新生儿机械通气参数调节

null新生儿机械通气的 参数调节新生儿机械通气的 参数调节陈 超 复旦大学儿科医院新生儿科 卫生部新生儿疾病重点实验室null新生儿机械通气指征1、严重呼吸困难、呼吸暂停，治疗（CPAP）无效 2、严重胎粪吸入综合征、气漏等，吸氧不能缓解 3、FiO2 > 60 %时，SpO2仍 < 85% 4、PaCO2 > 60-70 mmHg, pH < 7.20 5、肺出血、心跳呼吸骤停、循环衰竭 新生儿机械通气的目标新生儿机械通气的目标1、维持适当的气体交换，PaO2，PaCO2 2、尽可能减少肺损伤 3、尽可能减少血流动力学变化 4、尽可能避免其他损害（如脑损伤） 5、尽可能减少呼吸功（work of breathing）机械通气工作方式机械通气工作方式定压型：压力控制 定容型：容量控制机械通气工作方式机械通气工作方式以往认为定压型通气模式可避免气压伤 但定压型通气潮气量不稳定 早产儿胸壁顺应性高，肺顺应性波动大（用PS后） 定压模式下易造成过度通气 相同的压力可产生不同的潮气量 当肺顺应性显著改善时可致潮气量过大 造成容量伤甚至发生气胸机械通气工作方式机械通气工作方式过大潮气量造成过度通气，导致脑血流减少 而造成脑损伤，长期随访已发现这一问题 动物实验发现，对肺液尚未完全清除 存在部分萎陷肺泡的早产肺 只要相对较小的潮气量即可过度扩张已通气的肺泡，从而产生肺损伤机械通气工作方式机械通气工作方式肺泡萎陷和过度充气在肺损伤中起主要作用 当容量较大时，无论压力如何限制，均会造成肺损伤 随着微电子技术的不断完善，配有微处理器的呼吸机 可精确测定并迅速反馈性调节气道流量、压力和容量 使容量为目标的通气模式在新生儿中的应用成为可能 其安全性得到肯定机械通气工作方式机械通气工作方式目前新生儿已习惯采用以容量为目标的通气模式 包括PRVC和容量保证模式（VG） VG通气模式与定压型模式相比潮气量稳定 能达到相同气体交换而气道峰压却低得多， 因此减少了肺损伤的发生呼吸机种类呼吸机种类1、西门子 ( Maquet ) Servo 300A， Servo i呼吸机种类呼吸机种类2、德尔格（Drager Baby Log8000） 3、斯蒂芬（Stephen） 4、纽邦（Newport） 呼吸机种类呼吸机种类5、鸟牌（Bird） 6、熊牌（Bear） 7、PB 840 高频机种类高频机种类1、Sensormedics 2 、斯蒂芬（Stephen） 3、德尔格（Baby Log8000） 4、SLE 一、机械通气参数调节一、机械通气参数调节 呼吸机参数的调节呼吸机参数的调节艺术? 科学? 艺术：丰富的经验 科学：以数据依据 艺术与科学的结合（一）吸气峰压（一）吸气峰压（ Peak Inspiratory Pressure， PIP） 压力模式：设定PIP 容量方式：实际测定 既要保持一定PIP，打开肺泡，达到有效通气 又要避免因PIP太高，导致肺损伤和气漏吸气峰压吸气峰压新生儿PIP一般 20 cmH2O左右 调高PIP：两肺广泛实质病变、肺出血 低氧血症、高PaCO2 调低PIP：早产儿（15-20 cmH2O左右） 肺部病变不严重者吸气峰压吸气峰压（二）呼气末压（PEEP）（二）呼气末压（PEEP）Positive End Expiratory Pressure，PEEP 适当的PEEP可以稳定肺泡，改善肺顺应性 使萎陷的肺泡再扩张 （二）呼气末压（PEEP）（二）呼气末压（PEEP）调高PEEP：肺泡实变，肺水肿 RDS， 5 – 6 cmH2O 肺出血，6 – 8 cmH2O 调低PEEP：吸入性肺炎、肺气肿 一般 3 cmH2O（二）呼气末压（PEEP）（二）呼气末压（PEEP）高PEEP，导致肺泡过度扩张，气漏 早产儿，尤其是超低体重儿PEEP不能太高！ （二）呼气末压（PEEP）（二）呼气末压（PEEP）null呼气吸气稳定的 机械通气不稳定的机械通气非机械通气状态“Baby Lung”“肺不张损伤”Recruitment/de-recruitment injury RDS患者非均匀性的肺泡 nullPIP, PEEP压力不够CCPCOPIEFRCPV通气不足, 肺不张损伤, 低氧血症PVTnullPIP适当, PEEP不够CCPCOPIEFRCPV PRECOREX, high delta P, increased surfactant turnoverVTnull适当的 PIP, 适当的 PEEPCOPCCPFRCPVVTP氧合良好, FiO2较低, 肺损伤减少nullNormal FRC with optimal lung expansion, good lung complianceLow FRC due to atelectasis Poor lung compliance, hypoxemiaABC肺容量与肺顺应性的关系容量压力TLCDANGER!!!nullPIP太高, PEEP适当! PVTFRCEICOPCCP压力PEEP Friend or Foe?PEEP Friend or Foe?nullFRC 2PVVTDelta PFRC 1nullFRC 2PVVT PFRC 1Volutrauma zone!!!null心输出量减少 静水压增高 = 水肿PEEP: Friend or Foe?PEEP: Friend