心肺交互作用的心血管系统模型及仿真研究

在多元非线性心血管系统模型的基础上扩展了反映心肺交互作用的数学模型 ,就呼吸运动对心血管系统的影响进行了仿真研究。为了验证模型的有效性 ,首先对比了模型仿真结果与文献中给出的检测结果 ,所选取的指标为心率 /收缩压变异信号中与呼吸相关的高频功率 (HF ,0 .15～ 0 .4 0Hz)。模型仿真结果与临床检测结果基本一致 ,表明该模型能够正确反映出呼吸运动对心血管系统的影响。进一步就压力感受器和心肺感受器反馈调节能力的变化对心率变异性的影响进行了仿真研究 。

心肺交互作用的血液动力学效应的数字仿真

本文采用数字仿真的方法对于呼吸运动过程中心肺的交互作用及其血液动力学效应进行了初步的探讨。首先对于常态自主呼吸进行了模拟，然后分析了呼吸深度和频率对心血管系统参量的作用，最后根据临床需要，对于阶梯式呼吸的血液动力学效应以及呼吸时相与心搏时相的关系进行了一系列的数字仿真实验。该研究结果表明，呼吸对血液动力学是有影响的，这种影响与呼吸深度和频率有关，同时也与呼吸模式有关。若采用阶梯式呼吸，则与常态呼吸相比，可产生显著的血液动力学效应，这种效应可应用于发展心肺康复性医疗方法。

机械通气时的心肺交互作用及其评估手段研究进展

心脏和肺同属于胸腔内脏器,不仅在解剖上相互关联,在生理功能上也存在相互作用。机械通气通过呼吸机对上气道施加正压,从而对呼吸系统及心血管系统产生不同的影响,进一步影响到血流动力学等诸多方面。评估机械通气对血流动力学等方面的影响对指导重症患者的治疗至关重要,目前常见且有效的评估手段包括动脉脉压变异度、每搏量变异度、下腔静脉呼吸变异度、上腔静脉呼吸变异度、颈内静脉呼吸变异度、呼气末屏气试验等指标。

心肺交互作用的研究进展

心和肺不仅仅是解剖上相互连续，在生理功能上也有交互作用，且关系复杂。了解心肺的交互关系对治疗危重患者尤为关键，特别是需要机械通气或存在潜在心肺疾病的患者。本文主要从机械通气对呼吸系统、循环系统的影响，循环系统对呼吸的影响以及心肺交互的指标及影响因素4个方面进行阐述，为进一步研究心肺交互作用的相关研究提供依据。

利用电阻抗断层成像监测先天性心脏病患者围术期的心肺交互作用

电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)是一种新兴的断层成像技术,其基于不同组织的导电特性不同,根据身体表面电极的测量结果推算体内组织的阻抗,生成电极所在平面对应的断层影像。医学电阻抗成像技术,最早在1976年由Swanson提出。1984年,Barber和Brown将等电位反投影算法引入EIT图像重建中,以实现断层成像。虽然CT和MRI有着更高的空间分辨率,但胸部EIT能够在床旁呈现肺容积变化、通气分布以及血流灌注的动态,并有实时、无创及无辐射的优点,是其他成像手段尚不具备的。

