Take-away-meddelanden
- Övervakning av andningsmekanik hjälper till att bedöma och diagnostisera lungtillståndet och försämring, och justera ventilatorns inställningar .
- De två huvudprodukterna från andningsmekanik är efterlevnad och motstånd.
- Tidskonstanten beskriver hastigheten för volymförändringen efter en tryckförändring i steg och är en produkt av motstånd och efterlevnad, mätt vid inspiration eller utgång.
- Utandningstidskonstanten är mycket användbart för att bedöma den totala andningsmekaniken och förändringarna i dem.
- En kort utandningstidskonstant indikerar en minskning av överensstämmelse, medan en lång en indikerar ökad motståndskraft.
Andningsmekanikens huvudsakliga egenskaper är efterlevnad och motstånd. Andra egenskaper, såsom tröghet och viskoelasticitet, spelar ingen betydande roll i konventionell mekanisk ventilation och kan därför diskonteras. Andningsmekanik mäts vanligtvis med luftvägs tryck och flöde; bedömningen av andningsorganens egenskaper inkluderar därför endotrakealtuben. Emellertid kan mer exakta mätningar erhållas i speciella fall genom att använda trakealtryck vid karina, vilket gör det möjligt för oss att separera endotrakealtuben och luftvägsmotståndet. Esofagealt tryck gör att vi kan dela upp bröstväggen och lungans efterlevnad. Statisk mätning av andningsmekanik förlitar sig på slutinspirations- och slututandningstillfällen, medan dynamisk mätning använder den minst kvadratiska passningsmetoden för att kontinuerligt bedöma efterlevnad och motstånd under mekanisk ventilation utan ocklusion. (1, 2). Båda metoderna kan endast användas hos passiva patienter eller hos patienter med minimal inandningsansträngning, eftersom den muskulära delen av en patients inandningsansträngning inte kan mätas med luftvägstryck.
Överensstämmelse
Överensstämmelse (C) beskriver den elastiska egenskapen hos andningsorganen inklusive lungan och bröstväggen. Statisk överensstämmelse (CSTAT) är förhållandet mellan volymförändring (VT) och motsvarande förändring i transmuraltryck (AP). Förändringen i transmuraltryck kan beräknas som skillnaden mellan platåtryck (PPLAT) och total PEEP (PEEPTOT) uppmätt med en slutinspiratorisk respektive slutexpiratorisk ocklusion.
CSTAT = VT / ΔP = VT / (PPLAT – PEEPTOT)
Dimensionen för överensstämmelse är vanligtvis ml / cmH2O. Elastans (E) är det ömsesidiga av statisk överensstämmelse.
E = ΔP / VT
Statisk överensstämmelse kan mätas dynamiskt och kontinuerligt med användning av LSF-metoden (minste kvadrater) (1, 2). LSF-uppskattningar av statisk överensstämmelse är normalt något lägre än uppskattningar som erhålls med ocklusionsmetoden.
Hos patienter med en normal lunga som genomgår mekanisk ventilation är CSTAT 50–60 ml / cmH2O (3). Minskad överensstämmelse kan uppstå vid ARDS, atelektas, pneumothorax, lungfibros eller stelhet i bröstväggen. ARDS-patienter har vanligtvis en CSTAT på cirka 35–45 ml / cmH2O vid intag (tabell 1). CSTAT minskar med ARDS svårighetsgrad; därför kan övervakning av överensstämmelse hos ARDS-patienter tillhandahålla information om volymen av den luftade lungan (baby lungkoncept).
En ökning av överensstämmelse inträffar vid lungemfysem.
Motstånd
Motstånd (R) beskriver motståndet mot ett gasflöde som kommer in i andningsorganen under inspiration, vilket orsakas av friktionskrafter. Motstånd beräknas som förhållandet mellan trycket som driver ett givet flöde och den resulterande flödeshastigheten (V̇).
R = ΔP / V̇
Motståndets dimension är vanligtvis cmH2O / ( l / s).
Andningsorganens motstånd består främst av luftvägarnas och endotrakealtubens motstånd, eftersom lungvävnadens motstånd är låg.
Motstånd kan endast beräknas i volymkontrolläge med konstant flödeshastighet under inspiration.
RINSP = (PPEAK – PPLAT) / V̇INSP
Motstånd mäts dock vanligtvis kontinuerligt med hjälp av metod för montering av minsta kvadrater, vilket möjliggör skillnad mellan andnings- och andningsresistens. Det är normalt att utandningsresistensen är högre än inandningsresistensen på grund av luftvägsträdets form, men en stor avvikelse mellan inandnings- och andningsresistens kan föreslå en begränsning av utandningsflödet.
