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Respiratory Monitoring 肖 峰
呼吸功能监测 Respiratory Monitoring 肖 峰
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目的要求 掌握肺功能监测指标的意义及VT、FRC、VC的正常值 熟悉呼吸运动监测有关概念及呼吸功能监测的临床应用
学习本章后，对病人的呼吸功能状态能作出初步评价
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监测主要目的 评价病人的呼吸功能状态 诊断呼吸功能障碍的类型和严重程度 掌握高危病人呼吸功能的动态变化，便于病情估计和调整治疗方案
评价呼吸治疗的有效性
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通气功能监测 Ventilatory monitoring
Static lung volumes Dynamic lung volumes
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Static lung volumes 四种基础容量VT IRV ERV RV
由二个或二个以上基础容量组成的四种叠加容量FRC VC IC TLC 肺呼吸功能监测的最基本项目
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IRV VT ERV RV
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潮气量 tidal volume，VT 平静呼吸时，一次吸入或呼出的气量
正常值8~12ml/kg，男性略>女性，平均为500m1，用肺功能仪测定 约25％来自胸式呼吸，75％来自腹式呼吸 是最常用的测定项目之一 反映人体静息状态下的通气功能；人工呼吸时主要设定参数
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补吸气量 inspiratory reserve volume,IRV
平静吸气后，用力作最大深吸气所能吸入的气量，或称吸气储备量 正常成年男性2100ml，女性1400ml 反映肺胸的弹性和吸气肌（膈肌、肋间外肌）的力量
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补呼气量 expiratory reserve volume,ERV
平静呼气后，用力作最大呼气所能呼出的气量，或称呼气储备量 正常成年男性900ml，女性560ml 反映肺胸的弹性和呼气肌（腹肌、肋间内肌）的力量
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残气量 residual volume,RV 亦称余气量，是指最大呼气后，肺内残留的全部气量 正常1.5~2 L，用气体稀释法测定
缓冲肺泡内气体分压，防止呼吸过程中小气道闭塞的作用 与FRC 、 RV/TLC的临床意义相似 RV/TLC可评价肺气肿的严重程度
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RV/TLC(%) 肺气肿严重程度 20~35 正常 36~45 轻度 46~55 中度 >56 重度
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RV增高 肺组织弹性减退 末梢支气管狭窄 胸廓畸形 任何原因引起的呼气受阻
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RV下降 各种原因引起的胸肺弹性回缩力增加（肺水肿、肺间质纤维化、间质性肺炎） 胸腹腔积水 膈N麻痹
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功能残气量 functional residual capacity,FRC
平静呼气后肺内所残留的气量，即ERV+RV 正常成年男性2300ml，女性1600ml，用气体稀释法测定 FRC在呼吸气体交换过程中，缓冲肺泡气体分压的变化，减少通气间歇时对肺泡内气体交换的影响 FRC减少说明肺泡缩小或陷闭
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肺活量 vital capacity,VC 最大吸气之后缓慢呼出的最大气量（呼气肺活量）或最大缓慢呼气之后用力吸入的最大气量（吸气肺活量）
正常成人男性3.5L，女性2.44L 最常用的测定项目之一 反映肺每次通气的最大能力，即肺、 胸廓最大扩张和收缩的呼吸幅度 VC受呼吸肌强弱、肺组织和胸廓弹性及气道通畅的影响
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VC下降见于任何使呼吸幅度受限的疾病 胸廓活动受限 肺组织损害 膈肌活动受限 VC/预计VC(%)常用于判断限制性通气功能障碍的程度 不能反映肺组织弹性降低如肺气肿或呼吸道狭窄如哮喘等所致的通气功能不全
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深吸气量 inspiratory capacity,IC
平静呼气之后作最大吸气所能吸入的气量，即VT+IRV 正常成年男性2.6L，女2L 与吸气肌力量大小、肺弹性和气道通畅情况有关，是MVV 的主要来源
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肺总量 total lung capacity,TLC
最大吸气后存留于肺部的全部气量，即VC+RV 肺所能容纳的最大气量 正常成年男性5.0L，女性3.5L
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TLC增加 TLC减小 呼吸锻炼后呼吸肌力增强者 肺气肿、支气管哮喘等慢阻肺疾患者 呼吸肌力衰弱
胸廓畸形、肺切除后、肺纤维化、肺水肿、气胸和胸腔积液等限制性疾患
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不同肺疾患的肺容量变化 限制性疾患 阻塞性疾患 神经肌肉 VC 减低 正常或减低 FRC 增高 正常 RV 增高或正常 TLC 减低或正常
