​​氧气，我们每个人都需要！在正常情况下，我们不需要太多氧气，我们正常人的吸氧浓度为21%。FiO2定义为人吸入的氧气浓度。就是说一个人吸入这么多气体，氧气的体积百分比。我们每天吸入的空气由21％的氧气，78％的氮气和1％的微量元素（如氩气，二氧化碳，氖气，氦气和甲烷）组成。

 

住院患者有时候21％的氧气可能不足以维持足够的氧气饱和度。在这些情况下，可以通过从鼻导管到有创通气等各种氧气输送设备来补充氧气。这可以增加氧气的浓度，最大可将FiO2增加到100％。

 

向患者输送补充氧气时，需要考虑两个重要事项：氧气流量和氧浓度。

 

一、

氧气表出来的气体氧浓度是多少？

为了回答这个问题，我要问一系列问题！

 

我的第一个问题：我们现在呼吸的空气中的FiO 2是多少？

 

……如果您说21％，那就回答正确！

 

我的第二个问题是：打开氧气流量表后，通过氧气流量表输送的氧气中的FiO 2是多少？

 

您可能说，“取决于氧流量大小”。这实际上是不正确的。

 

因此，我问您的第三个问题是：氧流量是否真的会改变氧气流量表输送气体的FiO 2？

 

答案是否定的！氧气流量表连接到氧气瓶或医用氧气管道中。不管几升的氧流量，从氧气表出来的气体只有氧气，没有其他的气体，所以氧浓度为100%。如果我将氧气流量设置为1 L / min，那么将有1 L / min的100％氧气，如果我将氧气流速设置为10 L / min，那么将有10 L / min的100％氧气。

 

有些老师可能会迷惑？明明氧浓度=（氧流量*4+21）%，这个公式，讲的是吸氧浓度，而不是氧气管出来的氧浓度。这是关于氧疗很大的误会，鼻导管出来的氧气的氧浓度就是100%，跟流量大小无关。

 

二、

吸气流量和FiO2

患者的吸氧浓度是多少还取决于患者的流量需求！那是什么意思 ？如果汽车试图从A点到达B点，需要踩油门以达到一定速度时才能这样做。速度越快，从A点到B点的速度就越快。相同的原理也适用于我们的呼吸，我们呼吸的空气必须从A点（大气）到达B点（肺），吸入的速度越快，那么吸气流量越大。我们正常的吸气流量往往在20-30 L / min之间。当我们以此吸气流量以正常呼吸频率呼吸时，我们的呼吸肌肉会感到舒适并且不会疲劳。现在考虑一下跑步时的呼吸情况。或者，如果您对像我这样的跑步“过敏”。请想象一下您的呼吸会如何！随着呼吸频率增加，开始吸入更多的空气。您试图更快地将空气从A点吹到B点，这意味着吸气流量需求增加了。对于“努力呼吸”或“呼吸增加”的人也是如此，他们的吸气流量的很高。
 

回到病人吸气流量和FiO2…
 

如果在室内空气中以30L/min吸气流量正常呼吸且FiO2为21％，则可以用多此一举的计算出呼吸的平均FiO2：

 

病人吸入的氧气量：30 x 21% = 6.30

 

病人的吸氧浓度：6.3÷30 = 21％

 

现在给10 L / min中心鼻导管吸氧，正常吸气流量仍为30 L / min，因此，仍然需要另外20 L / min来满足您的吸气流量要求，从哪里得到这个？将以21％的FiO2从周围的大气中吸入它。因此，让我们应用与以前相同的公式：

 

病人吸入的氧气量：（10 x 100%）+（20 x 21%）= 14.2L

 

病人吸氧浓度：14.2÷30 = 47％

 

但是，如果吸气流量增加到50 L / min，但是在FiO2为100％的情况下仍只能通过鼻导管吸入10 L / min的氧气：
 

病人吸入的氧气量：（10 x 100%）+（40 x 21%）= 18.4病人吸氧浓度：18.4÷50 = 37％

 

或者在通过中心鼻导管以100％的FiO2吸入10 L / min的氧气的同时，吸气流量降低到20 L / min：

 

病人吸入的氧气量：（10 x 100%）+（10 x 21%）= 12.1

 

病人吸氧浓度12.1÷20 = 60％
 

在上述示例中，氧气流量没有任何变化。唯一改变的是患者的吸气流量需求。如果输送给患者的流量大于其最大吸气流量，则必须吸入大气并“稀释”纯氧。除非输送给患者的流量大于他们的峰值吸气流量需求，否则不可能知道患者的确切FiO2是多少，因为您不知道他们确切的吸气流量。用来概述氧气流量与FiO2之间关系的黄金公式：氧浓度=（氧流量*4+21）%，仅基于正常吸气流量范围在20至30 L / min之间。这仅仅是一个近似值。
 

所以目前我国对于吸氧的患者吸气流量的获得很困难，所以此类患者吸氧浓度永远是个谜。但是国外目前有技术可以实现。

三、

无创分钟通气量的监测：

国外现在新出一种监护仪，无创的方式监测患者的分钟通气量，呼吸频率以及潮气量。笔者相信国内在不久的将来也会流行。外观跟监护仪差不多，如下图：
 

 

 

这个东西就可以监测潮气量，分钟通气量，呼吸频率，而且比较准确，从而可以间接的计算患者的吸气流量，那么患者的吸氧浓度就很容易获得（公式上述已经列举），可以指导临床工作，当然此技术对于II型呼吸衰竭的患者价值可能更大，这里笔者不展开赘述。

 

笔者在此总结下：关于氧流量与氧浓度的关系不仅仅取决于患者的吸氧流量，同时与患者的吸气流量密切相关。同样给2l/min的吸氧流量，对于一些深大呼吸的患者氧浓度就会远远低于29%，尽管公式算出来都是一样的。笔者也期待无创分钟通气量的监测技术能在国内尽早开展。

 

参考文献：

1.Bailey, P 2016, Continuous Oxygen Delivery Systems for Infants, Children, and Adults

 

2.Fleming E , Voscopoulos C , George E . Non-invasive respiratory volume monitoring identifies opioid-induced respiratory depression in an orthopedic surgery patient with diagnosed obstructive sleep apnea: a case report[J]. Journal of Medical Case Reports, 2015, 9(1):94.

3.

3.Dysart K , Miller T L , Wolfson M R , et al. Research in high flow therapy: Mechanisms of action[J]. Respiratory medicine, 2009, 103(10):1400-1405.​​​​