定容控制通氣模式下有創呼吸機潮氣量差異對重癥患者的潛在風險分析

王建國

首都醫科大學附屬北京胸科醫院　醫學工程部，北京　101149

定容控制通氣模式下有創呼吸機潮氣量差異對重癥患者的潛在風險分析

王建國

首都醫科大學附屬北京胸科醫院醫學工程部，北京101149

0　前言

自2003年“SARS”發生以來，有創呼吸機因在重癥呼吸衰竭患者搶救過程中所起的特殊作用而備受各大醫院重視[1]。隨著政府財政支持力度的不斷加大，各大醫院配置的有創呼吸機數量急劇增加，但臨床醫生的大部分精力都放在了各個品牌、型號有創呼吸機的使用上，而忽略了各呼吸機之間的差異，同時也忽略了這些差異給重癥患者可能帶來的潛在風險。鑒于此，我院對在用的4種品牌、5種型號的有創呼吸機進行了定容控制通氣模式下輸出潮氣量[2]的差異分析，并將分析結果及時反饋給臨床，以便降低同一重癥患者使用不同品牌呼吸機時可能發生的潛在風險。

定容控制通氣模式，簡單地說就是呼吸機按照設定好的呼吸頻率、流速波形、峰值流速及吸入氧濃度在吸氣相送出設定好的恒定氣量（潮氣量），此時吸氣觸發靈敏度關閉[2-3]。

1　測試對象、工具及方法

1.1測試對象

本次測試的有創呼吸機為我院在用的4種品牌、5種型號的呼吸機，分別是美國國 Tyco 的 PB840、德國 Drager 的Ⅱ dura、 瑞 士 Hamilton 的 G5、 美 國 Bird 的 Vela、Tbird。為記錄和繪圖方便，我們不以上述排列順序為準，隨機以A、B、C、D、E 為代碼代表上述 4 種品牌的 5 種機型。

1.2測試工具

主要檢測設備為模擬肺和呼吸機檢測儀，其中模擬肺使用的是瑞典 imtmedical 公司的 SmartLung成人模擬肺，該模擬肺可模擬從嬰兒到成人的順應性和呼吸阻力[4]， 呼吸阻力（Resistance） 有 4 檔 可 選， 分 別 為 5、20、50、200 mbar/L/s ；順 應 性（Compliance）有4檔可選，分別為10、15、20、30mL/mb a r。呼吸機檢測儀使用的是瑞典A L K的呼吸/麻醉綜合檢測儀—FlowAnalyserTM。該檢測儀可以測量 Vti/Vte（吸入 / 呼出潮氣量），其測量范圍為±10 L，同時可測峰值壓力 Ppeak、平均壓 Pmean、平臺壓Pplateau、呼氣末正壓 PEEP，其測量范圍為 0～150 mbar。

1.3測量方法

各呼吸機均在定容控制通氣模式下工作，相關設置參數為呼吸頻率f、峰值流速Vmax、吸入氧濃度O2%，觸發靈敏度關閉；潮氣量的調節順序按照從小到大的順序進行調節，依次為200、300、400、500mL。由于行機械通氣的重癥患者其呼吸系統的變化主要體現在呼吸阻力和順應性上[5]，因此模擬肺也主要模擬這2項指標，考慮到測量中的前后影響，測量中順應性按照由大到小的順序調節，呼吸阻力按照小到大的順序調節，且順應性和呼吸阻力的調節順序應該對所有呼吸機來說是相同的，具體調節順序如下:

（1）按照由大到小的順序依次設置順應性為30、20、15、10mL/mb a r。

（2）在某一順應性的狀態下，按照由小到大的順序依次設置呼吸阻力 為5、20、50、200mb a r/L/s。

（3）4檔順應性依次設置完畢。

2　測試結果典型曲線及分析

2.1典型曲線

由于測試數據量巨大，本文僅顯示根據測試數據繪制的部分典型曲線，見圖1～2。

圖1　各機型設置潮氣量與實測潮氣量的差異對比圖

圖2　各機型潮氣量與實測峰壓的差異對比圖

2.2典型曲線分析

（1）通過圖1發現，5種型號的有創呼吸機在設置相同的輸出潮氣量情況下，其實測輸出潮氣量存在差異，且各機型實測潮氣量曲線分布在理想潮氣量曲線的兩側，呈現正負偏差的現象，同時各機型隨著設置潮氣量的增加，其輸出潮氣量的偏差越來越大。

