PEEP在机械通气中的应用

PEEP及其在ARDS中的应用宿州市立医院ICU张淑琴关于PEEPPEEP的概念PEEP的作用原理及常用调节范围PEEP的适应证和禁忌证PEEP对机体的不利影响PEEPi的相关知识PEEP概念呼气末正压：吸气由病人或呼吸机产生，而呼气末借助装在呼气端的限制气流活瓣等装置，使气道压力高于大气压。PEEP的作用原理1、呼气末正压的顶托作用→呼气末小气道开放→利于CO2排出。2、呼气末肺泡膨胀→功能残气量（FRC）↑→利于氧合正常安静状态下，呼气末残留在肺内的气体量临床PEEP常用调节范围1、1~5cmH2O预防性应用PEEP，维持肺泡膨胀，增加功能残气量；2、5~20cmH2O适用于升高氧浓度至60%仍不能使PaO2保持在60mmHg以上者3、〉20cmH2O适用于治疗困难的低氧血症，对循环影响较大，应注意使用时间。PEEP对呼吸循环功能的影响1、应用PEEP可以防止肺泡萎陷，功能残气量（FRC）增加，气体交换面积增加。2、应用PEEP可以改善肺的顺应性，在ARDS病人采用PEEP治疗，可以增加肺的顺应性，改善通气和氧合状态。单位压力作用下肺脏容量的改变PEEP对呼吸循环功能的影响3、PEEP使正常胸内压增加，静脉回流阻力增大，回心血量减少，心输出量下降，血压下降4、应用PEEP可以使P-V曲线低位拐点消失，使肺泡处于持续扩张状态5、应用PEEP可以改善通气血流比（VA/Q），减少肺内分流，改善氧合。肺部病变时，肺动脉中的静脉血没有与肺泡气体接触，进行气体交换即进入肺静脉，形成肺动静脉样分流PEEP的适应证一低氧血症尤其是ARDS患者单靠提高FiO2氧合改善不大。加用PEEP的作用：1、提高肺的顺应性2、防止肺泡萎陷3、减少肺内分流，增加气体弥散,提高PaO2PEEP的适应证二、COPD患者加用PEEP的作用：1、适当的PEEP可支撑小气道，防止呼气时在小气道塌陷，形成“活瓣”作用，利于CO2排出2、减少呼吸肌克服PEEPi的作功，对抗PEEPiPEEP的适应证三、肺炎、肺水肿加用PEEP的作用：1、增加肺的顺应性，改善通气和氧合状态。2、使肺泡内压力增高，减少肺毛细血管渗出，促进血管外液吸收，有利于水肿、炎症的消退PEEP的适应证四、大手术后预防肺不张对大手术尤其是全麻病人PEEP可以维持肺泡膨胀，避免术中所用高浓度氧气吸收和微小痰栓阻塞引起的肺不张PEEP对机体的不利影响是PEEP使胸内压增加，压迫心脏和神经体液反射造成的对血流动力学的影响：颅内压↑血压↓门静脉系回流受阻→消化系充血肺血管阻力和右心后负荷↑PEEP使胸内压增高PEEP对机体的不利影响PEEP对机体的不利影响，还取决于以下因素：平均气道压机械通气对心血管的影响与平均气道压的高低呈正比。平均气道压除与PEEP有关外，还与气道峰压、平台压及吸气时间有关。合理调节这些因素，可以避免平均气道压过高。PEEP对机体的不利影响肺的顺应性若肺的顺应性不好PEEP的压力主要消耗在肺上，而对胸腔压力影响不大。PEEP的禁忌症1、严重循环功能衰竭2、低血容量3、高度的肺气肿4、气胸、支气管胸膜瘘PEEPi的概念PEEPi指在呼气相，气道提前闭合或小气道部分萎陷，导致呼气相阻力增加，使在呼气末肺泡内压力维持正压，称自身呼气末正压或内源性呼气末正压PEEPi的发生原因1、呼气气流受限：各种原因导致呼气气流受限,使呼气时间小于肺内气体排空实际需要时间，在呼气末产生不同程度的PEEPi。2、肺的顺应性增加：弹性回缩力下降,使肺内气体排空实际需要时间延长,产生不同程度的PEEPi。如COPD病人。3、呼气时间缩短：a呼吸频率加快使吸气相和呼气相时间比减小，呼气相时间缩短，肺内吸入的气体难以在有效的时间内完全排出，形成PEEPib机械通气时模式和参数设置不当，使呼气时间相对或绝对缩短,形成PEEPi。PEEPi对机体的特殊病理生理作用1、增加呼吸功和氧耗：正常时呼气末肺内压力为0，吸气使仅需胸腔内压轻度降低，即可使肺泡内压力低于大气压，形成吸气。