波形分析入门1.pdf

1 波形分析入门波形分析入门 2 目目 录录 1.引言引言 2.流速流速-时间曲线时间曲线 2.1 吸气流速波形吸气流速波形 fig1 2.1.1 吸气流速波形的波型吸气流速波形的波型(分类分类)fig2 2.1.2 autoflow(自动控制流速自动控制流速) fig3 2.2 呼气流速波形呼气流速波形 fig 4 2.3 临床应用临床应用 2.3.1 吸气流速波形的分析吸气流速波形的分析-鉴别呼吸类型鉴别呼吸类型 fig 5 2.3.2 在定容型通气在定容型通气(vcv)中识别所选择的吸气流速波型中识别所选择的吸气流速波型 fig 6 2.3.3 判断指令通气在吸气过程中有自主呼吸判断指令通气在吸气过程中有自主呼吸 fig 7 2.3.4 吸气时间不足的曲线吸气时间不足的曲线 fig 8 2.3.5 从吸气流速检查有无泄漏从吸气流速检查有无泄漏 fig 9 2.3.6 根据吸气流速调节呼气灵敏度根据吸气流速调节呼气灵敏度(esens)fig 10 2.4 呼气流速波形的临床意义呼气流速波形的临床意义 2.4.1 初步判断支气管情况和主动或被动呼气初步判断支气管情况和主动或被动呼气 fig 11 2.4.2 判断有无判断有无 auto-peep 存在存在 fig 12 2.4.3 评估支气管扩剂的疗效评估支气管扩剂的疗效 fig 13 3.压力压力-时间曲线时间曲线 3.1 vcv 的压力的压力-时间曲线时间曲线(p-tcurve)fig 14 3.1.1 平均气道压平均气道压(mean paw 或或 pmean)fig 15 3.2 pcv 的压力的压力-时间曲线时间曲线 fig 16 3.2.1 压力上升时间压力上升时间(压力上升斜率或梯度压力上升斜率或梯度 fig 17 3.3 临床意义临床意义 3.3.1 识别呼吸类型识别呼吸类型 3.3.1a 控制机械通气控制机械通气(cmv)和辅助机械通气的压力和辅助机械通气的压力-时间曲线时间曲线 fig 18 3.3.1b 自主呼吸自主呼吸(spont/cpap)和压力支持通气和压力支持通气(psv/asb)fig 19 3.3.1c 同步间歇指令通气同步间歇指令通气(simv)fig 20 3.3.1d 双水平正压通气双水平正压通气(bipap)fig 21 3.3.1e bipap 和和 vcv 在压力在压力-时间曲线上差别图时间曲线上差别图 fig 22,23 3.3.1f bipap 衍生的其他形式衍生的其他形式 bipapfig 24-27 3.3.2 评估吸气触发阈是否适当评估吸气触发阈是否适当 fig 28 3.3.3 评估吸气时的作功大小评估吸气时的作功大小 fig 29 3.3.4 在在 vcv 中根据压力曲线调节峰流速中根据压力曲线调节峰流速 fig 30 3.3.5 评估整个呼吸时相评估整个呼吸时相 fig 31 3.3.6 评估平台压评估平台压 fig 32 3.3.7 呼吸机持续气流减少患者呼吸作功呼吸机持续气流减少患者呼吸作功 fig 33 4. 容积容积-时间曲线时间曲线 4.1 容积容积-时间曲线的分析时间曲线的分析 fig 34 4.2 临床意义临床意义 fig 35 4.2.1 气体阻滞或泄漏的容积气体阻滞或泄漏的容积-时间曲线时间曲线 fig 36 3 4.2.2 呼气时间不足导致气体阻滞呼气时间不足导致气体阻滞 fig 37 5. 呼吸环呼吸环 5.1 压力压力-容积环容积环(p-v loop)fig 38 5.1.1 气道阻力和插管内径对气道阻力和插管内径对 p-v 环的影响环的影响 fig 39 5.1.2 吸气流速大小对吸气流速大小对 p-v 环的影响环的影响 fig 40 5.1.3 流速恒定流速恒定(方波方波)vcv 的的 p-v 环环 fig 41 5.1.4 递减流速波的递减流速波的 p-v 环环(vcv 或或 pcv)fig 42 5.2 p-v 环的临床应用环的临床应用 5.2.1 测定第一、二拐点测定第一、二拐点 fig 43 5.2.2 区分呼吸类型区分呼吸类型 5.2.2a 自主呼吸自主呼吸 fig 44 5.2.2b 辅助呼吸辅助呼吸(amv)fig 45 5.2.3 顺应性降低的顺应性降低的 p-v 环环 fig 46 5.2.4 阻力改变时的阻力改变时的 p-v 环环 fig 47 5.2.5 p-v 环反映肺过复膨张部分环反映肺过复膨张部分 fig 48 5.2.6 插管内径对插管内径对 p-v 环的影响环的影响 fig 49 5.2.7 自主呼吸用自主呼吸用 ps 插管顶端、末端的作用插管顶端、末端的作用 fig 50 5.2.8 根据根据 p-v 环的斜率可了解肺顺应性环的斜率可了解肺顺应性 fig 51 5.2.9 单肺插管引起单肺插管引起 p-v 环偏向横轴环偏向横轴 fig 52 5.2.10 呼吸机流速设置不够的呼吸机流速设置不够的 p-v 环环 fig 53 5.2.11 肌肉松弘不足的肌肉松弘不足的 p-v 环环 fig 54 5.2.12 sigh 呼吸所引起呼吸所引起 paw 增加的增加的 p-v 环环 fig 55 5.2.13 增加增加 peep 在在 p-v 环上的效应环上的效应 