不等
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Dynamic lung volumes 动态肺容量为单位时间内进出肺的气体量 主要反映气道的状态
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分钟通气量 minute ventilation,MV
平静状态下每分钟呼出或吸入的气量，是VT与RR的乘积 正常值6~8L/min 用肺量计测定 是肺通气功能最常用的测定项目之一 >10~12L/min通气过度 <3~4L/min通气不足
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分钟肺泡通气量 alveolar ventilation,VA
静息状态下每分钟吸入气量中能到达肺泡进行气体交换的有效通气量 VA=(VT-VD)*RR 正常值4.2L/min 反映肺真正的气体交换量
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用力肺活量 forced vital capacity,FVC
深吸气(吸气至TLC位)后用最快的速度，最大的用力呼气所能呼出的全部气量 FEV1.0 、FEV2.0 、FEV3.0分别指最大吸气至TLC位后，1秒种内、 2秒钟内、3秒钟内快速呼出的气体量
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正常分别为2.83、3.30、3.41 既是容积测定，也是单位时间内平均流量的测定 临床常用FEV1.0 、FEV2.0 、FEV3.0 占FVC的百分比表示 正常FEV1.0% 、FEV2.0% 、FEV3.0%为83%、 96 %、99% 主要用来判断较大气道的阻塞性病变
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最大呼气中段流量 maximal midexpiratory flow,MMEF or FEF25%~75%
应用肺功能监测仪记录肺量图(FVC曲线)，将曲线分为四等分，计算FVC曲线25％和75％交界线的斜率 正常成年男性3.36L/s，女性2.28L/s
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主要取决于FVC非用力依赖部分，即呼气流量随用力达到一定限度后，尽管继续用力，但流量不变，与用力(呼吸强度)无关
主要受小气道直径的影响 反映小气道通畅程度的指标，比FEV1.0及MVV更敏感
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最大呼气流量-容积 MEFV or F-V curve
受试者在最大用力呼气过程中将其呼出的气体容积及相应的呼气流量描记成的一条曲线图形 主要反映在用力呼气过程中胸内压、肺弹性回缩力、气道阻力对呼气流量的影响
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前半部分的最大呼气流量取决于受检者呼气时用力大小
后半部分与之无关，主要决定于肺弹性回缩力、外周气道的生理功能 主要用于对小气道阻塞性病变的监测 凡实测值/预计值<80%为异常 曲线异常形态在不同肺部疾病时也有其特征性表现
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流量-容积环 Flow Volume Loop
在用力吸入和呼出肺活量过程中，连续记录流量和容积的变化而绘成的环 吸气流速容量曲线+MEFV曲线 环的形状反映了肺容积和整个呼吸周期气道的状态
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最大(随意)通气量 maximal voluntary ventilation,MVV
单位时间内病人尽力所能吸入或呼出的最大气量 具体作法是让病人作最大最快的深呼吸15秒钟 由FEV1.0间接估测，MVV＝FEV1.0×35 正常成年男性104L/min，女性82.5L/min 反映通气效果的非特异性检查，涉及多个效应系统
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在反映气道阻塞或肺的弹性回缩力减退引起的功能损害时，敏感性>VC
下降多见于 气道阻塞性疾病 胸廓病变 胸膜病变 肺实质病变 呼吸肌麻痹 衰弱肥胖
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小气道功能监测 内径在2mm下细小支气管 总表面面积很大，但小气道占总气道阻力的10％
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闭合容积和闭合容量 closing volume,CV and closing volume,CV
CV指从TLC位一次呼气过程中肺低垂部位小气道开始闭合时所能继续呼出的气量 CC是CV与RV之和，即肺低垂部位小气道开始闭合时的总肺容量
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常用CV/VC%或CC/TLC%表示，正常12.7%或37.8%
+见于小气道病变或肺弹性障碍 是监测小气道疾患简单敏感的肺功能试验
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死腔率 dead space fraction,VD/VT
指生理死腔量占潮气量的百分比VD/VT=(PaCO2-PECO2)/PaCO2 正常值0.2~0.35 反映通气效率(1- VD/VT)，用于评价死腔对通气功能的影响，寻找死腔增加的原因
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动脉血二氧化碳分压PaCO2 指溶解在动脉血浆中的CO2所产生的压力 由于P CO2是肺通气功能与CO2产生量平衡的结果
是反映通气状态的重要指标
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呼气末二氧化碳监测 end tidal CO2 无明显心肺疾患时，PETCO2常与PaCO2数值相近
