正常婴幼儿呼吸系统总顺应性测定
作者：甘小庄 宋国维 董声焕 刘 敏 刘君文 刘世宗
单位：100020首都儿科研究所
关键词：婴儿；肺；顺应性
中华医学杂志930308 摘要 在气管插管、机械通气下采用持续气流法(pulse法)和经典法测定了54例手术前麻醉下肺部正常婴幼儿呼吸系统的总顺应性(CT)。结果，婴幼儿CT的各项测定值随年龄增长，各年龄组之间比顺应性差别无显著意义(P>0.05)。因此，在婴幼儿范围内我们可以用比顺应性的均数加减标准差做为临床正常参考值。两种方法的测定值高度相关(r＝0.98，P<0.01)，pulse法是目前较好的床边连续监测CT的方法之一。
顺应性(C)测定是了解肺和胸廊弹性的重要指标。因新生儿、婴幼儿测定时不能主动合作，对测量仪器和技术要求高，我们在气管插管、机械通气下测定了54例肺部正常婴幼儿的呼吸系统总顺应性(CT)，寻找出适合床边监测CT的简便易行的方法。
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对象和方法
一、对象
全部为我院外科肺部正常的手术患儿，病种为先天性脑脊膜膨出，骶尾部畸胎瘤等。受检者54例，测定成功42例，其中男22名，女20名，年龄3天～41月，体重2.8～15kg，身高49～93cm。
二、方法
1.顺应性测定原理及计算：(1)pulse法CT的〔Cpul(T)〕测定〔1〕：当恒流气体进入弹性容器时，其C与压力斜率(△P/△t)成反比，公式推导为：
C＝△V/△P＝(△V/△t)/(△P/△t)＝V/(△P/△t)
△V/△P为单位压力改变引起的容积改变。△V/△t为单位时间改变引起的容积改变。△P/△t为单位时间改变引起的压力改变。V为吸气流量。因此，在恒流通气下，只须记载流量、压力(P)曲线，由P曲线的线性部分可计算压力斜率(附图)。(2)经典法静态总顺应性〔Cst(T)〕测定〔2〕：通过恒流定时呼吸机给患儿肺内送入一定容积气体，吸气未阻断气流1～2秒得到静态压力(Pst)，公式为Cst＝VT/Pst，VT为潮气量。Cst是在吸气末流量为零的间歇内，气体在肺内趋于平衡分布时测得，反映了肺组织的弹性。(3)有效动态总顺应性〔有效Cdyn(T)〔2〕：机械通气时通常以VT除以最大气道压(Pawmax)得到有效(Cdyn(T)，公式为：有效Cdyn(T)＝VT/Pawmax，VT除以吸气末流量为零的瞬时的压力得到动态总顺应性。Pawmax是在气体流动时测得，除了包括克服肺和胸廊的弹性成分外，还包括了克服气道阻力成分。
, 百拇医药
A为间歇性正压呼吸 B为吸气保持
附图 总顺应性测定的流量容积及压力图形
2.仪器：(1)流速仪 Fleisch pneumota-chograph 1＃为美国Hewlett pachard公司产。(2)信号调制组件(美国组装)包括：压力传感器及放大器。(3)呼吸注量积分仪为北京计算机一厂和首都儿研所研制。(4)A3-3033型X-Y记录仪(四川仪表厂)。(5)Babylogl婴儿呼吸机为德国Drager公司产。
3.测试：所有仪器均经校准。用校正过的100ml注射器进行容积校正，用水柱压力计进行压力校正。测前清除气道痰液和呼吸机管道水分。术前患儿肌肉注射阿托品0.01ml/kg，非那根1mg/kg，1小时后仰卧静注r-羟基丁酸钠80mg/kg，安定0.2～0.5mg/kg，待患儿下颌松驰，按年龄大小选择合适的气管插管(Poxtex, French16-22＃，内径3.5mm～5.5mm)经口明视插入，给氧机械通气，氧浓度为100%，VT10～15ml/kg，频率30次/分，吸气/呼气(I/E)为1∶1.5，呼气未正压(PEEP)＝0，待患儿自主呼吸消除后，将流量仪接于气管插管和呼吸机管道连接处，描记流量、压力、容积曲线，在呼气末阻断气流1秒钟得到静态压力，全部测定时间约5～10分钟。
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4比顺应性的计算：为比较不同年龄小儿的C，将C值按单位功能残气量(FRC)计算比顺应性(C/FRC)。FRC根据身高(H)由Helliesen〔3〕的预计公式(氦稀释法)得出，即FRC＝0.598×10-3×H3。取连续5次呼吸波均值计算C。