fig 56 5.2.14 严重肺气肿和慢性支气管炎病人的严重肺气肿和慢性支气管炎病人的 p-v 环环 fig 57 5.2.15 中等气管痉挛的中等气管痉挛的 p-v 环环 fig 58 5.2.16 腹腔镜手术时腹腔镜手术时 p-v 和和 f-v 环环 fig 59 5.2.17 左侧卧位所致左上叶肺的左侧卧位所致左上叶肺的 p-v 环环 fig 60 5.3 流速流速-容积曲线容积曲线(f-v curve)fig 61-62 5.3.1 考核支气管扩张剂的疗效考核支气管扩张剂的疗效 fig63 5.3.2 vcv/pcv 的的 f-v 环环 fig64 5.3.3 有助于鉴别诊断有助于鉴别诊断 fig65 5.3.3a 肥胖病人肥胖病人 f-v 环环 fig66 5.3.4 f-v 曲线反映有曲线反映有 peepifig67 5.3.5 f-v 曲线呼气末未封闭曲线呼气末未封闭 fig68 5.3.6 f-v 曲线提示气管插管扭曲曲线提示气管插管扭曲 fig69 5.4 压力压力-流速环流速环(p-f 环环)fig70 6.综合曲线的观察综合曲线的观察 6.1 定容型通气模式定容型通气模式 6.1.1 cmv(ippv) 模式的波形模式的波形(fig72) 6.1.2 amv(ippvassist) 模式的波形模式的波形(fig73) 6.1.3 vcv 时流速在吸时流速在吸/呼比和充气峰压的波形呼比和充气峰压的波形(fig74) 6.1.4 气体陷闭气体陷闭(阻滞阻滞)的波形的波形(fig75) 6.1.4a 气体陷闭导致基线压力的上升气体陷闭导致基线压力的上升(fig76) 6.1.5 间歇指令通气间歇指令通气(imv)通气波形通气波形(fig77) 4 6.1.6 同步间歇指令通气同步间歇指令通气(simv)通气波形通气波形(fig78) 6.1.7 压力限制通气压力限制通气(plv)的波形的波形(fig79) 6.1.8 每分钟最小通气量每分钟最小通气量(mmv)的通气波形的通气波形(fig 80) 6.2 定压型通气波形定压型通气波形 6.2.1 pc-cmv/amv 通气波形通气波形(fig 81) 6.2.2 pc-simv 通气波形通气波形(fig 82) 6.2.3 反比通气反比通气(irv):vcv 与与 pcv 的差别的差别. (fig 83) 6.2.4 压力支持压力支持(psv)(fig 84, 85) 6.2.4a cpap+ps 的通气波形的通气波形(fig 86) 6.2.4b simv+ps 的通气波形的通气波形(fig 87) 6.2.4c pcv:压力上升达标所需时间压力上升达标所需时间(即调节吸气流速大小即调节吸气流速大小) (fig 88) 6.2.4d ps: 压力上升达标所需时间压力上升达标所需时间(即调节吸气流速大小即调节吸气流速大小) (fig 89) 6.2.5 压力限定容量控制通气压力限定容量控制通气(prvc)的波形的波形(fig 90) 6.2.5 压力限定容量控制通气压力限定容量控制通气(prvc)的波形的波形(fig 90) 6.3 顺应性或阻力的改变的波形顺应性或阻力的改变的波形 6.3.1 vcv 时顺应性时顺应性(cl)降低丶阻力降低丶阻力(paw)增高的波形增高的波形(fig 91) 6.3.2 pcv 时顺应性降低丶阻力增高时顺应性降低丶阻力增高(fig 92) 6.46.4 常见呼吸机故障的波形常见呼吸机故障的波形 6.4.1 呼吸回路泄漏的波形呼吸回路泄漏的波形(fig 93) 6.4.2 小泄漏致误触发及泄漏补偿小泄漏致误触发及泄漏补偿(fig 94) 6.4.3 呼吸回路部分阻塞呼吸回路部分阻塞(fig 95) 6.4.4 呼吸管道内有液体的波形呼吸管道内有液体的波形(ifig 96) 5 1.引引 言言 近近 10 年来因微理器和有关软件的发展年来因微理器和有关软件的发展, 现代呼吸机除提供各种有关监测参数外现代呼吸机除提供各种有关监测参数外, 同时能提供机械同时能提供机械 通气时压力、流速和容积的变化曲线以及各种呼吸环通气时压力、流速和容积的变化曲线以及各种呼吸环. 目的是根据各种不同呼吸波形曲线特征目的是根据各种不同呼吸波形曲线特征,来指导来指导 调节呼吸机的通气参数调节呼吸机的通气参数, 如通气模式是否合适、人机对抗、气道阻塞、呼吸回路有无漏气、呼吸机和如通气模式是否合适、人机对抗、气道阻塞、呼吸回路有无漏气、呼吸机和 患者在呼吸过程中所作之功、患者在呼吸过程中所作之功、 评估机械通气时效果和使用支气管扩张剂的疗效等评估机械通气时效果和使用支气管扩张剂的疗效等. 有效的机械通气支持有效的机械通气支持/治疗是通气过程中的压力、流速和容积相互的作用而达到以下目的治疗是通气过程中的压力、流速和容积相互的作用而达到以下目的: a.能维持动脉血气能维持动脉血气/血血 ph 的基本要求的基本要求(即即 paco2和和 ph 正常正常, pao2达到基本期望值达到基本期望值) b.无气压伤、容积伤或肺泡伤无气压伤、容积伤或肺泡伤. c.患者呼吸不同步情况减低到最少患者呼吸不同步情况减低到最少,减少镇静剂、肌松弛剂的应用减少镇静剂、肌松弛剂的应用. d.