死腔 Physiologic dead space (通气效果的判断PaCO2: 40-50 mmHg (容许55 mmHg)高碳酸血症控

27、制：8小时下降 静脉肺动脉肺泡气道70通气效果的判断PaCO2: 40-50 mmHg (容许CMV CPAP71高频通气和脑损害HFOV可以：71肺保护性通气策略: 肺复张策略Surf+PEEP (维持不要降低)PEEP: 对于BW 1,500 g 一般10 cmH2O, 或者逐级提高到20-25cmH2O, 观察是否出现SpO2迅速提升作为最佳PEEP解决措施：气道滴入Surf, HFOV, +iNOHFOV: MAP 15 cmH2O72肺保护性通气策略: 肺复张策略Surf+PEEP (维持不要常频呼吸机过度通气和脑损害九十年代中期以前，当吸入NO尚没有在NICU应用时，国外临床多推荐采用过度通气