我们强调，内源性 EPEEP 的四个主要临床后果是低血压、呼吸机诱发的肺损伤、患者与呼吸机不同步以及死腔增加。我们写下了对这一问题的回答，如果时间允许，还会进一步详细说明每种情况的机制。我们的教学强调，任何血流动力学不稳定、接受机械通气的患者都必须考虑auto-PEEP。我们发现，auto-PEEP是导致低血压的一个经常被忽视的原因；然而，在一些指导下，学习者对auto-PEEP患者的低血压机制相对比较了解。我们解释说，auto-PEEP 导致的低血压由几种潜在机制造成，包括胸膜内压升高导致静脉回流减少。胸膜内压的增加会降低静脉回流到胸腔的压力梯度。我们可以并排画出两个隔室，将其中一个标为 "胸腔"，另一个标为 "腹腔"，用从腹腔流向胸腔的箭头表示静脉流入，以此来说明这一概念。这也提供了一个利用稍有不同的背景强化欧姆定律的机会。我们可以进一步解释，当肺部过度充气时，肺容量的增加会导致肺泡周围血管受压，从而导致肺血管阻力和右心室后负荷增加。这些生理变化可能会降低心输出量，导致低血压。我们还注意到，肺泡过度潴留会直接压迫肺泡毛细血管，再加上心输出量减少，导致死腔增加。死腔的增加会进一步导致呼吸性酸中毒，从而损害心脏功能。在课堂环境中，我们通常会设置一个具有可变阻力和顺应性的测试肺，以说明auto-PEEP对生命的威胁。使用高阻力和高顺应性的测试肺系统来模拟慢性阻塞性肺疾病患者，我们可以很容易地说明空气潴留，从而展示肺过度潴留的可能性。此外，通过让学员想象位于这种过度憋气的肺之间的心脏的状态，胸腔内压力升高导致静脉回流减少的临床意义会变得更加明显。我们还强调，根据通气模式的不同，内源性PEEP（auto-PEEP）可能会对机械通气造成不同的后果。在容量控制通气中，内源性 PEEP 的逐渐累积可能导致肺泡过度潴留和呼吸机诱发的肺损伤。在压力控制通气中，auto-PEEP会降低吸气流量的压力梯度（气道压力- PEEP 总值），导致潮气量降低和通气不足。在床边或课堂上，通过绘制两室模型（一侧是呼吸机，另一侧是通过管道（气道）连接的气球（肺）），可以很容易地说明这一点（类似于图 1）。在容量控制方面，我们绘制了每次连续呼吸时气球内逐渐充满越来越多的容量的图示。在压力控制方面，我们说明了在 PEEPset 以上累积压力会在每次呼吸开始时降低气流压力梯度，从而导致每次连续呼吸的潮气量逐渐降低。
我们发现，无效触发是患者与呼吸机不同步的一种形式，经常由内源性 PEEP 引起，这往往是学习者难以掌握的概念。我们的方法是绘制一个图表，标识患者的内源性PEEP程度，PEEP设置以及达到触发呼吸机的气道压力必须达到PEEP设置以下的压力（图2）。这个演示可以可视化显示由于内源性呼气末正压而导致的额外压力，必须克服这种压力才能触发呼吸。这种描述还能让学习者直观地了解增加 PEEP 设置可如何降低触发呼吸所需的阈值负荷。然后，我们会描述这种额外的压力如何导致患者呼吸工作量的增加，以及潜在的患者不适和躁动。关于我们如何向学员教授无效触发的其他例子，读者可参考之前制作的视频。一个经常被问到的问题是，这一概念是否适用于流量触发机制。因为患者必须将气道压力降低到 PEEPset 以下才能产生气流，所以这种无效触发机制仍然适用。
图 2. 说明auto-PEEP可能导致触发无效。在左图中，触发阈值设置为低于 PEEPset 2 cm H2O。由于 PEEPset 为 5 cm H2O，该患者必须将肺泡压降至 3 cm H2O 才能触发呼吸。由于该患者在 PEEPset 为 5 cm H2O 的基础上又增加了 7 cm H2O 的内源性 PEEP（即 PEEPtotal 为 12 cm H2O），因此患者至少需要产生 29 cm H2O 才能将肺泡压降至 3 cm H20。在右图中，同一患者的 PEEPset 已升至 10 cm H20。触发阈值仍设置为低于 10 cm H20 PEEPset 2 cm H2O（即 8 cm H2O）。现在患者只需产生负 4 cm H2O（即从 12 cm H2O 到 8 cm H2O）即可将肺泡压降至触发阈值以下。auto-PEEP =内源性呼气末正压；PEEPset = 呼吸机上设置的 PEEP；PEEPtotal = 总 PEEP。
既然我们已经强调了内源性 PEEP 的潜在危险后果，那么要识别和治疗内源性 PEEP，我们就必须让学习者熟悉决定患者是否有危险的因素。我们的下一个问题是："哪些因素决定了呼气结束时肺部仍有多少吸入量（以及压力）？
其中，Vi 是呼气时第 i 个时间点肺部的剩余容积，Vo 是输送到肺泡的初始容积（即潮气量），t 是可用于呼气的时间，C 是呼吸系统的顺应性，R 是呼吸系统的总阻力，e 是自然对数底的数学常数，等于 2.718。