结 果
一、各年龄组CT测定结果
由表1可见有效Cdyn(T)、Cst(T)和Cpul(T)随年龄增长。因气道阻力的影响，有效Cdyn(T)比Cst(T)少20.7%，有效Cdyn(T)比Cpul(T)少22.7%。
表1 各组CT各项指标(ml/cmH2O，
±s) 年龄(月)
, 百拇医药
例数
有效Cdyn(T)
Cst(T)
Cpul(T)
新生儿
4
2.6±0.7
3.2±0.9
3.2±1.0
1～2
24
5.4±1.7
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6.7±2.2
6.7±2.2
13～24
10
9.5±2.9
11.7±4.3
12.5±3.8
25～41
4
12.9±2.0
18.1±4.3
18.7±2.3
, 百拇医药
合计
42
6.8±3.5
8.6±4.9
8.9±5.0
注：1cmH20＝0.098kPa
二、CT的各项测定值与年龄等5项指标的关系
由表2可见，有效Cdyn(T)、Cst(T)、Cpul(T)分别与年龄、体重、身高、体表面积及FRC呈正相关(P<0.01)，分别与它们的偏相关无显著意义(P>0.05)，并与以上5种变量的简单相关系数之间的差别无显著意义(P>0.05)。
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表2 总顺应性各项测定值与年龄、体重、身长、体表面积和功能残气量相关分析 总顺应性
年龄(月)
体重(kg)
身长(cm)
体表面积(m2)
功能残气量(ml)
有效Cdyn(T)
r
0.88
0.90
0.93
, http://www.100md.com
0.90
0.93
P
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
Cst(T)
r
0.85
0.87
, 百拇医药 0.91
0.87
0.92
P
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
Cpul(T)
r
0.89
0.90
, http://www.100md.com
0.94
0.90
0.90
P
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
注：r为相关系数
三、比顺应性测值
由表3可见，各年龄组比顺应性差别无显著意义(P>0.05)。
, 百拇医药
表3 不同年龄组比顺应性各项指标(ml/cmH2O.ml,±s) 年龄(月)
例数
有效Cdyn(T)/FRC
Cst(T)/FRC
Cpul(T)/FRC
新生儿
4
0.034±0.010
0.042±0.013
, 百拇医药
0.042±0.011
1～2
24
0.039±0.009
0.049±0.013
0.048±0.012
13～24
10
0.033±0.005
0.040±0.008
0.044±0.007
25～41
, 百拇医药
4
0.031±0.004
0.043±0.007
0.045±0.007
合计
42
0.036±0.009
0.045±0.012
0.045±0.011
注：1cmH20＝0.098kPa
四、Cpul(T)和Cst(T)比较：它们高度相关，r＝0.98(P<0.001)。
, 百拇医药
讨 论
一、影响测定因素
(1)流量仪的应用：它可串连在呼吸机管道上用于气体流量的测定，应用方便。但它的精确性受到它的上游连接管道的几何形状、长度、半径及流经气体的温度、湿度和气体粘滞度的影响。本组实验在校正和实测时采用相同的条件，尽可能地避免了各种误差。我们和Grenvik等C〔4〕均发现，流量仪下游的压力不同，记录流经它的同样的流量和容积的气体的振幅也不同，除非校正时完全模拟实测时的压力。(2)自主呼吸和漏气的影响：它们均使压力、流量和容积的测定不准确。本实验弃去的12名不成功者中，8名气管插管处漏气，4名自主呼吸未消除，其中2名两者兼有。一般采用过度通气或加用肌松剂消除自主呼吸。临床可按患儿年龄选择合适型号插管，如果轻微漏气，因C测定有足够的重复性，它的各项指标仍可作为自身对照动态观察肺弹性指标。(3)管道的扩张容积：计算潮气量时，必须减去管道的扩张容积，否则测值偏大。
