文摘
机械损伤呼吸系统的认可后不久,急性呼吸窘迫综合征的描述。压力/体积的分析(P/V)曲线的呼吸系统造成很大的理解急性肺损伤的病理生理学和形成肺保护的基础。上下拐点被视为的兴趣点,以避免循环derecruitment overdistension和优化通风的设置。然而,由于异质性的肺损伤,降低整个呼吸系统力学性能的一个曲线示意图的方法,这使得解释困难。
新的数据表明,肺泡的提高整个一起发生P/V因此,曲线可以被视为一种招聘曲线。较低的拐点与肺泡打开和关闭没有关系,不显示所需的呼气末正压通气防止肺泡破裂。的形状P/V曲线给出的信息扩展和肺损伤的同质性,表明肺招聘的可能性。上面的拐点,经典视为overdistension的开始,也可能表明招聘的结束。
压力/体积曲线提供了独特的机会评价肺泡招聘/ derecruitment床边,可以帮助确定最优通风的设置,使曲线的一个有价值的工具,用于急性肺损伤的通气管理。
以来第一次描述,急性呼吸窘迫综合征(ARDS)被认为是一个条件的特点是肺容积的减少和机械呼吸系统的异常1。因此容易关联的机械损伤呼吸系统与疾病的严重程度,并相应地设置通气参数。1972年,Falkeet al。2描述动态合规和潮汐的变化压力/卷(P/V)循环的应用呼气末正压通气(偷看)在急性呼吸衰竭患者(目前分为急性肺损伤(ALI)或ARDS)2。几年后,苏特et al。3在经典的论文表明,测量静态或有效的合规(计算潮汐卷(除以VT呼气末)区别end-inspiratory高原压力和压力)可以帮助确定偷看导致最佳心肺功能水平。偷看级别对应于最高的静态合规导致最好的氧气运输和deadspace分数最低,表明最优没有overdistension肺泡。然而,通气设置之间的交互和呼吸力学更复杂和静态合规的重要性被同一个作者曾质疑后显示它的价值4。事实上,静态和动态的合规与改变改变VT偷看,因为呼吸系统的非线性P/V在ARDS的关系,表明潮汐通风是沿着曲线流离失所P/V曲线。
压力/体积曲线在急性呼吸窘迫综合征
的P/V曲线是一个经典,生理方法自1940年代末来描述呼吸系统的机械性能5。1976年骨头6显示它的实用性在ARDS机械通气患者的诊断。后来的研究描述的作用P/V曲线作为ARDS的管理监控工具7。
的P/V曲线通常是追踪以上参考卷对应的弹性平衡呼吸系统的体积。这本书被称为功能余气量,或者困气,呼气肺体积。通常,吸气P/V曲线在功能余气量ARDS的s形形状。这类似于从残余体积曲线的形状在健康人体内肺活量。然而,在后一种情况下,曲线的斜率在潮汐通风的音量范围发生是线性的。在ARDS患者中,减少的数量通常通风肺泡减少的范围VT发生,整个曲线是平(图1所示⇓)。的P/V曲线可以被认为是由三段隔开两个拐点(无花果。1⇓)。第一段较低的合规往往是确定。从中间分开,线性部分与更大的遵从性(C林),较低的拐点(嘴唇)。这曲线陡峭的部分是紧随其后的是一个上拐点(摘要)超过该阈值曲线趋于平缓。
许多研究试图阐明拐点的意义,相信这可能是有利于通气ARDS的管理。曲线的修改过程中引起不同的通气设置和ARDS。Matamiset al。7使用super-syringe技术,测量P/V上面的曲线的弹性平衡体积呼吸系统来描述机械异常疾病的不同阶段。作者表明,改变呼吸力学与ARDS的自然历史。ARDS的早期阶段,曲线的特点是一个转折点在其初始部分但合规,即。线性部分的斜率,正常价值。在疾病的晚期(≥2周后开始)间质纤维化可能发达时,没有检测到低音调变化和遵从性降低。依照下面的拐点在健康受试者的意义功能余气量,唇在ARDS早期被认为反映了倒塌的重新开放航空公司和/或肺泡单位在灵感8。这个假设是支持的事实,设置窥视在嘴唇上方压力导致改善气体交换和肺内的分流,建议最佳的肺泡。实际上,由于肺泡ARDS的不稳定性特征,可能出现崩溃transpulmonary压力落在到期时,特别是在依赖肺附加重力压力较高的领域9。