心肺交互作用综合测试系统

为研究呼吸与心血管系统参量间的关系及其调节作用,研发了心肺交互作用综合测试系统。系统由生理参数检测单元、数据采集和医用电气隔离单元、上位机软件控制单元三部分组成,可在不同的数据采集协议下同步采集呼吸流量、胸腹呼吸、心电、脉搏、心音、皮温、肌电等多道生理参数,研究不同呼吸模式下的短时心血管变异性。试验结果表明,该系统能够准确描记调息过程中的胸腹呼吸运动,采用直流耦合模式的呼吸感应体积描记技术能够在低频节律性呼吸过程中准确记录呼吸运动曲线,而且校准后能够实现不佩戴口鼻面罩情况下的潮气量测量,从而最大限度地降低受试者身心负荷;呼吸引导模块能够根据需要产生音/视频的呼吸运动引导信号,引导受试者进行渐进性低频节律性呼吸;多例健康志愿者试验表明,该系统能够有效引导调息运动,并同步采集引导呼吸过程中的各类生理参数。信号处理技术能够实现无创潮气量校准、QRS波检测、RR间期提取、呼吸性窦性心律不齐(RSA)计算、脉搏波传导时间(PWTT)计算等功能,初步的试验数据分析表明,在渐进性低频节律性呼吸过程中,呼吸运动对RR间期、RSA、PWTT等心血管参数起到越来越强的调制作用。

基于心肺交互机制的监测技术对感染性休克患者容量反应性预测价值

目的探讨PEEP抬高试验、呼气末屏气试验等基于心肺交互机制的监测技术对感染性休克患者容量反应性的预测价值。方法前瞻性纳入2016年1月至2017年6月江苏省南通市第一人民医院重症医学科(ICU)收治的感染性休克机械通气患者45例,监测患者心率(HR)、收缩压(SBP)、平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)、心脏指数(CI)、每搏变异度(SVV)和脉压变异度(PPV)等血流动力学指标。序贯进行PEEP抬高试验、呼气末屏气试验及容量负荷试验,以容量负荷试验后CI增加≥15%将全组病例分为容量反应阳性组和容量反应阴性组,绘制受试者工作曲线(ROC曲线)评价上述指标预测容量反应性的价值,采用Youden指数法取最佳截断值,计算灵敏度和特异度。结果45例患者中,容量反应阳性组24例,阴性组21例。两组患者基本临床资料比较差异无统计学意义。两组患者PEEP抬高试验后CVP均升高(P<0.05),SBP、CI均降低(P<0.05),其中容量反应阳性组患者ΔSBP和ΔCI幅度显著大于阴性组(P<0.05)。两组患者呼气末屏气试验后CVP均降低(P<0.05),SBP、MAP及CI均升高(P<0.05),其中容量反应阳性组患者ΔMAP和ΔCI显著高于阴性组(P<0.05)。容量反应阳性组患者SVV、PPV显著高于阴性组(P<0.05)。PEEP抬高试验ΔSBP、ΔCI预测容量反应性ROC曲线下面积(AUC)分别为0.737(95%CI:0.581~0.893)和0.803(95%CI:0.660~0.946)。呼气末屏气试验ΔMAP、ΔCI预测容量反应性的AUC分别为0.763(95%CI:0.617~0.908)和0.808(95%CI:0.673~0.942),均高于或与SVV、PPV相当。PEEP抬高试验取ΔCI=12%、ΔSBP=9.5%为截断值,敏感度及特异度分别为70.8%和95.2%、75%和71.4%;呼气末屏气试验取ΔCI=8.5%、ΔMAP=5.5%为截断值,敏感度及特异度分别为79.2%和76.2%、75%和76.2%。结论PEEP抬高试验ΔSBP、ΔCI,呼气末屏气试验ΔMAP、ΔCI可用于预测感染性休克患者容量反应性。

机械通气时心肺交互作用

机械通气不仅在呼吸系统疾病治疗中发挥重要作用,在循环系统疾病治疗中也起重要作用,其中心肺交互作用在机械通气过程中尤为重要。本文就机械通气时的心肺交互作用研究进展作一综述。

基于"心肺交互"的无创循环监测指标评估容量反应性研究进展

基于"心肺交互"的动态血流动力学指标是目前指导液体复苏的金标准,但这些指标的监测往往通过有创方法且操作较复杂。近年来,随着每搏连续无创血压监测系统(continuous non-invasive arterial pressure,CNAP)、血流动力学监测系统和超声测量血流动力学指标等无创手段在临床的出现,这些指标在容量治疗中的应用开辟了新的前景。文章描述了CNAP和超声测量的基于"心肺交互"的动态血流动力学指标及其评估患者容量反应性的临床应用。两种手段在临床上的应用存在一定的争议。CNAP评估患者容量反应性是临床液体治疗的新趋势,但其应用条件有限,故目前不提倡完全采用无创的方法来指导液体治疗。但是,其可以作为有创监测的补充,帮助临床医师进行正确的液体管理,减少不良事件的发生。

