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1 前言
呼吸治療乃是醫療專業團隊的一員,協助執行與呼吸系統相關之治療。其團隊包括三組成員:顧問醫師(例:胸腔科專科醫師,部份小兒科、外科及麻醉科專科醫師)、呼吸治療師(執行開立的呼吸治療處置)及消毒室技術員。
常見的呼吸治療處置,包括下列幾項:
(1) 氧氣治療
(2) 呼吸器照護
(3) 呼吸監測
(4) 藥物吸入治療
(5) 呼吸分泌物處置
(6) 肺部擴張治療
(7) 呼吸復原及呼吸運動
(8) 手術前後呼吸教導
以上各項治療,皆是在醫囑之下,由呼吸治療師來執行。而當醫囑與一般常規處置有所意見不同時,則由顧問醫師出面協調討論,以決定何種治療對病人最為有益。以下將分別討論上述各項治療,重點將放在平常最常見的氧氣治療及呼吸器照護。
 
2 氧氣治療
 
2-1 Goal of Oxygen Therapy
 
氧氣治療的目的,不外乎下列四種情形:
(1) Correct hypoxemia or suspected tissue hypoxia:此乃呼吸治療最常見的目的。
(2) Decrease work of breathing:在沒有低血氧的情況下,為了降低病人呼吸時的作工,也可考慮給予氧氣。
(3) Decrease the symptoms associated wth chronic hypoxemia:例如在COPD的病人,為減少Cor pulmonale的發生或慢性低血氧所造成的併發症時,可給予病人氧氣治療。
(4) Prevent or minimizes the increased cardiopulmonary work load:例如在AMI時,病人不見得有hypoxemia,但我們為了降低cardiac work load,可考慮給予病人氧氣治療。
 
2-2 Indications
 
在臨床上,符合下列情況的病人,可給予氧氣治療。
(1) 在room air時,PaO2< 60 mmHg或SaO2<90%。
(2) Pa O2或SaO2小於臨床上我們所預期的level。
(3) 在新生兒時,Pa O2<50 mmHg或SaO2<88%。
 
2-3 Four Types of Hypoxia
 
Hypoxemia乃指動脈血氧降低,而hypoxia則指組織缺氧,其原因有下列四種 
1. Hypoxemic hypoxia:其原因有下列五種
(1) Lowered FiO2 or PiO2
(2) Hypoventilation
(3) V/Q mismatch: e.g. pneumonia (ventilation減少而perfusion不變)或COPD (發燒時perfusion大量增加,而ventilation增加有限)
(4) Diffusion defect: e.g. ARDS
(5) Shunt: 包括intrapulmonary或extrapulmonary
2. Anemic hypoxia:常見原因有下列四種,治療時不僅給予氧氣治療,還須correct underlying disease。
(1) Decreased hemoglobin level:give RBCs。
(2) CO poisoning:use 100% O2。
(3) Excessive blood loss:give blood。
(4) Methemoglobin:results from toxic drug reaction。
3. Circulatory hypoxia: 治療時在correct underlying disease之前,給予氧氣治療,可延緩組織缺氧。常見原因如下:
(1) Decreased heart rate
(2) Decreased cardiac output
(3) Shock
(4) Emboli
4. Histotoxic hypoxia:例如cyanide poisoning及alcohol poisoning。
 
2-4 Clinical Conditions Commonly Warranting Oxygen Therapy
 
除了病人本身有hypoxemia或tissue hypoxia我們需給予氧氣外,臨床上在某些情況之下,縱使病人沒有hypoxemia或tissue hypoxia,我們仍考慮給予氧氣治療,這包括:
(1) Acute myocardial infarction
(2) Cardiogenic pulmonary edema
(3) Cor pulmonale
(4) CO intoxication
(5) Perioperative state
(6) Obstructive airway disease during acute exacerbation: eg asthma, COPD, bronchiectasis, cystic fibrosis
(7) Interstitial pulmonary fibrosis
(8) ARDS
 
