呼吸机基本波形详解

呼吸机基本波形详解第一页，共八十一页，2022年，8月28日第二页，共八十一页，2022年，8月28日微理器和有关软件现代呼吸机各种监测参数机械通气时压力、流速和容积的变化曲线以及各种呼吸环.目的根据各种不同呼吸波形曲线特征,来指导调节呼吸机的通气参数,第三页，共八十一页，2022年，8月28日有效的机械通气支持或通气治疗在通气过程中的压力、流速和容积相互的作用而达到以下目的:第四页，共八十一页，2022年，8月28日a.

能维持动脉血气/血pH的基本要求(即PaCO2和pH正常,PaO2达到基本期望值如至少>50-60mmHg)第五页，共八十一页，2022年，8月28日b.

无气压伤、容积伤或肺泡伤第六页，共八十一页，2022年，8月28日c.

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

第七页，共八十一页，2022年，8月28日d.

患者呼吸肌得到适当的休息和康复第八页，共八十一页，2022年，8月28日1．呼吸机工作过程:第九页，共八十一页，2022年，8月28日

吸气控制第十页，共八十一页，2022年，8月28日A时间控制通过预设的吸气时间使吸气终止,如PCV的设置Ti或I:E第十一页，共八十一页，2022年，8月28日B压力控制上呼吸道达到设置压力时使吸气终止,现巳少用,如PCV的设置高压报警值第十二页，共八十一页，2022年，8月28日C流速控制当吸气流速降至预设的峰流速

%以下(即Esens),吸气终止第十三页，共八十一页，2022年，8月28日D容量控制吸气达到预设潮气量时,吸气终止第十四页，共八十一页，2022年，8月28日

呼气控制第十五页，共八十一页，2022年，8月28日

A时间控制:

通过设置时间长短引起呼气终止(控制通气)代表呼气流速(吸气阀关闭,呼气阀打开以便呼出气体),呼气流速的波形均为同一形态第十六页，共八十一页，2022年，8月28日B病人触发:

呼吸机检测到吸气流速到吸气终止标准时即切換呼气(Esens)第十七页，共八十一页，2022年，8月28日机械通气支持时有四个基本参数

压力容积流速时间第十八页，共八十一页，2022年，8月28日参数组合构成各种同波形

压力-时间曲线容积-时间曲线流速-时间曲线压力-容积环流速-容积环压力-流速环第十九页，共八十一页，2022年，8月28日流速测定

流速通常在呼吸机环路（从进气口到呼气阀之间的管道）中测知大部分流量感应器都可以测量一个较大的范围（-300～

+150LPM），但会由于假呼吸运动、水气、呼吸道分泌物等而影响其准确性第二十页，共八十一页，2022年，8月28日两个组成部分：吸气波呼气波描述流速大小、持续时间和机控呼吸下的流速释放方式（正压通气），或者病人自主呼吸下的流速大小，持续时间和流速需求。流速波第二十一页，共八十一页，2022年，8月28日吸气流速波——机控呼吸

图1是一个假设呼吸机给于恒定流速的一次机控呼吸的吸气流速波（方波），虚线部分是呼气波.第二十二页，共八十一页，2022年，8月28日图1吸气流速波——控制呼吸第二十三页，共八十一页，2022年，8月28日图1的流速波型是方波，从吸气开始即达到峰值，直到吸气末都是一个恒定值。第二十四页，共八十一页，2022年，8月28日在实际应用当中，像图1那样“真正的”方波是不可能达到的，因为流速输送系统都有一个固定的延迟时间，在这段时间内，流速从0达到预设的峰流速。同样，在吸气末流速从峰值降至0也需要一段时间。第二十五页，共八十一页，2022年，8月28日延迟时间效应会在吸气开始和吸气末使波形出现轻微的倾斜。（图2）第二十六页，共八十一页，2022年，8月28日 图2 恒流速波形——延迟时间效应第二十七页，共八十一页，2022年，8月28日

