呼吸频率和死腔对当前肺保护性机械通气时代的影响

呼吸频率和死腔对当前肺保护性机械通气时代的影响

保护性通气应潜在地应用于大多数或所有接受有创机械通气的患者。潮气量(VT)的减少已在多年来逐步纳入。然而，保护性通气不限于VT的减少，而需要呼吸机设置和相关程序的结合。VT的逐渐减少需要增加呼吸频率(RR)，但没有明确的建议来设定这个比率。此外，死腔的影响，包括仪器死腔(VDinstr)，变得高度相关。建议将降低仪器死腔作为肺保护性通气的一部分，尤其是需要VT≤6mL/kg预计体重(PBW)的患者。在这份报告中，我们回顾了来自最近20年的文献，试图为医生提供一些关于频率设定和死腔影响的线索。

肺保护性机械通气时代的初始分钟通气量及其设置

50年前，对于手术人群，建议每分钟通风量≤100 mL / kgPBW / min，在37℃以上每摄氏度增加10%，低于37摄氏度每摄氏度下降10%。即使未达到严格正常的PaCO2水平，该估计也不能用于接受机械通气的危重患者。在手术室和重症患者中使用的呼吸机设置具有不同的死腔和二氧化碳生成量（由于新陈代谢，温度，败血症的存在，升压药等）。另外，更多的仪器死腔经常添加到ICU的患者回路中，正如随后讨论的那样。图1使用文献并区分计划手术患者（计划手术）和ICU患者。在计划手术中接受机械通气的患者，VT通常在8到10 mL/kgPBW之间，RR通常<15次/min。对于越来越多地使用保护性通气的危重患者，VT接近6 mL/kgPBW，RR通常大于25或30次呼吸/分钟。图1中的数据显示，Radford等人在60年前建议的100 mL/kgPBW/min通气仍用于外科患者。相反，对于重症监护室的病人，更经常使用至少150 mL / kgPBW / min的分钟通气。这些数据表明，在ICU中，当VT≤6ml/kgPBW时，即使经常接受轻度高碳酸血症，ICU患者实现这一目标所需的RR至少为25次/min。

保护性和超保护性机械通气对死腔的影响

通过用加热加湿器更换热湿交换器（热湿交换器[HME]）来减少仪器死腔，可以改善CO2消除或在恒定PaCO2的情况下降低VT和平台压力。这类数据发表于大约15年前，当时VT值约为8 mL/kg，RR约为20次/min。随着保护性或超保护性通气在通常RR>25次/min的成年人中的广泛应用，任何固定的死腔部分变得更为相关，就像儿科多年来的情况一样。

肺泡通气（Valv）是有效消除CO2的一部分，而死腔通气则无效。总死腔可以看作是生理死腔（VDphys）和仪器死腔（VDinstr）的总和。VDinstri即Y形管（包括Y形管的一部分）到气管插管或气管造口管末端的体积。VDinstr包括存在的HME的体积（范围为30-95 mL），任何连接器（导管架，用于潮气末CO2监测的连接器，用于闭合抽吸回路的连接器等）和气管插管（11-24 mL，具体取决于它们的体积）长度和直径）和气管切开插管（3-8 mL，取决于其长度和直径）。VDphys可估计为2.2 mL/kgPBW（1 mL/lb PBW）。Radford等指出“一个显着的但近似的规则，即以毫升为单位的呼吸死腔等于以磅为单位的体重。”在进行机械通气的患者中，由于排除了旁路的上呼吸道，VDphys大约是未插管患者VDphys的一半，然而，根据每个受试者的解剖结构、性别、位置、年龄和病理学的不同，这可能会有所不同。在急性呼吸窘迫综合征和住院期间过度扩张导致肺泡死腔增加的情况下，VDphys可能远高于估计值。如图2所示，使用一个简单的公式并比较VDinstr减少对PaCO2的影响，可以很容易地评估这部分死腔的影响：Valv =（VT- VDtotal）x RR; Valv = [VT-（VDinstrþ+ VDphys）] x RR，其中VDtotal是总死腔。在死腔恒定的情况下，如果VT减小，则死腔/ VT增大。此外，仪器和解剖死腔内的气体每分钟重新吸入25 ~ 30次，而不是每分钟出现10 ~ 15次，导致Valv 进一步降低。因此，图2说明，在保护性通气中，VT降低且RR升高，死腔/ VT增大，并且通过减小VDinstr（移除导管架或其他连接器和HME）可以显着增加Valv（即，提高分钟通气效率）。另一种增加Valv的方法是增加VT或RR。然而，在保护性通气过程中，其目的通常是进一步降低VT，RR已经很高，并且受到潜在的呼气末正压的限制。

结论

重症患者使用VT约为6 mL / kgPBW的肺保护通气时，通常需要使RR≥25次/ min。当使用保护性通气时，尤其是当RR> 25次/ min或VT≤6 mL / kgPBW时，必须最小化VDinstr。改善的Valv可以在酸中毒很严重时改善CO2的排出，从而减少呼吸驱动。如果医生选择保持PaCO2恒定，则降低VDinstr可以降低VT，平台压力，驱动压力和功率，或者降低 RR和功率。