机械通气基础8-哮喘与 COPD 的机械通气

机械通气基础1（呼吸机基础知识+呼吸机设置+机械通气模式）

机械通气基础2（生理学和病理生理学复习）

机械通气基础3（无创呼吸支持）

机械通气基础4-有创机械通气的模式

机械通气基础5-认识呼吸机屏幕

机械通气基础6-呼吸机的使用

机械通气基础7-特殊情况：急性呼吸窘迫综合征（ARDS）

哮喘
哮喘持续状态下，患者气道中支气管平滑肌的收缩导致可逆性的气体陷闭。如图 9.1 所示。值得注意的是，支气管平滑肌并未延伸至小气道中。

需要急诊气管插管的哮喘发作是该疾病的重症，如果不进行密切监测和积极处理，患者的病情可能在开始机械通气后迅速恶化。哮喘的机械通气目标是防止呼吸叠加和 autoPEEP 的产生，以及可能由二者导致的血流动力学障碍。

在讨论哮喘的机械通气治疗之前，临床医生应该注意，哮喘患者一旦插管反而应开始更积极的药物治疗，而非更少的。被插管的哮喘患者应在接下来的几小时内接受包括支气管扩张剂、类固醇激素、镁剂以及深镇静甚至神经肌肉阻滞剂等药物在内的积极治疗，以努力松弛胸壁肌肉组织，并使病情得到控制。请注意，神经肌肉阻滞剂仅作用于骨骼肌，因此不会扩张气道中的支气管平滑肌。此外，因过高的正压可能导致患者的血流动力学崩溃，因此评估患者的血管内容量状态至关重要。此外，包括 autoPEEP 在内的，过高的正压可导致气压伤，例如，在此类（哮喘）患者中，很容易发生气胸。

有四种呼吸机调整方式可以延长呼气时间，即：降低呼吸频率、降低 I:E比、降低吸气时间或增加吸气流速。这其中，降低呼吸频率是最有效的延长呼气时间的方法。

图 9.2 以示意图的形式对两名患者在 30s 内的呼吸情况进行了描述。其中 I:E 均为 1:2。第一位患者的呼吸频率为 10 次/分，即每分钟 6 个呼吸周期。第二位患者，因其呼吸频率为 20 次/分，故其每个呼吸呼吸循环周期仅为 3 秒。蓝色部分代表吸气相，红色部分代表呼气相。请注意，在 I:E 相同的情况下，较低的呼吸频率带来了更长的呼气时间。

进一步分析此图，我们可以想象改变 I:E 比，吸气流速或吸气时间的效果。图 9.3 以一个假想的例子的形式显示了 VC 模式下这些变化对患者的影响。在特定的患者中，确切的数值可能存在差别，但是该图的目的在于展示I:E、吸气时间和吸气流速这些参数间的关系。

除了低频率、较低的 I:E 比，较短的吸气时间/较高的吸气流速，哮喘患者也应当以小潮气量的方式进行通气。很明显，潮气量越大，患者需要呼出的气体量就越多。

寻找气体陷闭是对插管的哮喘患者进行监测时的关键所在。在图 9.4 中的流速曲线中，请注意中间的流速曲线在下一次呼吸之前未能回到基线（红色箭头所示）。这表明当下一次呼吸开始时，患者仍在呼气，从而导致的气体陷闭。在呼吸机上看到的这种情况是患者存在气体陷闭的早期线索。如果你正在对这名患者进行治疗，你将如何处理这种气体陷闭的问题？（图 9.5）

对该患者，你可以首先降低其呼吸频率，或者若患者存在过度通气则可以增加镇静。该患者的 I:E 仅为 1:2，因此，通过改变吸气时间将 I:E 调整为 1:3 或 1:4 也是合适的。同时，继续使用支气管扩张剂以改善同该疾病相关的支气管痉挛也可以降低过高的 autoPEEP。