患者呼吸肌得到适当的休息和康复患者呼吸肌得到适当的休息和康复. 1-1.1-1.呼吸机工作过程呼吸机工作过程: :图图. .呼吸机的工作原理呼吸机的工作原理 图图 1.1.中气源部份是是呼吸机的驱动的机构中气源部份是是呼吸机的驱动的机构, , 通过调节高压空气和氧气流量大小的阀门来供应混合通过调节高压空气和氧气流量大小的阀门来供应混合 气体气体. . 在毫秒级时间内测定流量在毫秒级时间内测定流量, , 并调整阀的直径以控制流量并调整阀的直径以控制流量. . 气体流经流速仪，测定在流速曲线的气体流经流速仪，测定在流速曲线的 吸气流速面积下的积分吸气流速面积下的积分, , 计算出潮气量计算出潮气量. . vt=vt= 流速流速( (升升/ /秒秒)ti()ti(流速恒定流速恒定).). 图中控制器是呼吸机用于控制吸气阀和呼气阀的切换图中控制器是呼吸机用于控制吸气阀和呼气阀的切换, , 有吸气控制器和呼气控制器有吸气控制器和呼气控制器, ,它受控于肺呼它受控于肺呼 吸力学改变所引起的呼吸机动作吸力学改变所引起的呼吸机动作. . 吸气控制器有吸气控制器有 : : a.a. 时间控制时间控制: : 通过吸气时间的设置使吸气终止通过吸气时间的设置使吸气终止, , 如如 pcvpcv 的设置的设置 titi 或或 i:e.i:e. b.b. 压力控制压力控制: : 上呼吸道达到设置压力时使吸气终止上呼吸道达到设置压力时使吸气终止, ,现巳少用现巳少用, , 如如 pcvpcv 的设置高压报警值的设置高压报警值. . c.c. 流速控制流速控制: : 当吸气流速降至设置流速以下当吸气流速降至设置流速以下( (即即 esens),esens), 吸气终止吸气终止. . d.d. 容量控制容量控制: : 吸气达到设置容量时吸气达到设置容量时, ,吸气终止吸气终止. . 呼气控制器有呼气控制器有:-:- a.a. 时间控制时间控制: : 通过设置时间长短引起呼气终止通过设置时间长短引起呼气终止( (控制通气控制通气) ) 代表呼气流速代表呼气流速(吸气阀关闭吸气阀关闭, 呼气呼气 阀打开以便呼出气体阀打开以便呼出气体), 呼气流速的波形均为同一形态呼气流速的波形均为同一形态. b.b. 病人触发病人触发: : 呼吸机捡测到吸气力达到触发阈即终止呼气呼吸机捡测到吸气力达到触发阈即终止呼气( (辅助通气辅助通气) ) 图中气体流量定量阀图中气体流量定量阀(dosing(dosing flow-valve)flow-valve)是控制呼吸机输送的气体流量是控制呼吸机输送的气体流量, , 由流速仪监测并控制由流速仪监测并控制, , 如此气体经如此气体经 y y 形管进入病人肺部形管进入病人肺部. . 通过打开和关闭呼气阀通过打开和关闭呼气阀, , 即控制了吸气相和呼气相即控制了吸气相和呼气相. . 在吸气时呼气在吸气时呼气 阀是关闭的阀是关闭的. . 若压力若压力, ,容量或吸气时间达设置值容量或吸气时间达设置值, , 呼气阀巳打开排出呼出气体呼气阀巳打开排出呼出气体.(.(压力保持平台直至吸气压力保持平台直至吸气 时间结束时间结束).). 呼气阀后的呼气阀后的 peeppeep 阀是为了维持呼气末气道压力为正压阀是为了维持呼气末气道压力为正压( (即即 0 0 cmhcmh2 2o o 以上以上).). 根据根据 byole-mariottebyole-mariotte 气体定律气体定律: : 压力压力(p)(p)容积容积(v)=(v)= k k ( (常数常数) ) 2. 流速流速-时间曲线时间曲线(f-t curve) 流速定义流速定义:呼吸机在单位时间内输送出气体的速度呼吸机在单位时间内输送出气体的速度, cm/s 或或 m/s.流量是指每单位时间内通过某流量是指每单位时间内通过某一点一点 6 的的气体容量气体容量,l/min 或或 l/min .流速流速-时间曲线的横轴代表时间时间曲线的横轴代表时间(sec), 纵轴代表流速纵轴代表流速(flow=v), 流速的单流速的单 位通常是位通常是升升/分分(l/min 或或 lpm). 在横轴上部代表吸气流速在横轴上部代表吸气流速(呼吸机吸气阀打开呼吸机吸气阀打开, 呼气阀关闭呼气阀关闭, 气体输气体输 送至肺送至肺),目前多使用方波和递减波目前多使用方波和递减波. 横轴下部代表呼气横轴下部代表呼气(呼吸机吸气阀关闭呼吸机吸气阀关闭, 呼气阀打开以便病人呼出气呼气阀打开以便病人呼出气 体体), 呼气流速波形均为同一形态呼气流速波形均为同一形态, 只是呼气流速的振幅大小只是呼气流速的振幅大小, 呼气流速回复到零的时间上差异呼气流速回复到零的时间上差异, 而反映而反映 呼气状态呼气状态. 吸气流速曾有八种波形吸气流速曾有八种波形(见下图见下图). a.指数递减波指数递减波 b.方波方波 c.线性递增波线性递增波 d.线性递减波线性递减波 e.正弦波正弦波 f.50%递减波递减波 g.50%递增波递增波 h.调调 整正弦波整正弦波. 2.1. 吸气流速波形吸气流速波形(图图 1) 恒定的吸气流速是指呼吸机输送的流速在整个吸气时间内是恒定不变恒定的吸气流速是指呼吸机输送的流速在整个吸气时间内是恒定不变, 故流速波形呈方形故流速波形呈方形,( 而而 pcv 时吸气流速均采用递减形时吸气流速均采用递减形), 横轴下虚线部分代表呼气流速横轴下虚线部分代表呼气流速(在下述呼气流速波形讨论在下述呼气流速波形讨论) 图图 1. 