关于床旁监测心肺交互作用的研究进展

我们一直在寻找简单、可靠、敏感、快速的指标，如脉压差变异和每搏量变异等，作为预测机械通气患者的液体反应性的指标，以准确、有效评价心肺交互作用。然而其临床实用性受到多种因素的制约，且目前尚无确切定论，此文以生理学知识为基础对各个指标及其影响因素等进行阐述，旨在提高大家对心肺功能评价的准确性。

肺保护性通气患者容量反应性评估的研究进展

传统静态指标不能准确评估机械通气患者的容量反应性。目前,基于心-肺交互机制的动态指标如脉压变异度(PPV)和每搏量变异度(SVV)等是预测机械通气患者容量反应性的金标准,但上述指标容易受潮气量影响,不能准确预测肺保护性通气(潮气量<8 ml/kg)患者的容量反应性。近年来,随着对心-肺交互机制的深入研究以及重症超声技术的飞速发展,血流动力学试验联合动态指标有望为评估肺保护性通气患者的容量反应性开辟新的前景。全文主要就心-肺交互机制的血流动力学研究以及心脏超声技术评估肺保护性通气患者容量反应性的最新进展作一综述,以期为临床医师评估此类患者的容量反应性提供参考。

呼气末阻断试验对感染性休克机械通气患者容量反应性预测价值的临床研究

目的：探讨呼气末阻断试验（ EEO）预测感染性休克机械通气患者容量反应性并指导其容量复苏的临床价值及可行性。方法将南京医科大学附属无锡市人民医院重症医学科2013－06－01～2014－05－31收治的41例感染性休克患者纳入本研究。首先进行EEO以及被动抬腿试验（ PLR），然后进行容量负荷试验（ VE）（生理盐水250 mL于10 min内静脉滴注），采用脉搏指示连续心排血量（ PiCCO）持续监测EEO、PLR以及VE前后中心静脉压（ CVP）、平均动脉压（MAP）、脉压（PP）、心脏指数（CI）等血流动力学指标的变化。以VE后CI增加值（ΔCI）≥15％定义为对VE有反应性。评价EEO前后CI的变化（ EEO－ΔCI）、PP的变化（ EEO－ΔPP）预测容量反应性的价值。结果对VE有反应性共25例，无反应性共16例，对VE有反应性的患者EEO后CI较EEO前显著增加（P＜0．05），EEO后PP较EEO前显著增加（P＜0．05），而对VE无反应性患者EEO前后CI和PP无显著变化。 EEO－ΔCI与VE导致的CI变化（ VE－ΔCI）呈正相关（r2＝0．914，P＜0．001）；EEO－ΔPP与VE导致的CI变化（VE－ΔCI）呈正相关（r2＝0．75，P＜0．001）；以EEO－ΔCI≥4％预测VE－ΔCI≥15％的曲线下面积（AUC）为0．916（95％CI 0．786～0．979），具有92％敏感度和88％特异度。以EEO－ΔPP≥4％预测VE－ΔCI≥15％的AUC为0．816（95％CI 0．664～0．919），具有88％敏感度和81％特异度。 PLR导致的CI变化（PLR－ΔCI）≥10％预测VE－ΔCI≥15％的AUC为0．964（95％CI 0．780～1．000），具有100％敏感度和86％特异度。结论 EEO后CI和PP的变化可用于评估感染性休克机械通气患者的容量反应性，EEO可作为评估容量反应性的可靠方法。