, 百拇医药
二、麻醉下肺部正常婴幼儿CT特点
本实验充实了婴幼儿CT测定内容，初步了解了我国婴幼儿肺发育呼吸力学情况。(1)随年龄增加的CT：C主要受肺容量影响，而婴幼儿肺容量随年龄增加而增加。出生后头几年，肺的发育主要是肺泡数量增加，新生儿出生后一直到8岁，平均每天生成新肺泡10万之多，肺泡面积由初生时2.8m2增加到8岁时32m2〔5〕，肺容量因而增加，肺顺应性(CL)也相应增加，虽然婴幼儿胸壁顺应性(CW)随年龄渐减，但CL增加是主要的，CT随年龄增加。(2)婴幼儿CT的表示方法：本组婴幼儿CT与年龄、身高、体重、体表面积和FRC高度相关。这主要与婴幼儿的发育特点有关，婴幼儿的身高体重随年龄增大而增加，三者宓切相关。根据文献〔6〕，我们采用了单位FRC计算的比顺应性，排除了与婴幼儿生长发育有关的肺容量、身高、体重等因素对C的影响，来了解不同肺病变时肺弹性改变。(3)关于正常参考值：Nims〔7〕发现麻醉后肌肉松驰下的正常人下降了的C更接近于昏迷或呼吸停止行人工呼吸时的肺部正常人的C。Fallat根据Nims的实验认为连续机械通气患者胸壁肌肉可能比自主呼吸时松驰，因此麻醉肌肉松驰下肺部正常人的C值更适宜作为ICU机械通气下肺部有病变患者的对照参考值。本组各年龄组比顺应性的差别无统计学意义，因此在婴幼儿范围内可用比顺应性的均值加减标准差作为正常参考值。重度肺病变时患儿的比顺应性值均低于0.022ml/cmH2O.ml，即1.96s〔8〕，且预后差。本组17例平均1.8月婴儿Cst(T)5.08ml/cmH2O，接近Richards等〔9〕所报告的21例平均1.4月婴儿Cst(T)5.2ml/cmH2O，但高于Reynolds等〔10〕报告的15例平均1.7月婴儿Cst(T)2.6ml/cmH2O。除了麻醉剂不同可能使Cst(T)不同程度下降外，还与测时所用VT和P不同有关。本组平均VT11.7ml/kg，平均P 14cmH2O，而Reynolds则采用较低的VT(7.6ml/kg)和气道压力11.8cmH2O)。
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三、意义与用途
C测定是了解肺病变的重要生理指标，也用于了解呼吸衰竭病人的病情、治疗效果、监测并发症及推测预后。Cpul(T)和Cst(T)高度相关，且结果相接近，说明pulse法经经典法验证结果比较可靠，其意义同Cst(T)，也反映了肺组织的弹性。有效Cdyn(T)还受气道阻力的影响。凡是影响肺充气的疾病如气胸、肺泡萎陷，肺炎(重症)、肺出血、肺水肿、气管插管滑向右主支气管时，Cst(T)、Cpul(T)、有效Cdyn(T)均下降，凡是影响气道阻力，如支气管痉挛或分泌物增多时，前两者相对不多，后者下降。人工通气病人C异常增大，提示可能漏气，C突然下降，应考虑有气道阻塞。近些年来，C测定也用于研究肺表面活性物质的替代治疗。
参考文献
, http://www.100md.com 1 Suratt PM,Owens DH,Kilgore WT,et al .A pulse meth-od of measuring respiratory system compliance.J Appl Physiol,1980,49∶1116.
2 Fallat RJ.Bedside testing and intensive care monitoring of pulmonary function.In:Clausen LL,et al.eds.Pulmonary function testing guidelines and controversies.New York:Grune Inc.,1984∶293-311.
3 Helliesen PJ,Cook CD,Friedlander L,et al .Studies of respiratory physiology in children.I.Mechanics of respi-ration and lung volumes in 85 normal children 5 to 17 years of age.Pediatrics,1958,7∶80.
