呼吸力学与波形分析.ppt

呼吸力学与波形分析,青岛市市立医院ICU 曲 彦,主要内容,临床重要的呼吸力学指标 机械通气波形及分析,重要的呼吸力学指标,压力 阻力 容量 峰压力 吸气阻力 吸气潮气量 平台压力 呼气阻力 呼气潮气量 平均气道压力 弹性阻力 可压缩气量 胸膜腔内压力 呼气末肺容积 autoPEEP,重要的呼吸力学指标,顺应性 静态顺应性 动态顺应性 呼吸系统顺应性 肺顺应性（C=V/ P，正常肺0.2-0.3L/cmH2O） 胸壁顺应性（C= V/ Ppl，正常0.2 L/cmH2O） 流速 呼吸功 P-V曲线 P0.1,压力组成,time,Pressure,PEEP,PIP,Pplat,肺泡膨胀 (recoil) 压力差 (Pdis),流速阻抗 压力差 (Pres),dP = R x Flow + dV / C st,床旁监测气道压力的意义,峰压力增高而平台压无改变 气道阻力增高 峰压力与平台压同时增高 提示肺顺应性减低 气道峰压降低（管路漏气、气囊漏气）,阻力增加的原因,气管内导管 流速 管径狭小 扭曲 痰栓或异物 牙齿咬合 管道塌陷 气囊疝出 管道远端开口嵌顿于隆突，气管侧壁或支气管 气道 支气管痉挛 水肿 新生物 分泌物,顺应性降低的原因,肺僵硬 水肿 实变 纤维化 肺不张 胸壁僵硬 脊柱侧弯或其他胸壁畸形 肥胖 腹水或腹胀 肺受压 气胸 胸腔积液 动态肺充气,Paw (cm H2O),Normal PPlat (Normal Compliance),Increased PIP,Increased PTA (increased Airway Resistance),Increased Airway Resistance,DECREASED COMPLIANCE,Time (sec),Paw (cm H2O),Normal PPlat (Normal Compliance),Increased PPlat (Decreased Compliance),Normal,PIP,“管道特征”,R =,D P,D F,气道阻力,压力差 = 流速 x 管道阻力,压力差 = 流速 x 阻力,dP = Q x R,气道阻力,气道阻力的计算公式和意义,RI=（PIPPpla）/吸气末流速 RE=（PplaPEEP）/最大呼气流速 气管插管阻力在总的呼吸阻力中占很大比例 与管腔内径关系最大 流速和气管插管长度 氦-氧混合气也可减低吸气阻力，减少呼吸功,气道阻力,大气道以湍流为主，占总阻力的80% 小气道以层流为主，占总阻力的20% 正常人气道阻力为1cmH2O/L/S 哮喘和COPD患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S 8号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作,顺应性,静态和动态顺应性,静态顺应性与动态顺应性,顺应性肺的“硬度”或弹性变性能力 Static No flow dynamic flow and resistance,顺应性测定要求,The gold standard for measuring compliance and resistance utilizes a volume breath delivered with a square wave flow and adequate plateau,Compliance Calculations,VTE 500 cc,10 cmH20,肺顺应性监测的意义,静态顺应性（Cs）反映肺和胸壁的弹性（弹性阻力）特征,排除了气道阻力成分 动态顺应性（Cd）反映气道的阻力（非弹性阻力）和呼吸系统弹性（弹性阻力）特征，气道阻力可明显影响Cd的水平 顺应性的动态变化趋势更有意义,区分肺顺应性和胸壁顺应性的意义,CRS=（CLCW）/（CL+CW） 胸壁顺应性相对稳定时，CRS的动态变化可代表肺的顺应性改变 评价PEEP对血流动力 学的影响,Crs = Vt / dPdist (aw) Ccw = Vt / dPdist (pl) CL = Vt / Pdist (aw - pl),胸壁顺应性降低对跨肺压的影响,通气波形与通气环 Ventilator Waveforms,Scalars Volume versus time Pressure versus time Flow versus time Loops Flow-Volume Pressure -Volume Pressure- Flow,压力-时间曲线在临床上的应用,判定通气方式 压力的定义为一单位面积所受之力，压力单位是cmH2O (mbar)（纵轴）缩写为Paw或Pcirc，时间单位为秒（横轴）见图,图.压力-时间曲线（VCV流速恒定方波）,Pressure versus Time,Inspiration,Expiration,Paw (cm H2O),Time (sec),TI,TE,图.压力控制通气,压力上升到平台，且吸气时间固定的呼吸为压力控制通气。,PAW cmH2O,平台,TIME,估算平台压力 在采用压力控制通气或压力支持通气时，若无法达到平台压力（A），表明有漏气或流速不够。,图.平台压力,评价整个呼吸时相,图显示不同的呼吸时间状态。从AB是吸气时间，从BC是呼气时间。假如下一个吸气相（D）开始前压力仍没有回复到基线压力，说明该呼气时间可能不足。,图计算呼吸时间,PAW cmH2O,A,B,C,D,TIME,调节峰流速,图.调节峰流速,在定容通气时，压力上升的速度（曲线斜率）受峰流速影响，（A）压力上升的“滞后”，说明设定流速不足，而（B）压力的迅速上升同样也说明预设流速过高。,PAW cmH2O,A,B,TIME,Paw (cm H2O),Normal PPlat (Normal Compliance),Increased PIP,Increased PTA (increased Airway Resistance),反映气道阻力 Increased Airway Resistance,流速时间曲线在临床上的应用,在定容型通气中可检测流速的波形，,ACCELERATING,DECELERATING,SINE,SQUARE,可检测出内源性PEEP（Auto-PEEP) 婴儿，45岁以上的成人，平卧位，在呼气末一般均存在着PEEP，正常值小于3cmH2O。在呼气流速曲线中：当呼吸频率过快，呼气时间过短，反比通气（或小气道存在病变）时，呼气流速均不能回复到零。