同步悬空俯卧位对健康人呼吸功能影响的探讨.doc

窗体顶端窗体底端 首页 - 第17卷第1期 同步悬空俯卧位对健康人呼吸功能影响的探讨同步悬空俯卧位对健康人呼吸功能影响的探讨萧志辉1 罗嘉怡1 颜文哲1 颜 雨 黎瑞发 徐远达 许继平 摘要: 目的：探讨同步悬空俯卧位对健康人呼吸功能情况的影响。方法：9例健康人志愿者，在“人工呼吸床”上随机四种不同体位1、仰卧位2、悬空俯卧位3、托平俯卧位4、同步悬空俯卧位，每个体位观察10分钟，通过NICO无创心肺功能监测系统连续测定志愿者的呼吸动力学指标，同时通过呼吸功能检测电极监测食道压和胃压；结果：四种体位对心率、呼吸频率、氧饱和度、呼气末二氧化碳无明显的影响（P0.05），其中同步悬空俯卧的呼吸频率是最慢的（15.14.3）/min，由慢至快呈现：同步悬空俯卧仰卧悬空俯卧托平俯卧的趋势，同步悬空俯卧位的潮气量是最大的（584.6151.3）ml，明显高于其余三种体位（P0.05），同步悬空俯卧位较其它体位能显著降低死腔通气比率(Vd/Vt)0.430.8（P0.05）的情况下，能显著提高肺泡潮气量（VTalv）375.2145.2ml和肺泡分钟通气量（MValv）5.11.2L；同时经呼吸功能检测电极监测的跨膈压（Pdi）,托平俯卧位的Pdi平均为13.5cmH2O，较其它体位显著升高（P0.05），平常的仰卧位Pdi平均10.1 cmH2O，同步悬空俯卧位的Pdi平均为8.6 cmH2O是四种体位中最低的；结论：同步悬空俯卧位经短时间观察是安全稳定的，能减少死腔通气、增加潮气量的前提下，不增加呼吸做功，志愿者的主观感觉最舒适。关键词：俯卧位；呼吸功；跨膈压责任作者及联系方式：徐远达；E-mail：xuyuanda俯卧位能够改善通气和氧合状态的观点由Piehl等于2O世纪7O年代首先提出，作为一种辅助手段应用于急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的通气策略，但是俯卧位呼吸为非生理性呼吸，会受到胸廓活动限制、脊柱压迫、腹式呼吸受限等影响，有部分患者出现肺静态顺应性的下降1。我们在俯卧位呼吸时首先引入了悬腹和同步呼吸等措施，期望能进一步提高俯卧位通气的效果。以下是评价同步悬空俯卧位对呼吸功能影响的实验观察。 1对象1.1研究对象健康人9名，6男3女，年龄21岁35岁。1.2研究设备1.2.1高效辅助通气装置“人工呼吸床”：配备自动控制系统，可完成不同角度、不同体位的指令，通过特制托板上下移动实现同步悬空腹变压和同步辅助通气的功能 专利申请号：2004201504106发明人李宪玉 2。1.2.2 NICO无创心肺功能检测系统：采用FICK部分CO2重复吸入法，无创持续地监测心肺功能，提供全面的临床帮助。1.2.3呼吸功能检测电极：连接POWERLAB生理信号多功能记录仪连续监测胃内压、食道压，计算吸气相的跨膈肌压（Pdi）2方法2.1研究方法：健康志愿者佩戴Respironic公司的鼻罩随机以不同体位卧于“人工呼吸床”上，将鼻罩与流量传感器连接，通过NICO无创心肺功能检测系统监测健康志愿者呼吸全过程的潮气量、分钟通气量、呼吸频率、心率及氧饱和度。2.2得到健康志愿者的同意后，经鼻自行吞入呼吸功能检测电极（专利发明人：罗远明200520132911），定位后随机以不同体位卧于“人工呼吸床”上，连接POWERLAB生理信号多功能记录仪连续监测胃内压、食道压，计算吸气相的跨膈肌压（Pdi）。2.2 研究体位：仰卧位（图1）；悬空俯卧位（托板下移）（图2）；托平俯卧位（托板不移动）（图3）；同步悬空腹俯卧位（托板随呼吸上下移动 图2）。每位健康人按照随机顺序选择体位进行试验。每个体位观察10分钟，床体倾斜角度20度，控制通气呼吸比2：1；通气频率设定小于或等于仰卧位时的自主呼吸频率，流量传感器置于鼻腔前，托板的摆动与志愿者的呼吸同步；而控制通气动作幅度以托板刚好接触托平腹部为动作上限。3统计结果以均数标准差表示，采用SPSS 16.0软件进行统计分析，离散资料进行卡方检验，连续资料进行方差分析，P0.05为统计学显著差异，P0.05）表1： 组别例数心率(次/分)呼吸频率氧饱和度呼气末二氧化碳仰卧位869.45.416.43.798.11.143.75.6 mmHg悬空俯卧位876.68.117.94.297.61.345.05.4 mmHg托平俯卧位876.28.718.34.197.51.545.15.8 mmHg同步悬空俯卧位876.68.615.14.398.11.143.45.4 mmHgt值 1.6261.0340.5290.215P值 0.2060.3930.6660.885 三种俯卧位对心率略有影响，增快了基础的心率，但无统计学差异（P0.05），说明四种体位未对心率的影响不大。其中同步悬空俯卧的呼吸频率是最慢的（15.14.3）/min，由慢至快呈现：同步悬空俯卧仰卧悬空俯卧托平俯卧的趋势。