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编号:10225629
驱动时间常数作为呼吸肌耐力指标的评价
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1993年第1期
     作者:徐凤平 蔡映云 钮善福 白春学 洪 强

    单位:200032上海医学大学肺病学教研组

    关键词:呼吸肌;肺疾病;阻塞性;呼吸功能不全

    驱动时间常数作为呼吸肌耐力指标的评价 摘要 比较了6例慢性阻塞性肺病呼吸衰竭机械通气停机失败患者(Ⅰ组),15例停机成功者(Ⅱ组)和9例正常人(Ⅲ组)呼吸肌力量和耐力。最大口腔吸气压(PImax)依次为4.36±1.67kPa,6.19±2.38kPa和9.20±3.51kPa;最大跨膈压(PImax)依次为5.39±1.62kPa,6.90±2.41kPa和11.46±3.16kPa;张力时间常数(TTdi)依次为0.24±0.07,0.12±0.04和0.05±0.02。驱动时间常数(DIC)依次为0.06±0.01,0.03±0.01和0.01±0.003。Ⅰ组和Ⅱ组PImax及PImax均较Ⅲ减低,而IIdi及DTC较Ⅲ组增高。Ⅰ组PImax及PImax与Ⅱ组无明显差异,而IIdi及DTC较Ⅱ组明显升高。若以IIdi 0.15和DTC 0.04作为临界预测患者能否成功停机,其敏感性分别为100%和83%,特异性分别为87%和93%,预测准确性均为90%。认为DTC作为无创性呼吸肌功能监测指标,可指导停机或拨管。
, 百拇医药
    慢性阻塞性肺病(COPD)呼吸衰竭(呼衰)的发生除与肺功能受损有关外,呼吸肌疲劳是很重要的因素之一[1]。因此呼吸肌功能的测定在呼吸监护中甚为重要。临床上已将最大口腔吸气压(PImax)小于-20cmH2O和最大每分通气量(MVV)超过每分通气量(VE)2倍作为指导停机或拨管的呼吸肌力量和耐力标准[2,3]。但有20%的患者虽达到PImax标准仍不能成功停机或拨管[4],而约31%能成功停机的患者却达不到MVV/VE≥2标准,且MVV测定时患者往往不易配合[5]。为此,我们提出了驱动时间常数(DIC)作为呼吸肌耐力的评价指标。通过对COPD呼衰患者停机过程中呼吸中枢驱动以及呼吸肌力量和耐力各指标的监测,以评价DIC在呼吸肌功能监测中的价值。

    对象和方法

    一、对象
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    Ⅰ组和Ⅱ组均为COPD呼衰患者。经机械通气等治疗后病情好转,能停机半小时而不出现胸闷、气急、紫绀、出汗等症;血压、心率、呼吸频率基本平稳;停机后半小时,血气分析示PaCO2升高<1.33kPa(10 mmHg,1kPa=7.5mmHg),肺功能测定显示潮气量(VT)>250ml,呼吸频率(RR)<25次/分,PImax <-1.96 kPa(-20 cmH2O,1kPa=10.2cmH2O)。

    Ⅰ组:6例,均为男性,年龄62±5岁,为在停机2小时内出现以下二项或三项情况而需接上呼吸机者;(1)有明显胸闷、呼吸困难、出汗或紫绀。(2)停机过程中心率增快大于20次/分或呼吸加快大于10次/分或血压变化大于2kPa。(3)血气显示PaCO2较停机开始时升高1.33kPa以上。

    Ⅱ组:能成功停机2小时以上不出现上述情况者共15例,男12例,女3例,年龄60±6岁。
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    Ⅲ组:肺功能正常者9例,均为男性,年龄62±3岁。

    三组受试者出院前基础肺功能及测定时血气分析结果见表1,Ⅰ组、Ⅱ组测试时吸氧1~3L/分,Ⅲ组吸空气。

    二、测定方法

    取两根标准测压气囊导管,将两导管经鼻腔分别插入食道中段及胃部。两导管外端分别经三路开关连于BPT14型呼吸压差传感器两输入端,其输出端依次连接放大器及四导生理记录仪(GOLUD公司)。经三路开关向食道测压气囊和胃测压气囊分别充气0.2ml及2ml,以备跨膈压(Pdi)及Pdimax测定。

    表1 三组受试者出院前基础肺功能及血气分析(Image14.gif (890 bytes))
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    组别

    VC(L)

    FVC(L)

    FEV1.0(%)

    RV/TLC(%)

    pH

    PaCO2(kPa)

    PaO2(kPa)

