04 đo resistance compliance time constant

Tài liệu huấn luyện máy thở

Nội dung

NHẬN ĐỊNH VÀ ĐO RESISTANCE,
COMPLIANCE VÀ TIME CONSTANT
TRÊN BỆNH NHÂN THỞ MÁY

• Khái niệm Resistance, Compliance và Time constant
• Các bệnh lý có thay đổi R và C
• Định tính thay đổi R và C
• Đo R và C

VTE 500 cc
Peak Flow = 60 L/min

• Các u cầu để có kết quả đo chính xác.
Plateau Pressure 15 cm

• Kết quả khơng chính xác thể hiện trên màn hình
PEEP 5 cm

• Các thơng báo lỗi.

Mở đầu
• Cài đặt và theo dõi BN thở máy cần hiểu rõ cơ học

phổi. Ví dụ:
• BN hen suyễn: tăng sức cản đường thở (resistance)
• BN ARDS: giảm độ giãn nở phổi (compliance)

KHÁI NIỆM VỀ RESISTANCE,
COMPLIANCE VÀ TIME CONSTANT

• Sức cản đường thở và độ giãn nở phổi là 2 yếu tố

quan trọng xác định sinh lý bệnh.

Phương trình chuyển động khí của
Hệ hơ hấp

Pcompliance

Presistance
Volume
Compliance
Flow x Resistance
Peak
Pressure

04 Đo compliance, resistance

Plateau
Pressure

PEEP

1


Tài liệu huấn luyện máy thở

Các áp lực đường thở

Phương trình thơng khí
(Equation of motion)
• Áp lực cần thiết để cung cấp 1 nhịp thở cơ học gồm 2

thành phần:
• Resistance pressure (Pres): là áp lực cần thiết để tạo
ra 1 lưu lượng khí đi xuyên qua đường thở và chống
lại sức cản đường thở
Resistance pressure = resistance x flow
• Compliance pressure (Pcomp): là áp lực cần thiết để

chống lại sự đàn hồi của phổi và thành ngực để tăng
thể tích phổi lên
Compliance pressure = volume  compliance

Phương trình thơng khí
• BN được giúp thở hồn tồn khơng tự thở thì áp lực của

máy thở (Pvent) là:
Pvent = Pres + Pcomp
Pvent = (resistance x flow) + (volume  compliance)
• Nếu BN có thở đồng thì với máy thở, ta có phương trình

thơng khí đầy đủ như sau:
Pvent + Pmus = (resistance x flow) + (volume  compliance)

Phương trình thơng khí

Các hệ quả:
• Chỉ có thể tính R và C được
khi loại trừ lực cơ hô hấp BN
(Pmus)  BN cần cho thuốc
liệt cơ khi đo R và C.
• Để đo C, tìm Pplateau ở giai
đoạn pause cuối thì hít vào,
lúc đó flow = 0.

Flow = 0

Ppeak
Pplateau

Các áp lực đường thở

Các áp lực đường thở

• Với kiểu thở VCV, lưu lượng hằng định, có cài đặt

• Áp lực dương cuối kỳ thở ra – PEEP: thường là mức

pause time, có các áp lực đường thở sau:

PEEP cài đặt.
• Trong trường hợp có auto-PEEP, đó là mức

• Áp lực đỉnh (peak inspiratory pressure) gọi là Ppeak:

là áp lực cao nhất, cuối giai đoạn hít vào (điểm C):

Ppeak = Pres + Pcomp + PEEP

PEEPtotal = PEEPcài + autoPEEP

• Áp lực bình ngun (plateau pressure) gọi là Pplateau:

là áp lực cuối giai đoạn pause (điểm E), tương
đương áp lực phế nang:
Pplateau = Palveolar cuối thì hít vào

04 Đo compliance, resistance

2


Tài liệu huấn luyện máy thở

Resistance pressure

Resistance pressure

• Resistance pressure (Pres): là sự chênh lệch áp lực giữa

điểm B và điểm A: Pres = PB – PA
• Thường khó xác định điểm B. Thay vào đó, dùng sự
chênh lệch giữa C và E tương đương:
Pres = PB – PA = PC - PE

