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高流量≠高浓度:解答吸氧的 1 个误区,4 个问题

 mileba 2017-05-24

吸氧疗法是临床上常用的治疗方法,但很多医护人员对于吸氧的概念并未认真的思考过,这其中包括教科书上已经教育了几代人的吸氧浓度的计算公式、浓度、流量等问题。

近日,在丁香园论坛中看到站友@ martin937  发了一个「吸氧,这 5 个误区你必须知道」的讨论帖,笔者重新学习了有关吸氧的知识,在这里和大家分享。

误区:高流量 ≠ 高浓度


大家往往有一种错觉:流量越高,吸氧的浓度也越高。

但实际情况是,高流量吸氧很可能是低浓度吸氧,反之,低流量吸氧也不一定就是低浓度。

高流量吸氧只是流量高低变化,并不一定是高浓度。高流量吸氧可以产生低浓度或高浓度的高流量氧气(如 60L/min),由于流量高过吸氧者自己的吸气流速,尽管浪费一些氧气,但能够稳定地提供氧气;高流量吸氧用的是加热湿化,湿化充分,是一种理想的吸氧方式。

提问 1 :何谓高流量、低流量吸氧装置?

普通鼻导管、普通面罩、储氧面罩是常用的氧疗设备,但对于一部分患者来说,这几种措施提供的流量是远远不够的。这些设备由于射流带入空气的效应,氧气浓度随着吸入气体流量的增加而显著降低,且不易确定。


吸氧至少需要考虑两个问题:

1. 吸入气氧浓度合适吗?2. 吸入气体湿化充分吗?

鼻导管、普通面罩、储氧面罩等常规氧疗装置因难以解决吸入气体的恒温与湿化问题,使气道黏膜难以适应干冷或过于湿热的气体,所以其提供的流量有限,被称为低流量氧疗装置。

只有文丘里面罩和经鼻高流量吸氧治疗(HFNC)属于高流量吸氧装置。

1. 文丘里面罩两边有孔,氧气通过狭窄喷射口时形成喷射气流,在周围产生负压,使环境中的空气通过边缝被吸入面罩。吸入空气量与喷射口氧气流速成反比。喷射口越小,氧气流速越大,吸入的空气量越多。

2.经鼻高流量吸氧治疗由高流量输出装置、专业的加温加湿系统和鼻塞系统组成,其可提供恒定氧浓度(介于 21%~100%),流量可达 60L/min,温度达 37℃,相对湿度则为 100%。

提问 2:为什么要高流量吸氧?


参考丁香园论坛站友 martin937 的观点:用高流量换取稳定的低浓度氧疗。

所有的高流量给氧系统都是空氧混合器,空氧混合器是在氧气流量的基础上,按照要求混合一定的空气,这样增加了吸入气体的流量,也同时会降低吸入气体氧浓度。

文丘里面罩虽然能够提供更高的流量和相对稳定的吸入氧浓度(FiO2),但当 FiO2 逐渐上调时,面罩所提供的流量却迅速下降,即无法在提供较高氧浓度的同时提供高流量。

现在使用的经鼻高流量吸氧治疗(HFNC)比文丘里面罩好的地方在于:更好的湿化、更精细调节氧浓度、氧浓度更广。

经鼻高流量吸氧治疗(HFNC)可提高恒定氧浓度,减少鼻咽部解剖死腔,还能产生气道正压,有效提高呼气末容积,保护气道黏膜,进一步提高黏膜纤毛的清理能力,并有助于降低上呼吸道气道阻力,改善肺的顺应性与气传导性,减少呼吸功和机体代谢。

提问 3:吸氧浓度的计算是什么原理?


关于吸氧浓度的计算公式,人卫版《基础护理学》:

吸入氧浓度(FiO2)%= 21+ 4 x 吸氧流量(L/min)

以正常人理想呼吸模式进行呼吸作为例子,即:潮气量 500 mL,呼吸频率 20 次/分,吸气时间 1 秒,呼气时间 2 秒,口鼻咽解剖死腔 50 mL。

假如鼻导管吸氧流量为 6L/min(100 mL/s),假定呼气在呼气时间的前 1.5 s完成,则最后 0.5 秒几乎无气体呼出,来自鼻导管的纯氧(吸氧流量是 6L/min,即 100 mL/s)将在这 0.5 秒中将口鼻咽解剖死腔充满。

那么,在 1 秒的吸气时间内,500 mL吸气潮气量中有 220  mL纯氧(=50 mL+100 mL+70 mL),则吸入氧浓度为 44%(220 mL/500 mL)。


吸气潮气量 500 mL

口鼻咽解剖死腔: 50 mL 纯氧

鼻导管: 100 mL 纯氧

额外吸入: 350 mL空气

(氧浓度 21%,氧气 70 mL)


在理想情况下,根据公式计算,吸入氧浓度(FiO2)%= 21+ 4 x 吸氧流量(L/min),鼻导管吸入流量为 6L/min 的氧气时,吸入氧浓度(FiO2) 约为 45%

在其他条件不变的情况下,若将氧流量从 1L/min 逐渐增加至 6L/min,则氧流量每变化 1L/min,FiO2大约相应变化 4%,这就是公式的推算依据(y = ax+b,b 为 21,因为空气氧浓度是 21%)。

提醒:吸氧公式(21+4Q)% 只是用来简单计算鼻导管吸氧的公式。如果吸氧装置不同,如使用普通面罩/储氧面罩等吸氧时,吸氧流量和吸氧浓度并无对应关系,因此,该公式并不适用于其它吸氧装置的吸氧浓度计算。

提问 4:鼻导管吸氧为什么最高是 6 L/min?


教科书上,关于双侧鼻导管吸氧的流量调节说明:轻度缺氧 1~2 L/min,中度缺氧 2~4 L/min,重度缺氧 4~6 L/min,小儿 1~2 L/min。

对于鼻导管吸氧,为何将流量最高限定在 6 L/min?

其理由是:鼻咽部解剖死腔大致估算有 50 mL,而当鼻导管吸氧流量为 6L/min 时,该死腔已被氧气完全预充了,此时再提高氧流量至 7L/min 或 10L/min 等均不可能进一步提高吸入氧浓度。

采用普通鼻导管吸氧时,一旦其氧流量>6L/min,由于湿化不理想,此时所产生的干冷高流通气体会让患者出现额窦疼痛、鼻腔粘膜干燥甚至出血等不适感。

编辑:王妍

呼吸君

吸氧不简单 五大要点常常被忽视,是哪 5 点?


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本文参考:

1. 沈佳伟,安友仲. 拔除气管导管后患者的经鼻高流量吸氧治疗. 中华危重病急救医学, 2017, 29(1):85-89.

2. 柴书坤. 经鼻高流量加温湿化吸氧治疗慢性阻塞性肺疾病合并Ⅱ型呼吸衰竭的临床研究. 河北医科大学

3. 邱海波.ICU 主治医生手册. 第 2 版.

4. 曹洁等. 规避高氧危害,规范目标氧疗. 中华结核和呼吸杂志.2015.

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