    I组

    1.7±0.8

    1.6±0.6

    48±28
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    72±9

    7.31±0.01

    6.79±0.40

    8.7±1.2

    Ⅱ组

    1.6±0.6

    1.5±0.6

    46±21

    74±9

    7.37±0.04**

    5.88±0.14**

    9.4±2.0
, 百拇医药
    Ⅲ组

    4.0±0.5**△△

    3.4±0.4**△△

    79±5**△△

    33±10**△△

    7.35±0.01**△

    4.97±0.38**△△

    10.9±1.6*

    注:VC-肺活量,FVC-时间肺活量,FEV1.0%-1秒率,RV/TLC-残气量/肺总量百分比(RV测定为7分钟氮清洗法),Ⅱ组及Ⅲ组与I组比较,* P<0.05,**P<0.01;Ⅲ组与Ⅱ组比较, P<0.05,△△ P<0.01
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    表2 三组受试者口腔闭合压及呼吸肌功能测定(Image14.gif (890 bytes))

    组别

    P0.1(kPa)

    Pdi(kPa)

    Pdimax(kPa)

    PImax(kPa)

    Pdi/Pdimax

    Ti(s)

    Ti/Ttot
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    TTdi

    P0.1/PImax

    DTC

    I组

    0.55±0.11

    2.98±0.44

    5.39±1.62

    4.36±1.67

    0.59±0.16

    1.34±0.36

    0.41±0.07

    0.24±0.07
, 百拇医药
    0.14±0.05

    0.06±0.01

    Ⅱ组

    0.38±0.10*

    2.00±0.62*

    6.90±2.41

    6.19±2.38

    0.29±0.10*

    1.33±0.26

    0.41±0.09

    0.12±0.04*
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    0.07±0.02*

    0.03±0.01*

    Ⅲ组

    0.19±0.06△△*

    1.25±0.21*△△

    11.46±3.16*△△

    9.20±3.51*

    0.12±0.04*△△

    1.56±0.43
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    0.46±0.05

    0.05±0.02*△△

    0.02±0.01*△△

    0.01±0.003*△△

    注:Ⅱ,Ⅲ组与I组比较,* P<0.01;Ⅲ组与Ⅱ组比较, P<0.05,△△ P<0.01

    受试者取仰卧位,通过咬口或气管插管接头与HL-I型呼吸流速仪相连。后者远端连于单向活瓣。在单向活瓣吸气端连接呼吸阻断器。待呼吸平稳时,记录平静呼吸时Pdi及流速曲线1分钟,并计算Ti、Ti/Ttot。后每隔30秒钟于功能残气位阻断吸气道,测定口腔闭合压(P0.1)共7次,取平均值。
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    取下流速仪及单向活瓣等,将三向开关与受试者相连。于平静吸气末嘱受试者缓慢呼气至残气位,迅速转动三向开关至测压端(该端用橡皮塞封闭,中间插入18号针头)。同时嘱受试者作最大用力吸气,同步记录PImax及Pdimax,共测定3次,以最大的一次PImax及Pdimax为测定值。

    用“U”型水柱或汞柱定标,计算Pdi、P0.1、PImax、Pdimax以及P0.1/PImax、Pdi/Pdimax以及P0.1/PImax、DIC(即P0.1/PImax*Ti/Ttot.)、TTdi(即、Pdi/Pdimax*Ti/Ttot)等参数。

    采用两组均数t检验进行统计学处理。

    结 果

    三组受试者口腔闭合压及呼吸肌功能测定结果见表2。
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    一、P0.1及Pdi的比较

    Ⅰ组P0.1为0.44~0.71Pdi,Ⅲ组P0.1为0.10~0.28kPa,Ⅱ组P0.1除1例外均大于或等于0.28kPa,其中3例超过0.44kPa。Ⅰ组Pdi均大于2.45kPa,Ⅲ组Pdi均小于1.47kPa,Ⅱ组Pdi介于两组之间,与Ⅰ组和Ⅲ组均有部分重叠。

    二、PImax及Pdimax的比较

    Ⅰ组PImax和Pdimax分别比Ⅱ组低1.82kPa和1.51kPa,但由于个体差异较大,两差值并无统计学意义。和Ⅲ组相比,Ⅰ组及Ⅲ组PImax和Pdimax明显降低。

    三、Pdi/Pdimax及P0.1/PImax的比较
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    Ⅰ组Pdi/Pdimax均大于0.40,Ⅲ组均小于0.17,Ⅱ均在0.18以上,其中2例超过0.40。Ⅰ组P0.1/PImax均高于0.07,其中4例大于0.16,2例小于0.11;Ⅲ组均低于0.03;Ⅱ组在0.04~0.11之间。

    四、DTC及TTdi的比较

    Ⅰ组TTdi及DTC均比Ⅱ组明显升高(P<0.001),Ⅰ组TTdi均在0.15以上,而Ⅱ组除2例外均在0.15以下。Ⅰ组DTC除1例外均高于0.04,而Ⅱ组除1例外均低于0.04。Ⅲ组TTdi均在0.10以下,DTC均小于0.014。而COPD患者(包括Ⅰ组和Ⅱ组)TTdi除2例外均高于0.10,但所有的COPD患者DTC均超过0.014。

