1、 內容提要 ARDS病理生理 ARDS肺復張容積測定 P-V曲線法 等壓法 CT法：Gattinonis vs Roubys ARDS肺復張測定應用 明確肺不張的分布與特點 評價SI or Sigh的肺復張作用 評價PEEP維持肺復張的作用 指導PEEP選擇 Lung volume decreased markedly (TLC, VC, TV, FRC) -alveolar edema -pulmonary surfactant -Interstitial pumonary edema depress brochiole and induce spasm Compliance reduced

2、 significantly Ventilation/perfusion mismatch -intrapulmonary shunt and dead space like effects ARDS病理生理特點病理生理特點 ARDS病理生理病理生理 CT scan Y70-80% 的肺野呈現高密度區 Y分布：下垂部位(dependent field) 提示： Y參與通氣肺泡明顯減少(20-30%) Y肺損傷具有不均一性 肺容積減少肺容積減少Small lung Baby Lung ARDS病理生理病理生理 A and C finding in the acute or exudative p

3、hase B and D Finding in the fibrosing-alveolitis phase ARDS病理生理病理生理 肺容積肺容積/ /順應性明顯降低順應性明顯降低 ARDS病理生理病理生理 Reduced range of volume excursion: Low compliance Flattening at low and high volumes: Lower and upper inflection points Bigatello: Br J Anaest 1996 Volume Pressure NORMAL ARDS 順應性曲線明顯右下移位順應性曲線明顯右

4、下移位 肺順應性明顯降低肺順應性明顯降低 ARDS病理生理病理生理 Upper and Lower Inflection Points vLower 呼氣末肺泡塌陷呼氣末肺泡塌陷 吸氣早期肺泡再開放吸氣早期肺泡再開放 vUpper 吸氣末肺泡順應性明顯吸氣末肺泡順應性明顯 降低，肺泡過度膨脹降低，肺泡過度膨脹 ARDS病理生理病理生理 Volume Pressure Upper Inflection Point 通氣通氣/血流失調血流失調 肺泡塌陷：肺泡塌陷：ARDS重力依賴區，炎癥或不張區重力依賴區，炎癥或不張區 生理性低氧縮血管反應：障礙生理性低氧縮血管反應：障礙 ARDS病理生理病理生理

5、 Imagine the Hardness to Blow up a Ballon .Imagine the Hardness to Blow up a Ballon . easy hard spatial 與與PEEP10cmH2O相比，相比， P 0.05; 與與P-V曲線法相比，曲線法相比， #P 0.05 * # 肺復張容積測定肺復張容積測定 肺復張容積測定肺復張容積測定P-VP-V曲線法曲線法 M等壓法雖然簡單，但準確性較差 不能代替P-VP-V曲線法 M目前肺復張容積的測定仍宜采用 P-V P-V曲線法 肺復張容積測定肺復張容積測定 CT method 膈頂上1cm CT層面 PE

6、EP與ZEEP比較 Gattinoni L. Am J Respir CCM, 1995, 151: 1807 全肺掃描 區別過度膨脹，膨脹，部分復張和塌陷區 Luiz M, Rouby JJ. Am J Respir CCM, 2001,163:1444 肺復張容積測定肺復張容積測定 CT法-Gattinoni 肺復張容積測定肺復張容積測定 (原理原理 CT空氣空氣=0Hu，CT水水= 1000 Hu CT值值= 500Hu，肺組織，肺組織50%空氣空氣+50%水水 ARDS塌陷肺塌陷肺CT值值 100Hu 100Hu，塌陷肺泡復張，塌陷肺泡復張 后，后， 100Hu+100Hu內肺組織減少

7、內肺組織減少 (方法方法 ZEEP和和PEEP通氣呼氣末通氣呼氣末CT掃描掃描 膈肌頂上膈肌頂上1cm 計算計算CT值在值在 100 Hu 100 Hu范圍內體素結果之差范圍內體素結果之差 Gattinoni L. Am J Respir CCM, 1995, 151: 1807 ( 原理 充氣不良區( 100Hu500Hu)、正常充氣區( 500Hu 900Hu)、無充 氣區( 100Hu+100Hu)和過度充氣區( 900Hu 1000Hu)。肺泡復張， 充氣不良和正常充氣肺區體積增加 ( 方法 ZEEP和PEEP呼氣末螺旋CT，根據層面厚度計算不同CT值肺體積，肺 復張后充氣不良與正常充