恒定吸气流速的曲线形态恒定吸气流速的曲线形态 代表呼吸机输送气体的开始代表呼吸机输送气体的开始: :取决于取决于 a)a)预设呼吸周期的时间巳达到预设呼吸周期的时间巳达到, ,吸气转换为呼气吸气转换为呼气( (时间切换时间切换) ) 如控制呼吸如控制呼吸(cmv).(cmv). b)b)患者吸气努力达到了触发阀患者吸气努力达到了触发阀, ,呼吸机开始输送气体呼吸机开始输送气体, ,如辅助呼吸如辅助呼吸(amv).(amv). 吸气峰流速吸气峰流速(pif(pif 或或 pf):pf): 在容量控制通气在容量控制通气(vcv)(vcv)时时 pifpif 是预设的是预设的, , 直接决定了直接决定了 titi 或或 i:e.i:e. 在在 pcvpcv 和和 psvpsv 时时,pif,pif 的大小取决于潮气量大小和吸气时间长短的大小取决于潮气量大小和吸气时间长短,pif,pif 尚快定了压力上升时间快慢尚快定了压力上升时间快慢. . 代表吸气结束代表吸气结束, , 呼吸机停止输送气体呼吸机停止输送气体. .此时巳完成预设的潮气量此时巳完成预设的潮气量(vcv)(vcv)或压力巳达标或压力巳达标(pcv),(pcv),输送输送 的流速巳完成的流速巳完成( (流速切换流速切换),),或吸气时间已达标或吸气时间已达标( (时间切换时间切换).). = 为吸气时间为吸气时间: : 在在 vcvvcv 中其长短由预设的潮气量中其长短由预设的潮气量, ,峰流速和流速波型所决定峰流速和流速波型所决定, , 它尚包含了它尚包含了 吸气流速吸气流速 呼气流速呼气流速 时间时间(sec)(sec) 60 60 fgh 流流 速速 7 吸气后摒气时间吸气后摒气时间(vcv(vcv 时摒气时间内无气体流量输送到肺时摒气时间内无气体流量输送到肺,pcv,pcv 时无吸气后摒气时间时无吸气后摒气时间).). : 代表整个呼气时间代表整个呼气时间:包括从呼气开始到下一次吸气开始前这一段时间包括从呼气开始到下一次吸气开始前这一段时间. 代表一个呼吸周期的时间代表一个呼吸周期的时间(tct):(tct): tct=60tct=60 秒秒/ /频率频率. . 2.1.1 吸气流速的波型吸气流速的波型(类型类型) 根据吸气流速的形态有方波根据吸气流速的形态有方波, 递减波递减波, 递增波递增波, 和正弦波和正弦波(自主呼吸的波形自主呼吸的波形 ), 在定容型通气在定容型通气(vcv) 中需预设频率中需预设频率, 潮气量和峰流速潮气量和峰流速, 并选择不同形态的吸气流速波并选择不同形态的吸气流速波.!(见图见图 2 以方波作为对比以方波作为对比) 正弦波的临正弦波的临 床疗效无从证明床疗效无从证明, 巳少用巳少用. 雾化吸入或欲使吸气时间相对短时多数用方波雾化吸入或欲使吸气时间相对短时多数用方波. 方波方波: 是呼吸机在整个吸气时间内所输送的气体流量均是恒定的是呼吸机在整个吸气时间内所输送的气体流量均是恒定的(设置值设置值), 故吸气开始即达到峰流故吸气开始即达到峰流 速速, 且恒定持续到吸气结束才降为且恒定持续到吸气结束才降为 0. 故形态呈方形故形态呈方形 递减波递减波: 是呼吸机在整个吸气时间内是呼吸机在整个吸气时间内, 开始时输送的气体流量立即达到峰流速开始时输送的气体流量立即达到峰流速(设置值设置值), 然后逐渐然后逐渐 递减至递减至 0 (吸气结束吸气结束), 定压型通气定压型通气(pcv)和压力支持和压力支持(psv=asb)均采用递减波均采用递减波. 递增波递增波: 与递增波相反与递增波相反, 目前基本不用目前基本不用. 正弦波正弦波: 是吸气时吸气流速逐渐达到峰流速而吸气末递减至是吸气时吸气流速逐渐达到峰流速而吸气末递减至 0,(比方波稍缓慢而比递减波稍快比方波稍缓慢而比递减波稍快) 是是 自主呼吸的波形自主呼吸的波形, 与自主呼吸相似与自主呼吸相似,目前较少应用目前较少应用. 呼气流速波除流速振幅和流速回至呼气流速波除流速振幅和流速回至 0 的时间有所不同外的时间有所不同外,在形态上无差别在形态上无差别. 图图 2 中以方波作为对比中以方波作为对比(以虚线表示以虚线表示), 在流速在流速,频率和潮气量均不变情况下频率和潮气量均不变情况下, 方波由于流速恒定不变方波由于流速恒定不变,故故 吸气时间最短吸气时间最短, 其他波形因流速的递增其他波形因流速的递增, 递减或正弦状递减或正弦状, 它们的流速均非恒定它们的流速均非恒定, 故吸气时间均稍长故吸气时间均稍长. 2.1.2 autoflow(自动变流自动变流) 图图 2. vcv 吸气流速波吸气流速波 形形 square=方波方波 decelerating=递减波递减波 accelerating=递增波递增波 sine=正弦波正弦波 吸气吸气 呼气呼气 时间时间(sec)(sec) 图图 3. autoflow 吸气流速示意图吸气流速示意图 autoflow 吸气流速是吸气流速是 vcv 中吸气流速中吸气流速 的一种新的功能的一种新的功能. 