图2,PPV对LV的影响。(a)压力时间曲线显示正常LV压力(蓝色)和主动脉压力(红色)。绿线显示了PPV在不同气道压力下的效果。LV与主动脉压差(黑色箭头)根据仅PEEP(PawPEEP)和峰值吸气压力(PawPeak)之间的呼吸循环中发生心动周期的位置而变化。(b)PPV对正常呼吸(蓝色)和PPV(红色)的LV压力容积环的影响。注意在心室充盈期间压力的变化,而不是体积的变化,其大小再次取决于呼吸周期中发生的位置(红色阴影区域)。从图中可以看出,如果所有其他条件保持相等,则有主动脉压无变化。Partdias,动脉舒张压;Partsyst,,动脉收缩压;PawPeak,气道压力峰值
对胸内淋巴系统的影响在自主通气期间,胸内负压促进淋巴系统引流。虽然PPV增加了跨肺泡毛细血管膜的静水压力梯度,导致液体从肺泡流入间质,但它也会导致薄壁淋巴管塌陷,减少流量。在PPV中,中心静脉压升高,这进一步阻碍了淋巴从间质到静脉系统的引流,并导致间质液潴留。在PPV的肺损伤模型中,虽然机制尚不清楚,但已发现淋巴产生增加,而引流减少。胸外器官的血流动力学效应PPV对胸外器官有额外的影响,主要是由于心输出量减少和静脉回流受损导致动脉和静脉系统之间的压力梯度降低。肾灌注和肾小球滤过减少,PEEP介导的抗利尿激素分泌增加。当PEEP10cmH2O时,已发现肝内脏灌注和淋巴引流减少会损害脓*症患者的肝功能。尽管PEEP与ICP升高之间的确切相关性尚不清楚,但一项针对名急性脑损伤患者的研究表明,PEEP可以安全地应用于脑损伤初期。然而,通常的做法是将PEEP降低到降低ICP所需的最低限度,尤其是在脑损伤后的大脑自动调节功能受损时。PPV在疾病中的作用除了上述PPV对RV或LV衰竭患者的影响外,研究还调查了PPV对肺部力学改变的患者群体的影响。肺部力学可能受到整体或区域性阻塞性和限制性改变的影响,与PPV的相互作用是由顺应性和阻力的改变所介导的。动物研究表明,肺顺应性的降低限制了胸腔内压力升高对心输出量的影响,因为气道压力向其他胸腔结构的传递受到限制。ARDS患者的肺顺应性降低,限制了胸腔内压力的增加,因此他们的心血管系统可以更好地"保护"PPV和PEEP的不利影响。在急性支气管痉挛中,狭窄的气道导致上气道的测量压力大于传递到远端的小气道。因此,为这类病人的肺部通气可能需要更大的输送压力,但这对血流动力学的影响较小。在存在呼气气流阻塞的情况下,呼气气流可能在整个呼气时间内都会出现,设定的PEEP会低估肺泡所接触的真正PEEP。额外的PEEP被称为自体或内源性PEEP(PEEPi),在急性和慢性阻塞性气道疾病患者中可能会遇到,特别是哮喘。导致呼气外流阻塞的人为原因也可导致PEEPi的发展,包括呼吸机管道阻塞或回路中的加湿过滤器积水。在这些情况下,由于PEEPi的结果,收缩期动脉血压会明显下降。如果在前一次呼吸完全结束前就开始吸气,就会出现动态过度充气(DHI)过程。DHI导致呼气末的肺容量逐渐增加,随后静脉回流、心输出量和收缩压的恶化,以及增加PVR。呼吸机应设置为允许足够的呼气时间,以尽量减少DHI的发展和PEEPi的影响。在极端情况下,将气管导管与呼吸机断开迅速减少肺容量,以避免心血管衰竭。PPV对限制性肺病的影响各不相同。如果存在上呼吸道塌陷,例如阻塞性睡眠呼吸暂停患者,则需要更高水平的PEEP保持呼吸道通畅。在脊柱侧弯等全身受限的患者中,由于胸壁顺应性差,PEEP的适度增加可导致VT显著着降低(或峰值压力[Ppeak]、平台压力或两者均增加,取决于通气模式)。对于这些患者,在考虑呼吸机设置以尽量减少血流动力学损害时需要仔细权衡;在尝试优化通风时,平均压力和Ppeak必须保持在可容忍的最小值。