低驱动压高内部顺应性的呼吸机，气流输送受到环路回缩力的影响很大

低内部顺应性和高驱动压力的呼吸机，使环路回缩力对送气的影响减少了第二十八页，共八十一页，2022年，8月28日在一个较高的吸气峰压下，峰流速逐步减小，会导致吸气时间的延长如图3，实线是受环路回缩力影响后的波形，虚线是“真正的”方波，两者包围的面积相同，即潮气量相同第二十九页，共八十一页，2022年，8月28日图3恒流速波形——受环路回缩力的影响第三十页，共八十一页，2022年，8月28日越来越多的新一代容控型呼吸机具备了一些其他可选择的波型递增波递减波正弦波在预设同一个峰流速下，不同的波形会导致吸气时间改变，而曲线包围的面积即潮气量是不变的（图4）第三十一页，共八十一页，2022年，8月28日图4流速波形——可选择波型第三十二页，共八十一页，2022年，8月28日吸气流速波——自主呼吸

自主呼吸流速波形（图5）的特点通常取决于病人呼吸需求的特点。就是说，波形大小、持续时间与病人的呼吸需求相对应此时由于没有预设值，系统响应时间对波形的影响非常小，通常波形类似于正弦波。（没有使用压力支持等辅助手段）第三十三页，共八十一页，2022年，8月28日图5吸气流速波——自主呼吸第三十四页，共八十一页，2022年，8月28日呼气流速波

呼气

不论是机控或是自主呼吸，都是一个被动的过程。第三十五页，共八十一页，2022年，8月28日

呼气流速波的大小、持续时间、形状取决于顺应性，顺应性包括病人顺应性和呼吸机环路顺应性第三十六页，共八十一页，2022年，8月28日

呼吸机环路顺应性受到环路长度、材质、型号（内径）的影响，并且，气流通过呼气阀时的阻力（容量测算系统）也是重要因素第三十七页，共八十一页，2022年，8月28日

病人肺顺应性改变或呼气时动用呼吸肌，都会对波形产生影响第三十八页，共八十一页，2022年，8月28日图6是一个机控吸气动作（虚线）后的呼气流速波形。在呼吸机测算中呼气流速在0基线以下。流速波第三十九页，共八十一页，2022年，8月28日图6呼气流速波第四十页，共八十一页，2022年，8月28日

病人呼气阻力对呼气流速波的细小影响会得到修正，而呼气流速波的明显变化常体现了病人顺应性的改变、气道阻力明显变化或是病人烦躁动作用第四十一页，共八十一页，2022年，8月28日呼气阻力增大（分泌物堆积甚至气道阻塞）会降低呼气峰流速并延长呼气时间（图7）第四十二页，共八十一页，2022年，8月28日图7呼气流速波——气道阻力增大第四十三页，共八十一页，2022年，8月28日图8呼气流速波——被动及主动呼气第四十四页，共八十一页，2022年，8月28日呼吸机上，测定压力的部位通常在环路病人端Y形管处，也有在环路吸气支和呼气支内部测知压力测定第四十五页，共八十一页，2022年，8月28日

尽管从环路内部测得的压力与实际气道压不尽相同，但往往以此作为参照，了解气道压的情况第四十六页，共八十一页，2022年，8月28日

压力感应器通常可以测知最高150cmH2O的压力，但会因环路内积水、分泌物堵塞等影响准确性第四十七页，共八十一页，2022年，8月28日

自主呼吸和机控呼吸的压力波形是不同的，但他们的组成结构是一样的压力波形对评估呼吸周期结构（呼气相向吸气相转换点）、时间系数及病人与呼吸机的相互作用都有帮助第四十八页，共八十一页，2022年，8月28日压力波形

观察压力波形，很容易判断病人到底是自主呼吸还是机控呼吸。图9是一个典型的自主呼吸压力波形。(未用压力支持等辅助)第四十九页，共八十一页，2022年，8月28日压力波形——自主呼吸第五十页，共八十一页，2022年，8月28日图10是一个典型的机控呼吸的压力波形（正压通气）第五十一页，共八十一页，2022年，8月28日图10压力波形——机控呼吸第五十二页，共八十一页，2022年，8月28日

