呼吸机波形2丁杰课件

呼吸机波形呼吸机波形 充分合理的机械通气支持 丁杰 03.7.10 机械通气目的机械通气目的 提供足够的肺泡通气量（VA） 在安全的供氧浓度下达到适宜的动脉 氧分压 胸腔压升高的情况下避免发生气压伤 病人舒适 合适的呼吸肌负担 最小压力下，保证足够的肺泡通气量（最小压力下，保证足够的肺泡通气量（V V A A ） 维持肺泡稳固 提高人机同步性，使病人舒适 撤机时的呼吸机支持 容控性呼吸机设置容控性呼吸机设置 潮气量（VT） 合适的VT取决于所需的肺泡通气量和因此所需要的 通气压力。在一个固定VE和死腔下，过小的潮气量意味着较快的呼 吸频率，此时肺泡通气量下降。 VA=（VTVTD）f=VEVTDf 但是，过大的潮气量在通气量上升的同时，根据呼吸系统顺应性的 特点，肺泡扩张压以指数级别上升。 这种关系在下图中也可以体现。给一个顺应性较差的肺三个不同的潮 气量，观察其压力变化。 临床应用中，潮气量通常根据理想体重来设置，以 保证通气量及使VTVTD。利用机控呼吸下的压力- 容量环可以有助于选择一个合适的肌控呼吸潮气量 。事实机上，因为早期流速、环路顺应性、漏气等 原因还需要一些额外的容量，新型呼吸机对于这些 因素有一定补偿功能。 呼吸频率（f） 在CMV模式下，所需的VE和VT决定了机控呼吸的频率。在 A/C模式下，最小VE（底限）和VT决定了后备通气的频率。而在SIMV/IMV 中，我们必须预先判断病人自主呼吸的情况结合所需的VE来决定后备通气的 频率。在撤机早期，机控呼吸的频率应设得较高一些以保证病人所需的通气 量，并且此时可以开始评估患者自主呼吸能力。在后期，由于病人呼吸能力 的增强，机控呼吸数应该相应减少。MMV的应用可在SIMV或CPAP模式过 渡撤机时（用或不用PS均可）保证患者的基本通气量。而呼吸频率过快会 造成呼气不完全，形成内源性PEEP。 吸气流速 吸气流速关系到吸气和呼气时间和所造成的肺内 压。在潮气量和频率不变的情况下，高吸气流速会使吸气时 间缩短，呼气时间延长（I:E下降），以及在气道内形成较高 的流速抵抗压。相反的，低吸气流速延长吸气时间，产生较 低的流速抵抗压。 如果病人顺应性极差，过高的流速会频繁引起高压报警，导致 通气不能进行。而流速过慢，病人要求不能满足，有时会导致 呼吸频率过快，容易造成呼气不完全，形成PEEPi。随之肺的容 量基线抬高（功能残气量FRC增加）。此时可以改用PCV模式以 维持气道压在一定水平。 容控模式下，如果气体陷闭较严重，峰压会逐渐升高直至达到高压 报警/限制，如果呼气时间太短，甚至会出现基线压抬高。不同的呼 吸机在这种情况下处理方法亦有区别，大多数呼吸机在下一次呼吸 时仍以原来参数进行通气，某些呼吸机会开放呼气阀直至压力回至 基线。而有些呼吸机可设置高PEEP报警，达到此上限时会开放呼气 阀直至压力回到基线值后再开始下一次通气。出现这种情况时，可 以发现呼吸机机控呼吸频率不稳定，同时间隔一段时间就出现连续 高压报警（排除病人呛咳）。 上图中达到压力报警的呼吸TCT延长，给予额外的呼气时间呼出陷闭气 体。此时呼气容量大于吸气容量，而这部分差值就近似于前几次呼吸 陷闭的气体量。如果这种情况在短期内多次出现，那实际通气量将比 预设小很多。 吸气暂停(INS-PAUSE) 吸气暂停可以延长气体交换 时间，有利于改善氧和。但过长的吸气暂停，或者 在本来呼气时间就短的病人上应用会造成呼气不完 全，出现PEEPi。