（2）通過圖2發現，5種型號的有創呼吸機在設置相同的輸出潮氣量情況下，其實測峰值壓力存在差異，這些差異產生的根本原因是實際輸出潮氣量的差異。

3　潮氣量差異對重癥患者的潛在風險

雖然上述5種型號的有創呼吸機按照中華人民共和國計量技術規范中的《呼吸機校準規范》（2010年版）[6]檢測，其誤差均在允許的誤差范圍內，但是由于各型號呼吸機之間存在輸出潮氣量差異，尤其是正負偏差的差異，這種差異會對行定容控制通氣的重癥患者造成潛在的危險，臨床上可能造成的風險如下：

（1）當輸出潮氣量負偏差的呼吸機為重癥患者行定容控制通氣出現故障時，若將其更換為輸出潮氣量為正偏差的呼吸機，就會出現臨床上所說的通氣過度現象，會造成彌散性肺組織過度擴張，引起表面活性物質失活、表面張力增加，從而引起肺泡上皮和血管內皮的損傷（氣壓-容積傷）[7]、炎癥反應等。

（2）當輸出潮氣量正偏差的呼吸機為重癥患者行定容控制通氣出現故障時，若將其更換為輸出潮氣量為負偏差的呼吸機，就會出現臨床上所說的通氣不足現象，會造成血氧濃度下降、二氧化碳滁留等。

4　結論

鑒于我院各品牌、型號呼吸機之間在定容控制通氣模式下輸出潮氣量之間存在差異，因此建議醫院相關工程技術人員要定期對所在醫院在用呼吸機輸出潮氣量進行橫向檢測比較，并把相關比較數據及時反饋給臨床科室。只有這樣臨床醫生才能根據他們之間的差異，在更換呼吸機時及時調整、設置潮氣量參數[8]或選擇潮氣量差異比較小的呼吸機，從而盡可能減少由這種差異給重癥患者造成的不必要損傷。

[參考文獻]

[1] 王建國.淺談呼吸機維護人員應具備的基本技能[J].中國醫療設備,2011,26(2):92-93.

[2] 周丹,謝海明,曹德森,等.急救醫學裝備工程導論[M].北京:人民軍醫出版社,2006:41-42.

[3] 周新,陳宇清.機械通氣波形分析與臨床應用[M].上海:上海世界圖書出版公司,2002:199-200.

[4] 易韋韋,張玘,王躍科.主動模擬肺A S L5000在呼吸機檢測中的應用[J].中國醫療設備,2008,23(7):93-94.

[5] 王建國,鐘瑞芬,秦德昌,等.可調模肺在呼吸機中的應用探討[J].中國醫療設備,2011,26(12):60-62.

[6] 國家質量監督檢驗檢疫總局.J JF1234-2010呼吸機校準規范[S].北京:中國計量出版社,2010.

[7] 朱蕾,鈕善福.機械通氣[M].上海:上海科學技術出版社,2001:81-83.

[8] 周建新,席修明.機械通氣與呼吸治療[M].北京:人民衛生出版社,2007:454-455.

作者郵箱：13661364703@139.com

[中圖分類號]TH789

[文獻標志碼]B

doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2014.02.037

[文章編號]1674-1633(2014)02-0116-02

收稿日期：2013-07-01修回日期：2013-08-18

Analysis on Potential Risks of Critical Patients due to the Differences of Tidal Volumes of Invasive Ventilators in Volume-Controlled Ventilation Mode

WANG Jian-guo
Department of Medical Engineering, Beijing Chest Hospital, Capital Medical University, Beijing 101149, China

[摘要]通過對我院不同品牌、型號的有創呼吸機在定容控制通氣模式下的輸出潮氣量進行測試，分析他們之間的差異以及由此可能對重癥患者造成的潛在風險，為臨床科室提供參考數據。

[關鍵詞]有創呼吸機；定容控制通氣；潮氣量

Abstract：In this paper, the differences of tidal volumes of invasive ventilators of different brands and models in volume-controlled ventilation mode are revealed by testing tidal volumes of these ventilators to analyze the potential risks of critical patients due to these differences, which can provide relevant data for clinical departments.

Key words：invasive ventilator; volume-controlled ventilation; tidal volume