8、氣肺組織體積增加值 肺復張容積測定肺復張容積測定 CT法- Rouby Luiz M, Rouby JJ. Am J Respir CCM, 2001,163:1444 Gattinonis vs Roubys CT法比較 肺復張容積測定肺復張容積測定 優點優點缺點缺點 Gattinoni結果直觀結果直觀 操作簡單操作簡單 設備要求低設備要求低 單一層面不代表整體單一層面不代表整體 未計算充氣不良肺泡的復未計算充氣不良肺泡的復 張張 掃描時間較長掃描時間較長 Rouby多層掃描，反映整肺情多層掃描，反映整肺情 況況 計算充氣不良肺泡計算充氣不良肺泡 掃描時間縮短掃描時間縮短 需特殊設備與軟件需

9、特殊設備與軟件 測定過程復雜測定過程復雜 CT methods: Rouby vs Gattinoni 1 1 2424 0 0 400400 800800 12001200 16001600 20002000 volume/mlvolume/ml ZEEPZEEPPEEP15PEEP15 OverdistendedOverdistended Normally aeratedNormally aerated Poorly aeratedPoorly aerated NonarratedNonarrated 0 0 6 6 0 0 5050 100100 150150 200200 ZEEPZE

10、EPPEEP15PEEP15 OverdistendedOverdistended Normally aeratedNormally aerated Poorly aeratedPoorly aerated NonarratedNonarrated Luiz M, Rouby JJ. Am J Respir CCM, 2001,163:1444 肺復張容積測定肺復張容積測定 內容提要 ARDS病理生理 ARDS肺復張容積測定 P-V曲線法 等壓法 CT法：Gattinonis vs Roubys ARDS肺復張測定應用 明確肺不張的分布與特點 評價SI or Sigh的肺復張作用 評價PEEP

11、維持肺復張的作用 指導PEEP選擇 ARDSARDS肺不張的影響因素肺不張的影響因素- 附加靜水壓附加靜水壓 Hydrostatic pressure = (1 CT/-1000) Height Maximum sternovertebral dimention of human thorax: 20cmH2O PEEP 20cmH2O不能使ARDS患者肺泡完全復張 動物ARDS Mean Airway pressure 25 cm H2O ARDS肺復張應用肺復張應用 ARDS下肺氣體含量明顯降低 62%62% 12%12% 65%65% 18%18% 0%0% 20%20% 40%40%

12、60%60% 80%80% 100%100% Fraction of gas /% Left lower lobeRight lower lobe NS ARDS CT scan ARDS study group. AJRCCM, 2000,161:2005 ARDS肺復張應用肺復張應用 CT section lcated 5 cm below the carina No differences were observed in the percentage of lower lobes located beneath the heart in two groups CT scan ARDS

13、study group. AJRCCM, 2000,161:2005 ARDS肺不張的影響因素 -heart lung interdependence ARDS肺復張應用肺復張應用 Cardiac mass and volume in ARDS Cardiac mass was increased by 27% vs NS Mechanism of cardiac mass: Edema of cardiac wall RV dilation secondary to pul hypertension Hyperkinetic state related to SIRS CT scan ARD

14、S study group. AJRCCM, 2000,161:2005 ARDS肺復張應用肺復張應用 心臟下肺葉氣體量明顯降低心臟下肺葉氣體量明顯降低 ARDS ARDS 73% 73% vs vs NS NS 21%21% Closed bar: Fraction of gas in lower lobes located beneath the heart Open bar: lower lobes located outside the heart CT scan ARDS study group. AJRCCM, 2000,161:2005 ARDS肺復張應用肺復張應用 塌陷肺泡的分

