Medtagelsesmeddelelser
- Overvågning af åndedrætsmekanik hjælper med at vurdere og diagnosticere lungetilstand og svækkelse og justere ventilatorindstillingerne .
- De to vigtigste produkter fra åndedrætsmekanik er overholdelse og modstand.
- Tidskonstanten beskriver hastigheden af volumenændringen efter en trinændring i tryk og er et produkt af modstand og overensstemmelse, målt ved inspiration eller udløb.
- Udåndingstidskonstanten er meget nyttigt til vurdering af den overordnede åndedrætsmekanik og ændringerne i dem.
- En kort udåndingstidskonstant indikerer et fald i overensstemmelse, mens en lang indikerer øget modstand.
De vigtigste egenskaber ved åndedrætsmekanik er overholdelse og modstand. Andre egenskaber såsom inerti og viskoelasticitet spiller ikke en væsentlig rolle i konventionel mekanisk ventilation og kan derfor diskonteres. Åndedrætsmekanik måles normalt ved hjælp af luftvejstryk og flow; Derfor inkluderer vurderingen af åndedrætssystemets egenskaber endotrakealtuben. Imidlertid kan der opnås mere præcise målinger i bestemte tilfælde ved anvendelse af luftrørstryk ved carina, hvilket gør det muligt for os at adskille modstanden mod endotrakealt og luftvejene. Esophageal pres giver os mulighed for at opdele brystvæggen og lungens overensstemmelse. Statisk måling af åndedrætsmekanik er afhængig af slutinspiratoriske og slut-ekspiratoriske okklusioner, mens dynamisk måling bruger den mindst kvadratiske tilpasningsmetode til kontinuerligt at vurdere overensstemmelse og modstand under mekanisk ventilation uden okklusion (1, 2). Begge metoder kan kun bruges i passive patienter eller hos patienter med minimal inspirationsindsats, da den muskulære del af patientens inspirationsindsats ikke kan måles ved hjælp af luftvejstryk.
Overholdelse
Overholdelse (C) beskriver åndedrætssystemets elastiske egenskaber inklusive lunge og brystvæggen. Statisk overensstemmelse (CSTAT) er forholdet mellem en ændring i volumen (VT) og den tilsvarende ændring i transmuralt tryk (ΔP). Ændringen i transmuralt tryk kan beregnes som forskellen mellem plateau-tryk (PPLAT) og total PEEP (PEEPTOT) målt ved henholdsvis en slutinspiratorisk og slut-ekspiratorisk okklusion.
CSTAT = VT / ΔP = VT / (PPLAT – PEEPTOT)
Overensstemmelsesdimensionen er normalt ml / cmH2O. Elastans (E) er det gensidige ved statisk overensstemmelse.
E = ΔP / VT
Statisk overensstemmelse kan måles dynamisk og kontinuerligt ved hjælp af metoden med mindst kvadraters tilpasning (LSF) (1, 2). LSF-estimater for statisk overholdelse er normalt lidt lavere end estimater opnået ved hjælp af okklusionsmetoden.
Hos patienter med en normal lunge, der gennemgår mekanisk ventilation, er CSTAT 50-60 ml / cmH2O (3). Nedsat overholdelse kan forekomme i tilfælde af ARDS, atelektase, pneumothorax, lungefibrose eller stivhed i brystvæggen. ARDS-patienter har typisk en CSTAT på omkring 35-45 ml / cmH2O ved indlæggelse (tabel 1). CSTAT falder med ARDS sværhedsgrad; derfor kan overvågning af overholdelse hos ARDS-patienter give information om volumenet af den luftede lunge (baby lungekoncept).
En stigning i compliance forekommer i tilfælde af lungeemfysem.
Resistens
Modstand (R) beskriver modstanden mod en gasstrøm, der kommer ind i åndedrætssystemet under inspiration, hvilket er forårsaget af friktionskræfter. Modstand beregnes som forholdet mellem det tryk, der driver en given strømning og den resulterende strømningshastighed (V̇).
R = ΔP / V̇
Modstandsdimensionen er normalt cmH2O / ( l / s).
Åndedrætssystemets modstand består primært af luftvejens og endotrakealrørets modstand, fordi lungevævets modstand er lav.
Modstand kan kun beregnes i volumenkontroltilstand med en konstant strømningshastighed under inspiration.
RINSP = (PPEAK – PPLAT) / V̇INSP
Modstand måles dog normalt kontinuerligt ved hjælp af metode til montering af mindste kvadrater, som muliggør differentiering mellem inspirations- og udåndingsmodstand. Det er normalt, at udåndingsmodstanden er højere end indåndingsmodstanden på grund af luftvejstræets form, men en stor uoverensstemmelse mellem indåndings- og udåndingsmodstand kan antyde en begrænsning af udåndingsstrømmen.