2-5 Complications of Oxygen Therapy
 
(1) Respiratory depression:正常人的respiratory drive乃是靠hypercapnia,但對於COPD的病人而言,其respiratory drive乃是靠hypoxemia。若給予這類病人太多O2,將導致respiratory regression,若給予之O2太少,將造成hypoxia。因此一般都maintain病人的PaO2 around 60 mmHg。
(2) Absorption atelectasis:給予病人的氧氣濃度若太高,會導致肺部內氮氣的wash out及surfactant的製造減少,而造成atelectasis。故一般FiO2都會keep在0.5 ~ 0.6以下。
(3) Retrolental fibroplasia (ROP):乃因新生兒血中過高的PaO2所造成。故一般maintain新生兒的PaO2在100 mmHg以下(normal為50 ~ 70 mmHg)。
(4) Reduced mucociliary activity:將造成infection的機會增加。
(5) Oxygen toxicity:過高的FiO2會造成oxygen free radicals的產生,導致lung toxicity,甚至ARDS,故FiO2應儘量keep在0.5 ~ 0.6以下。
(6) Increased fire hazard。
(7) Microbial contamination from humidifier or nebulizer system。
 
2-6 Classification of Oxygen Equipment
 
氧氣治療的設備,大致分為二類:Low flow or variable-performance equipment及high-flow or fixed-performance equipment。
 
2-6-1 Low Flow or Variable-performance Oxygen Therapy
 
所謂Low flow equipment,乃是給予病人一固定的氧氣流量,但此氧氣流量並不保證是大於病人的每分鐘換氣量,因此病人在用力吸氣的同時,亦吸入了部份room air,而稀釋了所給予的氧氣,所以病人所獲得的FiO2是variable的。例如給予病人3 l/min的氧氣而病人吸入了5 l/min的room air,以及給予病人 3 l/min的氧氣,而病人用力吸入了10 l/min的room air,兩者所獲得的FiO2便不同。
臨床上屬於low-flow oxygen system的設備,有下列幾種:
(1) Nasal catheter or nasal cannula:大略而言,每給予l ml/min的氧氣,FiO2增加4%,所以2 l/min的nasal cannula,FiO2大約為28%,但氧氣流量超過5 l/min後,FiO2不再增加。當病人若呼吸較喘,則吸入的room air較多,FiO2也會跟著下降。
(2) Simple mask:多了一個reservoir,故FiO2可比nasal cannula高,但仍為variable。另外一點要注意的,若病人為hypoventilation,CO2可能會堆積在reservoir內,造成hypercapnia。
(3) Partial rebreathing mask:其reservoir上有one-way valve,可容許呼氣時吐出氣體,吸氣時room air不易進入,故可提高FiO2,但病人所獲得的FiO2仍是variable。再者,病患發生CO2 retension的機會更高。
(4) Nonrebreathing mask
由於low flow oxygen所能提高的FiO2是variable的,故通常適用於較不喘的病人,例如病患的minute ventilations少於10 l/min,呼吸速率少於20~25 breaths/min,或tidal volumes少於700~800 ml。
 
2-6-2 High Flow or Fixed-performance Oxygen Therapy
 
所謂High flow equipment,乃是給予病人大於三倍minute ventilation量的氧氣,因此可保證病人所吸入的氧氣,不受room air所稀釋,而維持一定的FiO2。
臨床上屬於high-flow oxygen system的設備包括:
(1) Bag-mask-valve or anesthesia bag system:在mask下裝有一個大的bag當reservoir,故病人吸氣時,氧氣皆由此供應,而不與room air混合,故FiO2是固定的。
(2) Air-entrainment venturi masks:利用venturi valve,在氧氣通過時,將room air 吸入,以稀釋成所需的FiO2。治療時可藉由調整mask上的刻度,提供所要FiO2且大於minute ventilation的氧氣流量,而達到固定的FiO2。
(3) High-flow air/oxygen system
(4) Aerosol nebulizer attachments;例如aerosol mask,face tent,T-piece,tracheostomy collar或tracheostomy mask。氧氣在通過潮溼瓶後,會從另一端將room air吸入,治療時只要調整刻度,即可提供一大於minute ventilation,固定FiO2的氧氣流量。
由於high flow system能提供固定的FiO2,故它可適用於需要固定FiO2的病人(e.g.: emphysema)或需要high concentration FiO2的病人(e.g.: ARDS)。
 