15、布 Local: Loss of aeration predominating in lower lobes Diffuse: Equal loss of aeration to the upper and lower lobes ARDS肺復張應用肺復張應用 Lung morphology pattern Local Diffuse LIPNoYes Normally aerated 55 12% 24 12% Poorly aerated 23 8% 40 12% Distribution modal BimodalUnimodal Peak of CT distr-727Hu/27Hu7

16、Hu Compltot57 546 11 Vieira SRR. AJRCCM, 1999, 159: 1612 ARDS肺復張應用肺復張應用 Diffuse distribution ARDS肺復張應用肺復張應用 ARDS肺復張應用肺復張應用 local distribution 內容提要 ARDS病理生理 ARDS肺復張容積測定 P-V曲線法 等壓法 CT法：Gattinonis vs Roubys ARDS肺復張測定應用 明確肺不張的分布與特點 評價VT和SI or Sigh對肺復張的影響 評價PEEP維持肺復張的作用 指導PEEP選擇 SI前后綿羊復張容積的變化前后綿羊復張容積的變化

17、* * 與與SI前相比，前相比，* *P P 0.05 0.05 SI前SI前 SI后15minSI后15min SI后1hSI后1h 0 0 4040 8080 120120 160160 復張容積(ml)復張容積(ml) 時間時間 SI有效SI有效 SI無效SI無效 ARDS肺復張應用肺復張應用 SI有效組綿羊肺氣體交換變化有效組綿羊肺氣體交換變化 0 20 40 60 80 100 120 140 SI 前SI 前SI 后15minSI 后15minSI 后1hSI 后1h 時 間時 間 氣氣 體體 分分 壓壓 (mmHg) PaO2PaO2 PaCO2PaCO2* * 與與SI前相比，

18、前相比，*P 0.05 ARDS肺復張應用肺復張應用 潮氣量對肺復張的影響潮氣量對肺復張的影響 A:PEEP=0, B:PEEP=Pflex, C:at the end of inspiration, D:PEEP=Pflex as in C during expiration Pelosi P, Goldner M, Mckibben A, et al. Am J Respir Crit Care Med, 2001, 164, 131-140 ARDS肺復張應用肺復張應用 小潮氣量通氣的局限性小潮氣量通氣的局限性 Cretti S, Mascheroni D, Caironi P, et

19、al. Am J Respir Crit Care Med, 2001, 164, 131-140 ARDS肺復張應用肺復張應用 Mean Airway pressure 5 cm H2O CT Scan : ARDS pig model 30 kg Optimized Lung Volume Strategy ARDS肺復張應用肺復張應用 Mean Airway pressure 25 cm H2O CT Scan : ARDS pig model 30 kg Optimized Lung Volume Strategy ARDS肺復張應用肺復張應用 Mean Airway Pressure

20、 40 cm H2O CT Scan : ARDS pig model 30 kg Optimized Lung Volume Strategy ARDS肺復張應用肺復張應用 不同不同VT的肺復張容積的肺復張容積 0 0 8080 160160 240240 320320 400400 6 610101515 潮氣量(ml/kg)潮氣量(ml/kg) 復張容積(ml)復張容積(ml) * *# 與與6ml/kg組相比，組相比，*P 0.05;與與10 ml/kg相比，相比， #P 0.05 ARDS肺復張應用肺復張應用 內容提要 ARDS病理生理 ARDS肺復張容積測定 P-V曲線法 等壓法

21、CT法：Gattinonis vs Roubys ARDS肺復張測定應用 明確肺不張的分布與特點 評價SI or Sigh的肺復張作用 評價PEEP維持肺復張的作用 指導PEEP選擇 PEEP效應的影響因素效應的影響因素 -附加靜水壓與心臟的影響附加靜水壓與心臟的影響 ARDS肺復張應用肺復張應用 Rothen H. et al. Br J Anaesth 1993:71:788-795 Re-expansion of atelectasis during general anaethesia ARDS肺復張應用肺復張應用 Puybasset L. ICM, 2000, 26:1215c In

22、 lower lobes: Alv recruitment (ml) = 0.16 X End-expir lung volume(ml) 24ml ARDS肺復張應用肺復張應用 PEEP導致overdistention的分布 Volume of overdistension(ml)=0.42 Parenchyma-900;-800(ml)18ml Puybasset L. ICM, 2000, 26:1215c ARDS肺復張應用肺復張應用 PEEP效應的影響因素效應的影響因素 -塌陷肺泡的分布范圍塌陷肺泡的分布范圍 塌陷肺泡的范圍 Efficiency of PEEP-induced al

