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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