• Pres chịu ảnh hưởng bởi sức cản đường thở và lưu

lượng khí hít vào.
Presistance = Resistance x Insp. flow
• Mà Pres = Ppeak – Pplateau
• Nên Ppeak – Pplateau = Resistance x Insp. flow

Do đó:




Resistance ↑ trong VC
Pressure

Resistance
• Cơng thức tính resistance:



30

25
20

20
Compliance pressure

5

• Kháng lực đường thở tăng  Pres tăng:

Resistance pressure ↑

Resistance pressure

Compliance pressure 

5

Volume

R=

R=

Flow

•  khoảng cách giữa Ppeak và Pplateau sẽ dãn rộng

Tăng resistance

Nguyên nhân gây tăng Resistance
• Bệnh lý:
• Bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD)
• Hen suyễn
• Viêm tiểu phế quản
• Hội chứng hít phân xu
• Cơ học:
• Nghẹt đàm: trong khí phế quản

• Nước đọng trong dây máy thở
• BN cắn ống NKQ
• Ống NKQ bị gập (bên ngồi hoặc trong hầu họng)

04 Đo compliance, resistance

3


Tài liệu huấn luyện máy thở

Compliance pressure

Compliance

• Compliance pressure (Pcomp): là sự chênh lệch áp lực

• Compliance là đại lượng đo độ giãn nở của hệ hô hấp,

giữa điểm C và điểm B: Pcomp = PC – PB
• Thường khó xác định điểm B. Thay vào đó, dùng sự
chênh lệch giữa E và F tương đương:
Pcomp = PC – PB = PE - PF

gồm 2 thành phần:
• Compliance phổi
• Compliance thành ngực
• Khó thể phân biệt từng thành phần trên thực tế (đo
áp lực màng phổi = cách đo áp lực thực quản)
• Cơng thức:

Compliance = thay đổi thể tích : thay đổi áp lực

C=

tidal volume

• Compliance phụ thuộc:
• Thể tích phổi và độ cứng (stiffness) của phổi

Crs =alveolar pressure – atmospheric pressure

• Độ cứng của thành ngực và ổ bụng

1
Clung

+C

1

thoracic

Và:

1
1
1


Ctotal Cvent .circuit Cres.system

Compliance động
VT
Ppeak - PEEPtotal

Ppeak: peak airway pressure
PEEPtotal = PEEP cài + auto-PEEP
Ví dụ: VT = 600 ml, Ppeak = 35, PEEP = 5
 Cdyn = 20 ml/cmH2O
• Cdyn khơng chính xác vì Ppeak có 2 phần resistance
pressure (Pres) và compliance pressure (Pcomp) chưa
được tách ra.

04 Đo compliance, resistance

tidal volume
pleural pressure – atmospheric pressure

Cchest wall =

Resp. system compliance = 100 ml/cmH2O
Lung compliance = 200 ml/cmH2O
Thoracic compliance = 200 ml/cmH2O

Compliance tĩnh

• Compliance động (dynamic compliance):

Cdyn =

tidal volume

Clung =alveolar pressure – pleural pressure

• Cách tính compliance tổng:

=

P

Các loại compliance

Compliance

1
Cres. system

V

• Compliance tĩnh (static compliance):

tidal volume
Pplateau – PEEPtotal
• Cstat phản ánh compliance tốt hơn Cdyn
• Muốn kết quả đo compliance tốt cần:
• Loại trừ tác động của resistance: đo lúc lưu lượng =
zero (ấn nút insp. pause) để xác định Pplateau
• Loại trừ tác động trigger của BN: thuốc an thần
• Đo Pplateau chỉ thực hiện được ở VCV.
• Ngược lại ở PCV thì Ppeak = Pplateau

Cstat =

4


Tài liệu huấn luyện máy thở

Pressure

Compliance ↓ trong VC

Giảm compliance

30

25

Resistance pressure 

Resistance pressure

25

20

Compliance pressure ↑

Compliance pressure

5

Flow

Volume

5

Nguyên nhân giảm Compliance
 compliance thành ngực
• Tràn dịch màng phổi

 compliance phổi
• Viêm phổi

Hằng số thời gian (time constant)
• Là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi thể tích phổi

(đầy hoặc trống) thụ động theo thời gian.

