定容控制通气模式下有创呼吸机潮气量差异对重症患者的潜在风险分析

王建国

首都医科大学附属北京胸科医院　医学工程部，北京　101149

定容控制通气模式下有创呼吸机潮气量差异对重症患者的潜在风险分析

王建国

首都医科大学附属北京胸科医院医学工程部，北京101149

0　前言

自2003年“SARS”发生以来，有创呼吸机因在重症呼吸衰竭患者抢救过程中所起的特殊作用而备受各大医院重视[1]。随着政府财政支持力度的不断加大，各大医院配置的有创呼吸机数量急剧增加，但临床医生的大部分精力都放在了各个品牌、型号有创呼吸机的使用上，而忽略了各呼吸机之间的差异，同时也忽略了这些差异给重症患者可能带来的潜在风险。鉴于此，我院对在用的4种品牌、5种型号的有创呼吸机进行了定容控制通气模式下输出潮气量[2]的差异分析，并将分析结果及时反馈给临床，以便降低同一重症患者使用不同品牌呼吸机时可能发生的潜在风险。

定容控制通气模式，简单地说就是呼吸机按照设定好的呼吸频率、流速波形、峰值流速及吸入氧浓度在吸气相送出设定好的恒定气量（潮气量），此时吸气触发灵敏度关闭[2-3]。

1　测试对象、工具及方法

1.1测试对象

本次测试的有创呼吸机为我院在用的4种品牌、5种型号的呼吸机，分别是美国国 Tyco 的 PB840、德国 Drager 的Ⅱ dura、 瑞 士 Hamilton 的 G5、 美 国 Bird 的 Vela、Tbird。为记录和绘图方便，我们不以上述排列顺序为准，随机以A、B、C、D、E 为代码代表上述 4 种品牌的 5 种机型。

1.2测试工具

主要检测设备为模拟肺和呼吸机检测仪，其中模拟肺使用的是瑞典 imtmedical 公司的 SmartLung成人模拟肺，该模拟肺可模拟从婴儿到成人的顺应性和呼吸阻力[4]， 呼吸阻力（Resistance） 有 4 档 可 选， 分 别 为 5、20、50、200 mbar/L/s ；顺 应 性（Compliance）有4档可选，分别为10、15、20、30mL/mb a r。呼吸机检测仪使用的是瑞典A L K的呼吸/麻醉综合检测仪—FlowAnalyserTM。该检测仪可以测量 Vti/Vte（吸入 / 呼出潮气量），其测量范围为±10 L，同时可测峰值压力 Ppeak、平均压 Pmean、平台压Pplateau、呼气末正压 PEEP，其测量范围为 0～150 mbar。

1.3测量方法

各呼吸机均在定容控制通气模式下工作，相关设置参数为呼吸频率f、峰值流速Vmax、吸入氧浓度O2%，触发灵敏度关闭；潮气量的调节顺序按照从小到大的顺序进行调节，依次为200、300、400、500mL。由于行机械通气的重症患者其呼吸系统的变化主要体现在呼吸阻力和顺应性上[5]，因此模拟肺也主要模拟这2项指标，考虑到测量中的前后影响，测量中顺应性按照由大到小的顺序调节，呼吸阻力按照小到大的顺序调节，且顺应性和呼吸阻力的调节顺序应该对所有呼吸机来说是相同的，具体调节顺序如下:

（1）按照由大到小的顺序依次设置顺应性为30、20、15、10mL/mb a r。

（2）在某一顺应性的状态下，按照由小到大的顺序依次设置呼吸阻力 为5、20、50、200mb a r/L/s。

（3）4档顺应性依次设置完毕。

2　测试结果典型曲线及分析

2.1典型曲线

由于测试数据量巨大，本文仅显示根据测试数据绘制的部分典型曲线，见图1～2。

图1　各机型设置潮气量与实测潮气量的差异对比图

图2　各机型潮气量与实测峰压的差异对比图

2.2典型曲线分析

（1）通过图1发现，5种型号的有创呼吸机在设置相同的输出潮气量情况下，其实测输出潮气量存在差异，且各机型实测潮气量曲线分布在理想潮气量曲线的两侧，呈现正负偏差的现象，同时各机型随着设置潮气量的增加，其输出潮气量的偏差越来越大。

（2）通过图2发现，5种型号的有创呼吸机在设置相同的输出潮气量情况下，其实测峰值压力存在差异，这些差异产生的根本原因是实际输出潮气量的差异。

3　潮气量差异对重症患者的潜在风险

虽然上述5种型号的有创呼吸机按照中华人民共和国计量技术规范中的《呼吸机校准规范》（2010年版）[6]检测，其误差均在允许的误差范围内，但是由于各型号呼吸机之间存在输出潮气量差异，尤其是正负偏差的差异，这种差异会对行定容控制通气的重症患者造成潜在的危险，临床上可能造成的风险如下：

（1）当输出潮气量负偏差的呼吸机为重症患者行定容控制通气出现故障时，若将其更换为输出潮气量为正偏差的呼吸机，就会出现临床上所说的通气过度现象，会造成弥散性肺组织过度扩张，引起表面活性物质失活、表面张力增加，从而引起肺泡上皮和血管内皮的损伤（气压-容积伤）[7]、炎症反应等。

（2）当输出潮气量正偏差的呼吸机为重症患者行定容控制通气出现故障时，若将其更换为输出潮气量为负偏差的呼吸机，就会出现临床上所说的通气不足现象，会造成血氧浓度下降、二氧化碳滁留等。

4　结论

鉴于我院各品牌、型号呼吸机之间在定容控制通气模式下输出潮气量之间存在差异，因此建议医院相关工程技术人员要定期对所在医院在用呼吸机输出潮气量进行横向检测比较，并把相关比较数据及时反馈给临床科室。只有这样临床医生才能根据他们之间的差异，在更换呼吸机时及时调整、设置潮气量参数[8]或选择潮气量差异比较小的呼吸机，从而尽可能减少由这种差异给重症患者造成的不必要损伤。

[参考文献]

[1] 王建国.浅谈呼吸机维护人员应具备的基本技能[J].中国医疗设备,2011,26(2):92-93.

[2] 周丹,谢海明,曹德森,等.急救医学装备工程导论[M].北京:人民军医出版社,2006:41-42.

[3] 周新,陈宇清.机械通气波形分析与临床应用[M].上海:上海世界图书出版公司,2002:199-200.

[4] 易韦韦,张玘,王跃科.主动模拟肺A S L5000在呼吸机检测中的应用[J].中国医疗设备,2008,23(7):93-94.

[5] 王建国,钟瑞芬,秦德昌,等.可调模肺在呼吸机中的应用探讨[J].中国医疗设备,2011,26(12):60-62.

[6] 国家质量监督检验检疫总局.J JF1234-2010呼吸机校准规范[S].北京:中国计量出版社,2010.

[7] 朱蕾,钮善福.机械通气[M].上海:上海科学技术出版社,2001:81-83.

[8] 周建新,席修明.机械通气与呼吸治疗[M].北京:人民卫生出版社,2007:454-455.

作者邮箱：13661364703@139.com

[中图分类号]TH789

[文献标志码]B

doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2014.02.037

[文章编号]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]通过对我院不同品牌、型号的有创呼吸机在定容控制通气模式下的输出潮气量进行测试，分析他们之间的差异以及由此可能对重症患者造成的潜在风险，为临床科室提供参考数据。

[关键词]有创呼吸机；定容控制通气；潮气量

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