2-7 Monitoring of Oxygen Therapy
 
一般在下列兩種情況之下,我們要monitor病人的氧氣治療是否足夠。
(1) 臨床上因cardiac, pulmonary, neurologic status或operation而給予氧氣時,在給予當中應monitor病人的氧氣治療是否足夠。
(2) 若調整給予病人的FiO2後,臨床上約15~30 minutes後需再monitor氧氣是否足夠。
 
3 呼吸器治療
 
在談呼吸器治療之前,首先先介紹呼吸衰竭。呼吸衰竭一般分為兩類:
(1) Type I (Hypoxemic failure):即PaO2≦50 mmHg。
(2) Type II (Hypercapnic failure):即PaCO2≧50 mmHg且PH≦7.25。Type II又分為二個subclasses。
Type A:high minute ventilation, e.g. emphysema之病人。
Type B:low minute ventilation, e.g. hypnotic intoxication或CVA之病人。
 
3-1 呼吸器使用的適應症
 
呼吸器使用的適應症有下列幾項:
(1) 肺泡換氣不足:如type II respiratory failure的病人。
(2) 肺擴張不足:如traffic accident造成flail chest的病人。
(3) 呼吸肌力不足:如呼吸肌overuse而造成fatigue (COPD)或congenital muscle atrophy的病人。
(4) 呼吸作功太大:如病人已喘至三、四十次,而其PaO2仍然很低,其PaCO2仍居高不下,此時可考慮使用呼吸器,而不需等到respiratory fatigue。
(5) 呼吸驅動不穩:如intracerebral hemorrhage之病人或hynotic intoxication的病人,會造成atoxic respiration,這時也可考慮給予呼吸器治療。
(6) 嚴重低血氧症:尤其當病人FiO2/PaO2小於200,這種acute lung injury可給予呼吸器治療。
(7) 預防性使用:如post-operation。
(8) 特殊狀況:如flail chest,closed head injury要降低IICP時,可考慮使用呼吸器。
 
3-2 Mode of Ventilation
 
臨床上,我們使用的ventilation有兩類:Volume cycle及Pressure cycle。
 
3-2-1 Volume cycle ventilation
 
Volume cycle ventilation使用時,ventilator可給予病人一固定的換氣量,但其airway pressure便為variable。臨床上有下列幾類。
(1) Full support:所有的呼吸,皆由ventilator給予。
a) CPPV (continous positive pressure ventilation):此為time trigger mode,假設呼吸速率set 12 breaths/min,則每五秒鐘一到,呼吸器便自動將一定量的氣體打入病人體內。
b) ACMV (assist-control mandatory ventilation):此為time or patient trigger mode。假設呼吸速率set 12 breaths/min,當病人有自呼時(patient trigger),呼吸器將完成此一呼吸達到一固定的換氣量,若病人沒有自呼,則五秒後呼吸器將自動打入一固定的換氣量(time trigger)。因此,當病人自呼的速率小於設定的速率(eg 12 breaths/min),則呼吸器成為control mode,若病人自呼的速率大於設定的速率,則呼吸器則成為assist-control mode。而這類病人呼吸速率若太快,將易發生hyperventilation syndrome。
(2) Partial support:病人斷斷續續仍有spontaneous breath,但中間有幾次呼吸是由機器打入的ventilatory breath,因此並非每次呼吸都達到large volume,而避免hyperventilation。
a) IMV (intermittent mandatory ventilation):病人本身有自呼,而ventilator所設定的時間一到,又會打入一固定換氣量的ventilatory breath,不論病人正在吸氣或呼氣。故病人會很不舒服,可能正在呼氣時,ventilator又打入一個breast,故目前已不使用。
b) SIMV (synchronized intermittent mandatory ventilation):與IMV不同處,在於ventilator可sense到病人的呼氣,而把要打入的ventilator breath延後至病人吸氣時再給予。
 