减少合规发现ARDS患者解释为反映肺刚度10。后续的研究表明,损伤呼吸系统的弹性性质是由于不同的机制11- - - - - -13。实验数据来自Slutskyet al。11和格罗斯曼et al。12表明,减少合规与肺充气区域的减少继发于肺部水肿和炎症。研究从Gattinoniet al。13基于计算机断层扫描证实这个假说。这些作者通常显示出显著减少ARDS肺充气地区,虽然P/V曲线的参数,包括C林与残余健康的肺区,而不是无空气组织。剩余正常肺充气区域似乎维持正常的内在弹性,观察到特定的合规,所显示即。肺容积的比值来衡量合规,不是在ARDS和正常人不同13。因此,ARDS可以被视为一种限制性疾病(“婴儿肺”的概念),涉及肺不均匀,共存的正常和受伤的区域。的P/V曲线只能探索剩余,正常的肺区和这占它的平整与正常人相比。ARDS的异质性肺的非线性P/V也解释了为什么有效的关系遵从性是一个贫穷的描述符的呼吸系统的机械性能。
摘要通常是发现在健康受试者肺容积∼85 - 90%的肺活量,而在ARDS患者发生在更低的体积。进一步增加的压力超过这个点会导致较低的体积增加,表明拉伸的至少部分肺泡单位已经达到最大和overdistension很可能发生。因为一些实验研究证明,机械通风和大量的压力可以对肺有害,注意力一直集中在摘要可能overdistension的标志。在ARDS患者机械通气的意思是10而言不啻的窥视2O, Roupieet al。14显示,使用传统的潮汐卷(9 - 12毫升·公斤−1绝大多数(70 - 100%)的患者有一个end-inspiratory高原压力超过摘要,而VT减少≤6毫升·公斤−1需要保持高原压力低于摘要。这是第一次研究证明的相关性VT减少肺保护。
总之,几项研究的基础上P/VARDS的曲线可以更深入地理解病理生理学是获得和形成“肺保护”的基础在通气管理这些病人。唇被认为代表了临界压力需要重开之前倒塌的航空公司和肺泡单位,而摘要被认为是肺泡overdistension的体积发生。然后,肺通气发生下面的嘴唇和呼气末摘要能产生崩溃和overdistension之上,分别,这两个相关的外观和/或肺损伤的进展15- - - - - -18。设置偷看上面唇和高原压力下面摘要因此建议为了保护肺部免受进一步伤害19。最近的临床研究比较这种肺保护的方法和更传统的通气策略证明了一个个性化的有利影响通气管理基础上P/V曲线在死亡率和肺和系统性炎症的进展20.,21。
压力/体积曲线的解释:一个新的洞察力
最近的技术进步和见解呼吸系统损害的机制在ALI / ARDS导致修改的经典诠释P/V曲线。使用数学模型,ARDS的肺,·希克林·22显示肺泡重新继续曲线的线性部分,远高于嘴唇,虽然摘要可能表明,招聘已经停止在通货膨胀期间,只有overdistension,不一定表示。取决于开放的范围压力,造成摘要overdistension可以掩盖在摘要如果伴随招聘持续高于压力。琼森et al。23确认这些发现在阿里的病人。作者研究了窥肺泡招聘的效果,发现肺泡重新进行连续远高于在吹气的嘴唇。有趣的是,与传统观念相反,PEEP-induced肺泡与C下降有关林。事实上,高呼气末合规在零压力(ZEEP)反映肺泡的渐进开放单位年底过期而倒塌,肺完全招募偷看时,这种现象不会发生和C林更低。后来的研究证实了这些结果和扩展24,25。因此,嘴唇不能视为的潮汐招聘结束,因此,很难用它来优化肺泡与窥视重新开放。然而,窥视是一个呼气策略应用于防止肺泡关闭,而嘴唇是吸气的一个特征P/V曲线,最终与肺泡开放有关。评估的相关性唇最佳偷窥设定,评估,因此,可以是有趣嘴唇和肺泡关闭之间的关系。