而且容易出现人机对抗。 吸气触发灵敏度（I-SENS,I-TRIGGER） 合适的触发灵敏度可有效减 少病人吸气功。若触发灵敏度设置过大或病人呼吸极浅，只能看到 压力下降而不能触发辅助通气。相反的，灵敏度设置过小则易受外 界因素影响。(如环路内积水) 其他 流速波型、辅助功能（如压力增强、导管补偿）等在容控呼吸 机上应用亦有助于通气顺利进行，维持安全的压力水平。 压控型呼吸机设置压控型呼吸机设置 吸气压（PI）吸气压是通过一个设计成可以快速达到所选择的压力 的流量循环系统来实现的。此时，供气流速会趋向于减慢但可以随 着病人努力需求而变化。PI和吸气时间的相互作用、病人的肺顺应 性、气道阻力、和病人吸气努力（如果存在）决定了最后的潮气量 吸气时间（TI）吸气时间就是吸气压维持的时间，TI是为PC 呼吸（时间切换或流速切换）所制定的而非针对于PS呼吸（ 流速切换）。在PC呼吸时，送气时间是否达到或超过TI，决 定于所设的PI及病人的肺顺应性、气道阻力、和病人吸气努 力（如果存在）。而潮气量则取决于所有这些因素的相互作 用。 呼吸频率（f） 压控性呼吸机频率变化及相关调整 如同容控呼吸一样。也可以由于参数的变化（频率 过快，TI过长等）造成呼气不完全，形成PEEPi。 注意与容控不同的是，PEEPi在压控呼吸中会造成 潮气量下降，而压力波形没有明显变化。 吸气上升时间 （RISE TIME） 较快的吸气上升时间可以加大 患者潮气量，有效减少吸气功，改善同步性。 0.1S 0.3S 0.6S 呼气触发灵敏度（E-TRIGGER）主要针对于PS呼吸。PS模式下吸气 是由三种机制中的一种所终止：基本的方法是流量的下降；其二为 压力上升超过目标设定值；第三是吸气时间超过一个特定的最大时 限。一般E-TRIGGER设定为流速的百分率。Yamada与Du19将从吸 气切换到呼气的影响因素数学模型化。特别是他们确定了在病人神 经吸气时间末流量与吸气流量峰值之间的关系与二个因素有关：（ 1）呼吸时间与病人神经吸气时间之比，（2）设定压力支持水平与 最大吸气肌肉压力之比。结果他们报道了病人神经吸气时间与吸气 峰值流量之比可以从1到85，取决与呼吸力学与通气驱动。如此， 在设定吸气终止标准条件下，一个病人可能在呼吸机达到终止流量 之前或之后结束吸气。可变的吸气终止标准明显会增大病人-呼吸机 同步的可能性。按照我们的经验，吸气终止同步的问题主要多见于 慢性阻塞性肺疾病患者采用需要很低的固定流量或很小的峰值流量 百分比来终止吸气的呼吸机进行通气治疗。过高的E-TRIGGER会造成 吸气过早中断，通气不能有效完成。而过低的E-TRIGGER则会使吸呼 不能及时切换。 最小压力下，保证足够的肺泡通气量（VA ） 维持肺泡稳固维持肺泡稳固 提高人机同步性，使病人舒适 撤机时的呼吸机支持 肺实变的证据之一就是肺泡不稳固、塌陷 。它使V/Q降低，而在正压通气时，病变肺 泡往往在呼气时塌陷，对V/Q的影响尤其明 显。 肺泡塌陷可以通过以下两种方法改变：1）应用PEEP；2）应用长吸 气时间。 PEEP对肺泡塌陷的影响也可以从压力-容量环上看到。同时，压力-容 量环有助于决定应用多少水平的PEEP来尽可能改善肺泡塌陷。 上图是应用了PEEP后的影响。PEEP通过抬高气道基线压来预防肺泡塌 陷。此时，在潮气量不变的情况下，所有的压力数值都相应提高。 