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CN111544719B - 一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法 - Google Patents

一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法，主要涉及机械通气中动态呼气末正压研究领域。本发明以呼气曲线作为研究对象，根据实际呼气曲线与假想描记曲线的曲线下面积的差异和呼吸系统的顺应性，估算出拐点前时刻的肺泡内正压(呼气末正压1，PEEPi1)，及实际呼气流量为0时的假如没有吸气力量时的设想肺泡内正压(呼气末正压2，PEEPi2)。本发明的有益效果在于：本发明能够在病患使用呼吸机时，为医护人员提供呼吸机设置参数的参考，从而使患者利用呼吸机达到最好的呼吸效果，进而提高患者的生存概率。

Description

一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法
技术领域
本发明主要涉及机械通气中动态呼气末正压研究领域，具体是一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法。
背景技术
呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。
其中在利用呼吸机机械通气中，呼气末正压是一项关乎患者呼吸质量的指标，但是在临床上进行呼吸机调试时，只能根据医生的经验或者病患的反应来进行参数设置，无理论依据，也就无法保证病患在呼吸机的辅助下达到最好的通气效果。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法，本方法根据实际呼气曲线与假想描记曲线的曲线下面积的差异、根据呼吸系统的顺应性，估算出拐点前时刻的肺泡内正压(呼气末正压1，PEEPi1)，及实际呼气流量为0时的假如没有吸气力量时的设想肺泡内正压(呼气末正压2，PEEPi2)，从而为呼吸机的使用参数设置提供参考。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法，包括以下步骤：
步骤一：定义呼气开始时刻为T0，出现吸气努力前的最后时刻为T1，吸气努力使肺回缩减速至气道呼气流量为0时为T2；
以T1点作为开始点，按照T1前患者自然呼气曲线的曲线演变形态，进行后续描记，直至呼气流量为0，此0点设为T3；
步骤二：T1点为呼气动作过程的最末点，此时为内源性呼气末正压，设为PEEPi1；
T2点为吸气努力时呼气流量为0的点，为呼气时相的末点，假设此时没有吸气力量，则肺的膨胀状态仍大于自然呼气末的功能残气量位，根据此时肺所处的膨胀状态，其内压力应该仍大于功能残气量位置的肺内压力PEEP，此正压称为呼气时相末设想的内源性呼气末正压，设为PEEPi2；
T3点为所设PEEP下的自然呼气末，此时肺泡内压力与外界相同，为PEEP；
步骤三：根据呼气-时间曲线，其曲线下面积为呼出的气体量，即肺容积的减少量；设T0至T1间的曲线下面积为S1，T0至T2间的面积为S2，T0至T3间的面积为S3；
步骤四：设其呼吸系统顺应性为C，PEEPi1＝PEEP+(S3-S1)/C；
PEEPi2＝PEEP+(S3-S2)/C。
具体的，所述步骤一中，以T1点作为开始点，按照T1前患者自然呼气曲线的曲线演变形态，进行后续描记时，应当选择吸气努力开始或时间限制性送气开始造成曲线斜率明显改变的点作为描记开始点，此开始点为曲线的拐点，根据拐点前呼气曲线的演变形态，描记出设想自然呼气状态下此拐点延伸至流量为0时的曲线。
具体的，所述步骤二中，T2点为吸气努力时呼气流量为0的点，为呼气时相的末点，此时肺泡内压应与外界压力PEEP相同，但这是因为存在吸气力量所致，而非真正的自然呼气至0；假设吸气力量不存在时，此时肺的膨胀状态仍大于自然呼气末的功能残气量位；根据此时肺所处的膨胀状态，其内压力应该仍大于功能残气量位置的肺内压力PEEP，因此将此正压设为呼气时相末设想的内源性呼气末正压，为PEEPi2。
具体的，所述呼吸系统顺应性C由呼吸机测得。
对比现有技术，本发明的有益效果是：
本方法以呼气曲线作为研究对象，对呼气不完全者的呼气曲线，选择吸气努力开始(或时间限制性送气开始)造成曲线斜率明显改变的点(拐点)作为描记开始点，根据拐点前呼气曲线的演变形态，描记出设想自然呼气状态下此拐点延伸至流量为0时的曲线。根据实际呼气曲线与假想描记曲线的曲线下面积的差异和呼吸系统的顺应性，估算出拐点前时刻的肺泡内正压(呼气末正压1，PEEPi1)，及实际呼气流量为0时的假如没有吸气力量时的设想肺泡内正压(呼气末正压2，PEEPi2)，此两个数据与实际数据更为接近，能够在病患使用呼吸机时，作为医护人员进行呼吸机参数设置时的参考，从而使患者利用呼吸机达到最好的呼吸效果，进而提高患者的生存概率。
附图说明
附图1是本发明呼气不完全者呼气流量时间曲线形态特点与各节点划分；
附图2是本发明呼气不完全者各节点肺的膨胀状态。
如附图1所示，灰色曲线为送气曲线；黑色曲线为呼气曲线，黑色虚线为假想自然呼气状态下的呼气曲线；T0：呼气起点；T1时刻：吸气动作启动前点；T2时刻：吸气驱动使得呼气流量变为0时时刻；T3时刻：假想自然呼气状态下的呼气曲线至流量为0的时刻。
S1：T0至T1间呼气流量时间曲线下面积(呼出气体量)；S2：T0至T2间呼气流量时间曲线下面积(呼出气体量)；S3：T0至T3间呼气流量时间曲线下面积(呼出气体量)。
如附图2所示，T0：呼气起点；T1时刻：吸气动作启动(出现吸气力量)前点；T2时刻：吸气驱动使得呼气流量变为0时时刻(吸气力量向外，箭头所示)；T3时刻：假想自然呼气状态下(无吸气力量)的呼气曲线至流量为0的时刻。
S1：T0至T1间呼气流量时间曲线下面积(呼出气体量)；S2：T0至T2间呼气流量时间曲线下面积(呼出气体量)；S3：T0至T3间呼气流量时间曲线下面积(呼出气体量)。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1-2所示，本发明对于PEEPi1与PEEPi2的估算方法如下：
实际的呼气曲线
设呼气开始时刻为T0，出现吸气努力(吸气肌开始收缩)前的最后时刻为T1(呼气末点，气道仍有外向气流)，吸气努力(吸气力量向外)使肺回缩减速至气道呼气流量为0时称为T2。
设想的延伸描记曲线
以T1点作为开始点，按照T1前患者自然呼气曲线的曲线演变形态，进行后续描记，直至呼气流量为0，此0点为T3。
各节点的压力
T1点为呼气动作过程的最末点，此时尚没有吸气努力参与，即为内源性呼气末正压，设为PEEPi1。
T2点为吸气努力使呼气流量为0的点，为呼气时相的末点，此时肺泡内压应与外界压力PEEP相同，但其原因是存在吸气力量所致，而非真正的自然呼气至0；假如没有吸气力量时，此时肺的膨胀状态仍大于自然呼气末的功能残气量位；假如设想其不存在此吸气力量，根据此时肺所处的膨胀状态，其内压力应该仍大于功能残气量位置的肺内压力PEEP，此正压称为呼气时相末设想的内源性呼气末正压，设为PEEPi2。
T3点为所设PEEP下的自然呼气末(功能残气量位)，此时肺泡内压力与外界相同，为PEEP。
各节点间的容积
因其为呼气-时间曲线，其曲线下面积应该为呼出的气体量，也就是肺容积的减少量。
设T0至T1间的曲线下面积(呼气容积)为S1，T0至T2间的面积(呼气容积)为S2，T0至T3间的面积(呼气容积)为S3。
计算方法
设其呼吸系统顺应性为C，呼吸机可以测得。
PEEPi1：根据呼吸系统顺应性计算公式，从T1至T3，容积变化程度为“S3-S1”，肺泡内压下降程度为“PEEPi1-PEEP”；所以，C＝(S3-S1)/(PEEPi1-PEEP)，即PEEPi1＝PEEP+(S3-S1)/C。
PEEPi2：根据呼吸系统顺应性计算公式，从T2至T3，容积变化程度为“S3-S2”，肺泡内压下降程度为“PEEPi2-PEEP”；所以，C＝(S3-S2)/(PEEPi2-PEEP)，即PEEPi2＝PEEP+(S3-S2)/C。