23、v recruitment highly correlated with the proportion of poorly and nonaerated lung parenchyma in ZEEP Puybasset L. ICM, 2000,26:1215 ARDS肺復張應用肺復張應用 Diffuse: Equal loss of aeration to the upper and lower lobes Vieira SRR. AJRCCM, 1999, 159: 1612 ARDS肺復張應用肺復張應用 Local: Loss of aeration predominating in

24、lower lobes Vieira SRR. AJRCCM, 1999, 159: 1612 ARDS肺復張應用肺復張應用 Effect of PEEP on recruitment and overdistention Puybasset L. ICM, 2000, 26:1215 ARDS肺復張應用肺復張應用 PEEP效應的影響因素效應的影響因素 -LIP的影響的影響 ARDS肺復張應用肺復張應用 綿羊有無綿羊有無LIP組組PEEP復張容積復張容積 0 0 100100 200200 300300 400400 500500 600600 5 510101515 PEEP水平水平(cmH

25、2O) 復張容積復張容積(ml) 有LIP有LIP 無LIP 無LIP * *# * *# 與與5cmH2O相比，相比，* P 0.05;與與10cmH2O相比，相比，#P 0.05 ARDS肺復張應用肺復張應用 有無有無LIP患者的復張容積患者的復張容積 0 0 5050 100100 150150 200200 250250 300300 5 510101515 PEEP水平(cmH2O)PEEP水平(cmH2O) 復張容積(ml)復張容積(ml) 有LIP有LIP 無LIP無LIP * *# * *# 與與PEEP5 cmH2O相比，相比，*P 0.05 與與PEEP 10 cmH2O相

26、比，相比，#P 0.05 與與LIP組比較，組比較，P 400mmHg， 每15-20min降低PEEP，至PaO2較前一次降低5%, PEEP水平為前一 次PEEP 3結果：PaO2+PaCO2從178.4 76.5mmHg升至487.8 139.1mmHg，維持肺復張PEEP水平為22 4cmH2O V.N.Okamoto et al. Unpublished data, 2003 ARDS肺復張應用肺復張應用 氧分壓導向性氧分壓導向性PEEP選擇選擇 V.N.Okamoto et al. Unpublished data, 2003 ARDS肺復張應用肺復張應用 氧分壓導向性氧分壓導向性

27、PEEP選擇選擇 q對象：47例早期ARDS患者，VCV，VT=8ml/kg， PEEP=10cm/H2O，RR20次/分，I：E=1：1 q分組與方法： ARM+PEEP組：ARM實施方法為逐步增加PEEP至15、 20、25、30cm/H2O(extended sigh)， 結束后PEEP設為15cm/H2O ARM組：ARM后PEEP仍為10cm/H2O PEEP組：基礎通氣模式 Lim CM, Jung H, Koh Y, et al. Crit Care Med, 2003,31:411-418 ARDS肺復張應用肺復張應用 氧分壓導向性氧分壓導向性PEEP選擇選擇 Lim CM,

28、Jung H, Koh Y, et al. Crit Care Med, 2003,31:411-418 ARDS肺復張應用肺復張應用 氧分壓導向性氧分壓導向性PEEP選擇選擇 Lim CM, Jung H, Koh Y, et al. Crit Care Med, 2003,31:411-418 ARDS肺復張應用肺復張應用 氧分壓導向性氧分壓導向性PEEP選擇選擇 Lim CM, Jung H, Koh Y, et al. Crit Care Med, 2003,31:411-418 ARDS肺復張應用肺復張應用 氧分壓導向性氧分壓導向性PEEP選擇選擇 DO2導向性PEEP選擇 與與10