乍一看，大多数学习者都会觉得这个等式有些令人生畏。因此，我们通常不会让所有学员都学习这个等式。不过，对于想要掌握 auto-PEEP概念的研究员和其他学习者来说，对等式中每个变量的解释会让他们更加清晰，并让他们认识到该等式的临床应用。右侧的每个变量都代表了导致 auto-PEEP发生的一个因素。我们通常会在解释时圈出或突出显示每个变量。从 Vo 开始，我们注意到，输送到肺泡的初始容积（即潮气量）越大，呼气过程中任何时候残留在肺泡中的空气量（Vi）就越大。因此，潮气量过大是发生内源性 PEEP的一个危险因素。接下来，我们强调呼气时间（t）与 Vi 成反比。因此，发生内源性PEEP的另一个危险因素是呼气时间过短。最后，我们指出，呼吸系统的阻力和顺应性会随着 Vi 的变化而变化，因此，高 R 和高 C 也是发生auto-PEEP的危险因素。
我们如何进一步利用该等式中的概念来确定特定患者需要多少时间才能呼气，从而确定合适的呼吸频率以避免auto-PEEP？我们现在引入时间常数和 tau (t) 这一非常重要的概念，并提出问题："我们如何估算患者在不发生auto-PEEP的情况下呼气所需的时间？
正如我们刚才向学员解释的那样，自然衰减方程包含呼吸系统阻力和顺应性的乘积（R × C）。R 和 C 的乘积称为呼气时间常数，用希腊字母 tau (t) 表示。上述自然衰减方程现在可以改写为
长 t（高 R 和 C[即慢性阻塞性肺病]）患者比短 t（低 C[即 ARDS]）患者需要更多时间呼气。我们经常使用这样一个比喻：长 t 代表一个杂货袋被动地排空到一个直径较小的管道中，而短 t 则代表一个拉伸的橡胶轮胎排空到一个直径较大的管道中（图 3B）。在课堂教学中，为了在进入下一个主题之前评估学习者在这一时刻的理解程度，我们让学习者分成小组，让他们写出自然衰减方程，然后再现出容积在呼气过程中随时间衰减的曲线图。
有些学习者可能无法立即掌握时间常数的数学基础。如果是这种情况，通常只需强调一个一般概念，即病人至少需要 3 t 才能充分呼气，通过计算 t，我们现在就知道病人需要多少时间才能充分呼气。大多数学习者会对这一概念感到满意，并在接下来的课程中继续学习如何计算 t。如前所述，如果我们知道了 t，就可以确定患者的呼吸频率是否会导致auto-PEEP。现在，我们已经让学习者深入了解了auto-PEEP背后的生理学原理。现在，我们可以回到我们所讨论的临床基础："我们如何估算呼气时间常数 (t)？
我们强调在重症机械通气患者中常规计算 t 的重要性，以指导我们的机械通气设置（呼吸频率、吸气流量模式和频率以及潮气量）。床旁可采用多种策略。我们通常教授以下三种方法：
写出这个等式通常会让学习者注意到，将 R 和 C 的单位相乘，得出的单位是秒，因此称为时间常数。这个值就是病人的时间常数 (t)，可以让我们估算出呼气所需的时间。我们举一个简单的例子：一个 C 值为 0.1 L/cmH20 和 R 值为 10 cm H20/L/s 的患者，计算出的 t 值为 1 秒，需要 3 秒多（.3 t）才能充分呼出给定的潮气量。如果我们假设吸气时间为 1 秒，那么如果总呼吸频率小于 15 次/分钟，该患者就不会出现明显的auto-PEEP，因为呼吸到呼吸的时间至少为 4 秒。使用此方法时需要告知学员的一个注意事项是，用于计算 R 和 C 的值是在吸气时获得的，因此代表的是吸气时间常数。如果呼气时气道阻力比吸气时大，这种方法可能会低估时间常数。此练习还可以结合床旁呼吸系统阻力和顺应性的计算过程，这是扩展呼吸系统生理学的宝贵机会。
因此，我们首先要求学员写出自然衰减方程。然后我们强调，根据该等式，我们可以通过减少输送的潮气量（Vo）、增加呼气时间（t）和减少 t 来减少呼气结束时肺泡中的剩余容积（Vi），从而减少自体肺泡扩张（auto-PEEP）。如果患者的固有呼吸频率高于呼吸机的设定频率，则可能需要对患者进行镇静和/或肌松。在教授这一概念时，我们通常会绘制一张表格，要求学员填写不同呼吸频率下的呼气时间、吸气时间和呼气时间。学员通常会注意到，增加设定的吸气流速会缩短吸气时间，因为现在必须更快地提供设定的潮气量。但是，这种策略通常只会增加几分之一秒的呼气时间，而降低呼吸频率则会大大增加呼气时间。教育者还应该强调，尽管降低潮气量似乎是减少auto-PEEP的有效策略，但这种策略可能会导致患者内在呼吸频率的代偿性增加，从而最终减少呼气时间。最后，我们要求学员牢记 t 是 R 和 C 的乘积，通过使用支气管扩张剂、皮质类固醇和分泌物抽吸等干预措施将 R 降到最低将使呼气更快。
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发表于 2023-10-3 20:07:58
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