• Tràn khí màng phổi

• Phù phổi cấp

• Về cơng thức:

• Phù nề thành ngực

• ARDS

Time constant = Resistance x Compliance
(giây)
(ml/cmH2O) (cmH2O/ml/giây)
Ký hiệu là  (tau)
• Khoảng 95% thể tích khí cung cấp vào đến phế nang
trong 1 khoảng thời gian 3 time constant

• Dị tật lồng ngực – cột

sống (gù vẹo)
• Chướng bụng
• Lọc màng bụng
• Béo phì

• Ngạt nước
• Bệnh màng trong
• Xẹp phổi
• Xơ hóa phổi

Time constant thì hít vào và thở ra

Time constant
• Time constant riêng cho thì hít vào và thở ra:

I (time constant hít vào) = Ri x C
E (time constant thở ra) = Re x C
• Bệnh lý tăng R (C bình thường):  tăng
• Thời gian thở ra cần kéo dài hơn
• Giảm tần số (tăng cả TI và TE)
• Hoặc thay đổi I:E (tăng TE)

• Bệnh lý giảm C (R bình thường):  giảm
• Có thể tăng tần số vì TI và TE đều ngắn lại

04 Đo compliance, resistance

5


Tài liệu huấn luyện máy thở

Time constant
• Nhìn biểu đồ dạng sóng nào để thấy time

constant: lưu ý  biểu hiện sự di chuyển khí thụ
động
• Biểu đồ lưu lượng: nhìn sự di chuyển khí
• Thì thở ra: là thì thụ động, cả 2 mode VCV và
PCV  phần biểu đồ dưới trục hồnh
• Thì hít vào: khơng thể hiện ở VCV (vì VCV
kiểm sốt lưu lượng). Chỉ có giá trị trong PCV

R  hoặc C  theo mode thở

CÁC BIỂU HIỆN CỦA THAY ĐỔI
RESISTANCE VÀ COMPLIANCE
(ĐỊNH TÍNH)

Tăng R và giảm C
• Mode VCV:

Tăng Ppeak

• Biểu đồ flow và volume đã bị kiểm sốt
• Biểu đồ pressure: Tăng peak pressure là biểu hiện
Giảm VT

chung của cả R và C
• Khi không cài pause hoặc không đo Pplateau: không

thể phân biệt được đâu là R, đâu là C
• Có cài pause: xuất hiện Pplateau.

• Nếu tăng Pres = Peak - Plateau: R tăng
• Nếu tăng Pcomp = Plateau – PEEP: C giảm
Volume Control

Tăng R và giảm C trong VCV

Pressure Control

Thực tế lâm sàng
• Muốn biết sự thay đổi Pres và Pcomp: cần ghi nhận trị

số ban đầu (lúc mới gắn BN vào máy thở) và trị số lúc
cần chẩn đốn.
• Ít khi ghi nhận trong bệnh án
• Chủ yếu nhìn quen mắt
• Lưu ý scale khác nhau

04 Đo compliance, resistance

6


Tài liệu huấn luyện máy thở

Giảm compliance

Tăng R và giảm C trong PCV
• Mode PCV:

FLOW

• Biểu đồ pressure đã bị kiểm sốt

Ti giảm

Ti ban đầu

• Biểu đồ volume: giảm tidal volume là biểu hiện

chung của cả R và C
• Chỉ cịn cách nhìn biểu đồ lưu lượng: để phân biệt

được đâu là R, đâu là C
• Chú ý thời gian Ti thật sự (hay time constant).

