115年:呼吸器原理(2)

下列那些符合負壓呼吸器的敘述?①工作原理是通過間歇性地對頸部以下的整個身體或胸廓區域施加負壓來增加肺容量 ②負壓通過胸壁傳遞,經過肋膜腔,進入肺泡內腔 ③經肺壓增加使空氣進入肺部 ④病人必須具備自主呼吸的能力

A①②④
B①②③
C②③④
D①③④

詳細解析

本題觀念

負壓呼吸器(negative-pressure ventilator)的重點,是在胸廓外面製造低於大氣壓的環境,讓胸壁向外擴張,並以接近自然吸氣的方式降低胸膜腔與肺泡壓。肺泡壓下降到低於氣道口的大氣壓時,空氣便沿著壓力梯度經口鼻、氣道流入肺部;停止負壓後,胸廓回彈,肺泡壓回升而完成吐氣。這和正壓呼吸器直接把氣體推入氣道的方式不同。

負壓可只作用在胸廓,也可透過鐵肺、胸甲或 poncho 等介面作用於頸部以下的身體。判斷敘述時要分開兩件事:一是外部負壓如何經胸壁和肋膜腔改變肺泡壓,二是裝置是否由病人自主吸氣觸發。前者是典型工作原理;後者則要看具體模式,不能把所有負壓裝置都用同一個必要條件概括。

選項分析

A 錯誤。①、②符合負壓通氣的主要機轉,但④把自主呼吸說成所有負壓呼吸器的必要條件,範圍過度絕對,因此整個組合不成立。

B 正確。①指出間歇性降低胸廓外壓力,使肺容量增加;②指出壓力先經胸壁與肋膜腔傳遞,再改變肺泡內壓;③則是壓力梯度造成吸氣的結果。三者共同描述負壓呼吸器的典型工作原理。

C 錯誤。②與③的生理方向正確,但組合包含④。部分負壓通氣確實常用於仍能自主呼吸的病人,然而可設定固定週期或強制循環的裝置不一定完全依靠病人觸發,所以④不能作為所有模式的絕對要求。

D 錯誤。①與③正確,但④仍然把自主呼吸錯列為普遍必要條件;因此不能選這個組合。

答案解析

本題依官方公告採 B。吸氣時,胸廓外的次大氣壓拉動胸壁擴張,胸腔容積增加,胸膜腔壓下降;肺泡也隨之擴張,肺泡壓低於外界大氣壓,空氣便流入。這是由胸壁向肺泡傳遞壓力變化所形成的經肺壓與流量變化,不是把負壓直接灌進肺泡。

第④項的疑義需要保留:以胸甲或 poncho 形式提供的非侵襲支持,常是在病人自主呼吸背景下增強吸氣;但負壓呼吸器也可有固定通氣週期,甚至以不與自主努力同步的 mandatory cycling 運作。因此若把「病人必須具備自主呼吸」套用到全部負壓呼吸器,便會過度延伸。考試判斷時,①②③已完整構成負壓通氣的核心機制,故答案為 B。

核心知識點

  • 負壓呼吸器在胸廓外施加間歇性次大氣壓,模擬自然吸氣的胸腔壓變化。
  • 胸壁、肋膜腔與肺泡壓的變化會使肺泡壓低於大氣壓,形成空氣流入的壓力梯度。
  • 負壓通氣是由外部壓力改變胸廓與肺容積,不是直接把氣體推入氣道。
  • 鐵肺、胸甲與 poncho 是常見介面概念;實際作用範圍可為胸廓或頸部以下身體。
  • 自主呼吸常有助於同步,但是否為必要條件取決於裝置和通氣模式,不能以絕對語句概括。

參考資料

  1. Mechanical Ventilation
  2. Physiology, Boyle's Law
  3. Negative pressure ventilation: history and current applications