减轻PPV的血流动力学影响减轻PPV影响的主要方法是明智的液体管理和呼吸机设置的选择。虽然在实践中添加血管加压药很常见,但应该强调的是,这些通常会抵消伴随患者对PPV需求的低SVR,而不是PPV本身的影响。液体、血管加压药和正性肌力药治疗使用液体来优化静脉回流是公认的,但对液体优化的详细讨论超出了本文的范围。如上所述,尽管静脉注射PEEP时持续存在PEEP,但受损的LV收缩力可能会得到改善并恢复心输出量。给予液体以恢复LV舒张末期容积至正常。然而,尽管如此,已确诊的急性或慢性右心衰竭患者对PPV的耐受性较差。在优化液体和呼吸机设置后,可能还需要使用血管收缩剂、正性肌力剂或扩张剂来支持心输出量。肾上腺素(肾上腺素)、多巴胺或米力农可用于增强心肌收缩力,但会增加心肌需氧量。血管收缩药如间羟胺或小剂量去甲肾上腺素可用于恢复正常的全身血管阻力和提高平均动脉压。必须考虑使用血管活性药物的风险和益处:没有一种药物在所有情况下都是优越的。通气设置和模式的选择在常规手术的麻醉过程中,PPV的血流动力学影响通常较小,因为我们的现代通气"标准"设置对于普通健康人来说已经接近理想状态。此外,尽管最初是在20世纪90年代的重症监护中发展起来的,但"肺保护性通气"的使用在麻醉中也变得很普遍了。肺保护性通气的目的是减少呼吸机引起的肺损伤(VILI)的发生,包括将VT限制在6-8ml/kg理想体重和限制平台压。正压通气的血流动力学影响已被证实,已知10ml/kg或更大的VT会显著增加RV功作,其原因是PVR的增加。尽管通过使用PEEP可以最大限度地减少肺不张,但当PEEP超过10cmH2O,尤其是超过15cmH2O时,不利的血流动力学影响通常会变得太大。对于疾病患者,尤其是需要重症监护的患者,应检查独立影响死亡率的因素以及这些因素的权重。理想的通气利用尽可能少的能量来实现通气目标(表1),同时最大限度地减少有害影响。呼吸机制造商一直在努力创新,现在有大量具有多种PPV模式的机器可用。现代呼吸机不再提供简单的方波压力或容量控制,而是使用测量值来改变整个吸气过程中的流量,以尝试减少不利影响或随着患者病情的改善自动减少支持。例如,一旦患者开始触发自己的呼吸,“自动模式”通气就会从PCV切换到压力支持,以帮助与呼吸机同步,而无需手动更改模式。应该记住,如果在有或没有适当警报的情况下使用不当,任何“模式”都可能是危险的。每种模式都有常数和变量(表2)。考虑血流动力学效应随时间的变化是很重要的。如果模式或警报设置选择不当,以证据为基础的通气策略可能变得不理想或不安全。例如,由直接压力效应或DHI引起的低血压会导致对血管收缩剂药物的需求增加,最终导致心血管衰竭。表2通气模式及其因变量和自变量以及要设置的重要警报。APRV,气道压力释放通气;NIV,无创通气;PE0CO2,呼气末CO2;P-高,“高”CPAP压力;Pinsp,吸气压力;P-低,“低”CPAP压力;PS,压力支持;SIMV,同步间歇机械通气;T-high,在P-high的时间;T-low,P-low的时间;VF,换气频率
优化选择的心血管稳定性模式一旦选择了模式和报警设置,并设置了独立变量,就可以进行辅助设置和静压测量。辅助设置包括吸气:呼气比(I:E比),如果不是在控制模式下,则是斜坡和触发。I:E比率是一个呼吸周期内吸气和呼气时间的比率。因此,如果通气频率设置为15bpm,则呼吸周期为4s。如果I:E比率为1:3,则吸气需要1s,呼气需要3s。这个变量对支气管收缩的病人很重要,有助于防止呼吸堆叠、DHI及其血流动力学后果。呼气保持将测量总PEEP(PEEPtot):如果它大于设定的PEEP,则可能发生呼吸堆积。