Claims (4)

1.一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：定义呼气开始时刻为T0，出现吸气努力前的最后时刻为T1，吸气努力使肺回缩减速至气道呼气流量为0时为T2；
以T1点作为开始点，按照T1前患者自然呼气曲线的曲线演变形态，进行后续描记，直至呼气流量为0，此0点设为T3；
步骤二：T1点为呼气动作过程的最末点，此时为内源性呼气末正压，设为PEEPi1；
T2点为吸气努力时呼气流量为0的点，为呼气时相的末点，假设此时没有吸气力量，则肺的膨胀状态仍大于自然呼气末的功能残气量位，根据此时肺所处的膨胀状态，其内压力应该仍大于功能残气量位置的肺内压力PEEP，此正压称为呼气时相末设想的内源性呼气末正压，设为PEEPi2；
T3点为所设PEEP下的自然呼气末，此时肺泡内压力与外界相同，为PEEP；
步骤三：根据呼气-时间曲线，其曲线下面积为呼出的气体量，即肺容积的减少量；设T0至T1间的曲线下面积为S1，T0至T2间的面积为S2，T0至T3间的面积为S3；
步骤四：设其呼吸系统顺应性为C，PEEPi1＝PEEP+(S3-S1)/C；
PEEPi2＝PEEP+(S3-S2)/C。
2.根据权利要求1所述的一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法，其特征在于，所述步骤一中，以T1点作为开始点，按照T1前患者自然呼气曲线的曲线演变形态，进行后续描记时，应当选择吸气努力开始或时间限制性送气开始造成曲线斜率明显改变的点作为描记开始点，此开始点为曲线的拐点，根据拐点前呼气曲线的演变形态，描记出设想自然呼气状态下此拐点延伸至流量为0时的曲线。
3.根据权利要求1所述的一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法，其特征在于，所述步骤二中，T2点为吸气努力时呼气流量为0的点，为呼气时相的末点，此时肺泡内压应与外界压力PEEP相同，但这是因为存在吸气力量所致，而非真正的自然呼气至0；假设吸气力量不存在时，此时肺的膨胀状态仍大于自然呼气末的功能残气量位；根据此时肺所处的膨胀状态，其内压力应该仍大于功能残气量位置的肺内压力PEEP，因此将此正压设为呼气时相末设想的内源性呼气末正压，为PEEPi2。
4.根据权利要求1所述的一种机械通气中动态呼气末正压的估测方法，其特征在于，所述呼吸系统顺应性C由呼吸机测得。
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