    讨 论

    Ⅰ组和Ⅱ组平静呼吸时P0.1及Pdi均比肺功能正常者明显增高。这可能由于COPD患者气道阻力增加,肺过度充气使呼吸肌收缩效率减低,加上血气分析的改变使中枢驱动性增强(P0.1增高),促使呼吸肌加强收缩(Pdi增高,以维持一定的通气量。Ⅰ组P0.1及Pdi较Ⅱ组高,说明COPD患者发生呼吸衰竭时P0.1及Pdi显著升高,经过适当的治疗,随着病情好转,P0.1及Pdi可明显下降,但仍未恢复到正常水平。
, 百拇医药
    Ⅰ组及Ⅱ组患者PImax及Pdimax均较Ⅲ组明显降低,这可能与COPD患者肺过度充气使膈肌低平,肌纤维长度缩短,膈肌萎缩等因素有关[6]。Ⅰ组和Ⅱ组Pdi/Pdimax及P0.1/PImax较Ⅲ组明显升高,表明COPD患者吸肌收缩储备力下降。这是因为:(1)在各种机械和化学因素的影响下,平静呼吸时呼吸肌收缩增强;(2)呼吸肌本身最大收缩能力下降。Ⅰ组与Ⅱ组PImax及Pdimax均无明显差别,说明Ⅰ患者经机械通气等治疗后呼吸肌力量已恢复到能成功停机的水平。但尽管如此,Ⅰ组Pdi/Pdimax及P0.1/PImax均比Ⅱ组明显升高,证明Ⅰ组患者因病情尚未完全恢复,呼吸肌收缩储备力仍不如Ⅱ组。此时,若停机后自主呼吸时间过长。较易造成呼吸肌疲劳。有作者证明,在停机过程中,不能耐受长时间停机的患者,其PImax可逐渐减低[7,8],但同时P0.1将随血气及呼吸肌功能改变而逐渐增高,结果停机过程中P0.1/PImax将越来越高。因此,可用P0.1/PImax监测停机过程的呼吸肌功能。
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    尽管三组间Ti及Ti/Ttot.无明显差别,由于P0.1/PImax及Pdi/Pdimax的增高,使Ⅱ组DTC及TTdi比Ⅲ组高,ⅠDTC及TTdi比Ⅱ组和Ⅲ组高。表明COPD患者呼吸肌耐力又进一步减低。Bellemane等[9]认为当TTdi超过0.15~0.18时,呼吸肌迟早会发生疲劳。根据本组测定结果,以TTdi 0.15来预测停机成功与否时,敏感性为100%,特异性为87%,阳性预测率为75%,阴性预测率为100%,预测准确率为90%。以DTC 0.04作为停机标准,则敏感性为83%,阴必预测率为93%,阳性预测率为83%,阴性预测率为93%,准确度为90%。表明以DTC 0.04及TTdi 0.15预测机械通气患者停机失败均有较高的敏感性和特异性,两者预测准确度相同。若以TTdi 0.15和DTC 0.04为呼吸肌疲劳阈值,正常组均远离阈值线,停机成功组普遍靠近阈值线,而停机失败组大都超过阈值线。表明DTC不仅可以用作呼衰患者停机或拨管的参考指征,也可用于COPD患者呼吸肌功能的评价。
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    参考文献

    1 Belman MJ,Sieck GC.The ventilatory muscles:fatigue,endurance and tuaining.Chest,1982,82:761.

    2 Sahn SA,Lakshminarayan S.Bedside criteria for disconeinuation of mechanical ventilation.Chest,1973,63:1002.

    3 Tahvanainen J,Salmenpera M,Nikke P.Extubation criteria after weaning from intermittent mandatory ventilation and continuous positive airway pressure.Crit Care Med,1983,11:702.
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    4 Tobin MJ,Perez W,Guenther SM,et al,The pattern of breathing during successful and unsuccessful trials of weaning from mechanical ventilation.Am Rev Respir Dis,1986,134:1111.

    5 Sasson CSH,Te TT,Mahutte CK,et al Airway occlusien pressure:an important indicator for successful weaning in patients with COPD.Am Rev Respir Dis,1987,135:107.

    6 Sharp JT.The respiratory muscles in chronic obstructive pulmonary disease.Am Rev Respir Dis,1986,134:1089.
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    7 Braun NM,Farlkner J,Hughes RL,et al.When should respiratory muscles be exereised.Chest,1983,84:76.

    8 Cohen CA,Zagelbaum C,Gross D,et al.Clinical manifestations of inspiratory muscle fatigue.Am J Med,1982,73:308.

    9 Bellemane F,Grassino A.Evaluation of human diaphragmatic fatigue.J Appl Phusiol.1982,53:1196.

    (收稿:1992-01-27 修回:1992-08-13), 百拇医药