呼吸机根据当前呼吸系统呼吸机根据当前呼吸系统 的顺应性和阻力及设置的潮气量的顺应性和阻力及设置的潮气量, 计算出下计算出下 一次通气时所需的最低气道峰压一次通气时所需的最低气道峰压,自动控制自动控制 吸气流速吸气流速,在预设的吸气时间内完成潮气量在预设的吸气时间内完成潮气量 的输送的输送. 当阻力或顺应性发生改变时当阻力或顺应性发生改变时, 每次每次 供气时的最高气道压力变化幅度在供气时的最高气道压力变化幅度在+3 - - 3cmh2o, 不超过报警压力高限不超过报警压力高限-5cmh2o, 并允许在平台期内可自主呼吸并允许在平台期内可自主呼吸, 适用于各种适用于各种 vcv 所衍生的各种通气模式所衍生的各种通气模式.(见图见图 3) 流速流速 流速流速 8 2.2 呼气流速波形呼气流速波形 呼气流速波形其形态基本是相似的呼气流速波形其形态基本是相似的,其差别在呼气波的振幅和呼气流速持续时间时的长短其差别在呼气波的振幅和呼气流速持续时间时的长短, 它取决它取决 于肺顺应性于肺顺应性,气道阻力气道阻力(由病变情况而定由病变情况而定)和病人是主动或被动地呼气和病人是主动或被动地呼气.(见图见图 4) 图图 4. 呼气流速波形示意图呼气流速波形示意图 o 代表吸气时间代表吸气时间 代表呼气开始代表呼气开始. . 为呼气峰流速为呼气峰流速:正压呼气峰流速比自主呼吸的稍大一点正压呼气峰流速比自主呼吸的稍大一点. 代表呼气流速的结束时间代表呼气流速的结束时间(即流速回复到即流速回复到 0), 即整个呼气时间即整个呼气时间:包含有效呼气时间包含有效呼气时间, 至下一次吸气流速的开始即为整个呼气时间至下一次吸气流速的开始即为整个呼气时间,结合吸气结合吸气 时间可算出时间可算出 i:e. tct:代表一个呼吸周期代表一个呼吸周期 = 吸气时间吸气时间+呼气时间呼气时间 2.32.3 流速波形流速波形(f-t(f-t curve)curve)的临床应用的临床应用 2.3.1 吸气流速曲线分析吸气流速曲线分析-鉴别通气类型鉴别通气类型(图图 5) 图图 5. 根据吸气流速波形型鉴别通气类型根据吸气流速波形型鉴别通气类型 图图 5 左侧为左侧为 vcv 的强制通气的强制通气, 由操作者选择吸气流速的波形由操作者选择吸气流速的波形: 可为方波或递减波可为方波或递减波. autoflow 为为 vcv 时控制吸气流速的一种功能时控制吸气流速的一种功能(类似递减波类似递减波), 若若 autoflow 动能关闭动能关闭, 吸气流速即为恒定流速方形吸气流速即为恒定流速方形 时间时间(sec)(sec) 吸气流速吸气流速 呼气流速呼气流速 强制通气强制通气(vcv 方波方波) 自主呼吸自主呼吸压力支持通气压力支持通气 吸气吸气 呼气呼气 流流 速速 60 60 o 流流 速速 9 波波. 中图为自主呼吸的正弦波中图为自主呼吸的正弦波,吸气、呼气峰流速比机械通气的正弦波均小得多吸气、呼气峰流速比机械通气的正弦波均小得多, 且吸气流速波形态不且吸气流速波形态不 完全呈正弦型完全呈正弦型. 右侧图为压力支持流速波右侧图为压力支持流速波, 形态似递减波但吸气流速并未递减至形态似递减波但吸气流速并未递减至 0, 而是突然下降至而是突然下降至 0, 这是由于这是由于 在吸气过程中吸气流速递减至在吸气过程中吸气流速递减至呼气灵敏度的阈值呼气灵敏度的阈值, 而使吸气转换为呼气所致而使吸气转换为呼气所致, 压力支持压力支持(ps) 只能在自只能在自 主呼吸基础上才有作用主呼吸基础上才有作用, 这三种呼吸类型的呼气流速形态相似这三种呼吸类型的呼气流速形态相似, 差别仅是呼气流速大小和持续时间长短差别仅是呼气流速大小和持续时间长短 不一不一. 2.3.2 在定容型通气在定容型通气(vcv)中识别所选择的吸气流速波型中识别所选择的吸气流速波型(图图 6) 图图 6 识别所选择的流速波型识别所选择的流速波型 2.3.3 判断指令通气在吸气过程中有无自主呼吸判断指令通气在吸气过程中有无自主呼吸(图图 7) 图图 7 指令通气过程中有自主呼吸指令通气过程中有自主呼吸 2.3.4 吸气时间不足的曲线吸气时间不足的曲线(图图 8) 图图 8 左侧在设置的吸气过程内吸气流速突然降至左侧在设置的吸气过程内吸气流速突然降至 0, 说明吸气时间不足说明吸气时间不足. 图内虚线的呼气流速开始图内虚线的呼气流速开始 说明吸气流速巳降至说明吸气流速巳降至 0 吸气时间足够吸气时间足够, 在降至在降至 0 后持续一短时间在后持续一短时间在 vcv 中是吸气后摒气时间中是吸气后摒气时间. 右侧图是右侧图是 pcv(均采用递减波均采用递减波)的吸气时间的吸气时间: 图中图中(a)是吸气末流速巳降至是吸气末流速巳降至 0 说明吸气时间合适且稍说明吸气时间合适且稍 长长, (在在 vcv 中可能设置了中可能设置了”摒气时间摒气时间”, 注意在注意在 pcv 无吸气后摒气时间无吸气后摒气时间). (b)的吸气末流速突然降至的吸气末流速突然降至 流流 速升速升/分分 吸气吸气 呼气呼气 吸气流速突然降至吸气流速突然降至 0 insp exp 吸气吸气 呼气呼气 流流 速速 吸气吸气 呼气呼气 递减波递减波 吸气吸气 呼气呼气 方波方波正弦波正弦波 呼气呼气 图图 6 以以 vcv 为基础的为基础的 指令通气所选择的三种指令通气所选择的三种 波型波型(正弦波基本淘汰正弦波基本淘汰). 