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换气功能监测 Monitoring of air exchange
Dlco A-aDO2 Qs/QT Oxygenation index ,PaO2/FiO2
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一氧化碳弥散量 diffusion capacity of lung for CO, DLco
指CO在肺泡毛细血管膜两侧的分压差为1mmHg时，1min内通过肺泡毛细血管膜的量(m1) 正常26.5~32.9ml/(min*mmHg) 单次呼吸法、恒定状态法和重复呼吸法 从RV位最大吸入含有已知CO浓度的气体，屏气10s，然后快速呼出至RV位，取部分肺泡气（呼气末气体）分析CO
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反映气体通过肺泡毛细血管界面的能力，它决定于肺泡毛细血管膜的面积和肺毛细血管容积
在以血红蛋白水平校正后，弥散量小于预计值的80％，即提示弥散缺陷
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DlCO降低多表明病肺中有VA/QC失调
肺泡-毛细血管膜的增厚 肺泡-毛细血管膜破坏（如肺气肿、间质性肺炎或纤维化） DLCO增高见于肺循环血量增加 左向右分流的先天性心血管疾病 轻度（间质性）充血性心力衰竭 红细胞增多症
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肺泡动脉氧分压差 alveolar-artery differences for O2,A-aDO2
指肺泡气和动脉血氧分压之间的差值，简写为A-aD02=PAO2-PaO2 正常6mmHg，最高不超过15mmHg，并随年龄的增长而增长，70岁以上可增至30mmHg 判断氧弥散能力的一个重要指标 反映肺换气功能的指标 通气功能不全，A-aD02无明显改变
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肺内分流量和分流率 Qs and shunt fraction,Qs/QT
Qs／QT是指分流量和心排血量(QT)的比率 正常3%~8%
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Qs/Qt=(CCO2-CaO2)/(CcO2-CvO2)
CcO2=1.39×Hb×SaO ×PAO2 Qs/Qt＝(A-aDO2)×0.0031／[(A-aDO2)×0.0031＋(CaO2-CVO2)]
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QS/QT增加 肺弥散功能障碍，如ARDS、肺水肿 肺内通气／血流比例失调，如肺炎、肺不张 右向左分流的先天性心脏病
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动脉氧分压与氧合指数 PaO2 and Oxygenation index ,PaO2/FiO2
正常80~100mmHg PaO2/FiO2指动脉血氧分压与吸入气氧浓度之比 正常>300mmHg PaO2/FiO2降低提示有肺换气功能障碍, <200mmHg是ARDS诊断标准之一
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脉搏血氧饱合度 pulse oxygen saturation,SpO2
用脉搏血氧饱合度仪经皮测得的动脉血氧饱合度值 临床常用评价氧合功能指标 正常>94%,<90%有低氧血症 是临床麻醉和ICU常规监测项目之一
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MONITORING OF RESPIRATORY MOVEMENT
呼吸运动监测 MONITORING OF RESPIRATORY MOVEMENT
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一般性观察 呼吸频率 正常成人10~18次/分（8y-18,1y-25,0y-40） 反映通气功能及呼吸中枢的兴奋性
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呼吸幅度指呼吸运动时患者胸腹部的起伏大小
呼吸节律指呼吸的规律性 呼吸周期比例指呼吸周期中吸气时间与呼气时间之比(吸呼比)
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胸腹式呼吸活动的观察 胸式呼吸指以胸廓运动为主的呼吸 腹式呼吸指以膈肌运动为主的呼吸 男腹主,女胸主
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呼吸肌功能监测 最大吸(呼)气压 MIP (MEP) 是分别从RV和TLC位作最大吸气和呼气所测得的压力 是反映全部吸气肌或呼气肌强度的指标
可作为判断能否脱离机械通气的参考指标
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最大跨膈压(Pdimax) 为吸气相腹内压(胃内压,Pga)与胸内压(食道内压,Peso)的差值
在FRC位、气流阻断状态下，以最大努力吸气所产生的Pdi最大值,是反映膈肌最大吸气力量的指标 正常Pdimax 90~215cmH2O 用于评价膈肌收缩功能, 指导机械通气撤机 下降可见于重度慢阻肺及神经肌肉疾病者
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呼吸力学监测 气道阻力(airway resistance，RAw) 肺顺应性(lung compliance，CL）
压力-容量环(P-V)
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气道阻力 airway resistance，RAW
指气体流经呼吸道时气体分子间及气体与气道内壁之间发生摩擦所造成的阻力 RAW=推动气体的压力/气体流速，以单位时间流量所需的压力差表示 气道阻力直接反映气道的阻塞情况