• Nếu tăng Ti thật sự ( dài): R tăng
• Nếu giảm Ti thật sự ( ngắn): C giảm
Ti thật sự trên biểu đồ lưu lượng hít vào: Ti ngắn lại,

sóng lưu lượng bị hẹp, có 1 đoạn “pause”

Tăng resistance

So sánh  C và  R trong PC

FLOW
Ti ban đầu

Ti kéo dài

So sánh
Thời gian Ti thật sự so với Ti cài đặt
Ti thật sự trên biểu đồ lưu lượng hít vào: Ti kéo dài,
sóng lưu lượng bị cắt cụt, vẫn trên trục hoành

Sự thay đổi của compliance phổi
trên P-V loop
B

VT
LITERS

Nghiêng xuống (C):
Độ giãn nở giảm

C

Ti thật sự = 3-5 lần
=RxC

 gọi là time constant

R

Sự thay đổi của compliance phổi
trên P-V loop ở mode VCV
A

0.
6

C

0.4

Đứng lên (B):
Độ giãn nở tăng
Paw
cmH2O

-60

40

20

0.2

0

20

40

60

Lưu ý scale của các trục

04 Đo compliance, resistance

7


Tài liệu huấn luyện máy thở

Nhìn biểu đồ pressure-time
trong mode VCV với ‘decelerating ramp’ flow

Sự thay đổi của compliance phổi
trên P-V loop ở mode PCV

Áp lực tăng nhanh và nhọn ngay
khi bắt đầu cho thấy tăng R. Áp
lực đường thở giảm xuống phía
sau phản ánh áp lực bình ngun

40 cmH20

R
time

60 cmH20

Compliance giảm, áp lực tăng cho
đến cuối của lưu lượng. Áp lực
đỉnh và áp lực bình nguyên cao.

C
time

Khi R và C bình thường, ban đầu
áp lực tăng (kháng lực của NKQ)
sau đó chuyển sang dạng dẹt và
cung cấp thể tích VT cho phổi.

20 cmH20

R&C
time

Ngun tắc đo
• Compliance có thể được tính tốn với mọi nhịp thở

ĐO RESISTANCE VÀ
COMPLIANCE

bắt buộc.
• Resistance chỉ có thể đo được bằng nhịp thở bắt buộc

thể tích với dạng lưu lượng vng

Cách đo

Điều kiện bệnh nhân trước khi đo

• Sử dụng một nhịp thở thể tích với dạng lưu lượng

vng và thời gian plateau thích hợp.

• NKQ bơm bóng chèn (nếu có)
• Hút sạch đàm nhớt
• Bệnh nhân nằm yên ( dùng thuốc an thần)

PLOT SETUP

PCIRC
cmH2O

INSP

.
V
L
min

EXP

UNFREEZE

• Chuyển sang mode thở VCV, dạng sóng lưu lượng

40
3
0
2
0
1
0
010
20 0
8
6
0
4
0
2
0
00
20
40
60
-80

vng (nếu BN đang thở mode khác) với VT, PEEP,
FiO2 như củ
2

4

04 Đo compliance, resistance

6

8

10

12s

8


Tài liệu huấn luyện máy thở

Cách đo trên máy 840

Chế độ thở máy BN đang thở

• Bấm INSP PAUSE
• Máy tự động tìm thời điểm chấm dứt kỳ hít vào,

đóng van hít vào + van thở ra, và áp lực được cân
bằng giữa Paiway = Palveolar = Pplateau.
• Thì pause sẽ kéo dài cho đến khi đạt được giá trị ổn
định hoặc 2 giây (tùy theo cái nào xảy ra trước)
• Đồ thị sẽ “freeze” và các giá trị C, R và Pplateau được
hiển thị
• Để kéo dài thời gian tạm dừng > 2 giây, bấm và giữ
phím INSP PAUSE trong suốt quá trình đo.

Chọn VC, square flow, Tp = 0,4 sec, VT = VT cũ, các thông
số khác không đổi

BN đã chuyển sang thở VC

Ấn insp hold và đọc trị số R, C và Pplat

Chuyển lại mode thở cũ

04 Đo compliance, resistance

9


Tài liệu huấn luyện máy thở

Ở mode thở ban đầu, nhưng màn hình vẫn
cịn lưu kết quả đo R, C

Đo plateau pressure để tính R/C trên
máy servo i
Plateau pressure
(ấn nút insp.hold)

Tính tốn resistance

Tính tốn compliance
VTE

Compliance =

500
15-5
VTE 500 cc

PIP - Plateau
Peak Flow

Resistance =

Plateau - PEEP
= 50 ml/cmH2 O

20 - 15
1 L/sec

Resistance =
VTE 500 cc

Peak Flow = 60 L/min

= 5 cmH2O/L/sec

Peak Flow = 60 L/min
PIP 20 cm

Plateau Pressure 15 cm

Plateau Pressure 15 cm

PEEP 5 cm

Thời gian bình ngun tốt nhất

Để có kết quả chính xác
• Khơng có hở khí
• Độ giãn nở phải được trừ đi độ giãn nở của ống thở,

đặc biệt là ở trẻ em.
• Tính tốn thủ cơng thường khơng cho kết quả chính

xác.