, 百拇医药
4 Grenvik A,Hedstrand U,Sjogren H.Problem in pneumotachography.Acta Anaesth Scandinav,1966,10∶147.
5 董声焕。小儿呼吸系统解剖生理及病理生理特点。诸福棠主编，实用儿科学(下册)第4版。北京：人民卫生出版社，1985;2.
6 Cook CD,Sutherland JM,Segal S,et al.Sdudies of respiratory physiology in the newborn infant.III.Measurements of mechanics of respiration.J Clin Invest,1957,36∶440.
7 Nims RG,Conner EH,Comroe JH.The compliance of the human thorax in anesthetized patients.J Clin Invest,1955,34∶744.
, 百拇医药
8 李跃进，汪 虹，宋国维，等。婴儿肺炎总顺应性和表面活性物质的改变。中华儿科杂志，1992，2∶106.
9 Richards CC,Bachman L.Lung and chest wall compli-ance of apneic paralyzed infants.J Clin Invest,1961,40∶273.
10 Reynolds RN,Etsten BE.Mechanics of respiration in apneic anesthetizes infants.Anesthesiology,1966,27∶13.
(收稿：1992-06-01 修回：1992-12-30), 百拇医药
单位：100020首都儿科研究所
关键词：婴儿；肺；顺应性
中华医学杂志930308 摘要 在气管插管、机械通气下采用持续气流法(pulse法)和经典法测定了54例手术前麻醉下肺部正常婴幼儿呼吸系统的总顺应性(CT)。结果，婴幼儿CT的各项测定值随年龄增长，各年龄组之间比顺应性差别无显著意义(P>0.05)。因此，在婴幼儿范围内我们可以用比顺应性的均数加减标准差做为临床正常参考值。两种方法的测定值高度相关(r＝0.98，P<0.01)，pulse法是目前较好的床边连续监测CT的方法之一。
顺应性(C)测定是了解肺和胸廊弹性的重要指标。因新生儿、婴幼儿测定时不能主动合作，对测量仪器和技术要求高，我们在气管插管、机械通气下测定了54例肺部正常婴幼儿的呼吸系统总顺应性(CT)，寻找出适合床边监测CT的简便易行的方法。
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对象和方法
一、对象
全部为我院外科肺部正常的手术患儿，病种为先天性脑脊膜膨出，骶尾部畸胎瘤等。受检者54例，测定成功42例，其中男22名，女20名，年龄3天～41月，体重2.8～15kg，身高49～93cm。
二、方法
1.顺应性测定原理及计算：(1)pulse法CT的〔Cpul(T)〕测定〔1〕：当恒流气体进入弹性容器时，其C与压力斜率(△P/△t)成反比，公式推导为：
C＝△V/△P＝(△V/△t)/(△P/△t)＝V/(△P/△t)
△V/△P为单位压力改变引起的容积改变。△V/△t为单位时间改变引起的容积改变。△P/△t为单位时间改变引起的压力改变。V为吸气流量。因此，在恒流通气下，只须记载流量、压力(P)曲线，由P曲线的线性部分可计算压力斜率(附图)。(2)经典法静态总顺应性〔Cst(T)〕测定〔2〕：通过恒流定时呼吸机给患儿肺内送入一定容积气体，吸气未阻断气流1～2秒得到静态压力(Pst)，公式为Cst＝VT/Pst，VT为潮气量。Cst是在吸气末流量为零的间歇内，气体在肺内趋于平衡分布时测得，反映了肺组织的弹性。(3)有效动态总顺应性〔有效Cdyn(T)〔2〕：机械通气时通常以VT除以最大气道压(Pawmax)得到有效(Cdyn(T)，公式为：有效Cdyn(T)＝VT/Pawmax，VT除以吸气末流量为零的瞬时的压力得到动态总顺应性。Pawmax是在气体流动时测得，除了包括克服肺和胸廊的弹性成分外，还包括了克服气道阻力成分。
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A为间歇性正压呼吸 B为吸气保持
附图 总顺应性测定的流量容积及压力图形
2.仪器：(1)流速仪 Fleisch pneumota-chograph 1＃为美国Hewlett pachard公司产。(2)信号调制组件(美国组装)包括：压力传感器及放大器。(3)呼吸注量积分仪为北京计算机一厂和首都儿研所研制。(4)A3-3033型X-Y记录仪(四川仪表厂)。(5)Babylogl婴儿呼吸机为德国Drager公司产。