29、cmH2O相比，相比，#P 0.05 ARDS肺復張應用肺復張應用 ARDS患者不同患者不同PEEP復張容積復張容積 0 0 5050 100100 150150 200200 250250 5 510101515 PEEP水平(cmHPEEP水平(cmH2 2O)O) 復張容積(ml)復張容積(ml) * *# 與與PEEP5cmH2O相比較，相比較，*P 0.05; 與與PEEP5cmH2O相比較，相比較，#P 0.05; ARDS肺復張應用肺復張應用 ARDSARDS早期早期PEEPPEEP的調整的調整 肺復張容積與肺復張容積與DODO2 2的結合的結合 ARDS肺復張應用肺復張應用 不

30、同通氣模式對肺NF-NF- B B的影響 1、2、3、4、5和和6分別為正分別為正 常、常、ARDS、HVZP、LVBP、 LVHP、NVBP組組 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 對照組ARDS組LVBP組NVBP組LVHP組HVZP祖 肺組織NF-kB 系列1 # * * *# *# *# 與對照組比較，* P0.05；與ARDS組比較，與對照組比較，* P0.05；與ARDS組比較， P0.05，與LVBP組比較，P 0.05； P0.05，與LVBP組比較，P 0.05； 與HVZP組比較， P0.05與HVZP組比較， P0.05 基礎研究基

31、礎研究 不同通氣模式對肺不同通氣模式對肺 TNFTNF - -mRNAmRNA表達的影響表達的影響 1 2 3 4 5 6 1、2、3、4、5和和6分別為正常、分別為正常、 ARDS、LVBP、LVHP、NVBP和和 HVZP組組 基礎研究基礎研究 不同通氣模式對肺組織不同通氣模式對肺組織TNFTNF 的影響的影響 基礎研究基礎研究 不同通氣模式對肺組織不同通氣模式對肺組織MPOMPO的影響的影響 0 1 2 3 4 5 6 7 對照組ARDS組LVBP組NVBP組LVHP組HVZP組 # * * *#*# *# 與對照組比較，與對照組比較，* P0.05；與；與ARDS組比較，組比較， P0

32、.05，與，與LVBP組比較，組比較，P 0.05；與；與HVZP組組 比較，比較， P0.05 基礎研究基礎研究 不同通氣模式對肺組織不同通氣模式對肺組織MDAMDA的影響的影響 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 對照組ARDS組LVBP組NVBP組LVHP組HVZP組 # * *# *# *# 與對照組比較，與對照組比較，* P0.05；與；與ARDS組比較，組比較， P0.05，與，與LVBP組比較，組比較，P 0.05；比較，；比較， P0.05 基礎研究基礎研究 Bedside assessment of lung morphology (PEEP=5c

33、mH2O) Diffuse Chest X-rayDiffuse Predominating /CT scan / White lungs in lower lobes Slope of PV 50ml/cmH2O LIP55cmH2O UIP30cmH2O PEEP trial10-15-20-255-8-10-12 Local 總總 結結 ARDS肺復張應用肺復張應用 The Right PEEP level does not allow to reduce FiO2 bellow 0.6 Prone position trial. If failure iNO trial (5-10pp

34、m). If failure If failure ECOM ARDS肺復張應用肺復張應用 Thanks for your attention Upper and Lower Inflection Points vLower 呼氣末肺泡塌陷呼氣末肺泡塌陷 吸氣早期肺泡再開放吸氣早期肺泡再開放 vUpper 吸氣末肺泡順應性明顯吸氣末肺泡順應性明顯 降低，肺泡過度膨脹降低，肺泡過度膨脹 ARDS病理生理病理生理 Volume Pressure Upper Inflection Point Sustain inflation Sigh 小潮氣量通氣PHC, 避免肺泡過度膨脹 最佳PEEP避免剪切力

35、 (Shear force)性損害 Volume Pressure 肺開放與保護性通氣策略的基本內容 ARDS病理生理病理生理 CT methods: Rouby vs Gattinoni 1 1 2424 0 0 400400 800800 12001200 16001600 20002000 volume/mlvolume/ml ZEEPZEEPPEEP15PEEP15 OverdistendedOverdistended Normally aeratedNormally aerated Poorly aeratedPoorly aerated NonarratedNonarrated 0 0 6 6 0 0 5050 100100 150150 200200 ZE