存在PEEPi，吸气时必需先克服PEEPi这一额外阻力，才能产生吸气气流，从而增加呼吸功和氧耗。2、增加肺内压：影响回心血量，使右心后负荷增加，血压下降。应对PEEPi的策略1、适当设置通气参数：在维持适当的气体交换和不影响患者舒适的情况下，通过缩短吸气时间、增加吸气流速、降低通气频率和潮气量，使呼气时间延长，有助于滞留气体排出。2、降低呼气阻力：呼气阻力增加是形成PEEPi的主要原因。因此清除痰液，保持呼吸道通常；适当使用支气管扩张剂；选择内径较大的气管插管；减少呼吸机管道阻力等可降低呼气阻力，加速肺内气体排空率。应对PEEPi的策略3、合理应用外源性PEEP：临床研究表明，予一定水平的外源性PEEP可改善PEEPi对患者的不利影响。因为适量的外源性PEEP可打开呼气末远端陷闭的小气道，达到治疗的目的。一般主张以PEEPi的75%为外源性PEEP值。急性呼吸窘迫综合征呼气末正压的选择及其价值蚌医一附院呼吸内科倪宇洁急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是以低氧血症为特征的急性呼吸衰竭，肺泡塌陷是其重要的病理生理特征，应用呼气末正压(PEEP)复张塌陷肺泡是ARDS常用的治疗手段。总结PEEP的双刃剑效应PEEP选择方法对ARDS预后的影响ARDS机械通气中PEEP的选择ARDS病理生理改变的基础肺泡塌陷维持正常的肺容积，特别是维持一定的功能残气量是维持肺功能的前提。1967年Ashbaugh首先提出ARDS概念时就观察到，存在广泛的肺泡和肺间质高蛋白性水肿、肺出血、肺不张及大量炎性细胞浸润，提示ARDS存在广泛肺泡塌陷和水肿。1986年首次对ARDS患者行胸部CT扫描，结果显示大量肺泡塌陷，参与通气的肺泡仅占肺容积的20％～30％，表明ARDS的肺是小肺(smalllung)或婴儿肺(babylung)。大量肺泡塌陷的直接后果是不同程度的肺容积降低，主要表现为肺总量、肺活量、潮气量和功能残气量明显低于正常，其中以功能残气量减少最为明显，最终可导致严重的病理生理损害：(一)ARDS病理生理改变的基础肺泡塌陷是低氧血症难以纠正的重要原因Cattionic等认为重度ARDS患者若不实施肺复张，当塌陷肺泡占到全肺组织的55．6％时，吸入氧浓度(FiO2)即使为100％，动脉血氧分压(PaO2)也只有100mmHg(PaO2／FiO2=100)，实施肺复张手法可使塌陷的肺泡明显减少到全肺组织的11．7％，PaO2明显升高。肺泡塌陷肺内分流明显增加顽固性低氧血症肺复张手法复张塌陷肺泡降低肺内分流改善低氧血症肺泡塌陷导致肺泡表面活性物质丢失表面活性物质维持肺泡低表面张力保持肺泡处于膨胀状态肺泡表面张力明显增加肺泡塌陷ARDS肺毛细血管高通透性导致血浆样物质渗出到肺泡腔内表面活性物质直接灭活导致易发生肺泡塌陷导致呼气气流受限ARDS患者肺泡存在3种不同状态:膨胀的肺泡、周期性塌陷的肺泡和完全塌陷的肺泡。由于膨胀肺泡和周期性塌陷肺泡的时间常数不同，同时肺间质和细支气管不同程度的水肿导致不同程度的小气道狭窄，气道水肿和狭窄的分布也不均一，呼气后期出现肺泡呼气尚未完成，已发生气道闭陷，结果表现为呼气气流受限，进一步加重肺内气体分布异常，加重通气／血流比例失调。周期性肺泡塌陷与复张导致去复张性肺损伤塌陷的肺泡再次复张时，巨大的剪切力作用于细支气管和肺泡，从而导致细支气管和肺泡损伤，使肺损伤加重。研究结果显示周期性的塌陷和复张可导致肺组织炎性细胞活化，导致炎症介质大量释放。炎症性损伤的加重最终导致肺损伤恶化，氧合指数明显降低。损伤与反复的肺泡开放和塌陷有关，因此称为去复张性肺损伤。应用适当的PEEP维持肺泡开放，可防止去复张性肺损伤肺泡塌陷可加重肺部感染肺泡塌陷不仅有助于细菌等微生物在局部滋生，同时导致细支气管和肺泡引流障碍使塌陷区域易于发生感染，而一旦发生感染时控制也较为困难。积极使塌陷肺泡复张有可能降低肺部感染的发生率。