呼吸机波形分析

1、波形的概念flow, pressure and volumeflow, pressure and volume波形特点各种modesmodes的波形特点lunglung在不同状况下的波形变化借助waveform analysiswaveform analysis 选择最佳通气支持flowsensorflow, pressure and volume波形特点波形特点1. know your normal first:1. know your normal first:time-based waveforms in volume and pressure-time-based waveforms

2、in volume and pressure-targeted ventilationtargeted ventilationvolume-pressure and flow-volume loopsvolume-pressure and flow-volume loops 2. abnormal time-based waveforms:2. abnormal time-based waveforms:flow-time curveflow-time curvevolume-time curvevolume-time curvepressure-time curvepressure-time

3、 curve 3. abnormal loops:3. abnormal loops:pressure-volume looppressure-volume loopflow-volume loopflow-volume loop容量控制通气1、pressure-time,2、flow-time3、volume-time curves压力控制通气1、pressure-time,2、flow-time3、volume-time curves原理原理流速流速时间曲线反映了吸气相和呼气相各自的流速时间曲线反映了吸气相和呼气相各自的流速变化，流速的单位为升变化，流速的单位为升/ /分（纵轴），而时间单

4、位为秒（横分（纵轴），而时间单位为秒（横轴），横轴上的曲线为吸气流速，横轴下的曲线为呼气流速，轴），横轴上的曲线为吸气流速，横轴下的曲线为呼气流速，呼吸机输送的容量是流速在时间上积分计算而得且等于流速曲呼吸机输送的容量是流速在时间上积分计算而得且等于流速曲线下面积。线下面积。 流速流速lpm时间时间14532图图1 流速曲线（方波）流速曲线（方波）-机械呼吸机械呼吸 吸气相吸气相呼气相呼气相flow versus time原理原理 容量容量时间曲线中，时间曲线中，上升肢代表了容量输送到病人，上升肢代表了容量输送到病人，下降肢代表了总的呼出潮气量。典型的呼出容量等于吸入容下降肢代表了总的呼出潮气

5、量。典型的呼出容量等于吸入容量，除非存在着漏气。量，除非存在着漏气。vtlitersab吸时间吸时间呼时间呼时间timevolume vs timeexpirationinspiratory tidal volume压力压力- -时间曲线的时间曲线的原理原理 a至至b点的压力明显增加是由于从点的压力明显增加是由于从呼吸机至肺整个系统的阻力所致，此压力即为克服阻力的压力。呼吸机至肺整个系统的阻力所致，此压力即为克服阻力的压力。 c点为点为峰压代表充气压力，对抗气流的压力和肺扩张的压力。峰压代表充气压力，对抗气流的压力和肺扩张的压力。 d至至e点平台压点平台压力，需要扩张肺泡的压力。平台期无气体供

6、应到肺，吸气流速是零。力，需要扩张肺泡的压力。平台期无气体供应到肺，吸气流速是零。 e点呼气开始。点呼气开始。f点呼气结束，压力再次回复到呼气末水平点呼气结束，压力再次回复到呼气末水平 pressure versus timeinspirationexpirationpaw (cm h2o)time (sec)tipeak inspiratory pressurepipte原理原理 压力压力容量曲线（容量曲线（pvpv环）容量与压力的关系，反环）容量与压力的关系，反映了顺应性（映了顺应性（c cvvpp），在图），在图2323中，横轴代表压力，中，横轴代表压力，正压代表机械正压通气，负压代表自

7、发呼吸力。纵轴代表潮正压代表机械正压通气，负压代表自发呼吸力。纵轴代表潮气量气量 强制通气的强制通气的p-v环环pawcmh2oabvtliterspressure-volume loopcontrolledassistedspontaneousvol (ml)paw (cm h2o)i: inspiratione: expirationieeeiiabnormal time-based waveformsabnormal time-based waveforms 1 1、flow-time curveflow-time curve 2 2、volume-time curvevolume-ti

8、me curve 3 3、pressure-time curvepressure-time curveabnormal loopsabnormal loops 1 1、pressure-volume looppressure-volume loop 2 2、flow-volume loopflow-volume loop1 1：abnormal time-basedabnormal time-based 2 2：waveformsabnormal loopswaveformsabnormal loops1 1、airway obstruction airway obstruction 气道阻塞

9、 表现：呼气峰流速降低、呼气时间延长 常见原因：气道阻力增加（气管内黏液增加或分泌物聚集）2 2、air trapping air trapping 气体陷闭and auto-peepand auto-peep（1 1）黄色为正常波形：呼气流速回到基线（下一次吸气之前）（2 2）红色为异常波形：呼气流速未回到基线，表明存在气体陷闭和auto-peepauto-peep。呼气不完全、或呼气时间不足够、或呼气时气道不稳定或陷闭，这种现象非常常见，尤其copdcopd病人1 1、air leak air leak 漏气表现：呼气容积不能回到基线常见原因：回路或气管内插管漏气2 2、active ex

10、halationactive exhalation主动呼气 正常：呼气降到基线水平异常：呼气降到基线水平以下。 常见原因主动呼气1 1、increased resistanceincreased resistance 阻力增加表现：峰压升高、平台压不变原因：气管插管阻塞或分泌物聚集2 2、decreased compliancedecreased compliance 顺应性降低表现：峰压和平台压均升高原因：顺应性降低（ardsards）1 1：abnormal time-based abnormal time-based 2 2：waveformsabnormal loopswaveform