而呼气波形形状基本类而呼气波形形状基本类 同同. 本图显示了吸气相本图显示了吸气相 的三种波形的三种波形. 在定压型通气在定压型通气(pcv) 中目前均采用递减波中目前均采用递减波! 流流 速速 流流 速速 图图 7 中中 a 为指令通气吸气流为指令通气吸气流 速波速波, b 为在指令吸气过程中为在指令吸气过程中 在吸气流速波出现切迹在吸气流速波出现切迹,提示提示 有自主呼吸有自主呼吸. c 为人机不同步为人机不同步 而使潮气量减少而使潮气量减少, 在吸气流速在吸气流速 前有微小呼气流速且在指令吸前有微小呼气流速且在指令吸 气近结束时又出现切迹气近结束时又出现切迹, (自主自主 呼吸呼吸)使呼气流速减少使呼气流速减少. 10 0 说明吸气时间不足或是由于自主呼吸的呼气灵敏度巳达标说明吸气时间不足或是由于自主呼吸的呼气灵敏度巳达标(下述下述), 只有相应增加吸气时间才能不增加只有相应增加吸气时间才能不增加 吸气压力情况下使潮气量增加吸气压力情况下使潮气量增加. 2.3.5 从吸气流速检查有泄漏从吸气流速检查有泄漏(图图 9) 图图 9 呼吸回路有泄漏呼吸回路有泄漏 2.3.6 根据吸气流速调节呼气灵敏度根据吸气流速调节呼气灵敏度(esens) 见图见图 10 图图 10 根据吸气流速调节呼气灵敏度根据吸气流速调节呼气灵敏度 自主呼吸时当吸气流速降至原峰流速自主呼吸时当吸气流速降至原峰流速 25%或实际吸气流速降至或实际吸气流速降至 10 升升/分时分时, 呼气阀门打开呼吸机呼气阀门打开呼吸机 切换为呼气切换为呼气. 此时的吸气流速即为呼气灵敏度此时的吸气流速即为呼气灵敏度(esens). 以往以往 esens 由厂方设定由厂方设定, 操作者不能调节操作者不能调节(图图 10 左侧左侧), 现在有的呼吸机呼气灵敏度可供用户调节现在有的呼吸机呼气灵敏度可供用户调节(图图 10 右侧右侧). 右侧图右侧图 a 因回路存在泄漏或预设的因回路存在泄漏或预设的 esens 过低过低, 以致呼吸机持续送气以致呼吸机持续送气, 导致吸气时间过长导致吸气时间过长. b 适当地将适当地将 esens 调高及时切换为呼气调高及时切换为呼气, 但过但过 高的高的 esens 使切换呼气过早使切换呼气过早, 无法满足吸气的需要无法满足吸气的需要. 故在故在 psv 中中 esens 需和压力上升时间的波形一起需和压力上升时间的波形一起 来调节来调节. 2.4 呼气流速波形的临床意义呼气流速波形的临床意义 2.4.1 初步判断支气管情况和主动或被动呼气初步判断支气管情况和主动或被动呼气(图图 11) 图图 11 判断呼气阻力增加与否和呼气是主动或被动判断呼气阻力增加与否和呼气是主动或被动 吸气吸气 呼气呼气 峰流速的峰流速的 25%呼气阀门打开呼气阀门打开 流流 速速 sec sec 被动被动 主动主动 呼气阻力呼气阻力 正常正常 流流 速速 流流 速速 时间时间 流速升流速升/分分 图图 9 呼吸回路有泄漏呼吸回路有泄漏 当呼吸回路存在泄漏当呼吸回路存在泄漏,(如如 气管插管气囊泄漏气管插管气囊泄漏,niv 面罩面罩 漏气漏气,回路连接有泄漏回路连接有泄漏)而流量而流量 触发值又小于泄漏速度触发值又小于泄漏速度,使吸使吸 气流速曲线基线气流速曲线基线(即即 0 升升/分分)向向 上移位上移位(即图中虚形部分即图中虚形部分)为实为实 际泄漏速度际泄漏速度, 下一次吸气间隔下一次吸气间隔 期延长期延长, 此时宜适当加大流量此时宜适当加大流量 触发值以补偿泄漏量触发值以补偿泄漏量 11 图图 11 左侧图虚线反映气道阻力正常左侧图虚线反映气道阻力正常, 呼气时间稍短呼气时间稍短, 实线反映呼气阻力增加实线反映呼气阻力增加, 呼气时延长呼气时延长. 右侧图右侧图 虚线反映是病人的自然被动呼气虚线反映是病人的自然被动呼气, 而实线反映了是患者主动用力呼气而实线反映了是患者主动用力呼气, 单纯从本图较难判断它们之间单纯从本图较难判断它们之间 差别和性质差别和性质. 尚需结合压力尚需结合压力-时间曲线一起判断即可了解其性质时间曲线一起判断即可了解其性质. 2.4.2 判断有无内源性呼气末正压判断有无内源性呼气末正压(auto-peep/peepi)的存在的存在(图图 12) 图图 12 为三种不同的为三种不同的 auto-peep 呼气流速波形呼气流速波形 图图 12 吸气流速选用方波吸气流速选用方波,呼气流速波形在下一个吸气相开始之前呼气流速突然回到呼气流速波形在下一个吸气相开始之前呼气流速突然回到 0, 这是由于这是由于 小气道在呼气时过早地关闭小气道在呼气时过早地关闭, 使部分气体阻滞在肺泡内而引起使部分气体阻滞在肺泡内而引起 auto-peep( peepi)存在存在. 注意图中的注意图中的 a,b 和和 c, 其突然降至其突然降至 0 时呼气流速高低不一时呼气流速高低不一, b 最高最高,依次为依次为 a, c. 