3-2-2 Pressure Cycle Ventilation
 
Pressure cycle ventilation使用時,ventilator會將氣體打入直至airway pressure達到ventilator所設定的值即不再增加,故airway pressure是固定的,但volume則為variable。臨床上也分為full support及partial support。
(1) Full support:即PCV (pressure control ventilation)。當preset的respiratory rate一固定,時間一到,ventilator便將氣體打入,直至airway pressure到達設定值才停止,故volume會隨著airway compliance的不同而改變。其優點是不易造成pneumothorax及pressure induce lung injury。
(2) Partial support:即PSV (pressure support ventilation)。當病人一發生自呼時(patient trigger),ventilator即接手打入一氣體以達到設定的airway pressure,而使病人獲得所要的volume。臨床上在weaning 病人時可慢慢降低所設定的pressure support level,當pressure support的level降至0,則病人為完全自呼。
10-3. Other ventilator support:除了volume cycle及pressure cycle ventilation外,臨床上尚可見二ventilator support,即BiPAP及CPAP。
(1) BiPAP:分為二類,Bi-phase positive airway pressure及Bi-level positive airway pressure。
a) Bi-phase positive airway pressure:類似PSV mode,在病人吸氣時給予一個iPAP,在病人吐氣時給予一ePAP,如此可減少病人呼吸時所作的工。
b) Bi-level positive airway pressure:給予病人一個high level及一個low level的壓力,而病人在此level的壓力幫助下仍可自行呼吸。
(2) CPAP:continuous positive airway pressure。在整個呼吸過程中持續給予病人一個正壓,如此可改善病人的hypoxemia,而非改善病人的ventilation。
 
3-3 呼吸器設定原則
 
3-3-1 Mode of Ventilator
 
一般開始都先用volume cycle ventilation,但若病人lung compliance不好 (eg,ARDS),用volume cycle怕會造成barotrauma,才考慮用pressure cycle ventilation。用volume cycle ventilation時,若病人為hypercapnia,則一開始可考慮先用full support (CMV),若病人主要問題是hypoxemia,則可考慮用partial support (eg, SIMV)加PEEP。
 
3-3-2 Initial Ventilator Setting
 
(1) FiO2:開始時儘量調高FiO2使得PaO2>60 mmHg or SaO2≧90%,待穩定後,儘速將FiO2降至0.5以下。
(2) Tidal volume:約設定8-12 ml/kg,外科手術病人常先設定12-15 ml/kg。
(3) Frequency:原則上開始setting為8-20 bpm。
 
4 藥物吸入治療
 
4-1 Drug Inhalation Therapy
 
常見的inhalation drug如下:
(1) Bronchodilator:當病人有bronchospasm時可inhalation投與bronchodilator。常見有Beta-2-agonist (e.g. Bricanyl)及Anti-cholinergic (e.g. Atrovent)。
(2) Steroid:inhalation steroid可作為anti-inflammation之用,尤其在parenteral steroid無法使用時。
(3) Antibiotics:多數antibiotics inhalation投與時,皆是取其anti-inflammation的效果,僅極少數resistent strain的菌種造成pneumonia,才考慮用inhalation antibiotics作為anti-infection之用途。
(4) Sodium bicarbonate:inhalation之sodium bicarbonate有mucolytic的效果,但sodium bicarbonate亦容易造成bronchospasm。故開立醫囑時,最好同時order brnchodilator inhalation,不要僅order sodium bicarbonate inhalation therapy。
 
4-2. Aerosol Therapy
 
(1) Half saline:當secretion濃稠時,可給予病人吸half saline當mucolytic agent。
(2) Hypertonic saline (3% saline):inhalation後可刺激病人咳痰,作為secretion collection。但hypertonic saline與sodum bicarbonate一樣,會造成bronchospasm,使用時亦需小心。
 
4-3 Device of Inhalation
 
(1) SVN (small volume nebulizer):在病房常用。可以是經由病人的spontaneous breathing吸入,或是經由ventilator breathing吸入。
(2) MDI (metered dose inhalation):在門診常用。病人可經由spontaneous breathing吸入,若是要投與使用ventilator的病人,也有特殊的device可用。
 
5 呼吸分泌物處理
 
當病人的痰很多時,如pneumonia或bronchiectasis時,可請呼吸治療師針對病人作呼吸分泌物的處理。常見的處置如下:
(1) Postural drainage
(2) Chest physiotherapy:如percussion及vibration
(3) Cough teaching
(4) Aerosol therapy
 
6 Other Management
 
其他呼吸治療師所執行的治療,還包括recondition exercise (教導病人如何在運動時作正確的呼吸),pulmonary rehabilitation,以及pre and post operation education (教導病人在術前及術後如何咳嗽、呼吸)。
 

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