除应用PEEP外，延长吸气时间是另一种方法。延长吸气相， 而呼气相相应缩短 吸气时间如果足够长，就会出现吸呼比倒置（反比通气），本 来只占呼气时间1/3-1/2的吸气时间会超过呼气时间。可以通过 吸气暂停或降低流速下降速度来实现，压控模式中可直接设置 。吸气时间延长主要通过以下两点来影响肺泡通气1）较长气体 交换时间；2）PEEPi。要使长吸气时间对肺泡的影响达到最大 ，则要在通气时迅速扩张肺泡（如应用PCV）。 呼气时间过短造成的内源性PEEP对稳固肺泡的作用 类似于应用PEEP 由呼气时间过短引起的PEEPi在容控和压控的模式下 共同的特点是呼气末流速波未回到基线，而PEEPi在 两种模式中造成的影响是不同的。前者主要表现为压 力的改变，后者则是容量的改变 PEEPiPEEPi的测量的测量 仅从呼吸机上测量PEEPi的值是比较困难的，因为 近口端测得的压力数值不能体现肺泡内PEEPi得值 。但是，我们可以通过以下几种方法来估计PEEPi 得值 容控模式下，呼气不完全情况下，比较气道峰压的 改变 压控模式下，呼气不完全情况下，比较潮气量改变 ，估计陷闭气体量 呼气保持 容控模式下，呼气不完全情况下 ，比较气道峰压的改变 压控模式下，呼气不完全情况下 ，比较潮气量改变，估计陷闭气 体量 呼气保持 呼气保持是现在呼吸机测算PEEPi最常用的方法。值得注意的是 ，有自主呼吸的病人往往不能坚持呼气保持，从而影响测量结 果。因此最好给于完全的镇静肌松，吸纯氧4分钟以上再开始测 量，以保证病人安全和结果准确性。 最小压力下，保证足够的肺泡通气量（VA ） 维持肺泡稳固 提高人机同步性，使病人舒适提高人机同步性，使病人舒适 撤机时的呼吸机支持 提高人机同步性最重要的就是减少病 人的额外做功，减少病人在自主呼吸 时的强制负担。强制负担指的是呼吸 机支持的病人在自主呼吸时送气系统 给予的负担，即病人克服送气系统所 做的功。以下是强制负担的两大来源 触发灵敏度和系统响应时间 气管导管的阻力 触发灵敏度和系统响应时间 气管导管的阻力 因此要尽量使用低顺应性、低阻力的环路、气管导管，设置合适的触发灵敏 度，选择响应时间短的呼吸机。此外，持续气流（CONTINUOUS FLOW） 的应用，也可以改变上述问题。“导管补偿功能”在吸气相的工作就是以此 为基础的。 上图中持续气流逐渐增加，压力波形在基线下的面积也相应减小（减少吸气功） ，而呼气压增加（增加了呼气时的流速抵抗）。最理想的持续气流水平，就是作 最小的吸气功，同时呼气压增加最小。上图的例子中20LPM是最佳的流速水平。 可以看见基线上下部分面积基本相同 当环路出现漏气时，基线压会下降并可能触发一次辅助通气，我们可以降低触发 灵敏度，但同时会增加患者的吸气功。因而最好选用有漏气补偿的呼吸机。呼吸 机的漏气补偿功能也使以持续气流为基础的。 减少气管导管的阻力，可以换用更粗 的导管或加用一定水平的PS。 导管补偿（导管补偿（ATC,TCATC,TC） “导管补偿（ATC,TC）”是近年来 新兴的呼吸机辅助功能，它的作用就 是减少导管阻力。有以下两式： Ptrach=Pcircuit- Ptube Ptube=KFLOW2 吸气相时，加以一个不断变化流速大小的持续气流 对抗导管阻力Ptube，根据式，流速升高后Ptube相 应增加，但变化较之环路内所测压力Pcircuit来说要 小，所以二者之间的压力差增大，这部分差额就用 来对抗导管阻力。 