04 Đo compliance, resistance

10


Tài liệu huấn luyện máy thở

Các nguyên nhân gây tính tốn khơng
chính xác

Để có kết quả chính xác
• Bệnh nhân nằm yên trong quá trình đo áp lực đỉnh

(Peak) và bình ngun (Plateau) (± an thần).
• Áp lực bình ngun khơng cản trở thở ra và khơng tạo

auto-PEEP.

• Áp lực đỉnh, áp lực cao ngun hay PEEP khơng chính

xác sẽ làm sai kết quả.
• Nhiều khi những giá trị khơng chính xác lại khơng thể

phát hiện được

• Thời gian cao nguyên không quá ngắn hay quá dài.

Cố gắng thở của BN trong quá trình đo
Áp lực bình nguyên

Thời gian bình nguyên quá ngắn
VTE 500 cc

Cố gắng thở

Plateau Pressure hiển thị 20 cm
Plateau Pressure thực 15 cm

P

PEEP 5 cm

P
T
500
20-5

T

500
15 - 5

= 33 ml / cmH20

Kết quả làm độ giãn nở bị sai (thấp hơn thực tế)

Plateau Pressure = ??

Thời gian thở ra khơng đủ
(Auto-PEEP)

Hở khí và/hoặc thời gian bình ngun q dài

VTE 500 cc

VTE 500 cc

Plateau = 20

P

Lung PEEP = 10

Plateau thực 15 cm

P

Plateau hiển thị 10 cm
PEEP 5 cm

PEEP = 5

T

T
500
20-10

= 50 ml / cmH20

500
20 - 5

= 33 ml / cmH20

Kết quả độ giãn nở sai (thấp hơn thực tế)

04 Đo compliance, resistance

= 50 ml / cmH20

500
15-5

= 50 ml / cmH20

500

10 - 5

= 100 ml / cmH20

Kết quả độ giãn nở sai (cao hơn thực tế)

11


Tài liệu huấn luyện máy thở

Thơng báo lỗi
• Khi giá trị Peak, Plateau hoặc PEEP bị nghi ngờ - Giá trị

C và R đo được sẽ hiển thị trong ngoặc đơn:

Ví dụ: (30 ml / cmH2O)
• C hoặc R nhấp nháy: giá trị vượt ngồi range
• (****) : có ít nhất một giá trị của các tham số sử dụng

trong tính tốn khơng tin tưởng được.
• R ---- Sức cản không đo được do nhịp thở không phải
là “VC với dạng lưu lượng vng”

Thơng báo lỗi và cách khắc phục
• Thơng báo hiển thị: No Plateau
• Ý nghĩa
• Áp lực plateau không “phẳng”, áp lực phổi và đường

ống không cân bằng, hoặc áp lực nghỉ quá nhiễu.

• Kết quả R và C bị nghi ngờ
• Khắc phục
• Nếu áp lực plateau liên tục giảm: kiểm tra hở khí
• Nếu áp lực plateau khơng ổn định: kiểm tra xem có

nước trong đoạn võng của ống thở? Hoặc ống thở đung
đưa quá mạnh.
• Khun BN thư giãn trong q trình plateau  thuốc an
thần.

Thơng báo lỗi và cách khắc phục
• Thơng báo hiển thị: Incomplete Exhalation
• Ý nghĩa

• Bệnh nhân chưa thở ra hết
• Làm giá trị của PEEP và Peak flow thở ra bị

nghi ngờ.
• Khắc phục

• Kiểm tra khoảng thời gian thở ra khơng đủ
• Giảm tần số thở nếu được

04 Đo compliance, resistance

12