肺不张的范围越大，也越易发生肺部感染(二)ARDS机械通气中PEEP的选择PEEP是实现塌陷肺泡复张和维持复张肺泡保持开放的重要手段，从ARDS的病理生理特点和肺泡塌陷造成的严重后果来看，采取积极有效的措施使塌陷肺泡复张，并保持开放状态尤为重要。目前在临床和实验室具有很多PEEP的设置方法，多数缺乏大规模、前瞻、随机、对照研究，无统一标准。主要包括以下几种方法：(二)PEEP的选择：FiO2-PEEP递增法(PaO2经验法)首先需设定机械通气的氧合目标，一般为PaO255～8OmmHg，或动脉血氧饱和度(SaO2)88％～95％，然后交替提高PEEP和FiO2的水平，以达到氧合目标的PEEP水平为适当的PEEP。在临床上最为常用，但是该方法依赖氧合障碍的严重程度和维持氧合目标来设置PEEP，当患者所需FiO2越高，设置的PEEP水平也越高。(二)PEEP的选择：以低流速法描记压力-容积曲线，以目测法或双向直线回归法测定低位转折点压力(Pinf)，以此作为设置PEEP的依据（Pinf+2cmH2O）。但是部分ARDS患者肺静态压力-容积(P-V)曲线无低位转折点，而且Pinf对应的压力仅代表萎陷肺泡开始复张，随着气道压力的升高，萎陷肺泡的复张仍在继续，因此，不少学者认为以Pinf+2cmH2O选择PEEP，并不能实现塌陷肺泡的充分复张。低位转折点法根据肺的弹性力学特征，特别是根据塌陷肺泡复张的特征来指导PEEP选择，显然比较符合ARDS的病理生理改变。顺应性法依据床边测定的肺顺应性来设定PEEP，即获得最大顺应性所需的PEEP水平。在充分肺复张的基础上，首先设定较高的PEEP水平(如2OcmH2O)，然后逐步缓慢降低PEEP水平，同时观察每次PEEP调整后的肺动态顺应性变化，直到肺动态顺应性突然下降，然后重新肺复张后将PEEP水平调至肺动态顺应性突然下降前的水平。(二)PEEP的选择：(二)PEEP的选择：是近年来提出的1项指标，取容量控制通气恒流的压力-时间曲线吸气支，用曲线回归法算得肺牵张指数(b值)。肺牵张指数可以反映随着PEEP增加，肺泡是不断复张还是过度膨胀。肺牵张指数(stressindex)法b1时，随着吸气潮气量增加使肺泡不断复张，肺顺应性持续增加b1时，随着吸气潮气量增加使肺泡过度膨胀，肺顺应性持续降低b=1时，肺泡一直处于开放状态，没有肺泡的塌陷再复张和过度膨胀有可能根据肺牵张指数，从维持萎陷肺泡复张的角度设置PEEP，但其临床实用和可靠性需要循证医学加以证实。胸部CT导向的PEEP递减法胸部CT扫描是反映塌陷肺泡是否复张最为可靠方法，根据胸部CT扫描选择PEEP被认为是最佳PEEP选择的金标准。方法：先进行充分肺复张后，使塌陷肺泡充分复张(塌陷肺泡5％)，然后将PEEP设置到较高水平(如20cmH2O)，每隔3—5min将PEEP递减2cmH2O，每次PEEP水平均做胸部CT扫描，直至出现肺泡明显塌陷(塌陷肺泡5％)，此时PEEP为肺泡重新开始塌陷的临界值，该PEEP+2cmH2O，即为最佳PEEP。(二)PEEP的选择：胸部CT法选择最佳PEEP较客观、准确，但在操作上需要反复进行胸部CT扫描，在临床上缺乏可操作性，仅用于实验和临床研究。最佳氧合法以保持最佳氧合为导向的PEEP选择方法方法：首先实施充分的肺复张，肺复张充分的标准是实施肺复张手法后氧合指数(PaO2／FiO2)400mmHg，或2次肺复张后PaO2／FiO2的变化5％。肺复张后直接将PEEP设置到较高的水平(如20cmH2O)，然后每3—5min将PEEP降低2cmH2O，直至PaO2／FiO2降低5％(提示肺泡重新塌陷)，然后重新肺复张后将PEEP水平调至PaO2／FiO2400mmHg后降低5％，此时PEEP+2cmH2O即为最佳PEEP。(二)PEEP的选择：氧合法选择最佳PEEP原理比较简单，但在临床操作上需要反复进行血气分析，可行性受到一定限制。(三)PEEP选择方法对ARDS预后的影响采用何种方法选择PEEP能够改善ARDS患者