115年:呼吸器原理(2)

關於調整非侵襲性正壓呼吸器設定造成呼吸生理變化的敘述,下列何者錯誤?

A調高吸氣正壓(IPAP)會增加潮氣容積
B調高吐氣正壓(EPAP)會減少功能肺餘量(FRC)
C調高吐氣正壓(EPAP)會增加PaO₂
D調高吸氣正壓(IPAP)會減少PaCO₂

詳細解析

本題觀念

非侵襲性雙層正壓通氣(bilevel noninvasive ventilation, NIV)可把吸氣正壓(inspiratory positive airway pressure, IPAP)與吐氣正壓(expiratory positive airway pressure, EPAP)分開調整。判讀這類設定時,要把「通氣」和「氧合」分開思考:IPAP 與 EPAP 的差值形成壓力支持,主要影響每次吸氣的潮氣容積與二氧化碳排除;EPAP 則在呼氣末維持氣道與肺泡的正壓,主要影響呼氣末肺容量、肺泡招募和氧合。因此,不能把提高 EPAP 對功能肺餘量(functional residual capacity, FRC)的作用,誤認成會讓 FRC 下降。

提高 IPAP 而 EPAP 不變時,壓力支持增加,通常能讓潮氣容積與肺泡通氣增加,PaCO₂ 因而下降。提高 EPAP 則會增加呼氣末肺容量,幫助原本容易塌陷或通氣不足的肺泡維持開放,FRC 和 PaO₂ 通常上升。不過,若 IPAP 固定卻提高 EPAP,IPAP-EPAP 的壓力差會變小,潮氣容積可能下降;這個通氣變化不代表 EPAP 使 FRC 下降,兩者是不同的生理效果。

選項分析

A 調高 IPAP 會增加潮氣容積:正確。雙層 NIV 的壓力支持約等於 IPAP 減去 EPAP。當 EPAP 不變而 IPAP 上調,吸氣時可用的壓力差增大,通常增加吸氣潮氣容積與肺泡通氣;實際效果仍會受肺順應性、氣道阻力、病人吸氣努力和漏氣影響。

B 調高 EPAP 會減少 FRC:錯誤。EPAP 是呼氣末仍維持的正壓,提高後通常增加呼氣末肺容量與 FRC,並可能招募或穩定肺泡。若在固定 IPAP 下提高 EPAP,確實可能因壓力支持變小而使潮氣容積減少,但不能因此推論 FRC 也減少。

C 調高 EPAP 會增加 PaO₂:正確。較高的呼氣末正壓可減少肺泡塌陷、改善肺泡通氣與灌流的匹配,並降低分流,因而在適當病人與合理設定下改善氧合,使 PaO₂ 上升。過高的 EPAP 仍可能造成過度充氣、血流動力學影響或病人不適,所以必須配合整體狀況調整。

D 調高 IPAP 會減少 PaCO₂:正確。IPAP 上升通常增加壓力支持、潮氣容積與每分鐘肺泡通氣,二氧化碳排除改善後 PaCO₂ 可下降。若病人呼吸努力、漏氣或肺部機械特性改變,實際反應可能不同,但選項所述方向符合基本生理。

答案解析

本題官方答案為 B。記憶方式是:IPAP 主要增加壓力支持與通氣,EPAP 主要維持呼氣末肺容量並改善氧合。提高 EPAP 通常增加 FRC,而不是減少 FRC;即使提高 EPAP 使固定 IPAP 下的潮氣容積變小,也不能混淆成 FRC 下降。A、C、D 的生理方向均可由上述分工合理解釋,因此 B 是錯誤敘述。

核心知識點

  • 壓力支持=IPAP-EPAP,主要影響潮氣容積與肺泡通氣。
  • IPAP 上升通常有助於增加潮氣容積、排除 CO₂,降低 PaCO₂。
  • EPAP 在呼氣末維持正壓,可增加 FRC、穩定肺泡並改善 PaO₂。
  • 固定 IPAP 時提高 EPAP 會縮小壓力支持,可能降低潮氣容積,但不會把 FRC 的方向改成下降。

參考資料

  1. Noninvasive ventilation in acute respiratory failure
  2. The effects of expiratory positive airway pressure on functional residual capacity in normal subjects
  3. Temporal responses of functional residual capacity and oxygen tension to changes in positive end-expiratory pressure
  4. Non-invasive ventilation device settings
  5. Noninvasive ventilation and respiratory physiology