一、呼吸功能监测
呼吸功能监测是用有创或无创的方法对患者呼吸系统实际生理功能的连续或接近连续的评估。呼吸功能监测的目的是确保患者的安全，确定医疗干预的时机和强度水平，并对干预效果进行评估。虽然呼吸功能监测在ICU中已普遍开展，但这种监测能否改变危重患者的最终转归尚无定论，临床上应根据患者病情需要和客观医疗条件开展呼吸功能监测。
(一)换气功能监测
1．动脉血氧分压(PaO2)、动脉血氧饱和度(SaO2)、动脉血氧含量(CaO2)、脉搏氧饱和度(SpO2)监测
(1)适应证 各类呼吸衰竭，低氧血症，心肺复苏，CO中毒，机械通气，心内直视手术及胸部大手术后，其他需严密观察氧合状态的危重患者。
(2)方法 PaO2和SaO2一般采动脉血样由血气分析仪直接测出，ICU内经常用床旁检测(point－of－caretest，POCT)作为血气分析方法，最新的方法还有运用光学生物传感技术将带微型荧光探头置入动脉腔内连续监测PaO2和其他血气指标;SpO2由脉搏血氧计测得，其原理是通过检测特定波长的光线经搏动的血管床后的光吸收率，推算氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的相对含量;CaO2按下式推算:
CaO2(mL/dL)=1．34×Hb×SaO2+0．0031×PaO2
(3)参考值 PaO29．3～13．3kPa(70～100mmHg);SaO292%～98%;CaO26．7～10．3mmol/L(15～23mL/dL)。注意:实测的SaO2和SpO2高于氧合血红蛋白占总血红蛋白的百分率;在CO中毒和高铁血红蛋白血症时，SpO2高于实测的SaO2，SpO2监测可能会漏判低氧血症，可以用更高级的能分辨碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白的仪器监测;SpO2的测定结果受许多因素的影响，当氧饱和度较低(＜80%)时，SpO2与真实的氧饱和度误差较大。另外，末梢循环不良、静脉搏动、内源性和外源性染料及色素、肤色较深、探头大小不合适、室内强光或某些理疗用光、肌肉活动和重度贫血等均可干扰SpO2测定，影响测定结果准确性。
(4)意义 P（Ａ-a）O2、SaO2、CaO2和低，即为低氧血症，常见原因是:①肺部疾病导致通气－血流不匹配和弥散障碍，使肺内分流增加;②低通气;③吸入气体氧分压降低(如高原)也可导致低氧血症。PaO2、SaO2、CaO2和SpO2增高，即为高氧血症，见于氧疗和高压氧舱治疗。PaO2、SaO2和CaO2迄今仍是临床评价肺气体交换的金标准。注意:SpO2不能用于新生儿高氧过高的监测;SpO2也不是低通气的敏感指标。
2．肺泡－动脉氧分压差［P(A－a)O2］和动脉－肺泡氧分压比(PaO2/PAO2)
(1)适应证 判断低氧血症的病理机制，指导呼吸衰竭的治疗;计算肺内分流量。
(2)方法 先在一定的吸氧浓度下做动脉血气分析，再按下列公式计算:
1)一般公式 P(A－a)O2=PAO2－PaO2
PAO2=PiO2－PACO2×［FiO2+(1－FiO2)/R］
PiO2=(PB－PH2O)×FiO2
PAO2为肺泡氧分压;PiO2为吸入气氧分压;PACO2为肺泡CO2分压，其数值一般与PaCO2相等;FiO2为吸入气氧浓度;PB为大气压，海平面约100kPa;PH2O为饱和水蒸气压，37℃时6．3kPa，R为呼吸商，通常以0．8计算。
2)简化公式 以下PaO2、PaCO2和P(A－a)O2单位都是kPa:
海平面吸空气时，P(A－a)O2=(20－PaCO2×1．25)－PaO2
吸氧时，PAO2=PiO2－PaCO2/R
吸纯氧15min后，P(A－a)O2=(100－6．3－PaCO2)－PaO2
(3)参考值 不同吸入氧浓度下，P(A－a)O2参考值是截然不同的，吸空气时平均1．2kPa，最高3．3kPa;吸纯氧时平均4．7～6．7kPa，最高10kPa。PaO2/PAO2正常值较P(A－a)O2更恒定，约为0．8，但PaCO2或V/Q改变时，PaO2/PAO2会发生变化。
(4)意义 P(A－a)O2增大和PaO2/PAO2下降均提示换气功能不全，原因可能是肺内分流、通气血流比失调和弥散障碍。改变吸入气氧浓度，PaO2/PAO2值相对恒定，故可用于估计改变FiO2对PaO2的影响。
3．肺内分流百分比(Qs/Qt)
