机械通气时气道压力的测定

1.气道压　定容通气时典型的气道压力波形如图52-1所示。应用定容通气时，吸气压力随着容量的输送而增加，压力曲线的斜率取决于吸气流量方式。如果选择恒定流量方式，那么压力在吸气时就呈线性增加。如果选择减速波流量方式，那么吸气压力波形呈凸圆形，PIP直接随阻力、吸气末流量、潮气量、呼吸系统顺应性和PEEP而改变，取决于吸气流量波形，PIP并不是在吸气末时发生的。足够的吸气暂停时间将允许近端气道压和肺泡压（Palv）之间达到平衡，这种测定应该用单次呼吸法来进行。和马上拿开以防止多次呼吸发生，在吸气末暂停时，没有流量，当近端气道压和肺泡压（Palv）平衡时产生压力平台，在吸气暂停时的压力常称之为平台压（Pplat），代表肺泡峰压。PIP和Pplat两者之差是由于系统（例如肺气道、人工气道）的阻力特性。Pplat和总PEEP两者之差是由于呼吸系统的顺应性。Pplat的测定只有患者是在被动通气的情况下是有效的，主动呼吸时测定的是无效的。

压力控制通气时的流量波形是减速波（图52-2），PIP和Palv峰值可能是相等的。压力控制通气时，流量在吸气初最大，然后逐渐减小，并经常随后在吸气末有一段时间流量为零，在这一段流量为零的时间里，近端气道压应等于肺泡压。如果所有的其他因素（如潮气量、顺应性、PEEP）均保持不变，那么无论容量控制和压力控制通气，肺泡峰压应该是相等的。因为肺损伤是与肺泡峰压（即平台压）相关的，所以当将定容通气改变为定压通气时所发生的PIP减低的重要性是有疑问的。

图52-1　定容通气时典型的气道压力波形

注：平台压是用吸气末暂停来确定的，auto-PEEP是用呼气末暂停来确定的

图52-2　压力控制通气时，低阻力低顺应性（如ARDS）和高阻力高顺应性（如COPD）的典型的气道流速波形

（1）峰压（peak pressure）：即气道峰压，是整个呼吸周期中气道的最高压力，在吸气末测得。正常值9～16cmH2O（0.9～1.6kPa）。机械通气过程中应努力保持峰压＜35cmH2O（3.4kPa），若高于此值，气压伤的发生率即显著增加。测定时手按吸气末屏气（inspiratory hold）钮，才能使测出值准确。

（2）平台压：又称吸气暂停压（pause pressure），是吸气后屏气时的压力，如屏气时间足够长（占呼吸周期的10%或以上），平台压可反映吸气时肺泡压，正常值5～13cmH2O（0.49～1.27kPa）。机械通气期间应努力保持平台压＜30cmH2O（2.94kPa），若高于此值，气压伤的发生率显著增高。近年认为，监测平台压比气道峰压更能反映患气压伤的危险性。过高的平台压和过长的吸气时间也增加肺内血液循环的负荷。

2.自动呼气末正压（auto-PEEP）　可用呼气末暂停来测定auto-PEEP（图52-1）。这种测定只有患者没有自主呼吸和回路系统没有漏气（例如管道漏气或支气管胸膜瘘）时是有效的。对于自主吸气触发呼吸机的患者，为测定auto-PEEP需要放置食管气囊。在呼气末暂停的间期内，在呼气末压和近端气道压之间有一个平衡。auto-PEEP是设置的PEEP和用这种方式测出的总PEEP（Total-PEEP）之差。现新一代呼吸机已经有用呼气末暂停动作来测定PEEP的功能。auto-PEEP是由潮气量、呼吸系统顺应性、气道阻力和呼气时间确定的。

auto-PEEP＝VT/［C×（eke/Te-1）］

这里KE＝1/（RE×C），e是自然对数的底，TE是呼气时间，RE是呼气气道阻力，C是呼吸系统顺应性。因为设置PEEP可以对抗auto-PEEP，因此，在呼吸机不设置PEEP时来测定auto-PEEP水平是最恰当的。auto-PEEP的重要性是因为它可引起肺过度充气、血流动力学不稳定和触发呼吸机的困难。