or Foe?PEEP 维持肺泡稳定, 改善通气/血流比值, 降低肺面活性物质消耗，预防肺不张损伤 适当的 PEEP 能防止肺损伤 过高的 PEEP 会导致血流动力学障碍和肺水肿，促进肺容量损伤 （三）平均气道压（MAP）（三）平均气道压（MAP）MAP，Mean Airway Pressure 4个参数决定MAP：PIP，PEEP，RR，Ti 如MAP太高应下调这4个参数 新生儿MAP < 8 cmH2O比较安全 足月儿 > 12 cmH2O ，早产儿 > 10 cmH2O 要注意气漏（四）潮气量（Vt）（四）潮气量（Vt）潮气量，Vt，Tidal Volume 每分钟通气量，Minute Ventilation（MV） 定容模式必须设定潮气量 新生儿Vt一般 6 – 7 ml/kg，早产儿 4 - 6 ml/kg 容量肺损伤已成为新生儿机械通气的重要问题 （五）呼吸机频率（五）呼吸机频率Respiratory rate, RR 常频机械通气的呼吸机RR 预调RR一般40次/分左右 如通气不足， PaCO2 >60 cmH2O， RR可调至60次/分（六）吸气时间（Ti）（六）吸气时间（Ti）吸气时间，Inspiratory Time（Ti） 呼气时间，Expiratory Time（Te） 新生儿Ti一般 0.4 秒左右，早产儿0.35 -0.4 秒 Ti太长，过度通气，气漏 Ti太短，通气不足 Te 不需设定，Ti 决定 Te（六）吸气时间（Ti）（六）吸气时间（Ti）吸/呼比（I ：E）由Ti决定 生理状态I：E 为1：1.5 - 2 一般情况下，吸气时间 < 呼气时间 反比通气：吸气时间 > 呼气时间 仅用于ARDS，新生儿一般不用null（七）吸入氧浓度（FiO2 ）（七）吸入氧浓度（FiO2 ）吸入氧浓度，FiO2 低浓度， < 40%，早产儿< 30% 中浓度，40 - 60% 高浓度， > 60% 新生儿尽可能使用低浓度FiO2（八）低氧血症的调节（八）低氧血症的调节如SpO2 < 85% 1、先上调FiO2 如FiO2比较高， SpO2仍低，提示通气不足 2、增加通气：PIP ，Vt ，RR ，Ti （九）高碳酸血症的调节（九）高碳酸血症的调节如PaCO2 >60 mmHg 提示：1、气道阻塞 2、通气不足 先吸痰，如仍高，增加通气 先上调RR， 然后上调PIP，Vt 低碳酸血症问题低碳酸血症问题如PaCO2 < 35 mmHg为低碳酸血症 低碳酸血症可导致脑损伤，应该避免 新生儿PaCO2一般保持在40 - 50 mmHg比较理想与低PaCO2相关的副作用与低PaCO2相关的副作用通气参数调整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: 潮气量，每分通气量; 降低I:E呼吸机参数改变对血气的影响呼吸机参数改变对血气的影响触发方式的比较触发方式的比较二、机械通气的监测二、机械通气的监测 波形和环给您第三只眼睛 实时了解肺力学的变化波形和环给您第三只眼睛 实时了解肺力学的变化肺功能波型及图形监测肺功能波型及图形监测波型 流速-时间曲线 压力-时间曲线 容量-时间曲线 图形 压力-容量环 流速-容量环 流速-容量环肺功能图形监测的意义肺功能图形监测的意义 监测机械通气的参数是否合适 动态了解患儿肺功能的状态 观察患儿自主呼吸动的程度 评价某些药物的治疗效果1、容量--时间曲线1、容量--时间曲线InspirationExpiration时间 (sec)Volume (ml)TI漏 气漏 气123456SEC1.2-0.4VT LitersAA = exhalation that does not return to zero2、压力--时间曲线2、压力--时间曲线InspirationExpirationPaw (cm H2O)时间 (sec)}TITE患者触发患者触发12345630SecPawcmH2O-10压力-时间曲线压力-时间曲线12345620SecPawcmH2O压力通气Expiration容量通气3、流速-时间曲线3、流速-时间曲线123456SEC120120呼气吸气V.LPMInspirationExpiration不适当的吸气流量不适当的吸气流量Flow (L/min)Time (sec)Normal Abnormal吸气不同步 吸气时间 Short Normal Long 吸气时间 Short Normal Longnull适宜的吸气时间500 cc450 ccLost VT123456SEC123456600 cc 120120SEC0Measurement functionMeasurement functionFlow -Volume CurvePressure-Volume Curvecomplianceinverse time constantmenue: measurementnull1、压力-容量环 Expiration02040602040-600.2LITERS0.40.6PawcmH2OInspirationVT Counterclockwise肺顺应性变化与P-V 环肺顺应性变化与P-V 环Volume (mL)Preset PIPVT levelsPaw (cm H2O)肺顺应性 Increased Normal