马焦雷湖et al。25研究了16个病人阿里与相对较高的窥视(15 - 20而言不啻通风2O),和追踪P/V曲线从逐步减少水平的窥视。肺泡derecruitment与窥视衰减传播ZEEP几乎一致,表明肺泡关闭发生在各种各样的压力,和嘴唇是个穷的肺泡关闭预测指标。这些数据清楚地表明,嘴唇可能是有限的价值确定偷看水平要求防止肺泡崩溃。C之间牢固的关系林的P/V曲线记录从ZEEP和肺泡与15而言不啻招聘诱导2O偷看表明合规的线性部分P/V曲线表明了肺recruitability25。Crottiet al。26在病人和佩洛西et al。27在动物模型中还发现,招聘和derecruitment是连续过程发生在整个吸气和呼气P/V呼吸系统的曲线,分别与嘴唇没有关系。
最近的研究表明,其他因素可能是负责嘴唇。琼森和Svantesson28建议明显唇可能是由于许多肺泡有类似的瞬时重开阈值压力,像在均匀病变的肺。相反,当肺损伤不均匀分布,肺泡单位用不同的阈值打开压力共存和嘴唇可能缺席。维埃拉et al。29日相关的存在和没有唇上P/V呼吸系统跟踪曲线从ZEEP肺部疾病的分布29日。唇在场时,肺部受伤似乎均匀(流行的差或无空气区),并增加偷看导致连续肺泡没有overdistension招聘。相反,患者通常没有唇充气和无空气的肺部区域共存,而窥诱导招聘和overdistension,主要在更高的窥视。因此,在呼吸系统的唇P/V曲线可能仅仅表明均匀病变的肺和肺招聘的需要22,23,29日的最佳水平,没有给出任何指示偷看达到这一目标。
呼吸系统由两个隔间、肺和胸壁。呼吸道的损伤力学在ALI / ARDS患者通常被认为是肺的表达异常。然而,胸壁力学可能受损的病人,可以影响的形状P/V呼吸系统的曲线30.- - - - - -33。Mergoniet al。31日记录P/V曲线的呼吸系统,肺和13例胸壁的阿里和发现的唇P/V呼吸系统曲线是由于独特的只有两个肺的病人,在七个病人是由于只胸壁31日。有趣的是,偷看改善氧化的应用只有在这些患者表现出肺的唇P/V曲线。这些发现表明,至少在某些情况下,胸壁的障碍也许可以解释的异常呼吸力学和嘴唇上P/V呼吸系统的曲线。的临床意义尚不清楚,可能是有限的。的确,嘴唇在胸壁的更高的价值P/VMergoni曲线研究中et al。31日4.8而言不啻2啊,一个值明显低于通常上发现的P/V曲线的ARDS患者的呼吸系统。其他的研究并没有证实这些结果14,25,29日,表明最小影响的胸壁P/V呼吸系统的曲线。胸壁和呼吸系统的损害可以随潜在疾病。拉涅利et al。32表明,在医学ARDS胸壁P/V曲线是正常的P/V曲线的呼吸系统本质上反映肺损伤32。相比之下,在外科ARDS的压扁P/V呼吸系统的曲线是大幅胸壁力学的损伤引起的二次腹胀。同样,Gattinoniet al。33报道,患者肺ARDS降低了肺合规,而肺外起源的ARDS患者显示明显减少胸壁遵从性和腹腔压力增加。
最近,它已建议P/V曲线也可以影响肺隔间的存在与不同的时间常数。在Vieillard-Baron一项有趣的研究et al。34作者报道,在一些患者中,最初,平坦的部分P/V呼吸系统曲线可以解释与肺间的存在更大的时间常数。这种“慢”舱是由区域呼气流量限制产生内在窥视和负责标识的唇在吸气P/V曲线。适度的应用外部窥视(6±2而言不啻2O)废除内在偷窥和嘴唇,减少时间常数和合规的呼吸系统,增加显示肺泡通气的均化。的P/V呼吸系统反映出的曲线,因此,不同的肺部区域与异构的力学性能和复合多个地区P/V曲线35。
总的说来,P/V呼吸系统的曲线可以被视为一种招聘曲线,由于肺泡的提高发生沿着整条曲线。唇不显示“开放肺”窥视,但其形状信息的扩展和同质性肺损伤,最终预测响应偷窥的招聘和/或overdistension。此外,合规的线性部分P/V从ZEEP曲线记录表明肺recruitability偷看。最后,摘要可能表明招聘,不一定overdistension的开始。