4.3四种体位对通气功能的影响表2：四种体位对潮气量、肺泡潮气量(VTalv)、肺泡分钟通气量(MValv)、死腔通气比率(Vd/Vt)、吸气峰流速（PIF）、呼气峰流速（PEF）均有影响（P0.05）组别例数潮气量mlVTalv mlMValv LVd/VtPIF（L/min）PEF（L/min）仰卧位844196246733.90.60.470.0624.33.419.85.4悬空俯卧位844976245763.90.80.510.0628.22.423.32.8托平俯卧位847080231693.90.60.530.0628.32.925.13.9同步悬空俯卧位8585151*373145*5.11.1*0.430.08*28.34.2*25.85.8*t值 3.1913.53.673.3062.842.65P值 0.0390.030.0250.0370.0560.068 同步悬空俯卧位的潮气量是最大的（584.6151.3）ml，明显高于其余三种体位（P0.05），同步悬空俯卧位较悬空俯卧位和托平俯卧位显著降低死腔通气比率(Vd/Vt)0.430.8（P0.05）4.4经呼吸功能检测电极监测四种体位的跨膈压（Pdi）表3：组别例数跨膈压（Pdi）仰卧位910.11.7 cmH2O悬空俯卧位911.52.2 cmH2O托平俯卧位913.51.6 cmH2O*同步悬空俯卧位98.62.6 cmH2O 托平俯卧位的Pdi平均为13.5cmH2O，较其它体位显著升高（P仰卧位悬空俯卧位托平俯卧位。 5讨论仰卧位作为生理体位,由于重力作用使胸内压自上而下负值逐渐减小，靠前胸壁的肺组织的胸内负压较大，同时背面肺组织受腹内压和心脏及纵隔的压迫，故前胸壁肺泡的充气程度和功能残气量比背面的好；在发生ALI/ ARDS时,这个梯度更为显著。大部分下垂肺区胸膜腔内压正值较大,在吸气末不能产生足够的负压使气道开放并保持气道开放,导致下垂区的肺泡萎陷。而俯卧位则相反，减少从前胸壁到背部的压力梯度，改变局部区域的跨肺压，继而会改变肺重力依赖区和非重力依赖区的气流分布，使气流在肺内的分布更均匀3，通气血流灌注比值(V/ Q) 更加匹配，从而改善氧合。但俯卧位呼吸毕竟是非生理性的，会受到胸廓活动受限、脊柱压迫、腹式呼吸受限等影响，有部分会表现出肺静态顺应性的下降5，俯卧呼吸要克服更多弹性阻力，呼吸的气流流速增加，有可能使呼吸做功增加，考虑主要由于腹式呼吸受限所致。因此通过主动的同步和悬腹，依靠“人工呼吸床”，即同步悬空俯卧呼吸希望能达到理想的效果；首先是同步，通过接近志愿者鼻孔的精密流量传感器捕捉吸气流量的变化4，托板主动下移，启动吸气过程，托板下移产生悬腹，由于膈肌和腹腔脏器受自身重力作用下移，而膈肌的尽量下移不单可使胸廓容积大大增加，拉动产生胸腔负压完成吸气过程，且抑制了原本俯卧位时胸式呼吸为主的吸气过程，数据显示这种体位的潮气量最大；仰卧位呼气过程是由膈肌和肋间外肌的松弛实现的，有部分胸廓的弹性回缩力，部分是腹肌的收缩力，俯卧位悬空时，呼气过程更加依赖腹肌的收缩，这时的托板复位产生主动呼气过程，减少了腹肌做功，如果志愿者是镇静状态，这种效果可能更加明显，此外，托板作用下进一步增加腹内压，使膈肌上抬及胸腔最大限度回缩，有可能减少死腔量，减少呼气末功能残气量，数据显示同步悬空俯卧体位的死腔通气比率最小，还增加了志愿者有效的肺泡潮气量、肺泡分钟通气量，使呼吸效率增强6。三种俯卧位较生理体位仰卧位的呼吸流速均增加，虽然无显著差异，但有可能增加呼吸做功，降低舒适性，数据显示同步悬空俯卧体位的Pdi平均为8.6 cmH2O是四种体位中最低的，甚至低于生理体位仰卧位，提示这种体位不增加呼吸做功，志愿者的主观感觉最舒适。由于同步悬空俯卧体位的特性，首先对某些膈肌无力或膈肌麻痹的患者，长期单纯胸式呼吸，而占全肺五分之四的中下肺叶的肺泡却得不到有效的通气，可考虑作为休息康复疗法应用；减少死腔通气、增加潮气量，又不增加呼吸做功、增加耗氧，有可能作为传统俯卧位通气的补充，应用于ARDS的救治。参考论文：1、 418McAuley DF, Giles S, Fichter H, et al . What is the optimal duration of ventilation in the prone position in acute lung injury and acute respiratory distress syndrome ? Intensive Care Med ,2002 ;28 :4142、李宪玉,刘敏,张波，等.与呼吸同步变换体位对呼吸功能的影响. 航空军医, 2005, 33：16-173、戢新平, 刘志, 郭文英. 体位改变对兔急性肺损伤生理和病理的影响. 中国病理生理杂志. 2006, 22( 3):572- 5764、许继平，钟秋海，徐远达，智能控制和建模仿真在机械通气中的应用. 中国生物医学工程学报. 2007（3）：150-155.5、高景利, 李晓岚, 赵宏艳，等. 俯卧位机械通气治疗肺内/外源性急性呼吸窘迫综合征的比较研究. 中国危重病急救医学. 2005.17(8):487-491