,图.Auto-PEEP,V,V,V,LPM,LPM,LPM,A,C,B,TIME,TIME,TIME,Air Trapping,Inspiration,Expiration,Time (sec),Flow (L/min),auto PEEP的处理,改变呼吸机参数 增加呼气时间， 减少通气频率， 减少潮气量 降低病人的通气需要 减少碳水化合物的摄取，减少死腔通气，治疗焦虑、寒战、疼痛、发热 减低呼吸道阻力（用大口径的气管插管，经常吸痰避免分泌物潴留，应用支气管扩张剂） 加用适当的外源性PEEP，一般为PEEPi的75%左右,对支气管扩张剂的疗效作出评估 使用支气管扩张剂后，根据呼气峰流速的大小和呼气流速回复到零所需用的时间长短，可对支气管扩张剂的疗效作出评估。,图 对支气管扩张药物的反应,V,LPM,A,B,V,LPM,A,B,吸气相,呼气相,吸气相,呼气相,TIME,TIME,Response to Bronchodilator,Before,Time (sec),Flow (L/min),PEFR,After,Long TE,Higher PEFR,Shorter TE,在PCV通气时评估PCV的吸气时间 PCV通气时需有足够的吸气时间才能保证潮气量,图.调节吸气时间,V,LPM,A,B,TIME,TIME,吸气相,呼气相,TIME,评价峰流速Inadequate Inspiratory Flow,Flow (L/min),Time (sec),Normal Abnormal,Active Inspiration or Asynchrony,容量时间曲线在临床上的应用,Volume vs Time,Inspiration,Expiration,Time (sec),Volume (ml),TI,评价气体泄漏 Air Leak,Volume (ml),Time (sec),流速容量环在临床上的应用,Flow-Volume Loop,Volume (ml),PEFR,FRC,Inspiration,Expiration,Flow (L/min),PIFR,VT,反映Air Trapping,Inspiration,Expiration,Volume (ml),Flow (L/min),Does not return to baseline,Normal Abnormal,反映气道阻力 Increased Airway Resistance,Inspiration,Expiration,Volume (ml),Flow (L/min),Decreased PEFR,Normal Abnormal,“Scooped out” pattern,反映AirLeak,Inspiration,Expiration,Volume (ml),Flow (L/min),Air Leak in mL,Normal Abnormal,压力容量环在临床上的应用,判定通气方式,Controlled,Assisted,Spontaneous,Vol (ml),Paw (cm H2O),I: Inspiration E: Expiration,I,E,E,E,I,I,反映气道阻力Increased Raw,Pressure (cm H2O),Higher PTA,Normal Slope,Vol (mL),Lower Slope,反映Work of Breathing,A: Resistive Work B: Elastic Work,Pressure (cm H2O),Volume (ml),B,A,P-V 环和 WOB,P,V,P,V,P,V,顺应性和阻力正常,顺应性正常阻力增加,顺应性降低阻力正常,反映Overdistension,Volume (ml),Pressure (cm H2O),With little or no change in VT,Paw rises,Normal Abnormal,反映Inadequate Inspiratory Flow,Paw (cm H2O),Volume (ml),Normal Abnormal,Active Inspiration,Inappropriate Flow,反映Air Leak,Volume (ml),Pressure (cm H2O),Air Leak,Lung Compliance Changes and the P-V Loop,Volume (mL),Preset PIP,VT levels,Paw (cm H2O),COMPLIANCE Increased Normal Decreased,Pressure Targeted Ventilation,几种常用的通气模式图示及其他,机械通气的基本模式-“定容型”vs “定压型”通气,Volume vs. Pressure Preset Ventilation,Volume Preset Ventilation Volume Control Ventilation(VCV) Assist Ventilation （AV） Assist/Control Ventilation (A/C) Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV),机械通气的基本模式-“定容型”vs “定压型”通气,Pressure Preset Ventilation Pressure Control Ventilation(PCV) P-ACV PC-SIMV Pressure Support Ventilation (PSV) Biphasic Positive Airway Pressure, (BiPAP） Continuous Positive Airway Pressure / Positive End-ExpiratoryPressure (CPAP/PEEP),Volume vs. Pressure Control Ventilation,Volume Control Ventilation(VCV) 潮气量固定 吸气(峰)流速固定 吸气压力不固定 吸气时间由流速、潮气量、吸气平台设置决定,Pressure Control Ventilation(PCV) 吸气压力固定 吸气时间固定 吸气流速不固定 潮气量不固定,控制通气-(controlled ventilation,CV) CMV/IP