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RAW增加 RAW监测的临床意义 气道分泌物增多 气管粘膜水肿（如哮喘、支气管炎、肺水肿） 支气管痉挛 气道异物 气管内肿瘤
评价气道病变的程度 指导机械通气的撤机和呼吸治疗 评价支气管扩张药物的疗效
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肺顺应性 lung compliance，CL
Cst指在呼吸周期中，气流暂时阻断时所测得的肺顺应性,相当于肺组织的弹性，正常0.166~0.246L/cmH2O Cdyn指在呼吸周期中，气流未阻断时测得的肺顺应性,反映肺组织弹性，并受气道阻力影响，正常0.23~0.35L/cmH2O
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小气道疾患时，随呼吸频率增加,Cdyn可明显减少(称动态顺应性的频率依赖性，FDC);FDC的测定是检测小气道疾患最敏感的指标
评价肺组织弹性 Cst减少：肺实质损害、肺表面活性物质功能障碍和肺容积减小 Cst增加：多见于肺气肿、肢端肥大症 小气道疾患时，随呼吸频率增加,Cdyn可明显减少(称动态顺应性的频率依赖性，FDC);FDC的测定是检测小气道疾患最敏感的指标 指导机械通气调整,PEEP应用
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压力-容量环(P-V) P-V环是指受试者作平静呼吸或接受机械通气，用肺功能测定仪描绘的一次呼吸周期潮气量与相应气道压力相互关系的曲线环
P-V环反映呼吸肌克服阻力维持通气量所作的功（呼吸功WOB）
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机械通气时所测得的P-V环可计算呼吸机作功(WOBV)
弹性阻力 自主呼吸呼吸肌作功(WOBP) 机械通气时所测得的P-V环可计算呼吸机作功(WOBV) 非弹性阻力气道阻力
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WOB意义 可以选择和评价呼吸支持模式，调整机械通气压力支持水平
指导呼吸机撤离，如WOBP<0.75J/L撤机多能成功，>0.75J/L可导致呼吸肌疲劳 定量判断呼吸困难的程度。WOBP (0.851～1.15) J/L为典型的呼吸肌运动负荷增加WOBP>1. 25J/L为严重呼吸肌疲劳的高负荷状态 评价气管插管、呼吸机和其他治疗对呼吸功的影响 寻找WOB增加的原因，便于迅速纠正
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呼吸中枢兴奋性监测 第0.1秒驱动压 (P0.1) 指阻断气流时，吸气开始0.1秒钟的口腔或胸腔内压力 正常2~4cmH2O
通常胸腔内压(常用食管内压)比气道压力更敏感 P0.1与膈神经及膈肌肌电图的改变呈现线性关系，反应呼吸中枢的兴奋性 +见于呼吸肌机械负荷过重，呼吸中枢代偿性活动增强
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临床应用 CLINICAL APPLICATION
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围术期的应用原则 根据具体病情、监测目的、结合医院的条件选择获得同样的诊治效果的最少的项目
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根据呼吸功能监测目的选择项目 根据不同的呼吸疾病选择呼吸功能监测项目 呼吸功能的监测必须与其他临床病情资料相结合
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对肺功能状态做出综合评价 对肺功能不全的严重程度做出分级 指标 基本正常 轻度减退 中度减退 重度减退 呼吸衰退 VC（实／预％）
>81 80～71 70～51 50～21 <20 MVV（实/预%） FEV1/FVC >75 75～61 60～41 <40 SaO2（％） >94 93～90 89～82 <82 PaO2（mmHg） >87 87～75 74～60 <60 PaCO2（mmHg） <45 >45
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对肺功能不全的病因学做出鉴别诊断
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对限制性和阻塞性疾病的综合判断
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对病人的麻醉手术耐受性做出评价 全身麻醉、中高位椎管内麻醉、上腹部和胸部手术对病人呼吸功能有明显影响
术前肺功能检查有利于对病人的手术麻醉耐受性、术后并发症的发生率做出估计 MVV可作为胸部手术危险性的指标 MVV占预计值的70％以上，手术无禁忌 50％～69％应严格考虑 30％～49%应尽量保守或避免 <30%者禁忌手术 RV/TLC>50％或PaCO2>45mmHg，一般认为应禁忌肺叶切除术
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呼吸治疗中的应用 指导机械通气的实施 指导呼吸机的使用与撤离 指导通气模式的选择 评价机械通气对肺功能的影响 评价呼吸治疗的效果
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呼吸功能监测 围术期 临床应用 呼吸功能监测 呼吸运动监测 呼吸治疗 组织呼吸功能 通气功能监测 换气功能监测 一般观察 RR 幅度节律
静态肺容量 动态肺容量 小气道功能 死腔量 PaCO2 PETCO2 围术期 呼吸功能监测 换气功能监测 CO弥散量 A-aDO2 肺内分流量 PaO2 氧合指数 SpO2 临床应用 呼吸功能监测 呼吸运动监测 一般观察 RR 幅度节律 胸腹式呼吸 呼吸肌功能监测 最大吸气压 最大跨膈压 呼吸力学监测 气道阻力 肺顺应性 压力容量环 呼吸治疗 呼吸中枢兴奋监测 第0.1秒驱动压 组织呼吸功能
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