2020年2月16日至2月24日,由劉良及附屬同濟醫院病理科王國平教授領銜的華中科技大學病理團隊完成了9例新冠肺炎患者遺體解剖。劉良團隊將其中一例尸體解剖觀察后預出版《新型冠狀病毒肺炎死亡尸體系統解剖大體觀察報告》發表于《法醫學雜志》。
此份報告中顯示死者肺部存在較多的黏液分泌物,同時肺部可見灰白色病灶及暗紅色血液,觸之質韌,失去肺部固有的海綿感。同時在氣管腔內見白色泡沫狀黏液,右肺支氣管腔內見膠凍狀黏液附著
以上情況預示著新冠肺炎患者的肺部及氣道內出現大量的分泌物,這些分泌物會導致肺順應性降低和阻力增加,對病人及機械通氣造成一定的影響。
在實際臨床工作中,為患者進行機械通氣時我們經常會遇到高壓報警,它屬于一個高危且頻發的報警,對患者的危害極大。而關于壓力的監測是我們在為患者進行機械通氣時重要的監測內容,迅速且有效的處理高壓報警是保證有效呼吸支持的基本條件。
今天借助這個話題和大家分享在有創通氣過程中,如何解決氣道高壓報警的識別、分析及處理等問題。
呼吸力學認識
在我們了解氣道高壓報警前,我們先了解一下氣道壓力的組成。機械通氣時,氣道壓力由氣道阻力、呼吸系統順應性和PEEPtot組成,也就是PIP=Flow×Resistance+ Volume/Compliance +PEEPtot。
通過這個公式,我們可以看出影響氣道峰壓的因素有:氣道和氣管內導管的阻力、吸氣流速、呼吸系統順應性、潮氣量、auto-PEEP和外源性PEEP。
如上圖所示,我們把影響氣道峰壓的原因分為兩類,一類是呼吸機設置原因,包括Flow、Volume、PEEPe;第二類是病人原因,包括Resistance、Compliance、auto-PEEP。
假設我們預設的呼吸機參數是合理且不可改變的,那么影響峰壓高低的原因就只剩下Resistance、Compliance和auto-PEEP三個方面了,即氣道阻力、順應性、總PEEP。接下來我們就從這三個方面來解析氣道高壓報警的原因。
氣道高壓報警分析
1. 氣道阻力增加
導致氣道阻力增加的因素包括氣管導管管徑的大小(長度、半徑)、通過氣體的物理特征、氣體流速、肺容積等以上幾個因素。
在機械通氣過程中導致氣道阻力增加可分為兩個部分,一部分為人工氣道(氣管插管、管路),另一部分為生理氣道。
呼吸機管路的扭曲、打折、受壓、冷凝水的積聚、管路內部不光滑都會導致通氣過程中的峰壓增加。
氣管導管過細、痰液阻塞、導管打折、導管扭曲、導管末端貼壁、氣囊堵塞導管末端、插管過深等同樣會導致峰壓的增加。研究顯示氣管導管的粗細對于患者通氣過程中的阻力影響也是較大的。如下圖所示:
在通氣過程中,氣道濕化及吸痰做的不徹底時會發生氣道分泌物多、痰液阻塞、痰栓、氣道黏膜水腫等情況也會導致氣道阻力的增加,從而導致峰壓增加。同時氣道痙攣、異物、腫瘤所致氣道狹窄等也會導致峰壓增加。
2. 彈性阻力的增加
肺水腫、ARDS、肺實變、肺纖維化、肺不張,包括此次公布的尸體解剖病人肺部存在的問題都會導致肺彈性阻力的增加。
胸廓彈性阻力多見于外科病人如氣胸、胸腔積液、脊柱畸形、胸帶壓迫等;容易被忽略的腹脹、ACS、肥胖、膈肌上抬等問題也會引起阻力的增加。
3. auto-PEEP
auto-PEEP包括PEEPi及PEEP。PEEPi的增加如動態的氣體陷閉、患者呼氣阻力增加、呼吸頻率過快、呼氣時間過短等。
關于PEEP的詳細介紹,請查看這篇文章《機械通氣 |呼吸力學 — 關于PEEPI的那些事》,在此就不累述。
如何判別高壓報警
首先我們需要明確在機械通氣時,氣道高壓報警是發生在以容量為目標的通氣模式下;在以壓力為目標的通氣模式下多為潮氣量減低或分鐘通氣量降低報警。
圖片來源于誼安VG70呼吸機截屏
1. 通過波形分析
到底是哪個方面的原因導致的氣道峰壓增高呢?我們再回顧一下容控模式下壓力-時間曲線示意圖。
當我們發現患者氣道峰壓增高,平臺壓不變時,提示氣道阻力增加。如圖:
圖片來源于誼安VG70呼吸機截屏
若氣道峰壓增高,平臺壓也隨之增高,則提示呼吸系統順應性降低或PEEPtot的增加。如圖:
圖片來源于誼安VG70呼吸機截屏
2. 通過觀察通氣參數判別
在以壓力為目標的通氣模式下,當出現峰值流速下降,呼氣時間延長同時潮氣量降低時,說明患者氣道阻力增加。
氣道高壓報警處理
綜上所述,痰液導致的氣道梗阻可能引發氣道阻力的升高,但氣道阻力增高的原因并不只痰液阻塞。
在新冠患者救治中,發現氣道阻力增高時,需先排查判別原因,再采取相應措施。弄清楚到底是呼吸機及回路的問題,還是患者氣道問題,又或者是病人原發病加重出現彈性阻力增加?
氣道峰壓增加平臺壓不變
平臺壓增加導致的氣道峰壓增加
所以,當呼吸機出現氣道高壓報警或潮氣量降低報警時,可通過下圖流程進行排查。
在新冠肺炎患者的救治過程中,對于重癥且進行有創機械通氣的患者進行呼吸治療的過程中,需時刻關注氣道阻力的變化盡早判別原因,如果是痰栓導致的氣道阻力增加,需及時進行密閉式吸痰等操作,做好氣道管理工作。
同時在通氣過程中也需要時刻關注患者氣道濕化的問題,氣道濕化在機械通氣過程中看似是一個簡單的操作,但是在機械通氣過程中確是重要的一個環節,尤其是目前階段氣道濕化更加應該重視。