DecreasedPressure Targeted Ventilationnull肺过度膨胀BA0204060-20-40-600.20.40.6LITERSPawcmH2OCA = inspiratory pressure B = upper inflection point C = lower inflection pointVT肺过度扩张肺过度扩张Volume (ml)Pressure (cm H2O) VT变化很小Paw risesNormal Abnormal气 漏气 漏Volume (ml)Pressure (cm H2O)Air Leak呼吸功（WOB）呼吸功（WOB） A: Resistive Work B: Elastic WorkPressure (cm H2O)Volume (ml)BA阻力（ Raw ）增加阻力（ Raw ）增加Pressure (cm H2O)Higher PTANormal SlopeVol (mL)Lower Slope2、流速-容量环 Flow-Volume Loop2、流速-容量环 Flow-Volume LoopVolume (ml)PEFRFRCInspirationExpirationFlow (L/min)PIFRVTAir LeakAir LeakInspirationExpirationVolume (ml)Flow (L/min)Air Leak in mLNormal AbnormalMeasurement functionMeasurement functionFlow -Volume CurvePressure-Volume Curvecomplianceinverse time constantmenue: measurementFlow -Volume Curvecompliancemenue: measurementAir TrappingAir TrappingInspirationExpirationVolume (ml)Flow (L/min)Does not return to baselineNormal Abnormal气道阻力增加气道阻力增加InspirationExpirationVolume (ml)Flow (L/min)Decreased PEFRNormal Abnormal“Scooped out” patternFlow versus TimeFlow versus TimeACCELERATINGDECELERATINGSINESQUARESIMV的流量 – 容量环SIMV的流量 – 容量环不同通气模式的潮气量不同通气模式的潮气量mlHumler, et al, 1996*p<0.01*nullLung VolumePatient’s Pleural PressureMachine Generated PressureLung VolumeSIMV vs. A/C or PSV: 呼吸功和潮气量比较CPAP/SIMV (unsupported)A/C or PSVMachine Generated PressurePatient’s Pleural PressureLung Volume SIMV (supported)Patient’s Pleural PressureMachine Generated PressurePressure Support Ventilation: Principle of breath terminationPressure Support Ventilation: Principle of breath terminationPEEPpeak flow15% of peak flowExpirationInspirationPIPPressure Support Ventilation and ETT-LeakagePressure Support Ventilation and ETT-LeakageNo Termination !termination criteria (15% of peak flow)leakage flowOnset of inspirationLeak Adapted Pressure SupportLeak Adapted Pressure SupportTermination criteria automatically adapted to leak flowleakage flowOnset of inspirationOnset of expirationTrigger threshold automatically adapted to leak flow机械通气肺损伤的原因机械通气肺损伤的原因1、过高的 VT 损伤肺： 肺泡/气道上皮损伤 微血管通透性增高/肺水肿 血浆蛋白渗出，抑制肺表面活性物质 气漏综合征 2、PEEP过高 3、FiO2 太高 导致氧损伤 4、气压损伤与容量损伤 5、通气不足导致低氧损伤三、气管插管与呼吸机三、气管插管与呼吸机气管插管阻力增加的后果气管插管阻力增加的后果1、气管内压力 < 吸气管路内的压力 2、气管内压力 < 呼气管路内的压力 3、呼吸做功增加 增加耗氧 增加 CO2 产生 体重增加减缓n 疲劳 