实测实测 auto-peep 压力也高低不一压力也高低不一. auto-peep 是由于平卧位是由于平卧位(45 岁以上正常人岁以上正常人), 呼气时间设置不适当呼气时间设置不适当, 采用反比通气或因肺部疾病采用反比通气或因肺部疾病 或肥胖者所引起或肥胖者所引起, 是小气道在呼气过程中过早地陷闭是小气道在呼气过程中过早地陷闭, 以致吸入的潮气量未完全呼出以致吸入的潮气量未完全呼出, 使气体阻滞在肺使气体阻滞在肺 泡内产生正压所致泡内产生正压所致. 2.4.3 评估支气管扩张剂的疗效评估支气管扩张剂的疗效(图图 13) 图图 13 呼气流速波形对支气扩大剂疗效评估呼气流速波形对支气扩大剂疗效评估 3.压力压力-时间曲线时间曲线 3.1 vcv 的压力的压力-时间曲线时间曲线(p-tcurve) 一个呼吸周期由吸气相和呼气相所组成一个呼吸周期由吸气相和呼气相所组成, 这两个时相均包含有有流速期和无流速期这两个时相均包含有有流速期和无流速期. 在在 vcv 中吸中吸 气相无流速期内是无气体进入肺内气相无流速期内是无气体进入肺内(即吸气后摒气期即吸气后摒气期), pcv 的吸气相始终是有流速期的吸气相始终是有流速期(无吸气后摒气无吸气后摒气). 在呼气时均有呼气流速在呼气时均有呼气流速. 在压力在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为 0 或或 0 以上以上. 压力压力-时间曲线反映了气道压力时间曲线反映了气道压力(paw)的逐步变化的逐步变化(图图 14), 纵轴为气道压力纵轴为气道压力,单位是单位是 cmh2o (1 cmh2o=0.981 mbar), 横轴是时间以秒横轴是时间以秒(sec)为单位为单位, 基线压力为基线压力为 0 cmh2o. 横轴上正压横轴上正压, 横轴下为横轴下为 负压负压. 治疗前治疗前治疗后治疗后 吸气吸气 呼气呼气 呼气流速呼气流速 流流 速速 流流 速速 流流 速速 流流 速速 图图 13 呼气流速波形对支气扩大剂疗呼气流速波形对支气扩大剂疗 效评估效评估 图图 13 中支气管扩张剂治疗前后中支气管扩张剂治疗前后 在呼气流速波上的变化在呼气流速波上的变化, a: 呼出气呼出气 的峰流速的峰流速, b: 从峰流速逐渐降至从峰流速逐渐降至 0 的时间的时间. 图右侧治疗后呼气峰流速图右侧治疗后呼气峰流速 a 增加增加, b 有效呼出时间缩短有效呼出时间缩短, 说明说明 用药后支气管情况改善用药后支气管情况改善. 12 图图 14 vcv 的压力的压力-时间曲线示意图时间曲线示意图 图图 14 为为 vcv,流速恒定流速恒定(方波方波)时气道压力时气道压力-时间曲线时间曲线, 气道压力等于肺泡压和所有气道阻力的总和气道压力等于肺泡压和所有气道阻力的总和, 并受呼吸机和肺的阻力及顺应性的影响并受呼吸机和肺的阻力及顺应性的影响. 当呼吸机阻力和顺应性恒定不变时当呼吸机阻力和顺应性恒定不变时, 压力压力-时间曲线却反映了时间曲线却反映了 肺部情况的变化肺部情况的变化. . a 至至 b 点反映了吸气开始时所克服系统的所有阻力点反映了吸气开始时所克服系统的所有阻力,a 至至 b 的压力差的压力差(p)等于阻力和流速之乘积等于阻力和流速之乘积 (p=rv), 阻力越高或选择的流速越大阻力越高或选择的流速越大, 则从则从 a 上升至上升至 b 点的压力也越大点的压力也越大,反之亦然反之亦然. b 点后呈直线状增加至点后呈直线状增加至 c 点点(气道峰压气道峰压(pip)是气流打开肺泡时的压力是气流打开肺泡时的压力,不大于不大于 35 cmh2o), 在在 c 点时点时 呼吸机完成输送的潮气量呼吸机完成输送的潮气量. a 至至 c 点为有流速期点为有流速期, c 至至 e 点为无流速期点为无流速期(吸气后摒气吸气后摒气). b 至至 c 点压力曲线的斜率在单位时间内决定于吸气流速和系统的静态顺应性点压力曲线的斜率在单位时间内决定于吸气流速和系统的静态顺应性(p =vt/cstat). c 点后压力快速下降至点后压力快速下降至 d 点点, 其下降速度与从其下降速度与从 a 上升至上升至 b 点速度相等点速度相等. c 至至 d 点的压差主要由气管点的压差主要由气管 插管的内径所决定插管的内径所决定, 内径越小内径越小 c-d 压差越大压差越大. d 至至 e 点即点即平台压是肺泡扩张进行气体交换时的压力不大于平台压是肺泡扩张进行气体交换时的压力不大于 30 cmh2o, 取决于顺应性和潮气量的取决于顺应性和潮气量的 大小大小, , d-e 的压若轻微下降可能是吸入气体在不同时间常数的肺泡区再分佈过程或系统有泄漏的压若轻微下降可能是吸入气体在不同时间常数的肺泡区再分佈过程或系统有泄漏. 通过通过 静态平台压测定静态平台压测定, 即可计算出气道阻力即可计算出气道阻力(r)和顺应性和顺应性, pcv 时只能计算顺应性而无阻力计算时只能计算顺应性而无阻力计算. e 点开始是呼气开始点开始是呼气开始, 依靠胸、肺弹性回缩力使肺内气体排出体外依靠胸、肺弹性回缩力使肺内气体排出体外(被动呼气被动呼气), 呼气结束气道压力呼气结束气道压力 回复到基线压力的水平回复到基线压力的水平(0 或或 peep). peep 是呼气结束维持肺泡开放避免萎陷的压力不大于是呼气结束维持肺泡开放避免萎陷的压力不大于 15 cmh2o. 3.1.1 平均气道压平均气道压(mean paw 或或 pmean)( 图图 15) 图图 15 平均气道压平均气道压 气道压力气道压力 基基 线线 气道压力气道压力 时间时间 基线压力基线压力=0 13 平均气道压平均气道压(map)在正压通气时与肺泡充盈效果和心脏灌注效果相关在正压通气时与肺泡充盈效果和心脏灌注效果相关(即气体交换即气体交换), 是一定的时间是一定的时间 间隔内由计算压力曲线下的区域面积而得间隔内由计算压力曲线下的区域面积而得, 直接受吸气时间影响直接受吸气时间影响. 