(1)适应证 各类呼吸衰竭，尤其是ARDS患者;严重或难以纠正的低氧血症。
(2)方法 抽动脉血和(或)混合静脉血作血气分析，氧分压以mmHg计，氧含量以mL/ dL计。
1)吸纯氧15mim后作血气分析，分别测动脉血和混合静脉血(经飘浮导管抽肺动脉血)的氧分压(PaO2、PvO2)和氧饱和度(SaO2、SvO2)，求得氧含量(CaO2、CvO2)和P(A－a) O2，再按下式计算:
2)对未插飘浮导管者，(CaO2－CvO2)正常人按5mL/dL，有呼吸道疾病者按3．5mL/ dL代入上式，可估计。
3)为迅速估计，尚可用以下粗略公式估计:
Qs/Qt(%)=(700－PaO2)×5/100
(3)参考值3%～5%。
(4)意义Qs/Qt增加，表示可能有右向左分流、肺内动静脉短路、无通气的灌注或通气－血流比失调。急性肺损伤(ALI)时Qs/Qt＞10%。
(二)通气功能监测
1．动脉血CO2分压(PaCO2)、经皮CO2分压(Tc－PCO2)、呼出气CO2分压(PetCO2)和CO2－容积曲线(volume－based capnometry)
(1)适应证 伴有通气不足或通气过度的危重患者;机械通气治疗中或撤离前后;呼吸道梗阻伴高碳酸血症;气管插管操作时用PetCO2确认气管插管位置。
(2)方法 PaCO2、Tc－PCO2和PetCO2分别由血气分析仪、经皮O2和CO2分压监测仪、呼出气CO2分析仪测得。将呼出气CO2检测与流速监测结合，可以描绘出纵坐标为CO2浓度、横坐标为潮气量变化的CO2－容积曲线。
(3)参考值 PaCO2正常值4．3～6．0kPa(35～45mmHg);Tc－PCO2为PaCO2的1．5倍，校正后的值则与后者相近，水肿或末梢循环不良等可影响测定结果。
(4)意义 PaCO2与CO2产生量成正比，与肺泡通气量成反比，而与弥散功能和VA/QC关系不大，在代谢率和呼吸商不变的情况下，PaCO2直接反映肺泡通气量。若测定条件良好，Tc－PCO2的意义与PaCO2相同。PetCO2不仅取决于CO2产生量和肺泡通气量，还受死腔量和VA/QC的影响，与后两者负相关。对呼吸系统疾病患者以及机械通气病人，PetCO2多会低估PACO2和PaCO2的值，并且往往缺乏较固定的关系常数，因此无法用PetCO2监测替代PaCO2测定。但PetCO2是目前临床上判别气管内插管进入气管或误入食管的标准方法，误入食管时，PetCO2接近于零或随呼吸逐次下降并迅速接近于零。还可用于复苏中肺血流量的评估，肺循环不良、肺血流量小，无效通气增加，PetCO2就低，甚至为零。呼出气CO2分析仪可以连续测定和记录潮气中CO2分压的变化，并描记出CO2分压－时间曲线，称为CO2描记图，图形形态改变可以反映呼气期某些病理生理变化，如气道阻塞。CO2－容积曲线的曲线下面积就是CO2清除量，在稳态情况下等于CO2产生量(VCO2，正常值2．6mL/kg·min)，后者受代谢率影响，因此可用于估算静息能量消耗(REE)。
2．潮气量(VT)和每分呼气量(VE)
(1)适应证 呼吸中枢驱动力、呼吸肌力量、呼吸负荷等异常，机械通气时。
(2)方法 气管导管接流量传感器，经监护仪或呼吸机连续监测;或用肺量计或流量仪测定。经呼吸机测定患者自主VT和VE时，应选择支持模式，并将CPAP和压力支持水平均置于零。
(3)参考值 自主呼吸时VT男性约为7．8mL/kg，女性约6．6mL/kg，VE为5～7L/min。
(4)意义 VT减少，呼吸频率加快，即浅快呼吸，即使VE不减，也可能发生呼吸肌疲劳和呼吸衰竭。VE在15L/min以上者，一般难以撤离呼吸机，而VE在10L/min以下，撤机较易成功。
3．死腔量/潮气量(VD/VT)
(1)适应证 需动态监测，以判断通气效果者;可能存在的气道部分阻塞、肺过度膨胀及呼吸衰竭的患者。
(2)方法 由PaCO2和呼出混合气CO2分压(PECO2)按Bohr公式计算。PECO2可用塑料袋在呼吸机呼气端收集呼出气，通过血气分析仪测定，或通过对CO2－容积曲线积分求潮气中CO2分压平均值的方法获得。Bohr公式如下:
VD/VT=(PaCO2－PECO2)/PaCO2
(3)参考值 0．2～0．4。
(4)意义 VD/VT反映通气功能，解剖无效腔和肺泡无效腔的增加均能使VD/VT升高，VD/VT大于0．5，常提示有通气衰竭。
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