肺不张决定气管插管内压力的因素决定气管插管内压力的因素1、气流 2、管的半径 (4th power) 3、长度 4、Curvature 5、气体的物理特性 6、Laminar vs. turbulent flow 7、分泌物Respiratory rate and VT variabilityRespiratory rate and VT variabilityMrozek, et al, Pediatr Pulm, 2000*p<0.05**不同通气模式下的潮气量不同通气模式下的潮气量mlHumler, et al, 1996*p<0.01*不同机械通气模式的血压波动不同机械通气模式的血压波动Hummler, et al, 1996mm Hg*** p<0.05ETT resistance and WOB: Kolobow vs Standard ETTETT resistance and WOB: Kolobow vs Standard ETT**** p<0.05Velarde, et al, Crit Care Med,1997Resistance of ETT: Effect of flow and diameterResistance of ETT: Effect of flow and diameterMantzur, et al, Crit Care Med 2000Resistance of ETT: Effect of flow and tube lengthResistance of ETT: Effect of flow and tube lengthMantzur, et al, Crit Care Med 2000Compensation for ETT resistanceCompensation for ETT resistanceWithout compensationWith compensationPressure Support Ventilation: Principle of breath terminationPressure Support Ventilation: Principle of breath terminationPEEPpeak flow15% of peak flowExpirationInspirationPIPPressure Support Ventilation and ETT-LeakagePressure Support Ventilation and ETT-LeakageNo Termination !termination criteria (15% of peak flow)leakage flowOnset of inspirationLeak Adapted Pressure SupportLeak Adapted Pressure SupportTermination criteria automatically adapted to leak flowleakage flowOnset of inspirationOnset of expirationTrigger threshold automatically adapted to leak flowOver- or under-compensation with PSV Over- or under-compensation with PSV low flows - overcompensation high flows - undercompensationLoss of Tidal Volume due to gas compression in ventilator circuitLoss of Tidal Volume due to gas compression in ventilator circuitVTDelivered = 10 mL = constant CTubing = 1.2 mL/mbar = constantVTLung [mL]CRS [mL/mbar]四、机械通气的撤离四、机械通气的撤离成功拔管的基本条件成功拔管的基本条件1、FIO2 < 30% 时血气正常 2、吸气峰压 > 1.5 kg： < 15 cm H2O 1.0 - 1.5 kg ：< 12 cm H2O < 1.0 kg： 10 cm H2O 3、IMV 频率 < 15/min 4、有平缓的自主呼吸 5、自主呼吸潮气量 > 5ml/kg 6、以上条件持续时间 > 24 h成功拔管的特定条件成功拔管的特定条件1、顺应性> 1 ml/cmH2O < 1.5 kg：> 0.75 ml/cm H2O > 1.5 kg：> 0.5 ml/cm H2O 2、有明确的插管气漏 3、无额外的代谢负担（如，发热） 4、Hb正常 5、正常的胃肠功能和生长拔管失败的原因拔管失败的原因Open and effective PDA 开放 Phrenic nerve lesions 膈神经病变 Muscular disease 肌肉疾患 Airway anomalies 气道畸形肺不张的治疗肺不张的治疗1、气管清理及理疗 2、体位 3、提高平均气道压及延长吸气时间 4、高频通气 5、用肺表面活性物质液体灌洗 6、支气管镜抽吸 7、咳嗽动作 8、液体通气null