容量状态及容量反应性评估指标、技术的研究进展

评估患者容量状态和容量反应性是围术期及危重症容量管理的关键。目前对容量状态和容量反应性的评估尚无统一标准,传统的体格检查、实验室指标、压力性或容积性静态指标、葡萄糖初始分布容积、生物阻抗分析技术等对容量状态及容量反应性的评估价值有限,基于心肺交互作用原理的脉搏波形轮廓分析技术、腔静脉直径变异指数、潮气量负荷试验以及连续心输出量监测等动态指标评估容量状态及容量反应性的可靠性优于静态指标,但也有一定局限性。

无创评估容量反应性的临床应用进展

容量评估与干预是围术期患者安全管理的一项重要因素,可以影响患者最终转归。无创评估容量反应性具有简便、快速、创伤小、患者更易配合等特点,是进行个体化液体治疗的基础,近些年临床应用广泛。本文从基于心肺交互作用的评估指标、基于容量负荷的评估方法两方面对常用的无创评估容量反应性的方法进行阐述,为临床应用提供参考。

2006呼吸支持技术高级研修班（第六届）

首都医科大学附属北京朝阳医院一北京呼吸疾病研究所将于2006年10月13日一10月22日在北京举办国家级继续教育项目”2006呼吸支持技术高级研修班（第六届）”，项目负责人为王辰教授。研修班以”实用技术与最新进展相结合”为宗旨，邀请本领域的知名专家（王辰、刘大为、席修民、陈荣昌、俞森洋、邱海波、杜斌、陈惠德等）对呼吸支持技术和呼吸危重症领域的实用技术和新进展进行讲座，主要内容包括：呼吸衰竭、心肺交互作用、呼吸力学、呼吸肌疲劳、机械通气模式、无创通气、困难撤机、人工气道的建立与管理、非常规通气技术、MODS、严重感染、ICU建设与管理等。此外，研修班将就大家感兴趣的热点问题进行专题研讨和病例分析，如通气模式，无创通气，撤机，ARDS，免疫抑制病人的机械通气等。

吸气努力对液体反应性的影响:健康青年人预测模型

目的分析健康青年人吸气量与肱动脉峰流速变异度的相关性,探讨吸气努力对液体反应性的影响。方法本研究为横断面研究,采用便利抽样方法,对2021年11月至2022年3月在哈励逊国际和平医院工作或学习的健康青年受试者进行筛查。利用便携式肺功能仪测量受试者平静呼吸、中等力量呼吸和深呼吸3种状态下的吸气量Vt1、Vt2、Vt3,用于评估吸气努力程度;同时超声多普勒测量肱动脉峰流速变异度(ΔV_(峰值)),用于判断液体反应性。比较3种呼吸状态下的ΔV_(峰值)差异,对吸气量和ΔV_(峰值)进行相关性分析,绘制受试者工作特征曲线,并根据曲线下面积预测吸气努力诱发出现液体反应性的敏感度和特异度。结果67名受试者完成全部筛查,其中医学生67.16%(45/67)、医务人员17.91%(12/67)、护理员14.94%(10/67)。年龄(29.24±7.77)岁,按性别分为男性组21名,女性组46名。男女2组年龄差异无统计学意义(t=0.47,P=0.638)。男性组身高、实际体质量、体质量指数和理想体质量均高于女性(t值分别为9.64、7.03、2.86、13.71,均P<0.05)。男性组Vt1、Vt2、Vt3对应的ΔV_(峰值)分别为(9.17±3.04)%、(14.80±8.17)%、(30.10±16.05)%,差异有统计学意义(F=22.17,P<0.001)。女性组Vt1、Vt2、Vt3对应的ΔV_(峰值)分别为(9.89±3.51)%、(16.39±9.16)%和(31.06±13.35)%,差异有统计学意义(F=59.13,P<0.001)。2组Vt1-ΔV_(峰值)、Vt2-ΔV_(峰值)和Vt3-ΔV_(峰值)差异均无统计学意义(t值分别为0.81、0.68、0.25,均P>0.05)。吸气量与ΔV_(峰值)呈明显正相关(r=0.63,95%CI=0.54~0.71,P<0.001);二者之间线性回归方程为ΔV_(峰值)=5.36+0.57×吸气量[ml/kg(理想体质量)]。以ΔV_(峰值)=10%为液体反应性判断标准,预测吸气努力诱发液体反应性的AUC为0.77(95%CI:0.71~0.83,P<0.001),吸气量最佳阈值为17.49 ml/kg(理想体质量),敏感度为69.72%,特异度为76.27%。以ΔV_(峰值)=15%为液体反应性判断标准,预测出现液体反应性的AUC为0.87(95%CI:0.81~0.91,P<0.001),吸气量最佳阈值为25.43 ml/kg(理想体质量),敏感度为77.78%,特异度为84.68%。结论健康青年人吸气努力程度与肱动脉峰流速变异度明显正相关,且强烈自主呼吸会诱发出现液体反应性。