而呼气相时，通过降低基线压造成压力差。但是要在 应用PEEP时才能实现，而且因此造成基线压频繁波 动，不利于通气。 辅助呼吸的同步辅助呼吸的同步 机械通气中辅助呼吸和自主呼吸 触发机制是相同的。一次完全的 辅助通气，（包括应用高水平的 PS）必须要完全满足患者的呼吸 要求。 容控型辅助呼吸容控型辅助呼吸 比较辅助呼吸和控制呼吸的压力波形能帮助评估同 步性。如果辅助通气时所给予的流速达到病人要求 的话，压力波形在基线上的部分类似于控制呼吸的 压力波形。 调节流速大小，或流速波型对容量辅助的 病人可以改善同步性。而在某些呼吸机上 ，有“流速增强”功能可以减少病人吸气 功，改善同步性。 还有呼吸机有“压力增强”功能，实际上，这种技术是在容 量辅助的情况下同时给予压力支持，是病人在容量辅助下深 吸气造成的不同步情况。低水平压力增强弥补了部分呼吸机 供给和病人需求之间的差距。高水平的压力增强提供了足够 的流速满足病人需求。在波形图上表现为光滑、无凹面的压 力曲线。类似于压力控制呼吸的方波。 压力增强这种影响也可以在压力-容量 环上观察到 压控型辅助呼吸压控型辅助呼吸 通常因为在压控呼吸时，吸气流速由机器调节来达到所需压力水平，流速可 以随病人要求波动，因而同步性要优于容控性呼吸。尽管如此，由于呼吸机 总是有响应时间，因而呼吸机感知病人吸气（近口侧气道压变化）总是比病 人吸气要求（胸腔压改变）要滞后。所以在吸气早期，最容易出现人机不同 步。通常呼吸机都被设定成送气早期以预定的速度达到最大流速，这个速度 取决于所设吸气压、吸气时间等，对于吸气努力大的病人，可能在吸气早期 流速要求比较高，新一代的压控性呼吸机都有“早期可调整流速”功能，（ 也叫“压力斜坡”、“吸气上升时间”等）作用见下图。 虽然关于压力通气时的流量同步研究提示很多病人 由于通气需求的加大，就需要很快的上升时间，也 有的病人因为上升时间很快而造成初试系统压力超 过设定水平或呼气切换过早。在这些病人用较慢的 上升时间将会较好。 最小压力下，保证足够的肺泡通气量（VA ） 维持肺泡稳固 提高人机同步性，使病人舒适 撤机时的呼吸机支持撤机时的呼吸机支持 撤机是恢复呼吸肌功能的过程，因此，部分辅助可 帮助恢复呼吸肌功能，即将一部分呼吸机的负担转 交由病人自己承担，而只有当病人可以承受这一部 分负担时，撤机才能继续进行。撤机负担取决于病 人肺部病变改善程度、全身情况、呼吸肌功能等等 。 病人在撤机过程中应给予足够的负担以促进呼吸肌 运动，但同时也不能过于急进而加以过大的负担， 反而致使呼吸肌疲劳，导致撤机失败。 有三种常用的撤机方法： 1） SIMV过渡 2） PSV过渡 3） T管呼吸试验 不论使用什么方法，波形都是最直接、也是最佳的 监测方法。 SIMVSIMV过渡过渡 SIMV过渡撤机通常都加用一定水平的PS，并给予较低频率 的辅助通气，下图监测的是撤机病人呼吸状况，并可观察是 否出现呼吸肌疲劳。 PSVPSV过渡过渡 用PSV撤机往往开始予以高水平的压力（PSV MAX,能保证 10-12ml/kg的潮气量并且病人呼吸几乎不做功。）随后从此 水平逐步下降，将负担渐渐转由病人承担。降低支持的速率 和幅度要视病人的舒适程度和承受能力而定。下图是不同水 平支持下的呼吸波形变化。 图2是同一个病人，只是将压力水平降低了。呼吸 规则，频率22BPM，证明呼吸肌没有出现疲劳。 图3中，进一步降低了压力水平，呼吸规则，频