3.测试：所有仪器均经校准。用校正过的100ml注射器进行容积校正，用水柱压力计进行压力校正。测前清除气道痰液和呼吸机管道水分。术前患儿肌肉注射阿托品0.01ml/kg，非那根1mg/kg，1小时后仰卧静注r-羟基丁酸钠80mg/kg，安定0.2～0.5mg/kg，待患儿下颌松驰，按年龄大小选择合适的气管插管(Poxtex, French16-22＃，内径3.5mm～5.5mm)经口明视插入，给氧机械通气，氧浓度为100%，VT10～15ml/kg，频率30次/分，吸气/呼气(I/E)为1∶1.5，呼气未正压(PEEP)＝0，待患儿自主呼吸消除后，将流量仪接于气管插管和呼吸机管道连接处，描记流量、压力、容积曲线，在呼气末阻断气流1秒钟得到静态压力，全部测定时间约5～10分钟。
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4比顺应性的计算：为比较不同年龄小儿的C，将C值按单位功能残气量(FRC)计算比顺应性(C/FRC)。FRC根据身高(H)由Helliesen〔3〕的预计公式(氦稀释法)得出，即FRC＝0.598×10-3×H3。取连续5次呼吸波均值计算C。
结 果
一、各年龄组CT测定结果
由表1可见有效Cdyn(T)、Cst(T)和Cpul(T)随年龄增长。因气道阻力的影响，有效Cdyn(T)比Cst(T)少20.7%，有效Cdyn(T)比Cpul(T)少22.7%。
表1 各组CT各项指标(ml/cmH2O，
±s) 年龄(月), 百拇医药
例数
有效Cdyn(T)
Cst(T)
Cpul(T)
新生儿
4
2.6±0.7
3.2±0.9
3.2±1.0
1～2
24
5.4±1.7
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6.7±2.2
6.7±2.2
13～24
10
9.5±2.9
11.7±4.3
12.5±3.8
25～41
4
12.9±2.0
18.1±4.3
18.7±2.3
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合计
42
6.8±3.5
8.6±4.9
8.9±5.0
注：1cmH20＝0.098kPa
二、CT的各项测定值与年龄等5项指标的关系
由表2可见，有效Cdyn(T)、Cst(T)、Cpul(T)分别与年龄、体重、身高、体表面积及FRC呈正相关(P<0.01)，分别与它们的偏相关无显著意义(P>0.05)，并与以上5种变量的简单相关系数之间的差别无显著意义(P>0.05)。
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表2 总顺应性各项测定值与年龄、体重、身长、体表面积和功能残气量相关分析 总顺应性
年龄(月)
体重(kg)
身长(cm)
体表面积(m2)
功能残气量(ml)
有效Cdyn(T)
r
0.88
0.90
0.93
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0.90
0.93
P
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
Cst(T)
r
0.85
0.87
, 百拇医药 0.91
0.87
0.92
P
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
Cpul(T)
r
0.89
0.90
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0.94
0.90
0.90
P
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
注：r为相关系数
三、比顺应性测值
由表3可见，各年龄组比顺应性差别无显著意义(P>0.05)。
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表3 不同年龄组比顺应性各项指标(ml/cmH2O.ml,
±s) 年龄(月)例数
有效Cdyn(T)/FRC
Cst(T)/FRC
Cpul(T)/FRC
新生儿
4
0.034±0.010
0.042±0.013
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0.042±0.011
1～2
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0.049±0.013