Hos mekanisk ventilerede patienter med en normal lunge og en kunstig luftvej, inspirationsresistens (RINSP) er 10-15 cmH2O / (l / s) (3). Et smalt endotrakealt rør eller brug af en varme- og fugtveksler (HME) kan forårsage en stigning i RINSP, som øges med flow i et eksponentielt forhold (4). Forkert placering eller knækning af endotrakealrøret kan også øge RINSP. Øget luftvejsmodstand opstår i tilfælde af KOL eller astma (tabel 1).
Tidskonstant
Tidskonstanten (RC) beskriver hastigheden på volumenændringen efter en trinændring i tryk og kan måles både ved inspiration og udløb. Dimensionen er tid udtrykt i sekunder.
På grund af det faktum, at en trinændring i tryk er forbundet med en ændring af lydstyrken i henhold til en eksponentiel kurve, indikerer den eksponentielle funktion, at den tager 1, 2 og Tre tidskonstanter til at ændre volumen med 63%, 86% og 95% af den samlede volumenændring.
Under forudsætning af en monokomponentel lungemodel er RC produktet af overensstemmelse og modstand målt ved inspiration eller udløb.
RCINSP = CSTAT x RINSP
RCEXP = CSTAT x REXP
Da patienter med obstruktiv sygdom har bikompartmentudløb hovedsageligt på grund af en begrænsning af ekspiratorisk strømning, måling af RCEXP 75% af det udløbne tidevandsvolumen vil give et mere nøjagtigt resultat for det langsomme rums tidskonstant (5, 6).
Dens afhængighed af C og R betyder, at RCEXP er meget nyttig til vurdering af det samlede åndedrætsmekanik og ændringer i dem. Målingen er nøjagtig hos både passive og spontant vejrtrækende patienter, forudsat at der er passiv udløb. Det kan også måles under ikke-invasiv ventilation, forudsat at der ikke er utilsigtede lækager.
Typiske værdier for RCEXP hos mekanisk ventilerede patienter med en normal lunge er 0,5-0,7 s. En kort tidskonstant angiver et fald i overensstemmelse, mens der opstår en lang tidskonstant i tilfælde af øget modstand. En blandet tilstand med et fald i overensstemmelse og en stigning i resistens kan resultere i en pseudo-normal RCEXP.
| Normale lunger | ARDS | COPD | |
|---|---|---|---|
| Overholdelse (ml / cmH2O) | 50–60 | 35–45 | 50–70 |
| Modstand (cmH2O / (l / s)) | 10–15 | 10-15 | 15-30 |
| Udløbstid konstant (er) | 0,5–0,7 | 0,4–0,6 | 0,7–2,1 |
Hamilton medicinske ventilatorer måler RCEXP ånde-for-ånde ved 75% af udåndingsvolumenet og bruger den mindst kvadratiske tilpasningsmetode til løbende at beregne overholdelse, såvel som inspirerende og udånding modstå ess. Resultaterne vises på overvågningspanelet og den dynamiske lunge, og tendenser for alle variabler i åndedrætsmekanik kan vises.
Derudover kan klinikere foretage deres egne målinger af CSTAT og REXP ved hjælp af okklusionsmetoden.
- Brunner J, Wolff G (1985) En enkel metode til estimering af overholdelse. Crit Care Med 13: 675-678
- Iotti GA, Braschi A, Brunner JX, Smits T, Olivei M, Palo A, Veronesi R (1995) Åndedrætsmekanik med mindst kvadrater, der passer ind i mekanisk ventilerede patienter: applikationer under lammelse og under trykstøtteventilation. Intensive Care Med 21: 406-413
- Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL (2018). Parametre til simulering af voksne patienter under mekanisk ventilation. Respir Care (i pressen)
- Gerbeaux P, Gainnier M, Arnal JM, Jean P, Sainty JM (2005) Effekt af helium-iltblandinger på endotrakeale rør: en in vitro-undersøgelse. J Biomech 38 (1): 33-7
- Brunner JX, Laubscher TP, Banner MJ, Iotti G, Braschi A (1995) Enkel metode til at måle total ekspiratorisk tidskonstant baseret på den passive ekspiratoriske flowvolumekurve. Crit Care Med 23: 1117-1122
- Lourens MS, van den Berg B, Aerts JG, Verbraak AF, Hoogsteden HC, Bogaard JM (2000) Ekspiratoriske tidskonstanter hos mekanisk ventilerede patienter med og uden KOL. Intensive Care Med 26 (11): 1612-1618