如何使用呼气时间常数

文章

作者: Jean-Michel Arnal 医学博士，高级医师，Sainte Musse 医院，Toulon，法国

日期: 25.04.2018

呼气时间常数 (RCexp) 是对所有 Hamilton Medical 哈美顿医疗公司呼吸机上按每次呼吸测量的呼吸力学指标的动态测量。

顺应性和阻力的乘积

假设呼气是被动的，RCexp 在被动和自主呼吸病人中都是可靠的。在 NIV 期间也可以使用，前提是没有意外漏气。

由于 RCexp 是顺应性和阻力的乘积，此单一变量可以为我们提供对整体呼吸力学的评估。它对诊断肺部状况及其严重程度、优化呼吸机设置、监测俯卧位和了解某些呼吸事件非常有用。

肺正常时的呼气时间常数

在肺部正常的机械通气病人中，RCexp 通常在 0.5-0.7 s 之间（见图 1）。但务必要检查顺应性和阻力值是否也在正常范围内，因为顺应性降低和阻力增加的混合肺部状况可能会产生伪正常 RCexp。

显示 RCexp 为 0.60 的屏幕截图 — 图 1：正常肺病人的典型呼吸力学指标（绿色边界表示参考身高的正常阻力和顺应性）

短呼气时间常数

呼气时间常数小于 0.5 s 表示顺应性下降，这可能是由于肺或胸壁的原因（见图 2）。在 ARDS 病人中，RCexp 通常在 0.4 至 0.6 s 的范围内。病人的 ARDS 越严重，该常数越短，表示顺应性低，充气肺区容量小。在肺纤维化或胸壁僵硬（如脊柱后侧凸）的病人中，RCexp 通常很短，范围为 0.15 至 0.25 s。

显示 Rcexp 为 0.41 的屏幕截图 — 图 2：ARDS 病人的典型呼吸力学指标监测

长呼气时间常数

呼气时间常数大于 0.7 s 表示阻力增加，这可能与患有肺气肿的 COPD 病人的顺应性增加有关（见图 3）。长 RCexp 在 COPD 和哮喘病人中是很典型的。在严重支气管痉挛病人中，RCexp 可能长达 3 s。如果病人不是 COPD 或哮喘病人，长 RCexp 可能表示气管内插管定位不正确或扭结。

显示 Rcexp 为 1.68 的屏幕截图 — 图 3：COPD 病人的典型呼吸力学指标监测

Rcexp 用于优化呼吸机设置

RCexp 短的病人有呼吸机相关性肺损伤的风险，应密切监测潮气量、驱动压力和平台压力。相反，RCexp 长的病人有动态过度充气的风险，因此应定期测量内源性 PEEP。

在压力支持和 ASV® 模式下，呼气触发灵敏度 (ETS) 是优化人机同步的重要设置。ETS 表示机械呼吸结束时最大吸气流量的百分比。高百分比会导致短机械呼吸，反之亦然。此设置可以根据呼吸力学指标进行优化。

根据 RCexp 调整 ETS

作为初始方法，ETS 可根据 RCexp 进行如下调整：

RCexp	ETS
正常	25%–40%
短	5%-25%
长	40%-70%

RCexp 用于监测俯卧位

俯卧位对呼吸力学指标的影响可以使用 RCexp 和顺应性趋势图来评估。如果俯卧位与肺复张相关，则表现为顺应性和 RCexp 增加。如果 RCexp 增加而顺应性没有变化，临床医生应检查气管内插管的位置是否不正确或扭结。

下图显示了仰卧位和俯卧位呼吸力学指标趋势图的一个示例。游标指示俯卧位会话的开始。俯卧位后，RCexp 和顺应性均增加，表示肺复张（图 4）。

显示 RCexp 和顺应性增加的截图 — 图 4：仰卧位及俯卧位呼吸力学指标趋势图

RCexp 用于了解呼吸事件

导致饱和度下降和/或气道压力升高的突发事件需要快速诊断。分析 RCexp 趋势图将有助于我们了解该事件是否与呼吸力学指标的快速变化有关。RCexp 增加表示以下情况之一：气管内插管阻塞或错位、病人咬气管内插管、分泌物过多或支气管痉挛。相反，RCexp 降低表示气胸、胸腔积液或肺不张。突然饱和度下降而 RCexp 没有变化表示心输出量下降或严重的肺栓塞。

完整引文如下： (Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL. Parameters for Simulation of Adult Subjects During Mechanical Ventilation. Respir Care.2018;63(2):158-168. doi:10.4187/respcare.057751)

脚注

参考文献

1. Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL. Parameters for Simulation of Adult Subjects During Mechanical Ventilation. Respir Care. 2018;63(2):158-168. doi:10.4187/respcare.05775

Parameters for Simulation of Adult Subjects During Mechanical Ventilation.

Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL. Parameters for Simulation of Adult Subjects During Mechanical Ventilation. Respir Care. 2018;63(2):158-168. doi:10.4187/respcare.05775

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BACKGROUND

Simulation studies are often used to examine ventilator performance. However, there are no standards for selecting simulation parameters. This study collected data in passively-ventilated adult human subjects and summarized the results as a set of parameters that can be used for simulation studies of intubated, passive, adult subjects with normal lungs, COPD, or ARDS.

METHODS

Consecutive adult patients admitted to the ICU were included if they were deeply sedated and mechanically ventilated for <48 h without any spontaneous breathing activity. Subjects were classified as having normal lungs, COPD, or ARDS. Respiratory mechanics variables were collected once per subject. Static compliance was calculated as the ratio between tidal volume and driving pressure. Inspiratory resistance was measured by the least-squares fitting method. The expiratory time constant was estimated by the tidal volume/flow ratio.

RESULTS

Of the 359 subjects included, 138 were classified as having normal lungs, 181 as ARDS, and 40 as COPD. Median (interquartile range) static compliance was significantly lower in ARDS subjects as compared with normal lung and COPD subjects (39 [32-50] mL/cm H2O vs 54 [44-64] and 59 [43-75] mL/cm H2O, respectively, P < .001). Inspiratory resistance was significantly higher in COPD subjects as compared with normal lung and ARDS subjects (22 [16-33] cm H2O/L/s vs 13 [10-15] and 12 [9-14] cm H2O/L/s, respectively, P < .001). The expiratory time constant was significantly different for each lung condition (0.60 [0.51-0.71], 1.07 [0.68-2.14], and 0.46 [0.40-0.55] s for normal lung, COPD, and ARDS subjects, respectively, P < .001). In the subgroup of subjects with ARDS, there were no significant differences in respiratory mechanics variables among mild, moderate, and severe ARDS.

CONCLUSIONS

This study provides educators, researchers, and manufacturers with a standard set of practical parameters for simulating the respiratory system's mechanical properties in passive conditions.