图图 14 中虚点面积即平均气道压中虚点面积即平均气道压. 气气 道峰压道峰压, peep, 吸吸/呼比和呼比和 肺含水量均影响它的升降肺含水量均影响它的升降. 图中图中 a-b 为吸气时间为吸气时间, b-c 为呼气时间为呼气时间, pip=吸吸 气峰压气峰压, baseline=呼吸基线呼吸基线(=0 或或 peep). 一般平均气道压一般平均气道压=10-15cmh2o, 不大于不大于 30cmh2o. 3.2 pcv 的压力的压力-时间曲线时间曲线 图图 16 pcv 的压力的压力-时间曲线时间曲线 与与 vcv 压力压力-时间曲线不同时间曲线不同, 气道压力在吸气开始时从基线压力气道压力在吸气开始时从基线压力(0 或或 peep), 受压力上升时间控制受压力上升时间控制 气道压力增至设置的水平呈平台样气道压力增至设置的水平呈平台样, 并在设定的吸气时间内保持恒定并在设定的吸气时间内保持恒定. 在呼气相在呼气相, 压力下降和压力下降和 vcv 一一 样回复至基线压力水平样回复至基线压力水平, 本图基线压力为本图基线压力为 5 cmh2o 是医源性是医源性 peep. 呼吸回路有泄漏时气道压将无法呼吸回路有泄漏时气道压将无法 达到预置水平达到预置水平. 3.2.1 压力上升时间压力上升时间(压力上升斜率或梯度压力上升斜率或梯度) 以压力为目标的通气以压力为目标的通气(如如 pcv, psv), 压力上升时间是在吸气时间内使设定的气道压力达到目标所压力上升时间是在吸气时间内使设定的气道压力达到目标所 需的时间需的时间, 事实上是通过调节呼吸机吸气流速的大小事实上是通过调节呼吸机吸气流速的大小, 使达到预设压力的时间缩短或延长使达到预设压力的时间缩短或延长.见图见图 17. 图图 17 pcv 和和 psv 压力上升时间与吸气流速的关系压力上升时间与吸气流速的关系 图图 17 是是 pcv 或或 psv(asb)压力上升时间压力上升时间,a,b,c 分别代表三种不同的压力上升时间分别代表三种不同的压力上升时间, 快慢不一快慢不一. 调调 节上升时间即是调节呼吸机吸气流速的增加或减少节上升时间即是调节呼吸机吸气流速的增加或减少, a,b,c 流速高低不一流速高低不一, 压力上升时间快慢也不一压力上升时间快慢也不一, 吸吸 气流速越大气流速越大, 压力达标时间越短压力达标时间越短(上图上图). 反之亦然反之亦然.设定时间设定时间 0.05-2.0s(evita 4), fap50-100%(pb840). 3.3 临床意义临床意义 3.3.1 识别通气模式识别通气模式 通过压力通过压力-时间曲线可识别各种通气模式时间曲线可识别各种通气模式, 如如 cmv/amv, simv, spont(cpap), bipap 等等. 时间时间(s) 时间时间(s) 0 paw 设定的压力设定的压力 peep 气道压力气道压力 气道压力气道压力 时间时间 14 3.3.1.a 控制机械通气控制机械通气(cmv)和辅助机械通气和辅助机械通气(amv)的压力的压力-时间曲线时间曲线, 图图 18. 图图 18 cmv(左侧左侧)和和 amv(右侧右侧)的压力的压力-时间曲线时间曲线 图中基线压力未回复到图中基线压力未回复到 0, 是由于使用了是由于使用了 peep. 且患者触发呼吸机是使用了压力触发且患者触发呼吸机是使用了压力触发, 左侧图在左侧图在 基线压力均无向下折返小波基线压力均无向下折返小波(a), 呼吸机完全控制患者呼吸呼吸机完全控制患者呼吸, 为为 cmv 模式模式. 右侧在吸气开始均有向下折右侧在吸气开始均有向下折 返的压力小波返的压力小波, 这是患者触发了呼吸机达到触发阈使呼吸机进行了一次辅助通气这是患者触发了呼吸机达到触发阈使呼吸机进行了一次辅助通气, 为为 amv 模式模式. 若使若使 用了流速触发用了流速触发, 则不论是则不论是 cmv 或或 amv, 在基线压力均无向下折返小波在基线压力均无向下折返小波(a 点处点处)! 3.3.1.b 自主呼吸自主呼吸(spont/cpap)的吸气用力和压力支持通气的吸气用力和压力支持通气(psv/asb) 图图 19. 图图 19 自主呼吸和压力支持通气的压力自主呼吸和压力支持通气的压力-时间曲线时间曲线 图图 19 均为自主呼吸使用了均为自主呼吸使用了 peep, 在在 a 处曲线在基线处向下折返代表吸气处曲线在基线处向下折返代表吸气, 而而 b 处曲线向上折返处曲线向上折返 代表呼气代表呼气, 此即是自主呼吸此即是自主呼吸, 若基线压力大于若基线压力大于 0 的自主呼吸称之为的自主呼吸称之为 cpap. 右侧图吸气开始时有向下折返波以后压力上升右侧图吸气开始时有向下折返波以后压力