肺泡招聘/ derecruitment:压力/体积曲线告诉我们什么
ALI / ARDS肺的特点是显著的异质性,共存的受伤和健康的区域。机械通风的目的以及这种综合症的通气管理的困难是倒塌的肺的招聘领域,同时避免正常的肺泡的overdistension单位。在这种背景下,评价肺泡招聘的兴趣是一个重要的一步P/V曲线23,25,36。招聘的评估需要的一致性P/V从不同的窥视水平在同一曲线记录P/V图(图。2⇓)。被动执行过期肺量图从每个偷看水平确定的起点P/V曲线与放松呼吸系统的体积,这是假定为常数。招募卷由体积表示之间的转变P/V曲线,表示一个更大的肺容积相同级别的气道压力。拉涅利et al。36,37使用这个方法来量化PEEP-induced肺泡招聘36和体积的作用历史,即。VT招聘的数量与窥视37。之后,这种技术已经被用于分析肺泡开放的机制和崩溃和嘴唇的关系23,25。分析的影响VT在肺泡,Richardet al。24最近15 ALI患者机械通气测量患者肺泡偷看唇。减少VT根据实际的建议(6毫升·公斤−1)诱导derecruitment相比传统VT(10毫升·公斤−1)。招聘策略(连续两个公共45而言不啻2O申请15秒)逆转这种差异,增加招聘较低VT但是没有效果与传统VT。这表明,这样的招聘策略是有效的肺曾被derecruited时,在低VT策略。增加窥视(4而言不啻2O以上唇)防止derecruitment低VT并诱发更大的招聘与潮汐卷,加强唇的想法并不意味着所需的窥视防止肺泡破裂。这些结果表明,窥视和VT为肺泡重新发挥作用。肺泡招聘可以进行潮汐吹气和,因此,可能取决于end-inspiratory给定窥视和带来的压力VT。由理查德。这项研究的结果et al。24然而,很难理解,如果derecruitment较低有关VT通风是一个低的结果VT本身,或减少高原压力时发生VT减少了与一个常数偷看的水平。这个问题已经被同一作者优雅地解决38,测量牙槽招聘3通气策略:1)偷看唇(11而言不啻2O)VT6毫升·公斤−1;2)偷看的唇VT10毫升·公斤−1;3)高(14而言不啻偷窥2O)VT6毫升·公斤−1压力,保持end-inspiratory高原类似条件2。同样的高原压力,招聘时也显著大于高/低窥视VT相比,低偷看/高VT策略。因此,derecruitment见过低VT通风是减少高原压力的结果,而不是一个低VT本身。对于一个给定的end-inspiratory高原压力,肺泡招聘可以窥视的影响比的大小VT由Crotti本身,正如前面建议et al。26。
结论
呼吸系统的压力/体积曲线有助于更好地理解肺损伤机制在急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征和复杂规则的肺泡和derecruitment,发挥核心作用的概念发展的肺保护。复合特征的简化力学异常呼吸系统在急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征使得曲线的解释困难。的新进步,压力/体积曲线给出了关于肺损伤和肺recruitability形态的信息,并提供独特的可能性评价肺泡招聘/ derecruitment在床边。此信息可以有助于描述疾病的阶段和识别最优通风的设置,使压力/体积曲线的一个有价值的工具,用于通气管理急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征患者。
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