“膨胀压”指达到一个固定潮气量时的压力膨胀压分两个部分——流速抵抗压和肺扩张压第五十三页，共八十一页，2022年，8月28日图11表示了机控呼吸中的一次吸气暂停（吸气流速结束后，肺保持膨胀的动作） 第五十四页，共八十一页，2022年，8月28日图11肺膨胀压——吸气暂停第五十五页，共八十一页，2022年，8月28日图12压力波形——受阻力、流速、顺应性影响（固定潮气量）第五十六页，共八十一页，2022年，8月28日

Pressure=volume/compliance+flow×resistance呼吸参数与气体运动方程第五十七页，共八十一页，2022年，8月28日图13呼气压基线抬高第五十八页，共八十一页，2022年，8月28日呼气末正压PEEP第五十九页，共八十一页，2022年，8月28日

为自主呼吸患者提供持续气道正压，图中的低幅波动为自主呼吸波形。向上的压力代表呼气。所有呼吸周期均在正压范围内。持续气道正压CPAP第六十页，共八十一页，2022年，8月28日CPAP/PEEP的作用：

①增加肺泡内压和功能残气量，使P(A-a)O2减少，有利于氧向血液内弥散；②使萎陷的肺泡复张，在整个呼吸周期维持肺泡的通畅；③对容量和血管外肺水的肺内分布产生有利影响；④改善V/Q的比例；⑤增加肺顺应性，减少呼吸功。第六十一页，共八十一页，2022年，8月28日图14呼气压力抬高第六十二页，共八十一页，2022年，8月28日图15平均压第六十三页，共八十一页，2022年，8月28日图16自主触发的辅助通气第六十四页，共八十一页，2022年，8月28日图17机控呼吸中——病人努力不够第六十五页，共八十一页，2022年，8月28日图18时间测算第六十六页，共八十一页，2022年，8月28日图19压力测定——PCV、PSV第六十七页，共八十一页，2022年，8月28日预设压力支持水平PEEP峰流速25%峰流速时间吸气时间压力流速容量PSV的通气波形第六十八页，共八十一页，2022年，8月28日

每次通气由患者触发，触发后呼吸机马上输送预定的正压，通气频率由患者自己决定，潮气量取决于压力支持水平和患者的吸气用力。图中可见每次通气前触发波，触发后压力迅速升至平台并维持一定时间的平台压以后，成指数减至基线。压力支持通气PSV第六十九页，共八十一页，2022年，8月28日VPPSV的P-V环ＩＥＩ第七十页，共八十一页，2022年，8月28日图20容量波第七十一页，共八十一页，2022年，8月28日图21自动顺应性补偿第七十二页，共八十一页，2022年，8月28日流速、压力、容量环

下面列出的分别是机控、辅助、自主呼吸的波形环之间的区别。值得注意的是，压力-容量环对于测定、估算呼吸功有重要的作用（做功=环的面积）。第七十三页，共八十一页，2022年，8月28日图22压力-容量环（Ｐ－Ｖ环）反映顺应性吸气肢成弓形变化提示吸气阻力增高Ｐ－Ｖ环斜率偏向纵轴提示顺应性增高，偏向横轴提示顺应性减退。Ｐ－Ｖ环形态受下列因素影响：吸气流速潮气量吸气频率患者肌松状态ＥＩ第七十四页，共八十一页，2022年，8月28日图23压力-流速环（Ｐ－Ｆ环）ＩＥ第七十五页，共八十一页，2022年，8月28日图24流速-容量环(F-V环)

临床意义呼气流速突然终止提示存在auto-PEEP呼气肢凹向横轴提示呼出气流受限呼气峰流速降低提示气道阻塞F-V环呈开环状提示回路泄漏.自主呼吸时曲线出现锯齿状改变提示回路中分泌物过多应用支气管扩张剂后呼气峰流速增高，呼气肢更线性化ＩＥ第七十六页，共八十一页，2022年，8月28日