医师可以通过应用呼吸机上的呼气保持按钮来评估气体陷闭所带来的autoPEEP。在此病例中，autoPEEP 或内源性 PEEP 是多少？总 PEEP 是多少？内源性 PEEP 为 11 厘米水柱，总 PEEP 为 12 厘米水柱。这表明该患者仅被给予了 1 厘米水柱的 PEEP（一种不寻常的情况，但在此情况下仅出于演示目的）。

因此，哮喘患者的呼吸机设置遵循以下原则。选择 6-8ml/kg 理想体重的小潮气量。设置呼吸频率小于 20 次/分，通常在 10 次左右每分钟的低呼吸频率。1:3 甚至更低的 I:E。5厘米水柱的 PEEP。以患者耐受为标准滴定下调 FiO2。此类患者应接受持续的深镇静，如果需要，应用神经肌肉阻滞剂。持续应用支气管扩张剂，以及密切监测呼吸叠加和 autoPEEP。定期或在调整呼吸机参数后通过呼气保持的方式定期检测AutoPEEP。监测动脉血气（ABG）以评估患者是否得到了良好的通气。

COPD（慢性阻塞性肺疾病）
 
有两种类型的阻塞性肺病属于 COPD，即慢性支气管炎和肺气肿（图 6）。

慢性支气管炎在病理机制上除支气管平滑肌肥大和（气体陷闭）的不完全可逆外，类似于前文的哮喘。另外，慢性支气管炎同粘液产生的增加相关（图 9.7）。

肺气肿是一种肺实质被破坏的疾病。其不仅因为肺泡数目减少导致肺泡表面积或扩散区域减少（导致 DLCO 增加），同时小气道因使其保持开放的其他组织的减少而变得松弛（图 9.8）。

了解 COPD 的病理生理学对于思考如何更好地为这些患者进行机械通气非常重要。然而，应该注意的是，大多数 COPD 患者同时存在慢性支气管炎和肺气肿。此二者往往为共存（在一个患者中）而非截然对立的关系。
如今，大多数 COPD 患者接受了 BPAP 进行呼吸支持，BPAP 在改善患者结局方面优于气管插管。
但是，偶尔的，不合适应用 BPAP 或 BPAP 试验失败的患者，仍然需要插管和有创机械通气。许多适用于哮喘的机械通气原则也适用于 COPD。二者都是阻塞性疾病，并且在机械通气过程中患者都需要足够的时间来进行呼气。因此，小潮气量、低呼吸频率和低 I:E 是合理的。哮顺和 COPD 之间机械通气
的主要差别在于 PEEP 的作用。
COPD 患者产生 autoPEEP 的风险很高。由于阻塞性疾病的缘故，这些患者需要更长的呼气时间。但是，阻塞发生的机制在 COPD 和哮喘之间可能存在不同，尤其是如前所述的伴肺气肿变化的 COPD。伴随着气道壁的破坏，小气道在呼气过程中可能出现塌陷，导致其远端的气体滞留。这种气体滞留导致 autoPEEP 的产生。增加设置的 PEEP 以匹配 autoPEEP 不一定是直观的解决方案。但是如下图所示，增加 PEEP 以防止这些小气道塌陷可以让患者的呼气更充分（图 9.9）。

重新分析哮喘部分中的图 9.5，可以看到该患者罹患了 COPD。如果该患者的 autoPEEP 或者内源性 PEEP 为 11 厘米水柱，你将会选择多大的 PEEP（图9.10）？

为了匹配 autoPEEP，11 厘米水柱的 PEEP 将是一个合适的选择。

最后，COPD患者往往存在慢性低氧血症。查体发现杵状指可证明患者存在慢性低氧血症。另外，血常规中血红蛋白水平的升高是患者对慢性低氧血症代偿的标志。由于这些患者存在长期的低氧血症，并且对他们而言，通气相比低氧血症更为重要，因此在大多数情况下，COPD 患者的氧合目标应设定为 88-92％。随着越来越多的证明高氧风险的数据的累积，这一点正变得越来越重要。