114年:基礎呼治

使用低流速氧氣治療系統(Low-flow oxygen therapy system)時,下列何者會降低病人吸入氣體的氧氣分率(FiO₂)?

A較低的潮氣容積(low tidal volume)
B較快的呼吸速率(fast rate of breathing)
C較長的吸氣時間(long inspiratory time)
D較小的每分鐘換氣量(small minute ventilation)

詳細解析

本題觀念:

低流速氧氣治療系統(low-flow oxygen therapy system,如鼻導管)提供的氧氣流量是固定的,病人實際吸入的氧氣分率(FiO₂)並非裝置直接設定,而是取決於病人每次呼吸時,除了裝置給的純氧之外,還額外從周圍室內空氣中吸入(entrain)多少氣體來補足所需的吸氣量。呼吸型態改變會影響這個稀釋比例,進而讓實際FiO₂上升或下降。

選項分析

A. 較低的潮氣容積(low tidal volume)❌ 潮氣容積變小,代表每次呼吸需要的總氣體量變少,固定流量的純氧就能佔吸入氣體中較高比例,FiO₂反而傾向上升,不會降低。 B. 較快的呼吸速率(fast rate of breathing)✅(本題答案)呼吸速率變快,單位時間內對氣體的需求量增加,病人會額外吸入更多室內空氣來補足,稀釋掉裝置提供的純氧,導致實際FiO₂下降;相關文獻也指出吸氣流速愈快、FiO₂愈低。 C. 較長的吸氣時間(long inspiratory time)❌ 吸氣時間拉長,代表同樣吸氣量分散在較長時間內完成,對室內空氣的即時稀釋需求降低,FiO₂傾向上升或維持穩定,不會降低。 D. 較小的每分鐘換氣量(small minute ventilation)❌ 每分鐘換氣量變小,代表整體氣體需求下降,固定流量純氧的占比相對提高,FiO₂傾向上升,不會降低。

答案解析

答案為B。低流速系統的FiO₂本質上並不固定,會隨病人呼吸型態(潮氣容積、呼吸速率、吸氣時間、每分鐘換氣量)而變動。當呼吸速率變快時,病人單位時間內需要吸入更多氣體,裝置固定流量的氧氣不足以供應全部吸氣需求,必須額外吸入室內空氣補足,因而稀釋了純氧、降低了實際FiO₂;其餘三個選項(潮氣容積變小、吸氣時間變長、每分鐘換氣量變小)都代表對室內空氣的稀釋需求降低,反而讓FiO₂上升或持平,故答案為B。

核心知識點

  • 低流速系統FiO₂不是裝置直接控制的,而是由病人的呼吸型態決定。
  • 呼吸速率愈快、吸氣流速愈快,FiO₂愈低(因為需額外吸入更多室內空氣稀釋)。
  • 潮氣容積小、吸氣時間長、每分鐘換氣量小,都會讓FiO₂上升或穩定。
  • 這是低流速裝置(如鼻導管)臨床上無法精準控制FiO₂的根本原因,需高流速系統(如高流量鼻導管、Venturi面罩)才能提供穩定FiO₂。

參考資料

  1. Low-flow oxygen: How much is your patient really getting?
  2. Fraction of Inspired Oxygen With Low-Flow Versus High-Flow Devices: A Simulation Study
  3. Oxygen Flow Rate and Fraction of Inspired Oxygen (FiO2)