PEEPtot可能大于PEEP,但随着时间的推移是静止的,在这种情况下,呼吸系统可能已经找到了一个安全的静止状态。然而,如果PEEPtot继续增加,I:E比率应该增加,例如增加到1:4或1:5。这一变化的效果是缩短吸气时间,因此在VCV模式下,Ppeak增加。在PCV模式下,VT将减少。尽管这将改变Ppeak和平台压或减少通气量,但其对血流动力学的影响通常是很小的,并且由于缓解了高PEEPtot而被抵消了。所有的改变都应该提供保护肺部的通气。压力斜坡百分比或时间是达到最大压力/流量所需的吸气时间百分比或时间。这在患者启动的支持模式中是有益的,并且可以帮助呼吸机同步,尤其是当存在支气管收缩时。一些家用无创通气机具有呼气斜坡,以帮助慢性阻塞性肺病患者的血流动力学。在临床实践中,它在强制性模式下影响很小,对血流动力学影响很小。优化PEEP在以目标为导向的治疗时代,考虑"最佳PEEP"的概念很有吸引力。有几种确定最佳PEEP的方法,包括根据FIO2的要求调整PEEP,使用压力-容积环的拐点或测量静态顺应性,尽管后者在临床实践中是不实际的。最佳PEEP的目标是最大限度地提高氧合,并最大限度地减少呼气性无吸力和吸气性过度膨胀。目前,测量这些目标是不可能的,也不可能一直实现所有目标。因此,正如本文的主题一样,必须寻求妥协。最佳PEEP的延伸是"开放肺策略",即在"复张"一段时间后使用PEEP;这个概念很吸引人,但最近在中重度ARDS患者中进行的一项试验表明,最初的复张操作(最大PEEP为45cmH2O)是有害的,在发生多起心脏骤停事件后,该方案被修改。如果进行复张操作,应密切注意,并应制定计划以纠正动脉压的深刻变化。考虑到血流动力学受损的可能性,符合逻辑的是,用于复张的最佳PEEP可能需要额外的药物治疗,因此可能不是对病人而言的整体最佳PEEP。未来和结论PPV的血流动力学效应是:胸内压增加导致静脉回流减少;PVR增加导致RV搏出量增加;胸内到胸外主动脉压力梯度减少,从而降低LV后负荷和LV搏出量。净效应是心输出量减少,与平均气道压成正比。随着过去70年知识和技术的发展,PPV已变得更加成熟。在提供最佳通气支持的同时,必须平衡每个病人的不良血流动力学影响和VILI的可能性。在提供最佳通气支持的同时,尽量减少不良血流动力学影响和VILI的可能性,必须对每个病人进行平衡。模式的选择很重要,但不如考虑机械通气的目的,设置独立变量和警报,并随着患者病情的发展对两者进行检查。可能需要一种新的通气思维方式,或者增加反馈回路将改善,或者更经常地实现我们寻求的平衡。事实证明,一个通气策略所提供的整体机械功率可能比简单的一两个变量更重要。评估的方法是有争议的,但有一个例子是Gattinoni及其同事通过将运动方程与容积变化(VT)和通气频率相乘,得出了一个机械功率方程。运动方程为:压力=(流量×阻力)+(容量×弹性)导出的方程:其中Powerrs是进入呼吸系统的总功率,VT是潮气量,ELrs是呼吸系统的弹性,Raw是气道的阻力。该公式是使用计算和测量变量在PEEP为5cmH2O和15cmH2O在一组健康受试者和一组ARDS中;这是一个诱人的假设。然而,需要谨慎,因为能量的耗散不仅在肺实质内,还包括胸壁和腹部。应用这个等式表明VT被提高到2次方,这意味着它的影响被放大了。这可能就是为什么我们知道VT是实现肺保护性通气的重要因素的原因。通气频率、PEEP和弹性阻力均提高到单次幂。有趣的是,反向I:E比率(即1:1)开始产生较小的影响,这可能成为一个重要的考虑因素。未来潜在发展的另一个领域可能集中在适当的警报和预警算法上,以提高所选通风模式和设置的安全范围。随着自动化程度的提高,我们可能会看到呼吸机不仅对通气变量做出响应,而且对血流液动力学变量做出响应。然而,目前