114年:呼吸器原理

25歲男病人因頭部外傷造成急性硬腦膜下出血送醫,經全身麻醉緊急手術移除血塊後進入加護病房治療,呼吸器起始設定為A/C CMV,VT 0.5 L,flow rate 60 L/min,respiratory rate 12/min,FiO₂ 0.40,sensitivity -1 cm H₂O,此時觀察到之呼吸道壓力時間與流量時間波型如下圖A。3小時後,病人呼吸急促,觀察到之呼吸道壓力時間與流量時間波型如下圖B,下列敘述何者錯誤? 圖片

AA圖時病人因為頭部外傷與手術全身麻醉,喪失呼吸啟動能力,完全由呼吸器進行容積強制控制型通氣
BB圖時病人已恢復呼吸啟動能力,此時呼吸器為容積強制輔助型通氣模式
CB圖呼吸道壓力時間下面積的變化代表病人所作的呼吸功比A圖減少
D此時的處置應將呼吸器的尖峰流量設定提高

詳細解析

本題觀念:

容積控制型(volume control ventilation, VCV)通氣的流速波形是被呼吸器「固定」設定,不會因病人吸氣力道而改變;隨病人狀態改變的是壓力波形。當病人自身的吸氣需求大於呼吸器設定的固定流速,壓力-時間曲線在吸氣段會出現凹陷(scooped out),這種現象稱為流速飢渴/流速不足(flow starvation)。凹陷所圍出的面積,代表病人為了克服流速不足而額外付出的呼吸功(work of breathing, WOB)——凹陷越明顯,代表病人做的呼吸功越多。

影像分析:

圖A的流速呈固定方波(維持在設定的60 L/min),壓力曲線呈平滑上升(無凹陷),代表病人完全被動、由呼吸器主導送氣的容積控制型通氣。圖B的流速波形仍是相同的固定方波,但壓力曲線在吸氣段出現明顯的凹陷(低於原本平滑曲線的下凹區域),這是流速飢渴的典型波形特徵:代表病人恢復了自主吸氣力量,且吸氣需求已經超過呼吸器設定的固定流速。

選項分析

選項判斷一句話理由
A✅(正確)圖A病人因頭部外傷、麻醉而無自主呼吸,完全由呼吸器主導送氣,屬容積強制控制型通氣
B✅(正確)圖B病人已恢復自主吸氣觸發,成為病人觸發、呼吸器仍以固定容積/流速送氣的輔助型通氣模式
C❌(答案,錯誤敘述)圖B壓力曲線出現的凹陷面積,代表病人為了克服流速不足而額外付出的呼吸功,應為「增加」而非「減少」
D✅(正確)偵測到流速不足造成呼吸功增加時,標準處置就是提高呼吸器的尖峰流速設定,減少凹陷、降低病人額外的呼吸功

答案解析

答案為C。容積控制通氣的流速波形固定不變,圖B呼吸道壓力曲線出現的凹陷,正是病人本身吸氣需求已經超過呼吸器供應流速的證據;這個凹陷面積代表病人為了克服流速不足所額外付出的呼吸功,應該解讀為呼吸功「增加」,而不是「減少」。因此選項C的敘述在生理機轉上是錯誤的,是本題應選出的答案。臨床上遇到這種波形,正確處置是提高呼吸器的尖峰流速設定,滿足病人升高的吸氣需求,藉此減少壓力凹陷、降低病人額外的呼吸功。

核心知識點

  • 流速飢渴(flow starvation):容積控制通氣時,呼吸器供應的固定流速跟不上病人吸氣需求,壓力波形出現凹陷。
  • 壓力波形凹陷的面積=病人額外付出的呼吸功,凹陷越明顯代表呼吸功越「增加」,而非減少。
  • 處置:提高呼吸器的尖峰流速設定,以滿足病人較高的吸氣需求。

參考資料

  1. Flow Starvation - The Toronto Centre of Excellence in Mechanical Ventilation
  2. Ventilator Graphics - Medscape
  3. Patient–ventilator dyssynchrony in the intensive care unit: A practical approach to diagnosis and management