0.048±0.012
13～24
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25～41
, 百拇医药
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0.031±0.004
0.043±0.007
0.045±0.007
合计
42
0.036±0.009
0.045±0.012
0.045±0.011
注：1cmH20＝0.098kPa
四、Cpul(T)和Cst(T)比较：它们高度相关，r＝0.98(P<0.001)。
, 百拇医药
讨 论
一、影响测定因素
(1)流量仪的应用：它可串连在呼吸机管道上用于气体流量的测定，应用方便。但它的精确性受到它的上游连接管道的几何形状、长度、半径及流经气体的温度、湿度和气体粘滞度的影响。本组实验在校正和实测时采用相同的条件，尽可能地避免了各种误差。我们和Grenvik等C〔4〕均发现，流量仪下游的压力不同，记录流经它的同样的流量和容积的气体的振幅也不同，除非校正时完全模拟实测时的压力。(2)自主呼吸和漏气的影响：它们均使压力、流量和容积的测定不准确。本实验弃去的12名不成功者中，8名气管插管处漏气，4名自主呼吸未消除，其中2名两者兼有。一般采用过度通气或加用肌松剂消除自主呼吸。临床可按患儿年龄选择合适型号插管，如果轻微漏气，因C测定有足够的重复性，它的各项指标仍可作为自身对照动态观察肺弹性指标。(3)管道的扩张容积：计算潮气量时，必须减去管道的扩张容积，否则测值偏大。
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二、麻醉下肺部正常婴幼儿CT特点
本实验充实了婴幼儿CT测定内容，初步了解了我国婴幼儿肺发育呼吸力学情况。(1)随年龄增加的CT：C主要受肺容量影响，而婴幼儿肺容量随年龄增加而增加。出生后头几年，肺的发育主要是肺泡数量增加，新生儿出生后一直到8岁，平均每天生成新肺泡10万之多，肺泡面积由初生时2.8m2增加到8岁时32m2〔5〕，肺容量因而增加，肺顺应性(CL)也相应增加，虽然婴幼儿胸壁顺应性(CW)随年龄渐减，但CL增加是主要的，CT随年龄增加。(2)婴幼儿CT的表示方法：本组婴幼儿CT与年龄、身高、体重、体表面积和FRC高度相关。这主要与婴幼儿的发育特点有关，婴幼儿的身高体重随年龄增大而增加，三者宓切相关。根据文献〔6〕，我们采用了单位FRC计算的比顺应性，排除了与婴幼儿生长发育有关的肺容量、身高、体重等因素对C的影响，来了解不同肺病变时肺弹性改变。(3)关于正常参考值：Nims〔7〕发现麻醉后肌肉松驰下的正常人下降了的C更接近于昏迷或呼吸停止行人工呼吸时的肺部正常人的C。Fallat根据Nims的实验认为连续机械通气患者胸壁肌肉可能比自主呼吸时松驰，因此麻醉肌肉松驰下肺部正常人的C值更适宜作为ICU机械通气下肺部有病变患者的对照参考值。本组各年龄组比顺应性的差别无统计学意义，因此在婴幼儿范围内可用比顺应性的均值加减标准差作为正常参考值。重度肺病变时患儿的比顺应性值均低于0.022ml/cmH2O.ml，即
1.96s〔8〕，且预后差。本组17例平均1.8月婴儿Cst(T)5.08ml/cmH2O，接近Richards等〔9〕所报告的21例平均1.4月婴儿Cst(T)5.2ml/cmH2O，但高于Reynolds等〔10〕报告的15例平均1.7月婴儿Cst(T)2.6ml/cmH2O。除了麻醉剂不同可能使Cst(T)不同程度下降外，还与测时所用VT和P不同有关。本组平均VT11.7ml/kg，平均P 14cmH2O，而Reynolds则采用较低的VT(7.6ml/kg)和气道压力11.8cmH2O)。, http://www.100md.com
三、意义与用途
C测定是了解肺病变的重要生理指标，也用于了解呼吸衰竭病人的病情、治疗效果、监测并发症及推测预后。Cpul(T)和Cst(T)高度相关，且结果相接近，说明pulse法经经典法验证结果比较可靠，其意义同Cst(T)，也反映了肺组织的弹性。有效Cdyn(T)还受气道阻力的影响。凡是影响肺充气的疾病如气胸、肺泡萎陷，肺炎(重症)、肺出血、肺水肿、气管插管滑向右主支气管时，Cst(T)、Cpul(T)、有效Cdyn(T)均下降，凡是影响气道阻力，如支气管痉挛或分泌物增多时，前两者相对不多，后者下降。人工通气病人C异常增大，提示可能漏气，C突然下降，应考虑有气道阻塞。近些年来，C测定也用于研究肺表面活性物质的替代治疗。
参考文献
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(收稿：1992-06-01 修回：1992-12-30), 百拇医药