呼气末肺内压（end expiratory lung pressure）：表示呼气末肺泡内压。呼气末肺内压与平台压一起提供了平均肺内压的指标。加用呼气末正压（PEEP）时，呼气末肺内压显示的数值比预置值更可靠，正常值：0kPa。没有预置PEEP而呼气末肺内压显示正值，表明患者有肺内气体陷闭和内源性PEEP（auto-PEEP或PEEPi）。测定auto-PEEP时需要按压呼气屏气钮（expiratory hold switch），测定结果才较准确（详见第53章）。

3.平均气道压　在被动情况下，平均肺泡压和它的唯一可测定的类似指标：平均气道压（珚Paw），与驱动通气和保持肺扩张的力关系密切。此平均压是扩张肺泡和胸壁的平均压力，因此与肺泡的大小和复张，以及和平均胸内压相关联。平均肺泡压也是用于驱动呼气流的平均压。在肺水肿和肺损伤情况下，平均气道（平均肺泡）压直接与动脉血氧合相关。对静脉血回流（因此对心输出量和周围水肿），以及对每分通气量有反向压力的作用。

平均气道压应在靠近气管内导管处，用一直接对着与轴流成直角的压力旋塞来测定，也可以通过求吸气和呼气时的压力-时间曲线下面积来计算。应用平均气道压来指导呼吸机参数调整的兴趣正在增加，因为机械通气的许多有益的和有害的作用都是由平均气道压引起的。平均气道压的改变在介导呼吸机所致的气体交换、心血管功能改变和气压伤方面发挥重要作用。平均气道压作为氧合的决定因素的重要性是Boros等首先强调的。他们对呼吸机支持的患有严重肺疾病的新生儿和早产羔羊进行研究，变化吸-呼气时比（I∶E比）和PEEP，发现氧合的改善是直接和平均气道压相关而不是与I∶E比或PEEP本身相关的，并认为氧合的改善是由于萎陷肺泡的复张和（或）肺水的重新分布所致。

可将平均气道压视为是由呼吸机输送于气道的具有临床意义的各种压力的综合。因为它是受气道峰压、正压通气时间、呼气末正压（外加PEEP或auto-PEEP）、吸气流速、压力波形、呼气回路的阻力、呼吸系统的顺应性和阻力所影响的。这些因素能归结到3个主要的变量：吸气气道压（Paw）、吸气时间分数（Ti/TTOT）和PEEP。影响平均气道压的因素有：PIP、PEEP、I∶E比和吸气压力波形。在定压通气时，吸气压力波形是直角波，平均气道压的计算公式是：

aw＝（PIP-PEEP）/（TI/TT）＋PEEP

这里TI是吸气时间，TT是呼吸周期时间。例如：PIP40cmH2O，PEEP10cmH2O，TI1s，频率20/min（TI/TT＝0.33），那么珚Paw为20cmH2O。在恒定流速定容通气时，吸气压力波形是直角形，珚Paw按以下公式计算：

aw＝0.5×（PIP-PEEP）/（TI/TT）＋PEEP

例如，PIP是25cmH2O，PEEP是5cmH2O，TI1.5s，频率20/min，（TI/TT＝0.5），那么aw＝15cmH2O，许多新一代电脑呼吸机根据气道压力波形的积分，可自动显示aw。典型的被动通气患者的珚Paw通常是5～10cmH2O，ARDS患者aw为15～25cmH2O，气流阻塞患者aw为10～20cmH2O。

要增加呼吸机支持患者的平均气道压，有一些方法可供选择（表52-1），但这些方法也只有当肺泡还可能复张时才能恰当应用。虽然，Boros观察到平均气道压和氧合改善的直接关系，但增加平均气道压的所有方法并不都是等效的，有些证据提示，一定PEEP水平的维持可能是重要的协同因素。

表52-1　增加平均气道压的方法

因为增加每分通气量（有E），增高呼气末压或延长吸气时间比例等都可升高平均气道压，当需要改变每分通气量或当医生想改变通气模式、呼吸方式、PEEP或其他呼吸机条件时，为避免严重和意外问题发生，平均气道压是需要监测的重要指标。

虽然，平均气道压和平均肺泡压（珚Palv）是密切相关的，但它们并不是相同的，因为在吸气和呼气阻力之间经常有失衡，故平均气道压并不等于平均肺泡压，平均肺泡压和平均气道压两者之差根据以下公式计算：

这里（RE-RI）是计算呼气阻力和吸气阻力之差，因为呼气阻力常大于吸气阻力，这压力差通常是正的，在严重气流阻塞伴高通气需要、高频通气或反比通气时尤为明显（图52-3）。