Hos mekaniskt ventilerade patienter med en normal lunga och en konstgjord luftväg, inspirationsresistens (RINSP) är 10–15 cmH2O / (l / s) (3). Ett smalt endotrakealt rör eller användning av en värme- och fuktväxlare (HME) kan orsaka en ökning av RINSP, vilket ökar med flödet i ett exponentiellt förhållande (4). Felaktig placering eller böjning av endotrakealtuben kan också öka RINSP. Ökad luftvägsmotstånd uppträder vid KOL eller astma (Tabell 1).
Tidskonstant
Tidskonstanten (RC) beskriver hastigheten för volymförändringen efter en stegändring i tryck och kan mätas vid både inspiration och utgång. Dimensionen är tid uttryckt i sekunder.
På grund av det faktum att en stegförändring i tryck är associerad med en förändring av volymen enligt en exponentiell kurva, indikerar den exponentiella funktionen att den tar 1, 2 och Tre tidskonstanter för att ändra volymen med 63%, 86% och 95% av den totala volymförändringen.
Förutsatt att en monokompartment lungmodell är RC är produkten av överensstämmelse och motstånd mätt vid inspiration eller utgång.
RCINSP = CSTAT x RINSP
RCEXP = CSTAT x REXP
Eftersom patienter med obstruktiv sjukdom har tvåavdelningsutgång främst på grund av en begränsning av expirationsflödet, och mäter RCEXP vid 75% av den utgångna tidevattenvolymen ger ett mer exakt resultat för den långsamma avdelningens tidskonstant (5, 6).
Dess beroende av C och R betyder att RCEXP är mycket användbart för att bedöma den totala andningsmekanik och förändringar i dem. Mätningen är korrekt hos både passiva och spontant andade patienter, förutsatt att det finns passiv utgång. Det kan också mätas under icke-invasiv ventilation, förutsatt att det inte finns några oavsiktliga läckor.
Typiska värden för RCEXP hos mekaniskt ventilerade patienter med normal lunga är 0,5–0,7 s. En kort tidskonstant indikerar en minskning av överensstämmelse, medan en lång tidskonstant uppstår vid ökat motstånd. Ett blandat tillstånd med en minskning av överensstämmelse och en ökning av motståndet kan resultera i en pseudonormal RCEXP.
| Normala lungor | ARDS | COPD | |
|---|---|---|---|
| Överensstämmelse (ml / cmH2O) | 50–60 | 35–45 | 50–70 |
| Motstånd (cmH2O / (l / s)) | 10–15 | 10–15 | 15–30 |
| Utgångstid konstant (er) | 0,5–0,7 | 0,4–0,6 | 0,7–2,1 |
Hamilton Medical-ventilatorer mäter RCEXP andning för andning vid 75% av utandningsvolymen och använder den lägsta kvadratpassningsmetoden för att kontinuerligt beräkna överensstämmelse, såväl som andnings- och andningsresistens ance. Resultaten visas på övervakningspanelen och den dynamiska lungan, och trender för alla variabler i andningsmekanik kan visas.
Dessutom kan kliniker göra sina egna mätningar av CSTAT och REXP med hjälp av ocklusionsmetoden.
- Brunner J, Wolff G (1985) En enkel metod för att uppskatta efterlevnad. Crit Care Med 13: 675-678
- Iotti GA, Braschi A, Brunner JX, Smits T, Olivei M, Palo A, Veronesi R (1995) Andningsmekanik med minsta kvadrater som passar in i mekaniskt ventilerade patienter: applikationer vid förlamning och under tryckstödsventilation. Intensive Care Med 21: 406-413
- Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL (2018). Parametrar för simulering av vuxna patienter under mekanisk ventilation. Respir Care (i press)
- Gerbeaux P, Gainnier M, Arnal JM, Jean P, Sainty JM (2005) Effekt av helium-syreblandningar på endotrakealtubar: en in vitro-studie. J Biomech 38 (1): 33-7
- Brunner JX, Laubscher TP, Banner MJ, Iotti G, Braschi A (1995) Enkel metod för att mäta total expiratorisk tidskonstant baserat på den passiva expiratoriska flödesvolymkurvan. Crit Care Med 23: 1117-1122
- Lourens MS, van den Berg B, Aerts JG, Verbraak AF, Hoogsteden HC, Bogaard JM (2000) Expiratoriska tidskonstanter hos mekaniskt ventilerade patienter med och utan KOL. Intensivvård 26 (11): 1612-1618