渐进性引导呼吸下的脉搏波传导时间变异性分析

研究渐进性引导呼吸对脉搏波传导时间(PTT)的影响。对22名健康成年人采集引导呼吸率依次为14.0次/min—12.5次/min—11.0次/min—9.5次/min—8.0次/min—7.0次/min这一过程的同步心电、呼吸以及桡动脉体表脉搏波信号,通过心电R波顶点到桡动脉脉搏波的二阶微分极值点的时间间隔计算PTT,观察每个引导呼吸率下的PTT幅度变异性以及PTT基线变化情况。经验模式分解(EMD)被用于PTT信号处理,以有效提取PTT中与呼吸相关的幅度振荡成分以及与基础血压相关的PTT基线成分。计算结果显示:所有受试者的PTT幅度变异性随呼吸率的逐渐降低均呈现增大的变化趋势;渐进性引导呼吸过程中大部分受试者(14人)表现出PTT基线上升的现象。实验结果表明:在渐进性引导呼吸过程中,呼吸运动对PTT幅度的调制作用逐渐增强;同时渐进性引导呼吸能产生PTT基线上升的累积效果。由于PTT与血压变化呈负相关关系,因此PTT基线上升表征了系统血压的下降。该研究表明渐进性引导呼吸通过心血管反射可以起到降低系统血压的作用。发展能够有效表征引导呼吸有效性的特异性指标并将呼吸调节技术用于原发性高血压患者,是后续工作中亟需开展的研究内容。

腹腔高压下每搏输出量变异度对脓毒症患者容量反应预测

每博输出量变异度（stroke volume variation，svv）及脉压差变异率（pulse pressure variation，PPV）作为容量反应的预测指标广泛运用于感染性休克及低血容量性休克患者中，其以心肺交互作用作为基本原理，以循环系统受呼吸运动影响的程度来衡量循环系统对液体治疗的敏感性及其前负荷状态。

第六届呼吸支持技术高级研修班（2006）

首都医科大学附属北京朝阳医院一北京呼吸疾病研究所将于2006年10月13日～10月22日在北京举办国家级继续教育项目“第六届呼吸支持技术高级研修班（2006）”，项目负责人为王辰教授。研修班以“实用技术与最新进展相结合”为宗旨，邀请本领域的知名专家（王辰、刘大为、席修民、陈荣昌、俞森洋、邱海波、杜斌、陈惠德等）对呼吸支持技术和呼吸危重症领域的实用技术和新进展进行讲座，主要内容包括：呼吸衰竭、心肺交互作用、呼吸力学、呼吸肌疲劳、机械通气模式、无创通气、困难撤机、人工气道的建立与管理、非常规通气技术、MODS、严重感染、ICU建设与管理等。此外，研修班将就大家感兴趣的热点问题进行专题研讨和病例分析，如通气模式，无创通气，撤机，ARDS，免疫抑制病人的机械通气等。