11、sabnormal loops、pressure-volume loopspressure-volume loops、flow-volume loopsflow-volume loops、peep and pv loop.peep and pv loop. pvpv环：可发现和测量peep peep ，自压力轴向右变化。peeppeep水平为决定y y 轴和x x轴在吸气开始的距离2 2、high resistancehigh resistance 容量控制通气时，容量恒定，压力依据阻力和顺应性而变化 当阻力增加时， pip pip 上升（a-ba-b）， pv loops pv loops

12、变宽。该种pv looppv loop，称为滞后（hysteresishysteresis）3 3、high and low high and low compliance compliance 顺应性 容量控制通气时，顺应性增加，输出lower pip lower pip ；顺应性降低，输出higher pip higher pip 4 4、overdistentionoverdistention过度膨胀 当潮气量达到肺总容量时发生过度膨胀。表现pip pip 增加（a-ba-b）时，潮气量改变不明显。降低潮气量能够修正这种现象5 5、air leakair leak 漏气表现：呼气支不能回

13、到0 0点原因：回路或气管内插管漏气1 1、flow-volume loopflow-volume loop 横轴容积；纵轴流速上环吸气；下环呼气a a点：吸气开始b b点：吸气峰流速，伴容积增大c c点；潮气量输出结束，流速降为0 0，呼气开始d d点：呼气峰流速a a点：流速降低至0 0，肺排空结束，呼气结束，下一次吸气开始a-ca-c：潮气量2 2、increased resistanceincreased resistance气道阻力增加表现：呼气峰流速降低，呼气轨迹内陷。支气管扩张剂可以修正这种现象常见：哮喘3 3、air trapping and air trapping and

14、auto-peepauto-peep 表现：呼气末流速未能回到0 0基线，从而产生气体陷闭和auto-peep auto-peep 。但不能定量。 注意： flow-time curveflow-time curve可以监测到该种现象4 4、air leakair leak表现：呼气末流速不能回到0 0 容积水平（回到0 0基线）。 可以定量常见：回路或气管内插管漏气注意： volume-time curvevolume-time curve可以监测到该种现象、cpap modecpap mode 、assisted-mode (volume-targeted assisted-mode (v

15、olume-targeted ventilation)ventilation)、simv modesimv mode、simv + pressure supportsimv + pressure support 、simv+ps+peepsimv+ps+peepcpap mode :cpap mode :自主呼吸模式，仅有pressure-timepressure-time curvescurves中设定基线水平观察: :基线水平5 cm h5 cm h2 2o o 、以及病人的触发triggeringtriggering主要特点： “assisted” assisted” 意指病人触发注意：

16、在flow-timeflow-time 和 volume-time curvesvolume-time curves 形态相似；pressure-time pressure-time curvecurve表明病人的触发（微小的负折回）simv mode simv mode ：提供两种呼吸形式（自主和指令），通常为两次指令呼吸中出现自主呼吸观察： flow-timeflow-time curve curve 中自主呼吸呈典型的sine-wave shape (rounded). sine-wave shape (rounded). pressure-timepressure-time curve

17、 curve 中微小负折回提示自主呼吸的触发volume-timevolume-time curve curve 提示自主呼吸的volume volume 低于ventilator ventilator 的volumevolumepressure supportpressure support：常附着于simvsimv模式，增大自主呼吸的能力 ，而不受指令呼吸的影响观察：flow-time curveflow-time curve：自主呼吸的形态呈递减波decelerating decelerating （非正弦波rounded-shape rounded-shape ）pressure-ti

18、me curvepressure-time curve ：吸气期，设定psps水平保持不变，以及存在微小负折回flow-timeflow-time 和 volume-time volume-time curvescurves基本相似于simv+pssimv+ps模式pressure-timepressure-time curvescurves 的基线抬高。提示附加了 peeppeep流速- -时间曲线1.1.鉴别呼吸类型2.2.判断是否存在a auto-peeputo-peep3.3.衡量病人对支气管扩张药物的反应4.4.评估pcvpcv通气时吸气时间5.5.检查流速触发时回路泄漏速度压力-

19、-时间曲线1.1.鉴别呼吸类型2.2.压力支持通气3.3.估算平台压4.4.评估吸气触发5.5.评价整个呼吸时相，调节峰流速6.6.测算静态呼吸力学参数（c c、r r）容量- -时间曲线1 1、判断肺内气体是否存在泄漏2 2、是否存在用力呼气压力- -容量环1 1、估算吸气相面积和吸气触发功2 2、估算flow-byflow-by的效果3 3、估算顺应性、阻力4 4、是否存在过度膨胀及漏气5 5、衡量peeppeep水平 流速- -容量环 衡量对支气管扩张药物的反应 是否存在过度膨胀和漏气 评价气道阻力flow-volume looppefrfrcinspirationexpirationp

20、ifrvtair trappinginspirationexpirationtime (sec)flow (l/min)air trappingauto-peepair trappinginspirationexpirationflow (l/min)normalabnormalair leakair leakvolume (ml)air leakair leakinspirationexpirationvolume (ml)air leak in mlnormalabnormal normalnormal pplat(normal compliance)increased pipincrea

21、sed pta(increased airway resistanceincreased airway resistanceresponse to bronchodilatorbeforetime (sec)flow (l/min)pefrafterlong tehigher pefrshorter teincreased airway resistanceinspirationexpirationflow (l/min)decreased pefrabnormal“scooped out” pattern decreased compliancetime (sec)paw (cm h2o)low compliancepippplatpippplatnor