呼吸机基本波形详解

呼吸机基本波形详解

河北省人民医院急救中心斯重阳近10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,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.目的是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,有效的机械通气支持或通气治疗是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: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)b.

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,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.1．呼吸机工作过程:吸气控制有:

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.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.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.d.

容量控制:吸气达到预设潮气量时,吸气终止.呼气控制有:

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.b.

病人触发:呼吸机捡测到吸气流速到吸气终止标准时即切換呼气(Esens).机械通气支持时有四个基本参数

压力容积流速时间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。

流速波两个组成部分：吸气波和呼气波它描述了流速大小、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。

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.图1吸气流速波——控制呼吸图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。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。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）

图2 恒流速波形——延迟时间效应

早期,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。新一代呼吸机设计了低内部顺应性和高驱动压力，使环路回缩力对送气的影响减少了。

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。图3恒流速波形——受环路回缩力的影响

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）图4流速波形——可选择波型吸气流速波——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）图5吸气流速波——自主呼吸呼气流速波

呼气

不论是机控或是自主呼吸，都是一个被动的过程。

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。

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。

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。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。图6呼气流速波

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。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）图7呼气流速波——气道阻力增大图8呼气流速波——被动及主动呼气压力测定

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。

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。

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。

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。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)压力波形——自主呼吸图10是一个典型的机控呼吸的压力波形（正压通气）图10压力波形——机控呼吸

“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。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） 图11肺膨胀压——吸气暂停图12压力波形——受阻力、流速、顺应性影响（固定潮气量）图13呼气压基线抬高图14呼气压力抬高图15平均压图16自主触发的辅助通气图17机控呼吸中——病人努力不够图18时间测算图19压力测定——PCV、PSV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VPPSV的P-V环ＩＥＩ图20容量波图21自动顺应性补偿流速、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）。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图23压力-流速环（Ｐ－Ｆ环）ＩＥ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ＩＥFlowTime气体陷闭auto-PEEPＩＥ患者正常

陷闭气量airtrappingFlowVol陷闭气量不能回到基线ＩＥ陷闭气量AirleakVolTimeVolPAirleakAirleak漏气AirleakFlowVol不能回到基线人机对抗流量不足FlowTimeFlowPressure流量不足Paw鸟嘴状VolPressure肺泡过度膨胀•附录资料：不需要的可以自行删除儿童孤独症早期筛查名称问题自闭症、孤独症、kanner综合征婴儿精神分裂广泛性发育障碍：孤独症、阿斯伯格综合征、雷特综合征、退化性精神病、不能分类的广泛性发育障碍孤独症谱系障碍（ASD）：包括孤独症、阿斯伯格综合征、未分类的广泛性发育障碍。孤独症的主要表现1、交流障碍2、语言障碍3、狭隘兴趣和重复刻板行为孤独症的语言障碍

不会说话或说话迟，是就诊首位原因半数以上患儿终身无语？（15%）语言倒退自言自语、听不懂或无意义的语言电视广告语言语言刻板、重复、鹦鹉式语言你我（人称代词）不分自我中心的话题语言倒退与孤独症09年的一项研究表明语言技能丧失是孤独症儿童特有的现象15%的孤独症谱系障碍儿童显示出语言丧失孤独症的交流障碍不（少）看不点头不（少）指不摇头不（少）应不寻求安慰不（少）说该怕不怕不参照不该怕却怕不炫耀该笑（哭）不笑（哭）孤独症的交流障碍缺乏目光对视，“目中无人”独自嬉玩，不合作通常不怕陌生人不喜欢拥抱或避免与他人接触无恰当的身体语言，例如点头摇头极少微笑、难相处与父母的依恋情感障碍或延缓不恰当、奇怪的或延迟的交流或情感反应孤独症的刻板行为种类繁多，各个儿童不同时期表现不一重复动作（看手、转圈、摇晃等）重复行为（开关、撕纸、看电视广告、天气预报、同一首歌、天线宝宝）重复刻板语言强迫行为（睡眠、路线、排便、座位）强迫思维（重复问题、难以摆脱的痛苦）对某些物件或事情（科学事实）不寻常兴趣孤独症儿童的智力半数以上正常或超常优秀机械记忆力音乐、绘画和艺术能力科学领域的兴趣和能力，少数在某一或几方面有特殊能力智障学者现象智力正常范围儿童智力结构显著异常，通常PIQ>VIQ孤独症儿童的感觉异常听知觉敏感，喜爱某些声音，对另一些声音特别恐惧触觉异常，表现在对物件的好恶痛觉异常，多不怕痛视觉异常：对特别图像的喜好或厌恶、喜欢斜视、倒视本体觉异常：喜欢坐车、怕坐电梯、喜旋转。运动一般十分灵活孤独症的其他表现多数儿童多动明显，来回跑动不知疲倦少数儿童有癫痫不听话、违拗、攻击、自伤、冲动、固执、激动等行为多见，可能与父母教育方式有关日常生活自理能力差孤独症的诊断没有特异性实验室诊断手段CT,MRI,SPECT,PET,脑电图，染色体等检查有助于鉴别诊断根据典型临床表现孤独症诊断不难诊断可根据DSM-Ⅳ或ICD-10为标准CHAT,CARS,ABC是国内常用筛查量表ADI-R,ADOS是诊断“金标准”，新的筛查量表如SRS考虑了谱系障碍的问题孤独症筛查的重要性孤独症流行病学研究：发病率的变迁1/110孤独症的病因学研究：尚未明了，遗传主导、环境改变表型孤独症的诊断现况：自由诊，年龄偏大孤独症的治疗研究：尚无药物，但可治早期合理系统化干预训练，绝大部分儿童会有不同程度改善，一部分孩子可能获得基本痊愈或基本具备自主生活、学习和工作能力（痊愈率为3%~25%）早期筛查的必要性大多数孤独症儿童的父母开始肯定的担心与寻求帮助是在2岁时90%的儿童在24月以内表现异常，50-60%在12月以内表现异常；出现症状到引起父母担心的时间间隙达1年，从父母开始担心到被转诊评估的时间间隙至少1年以上孤独症筛查的意义早期筛查早期诊断早期训练已证明：始于2岁以内的早期开展高强度科学行为干预，可以显著改善ASD的预后扩大公众对孤独症的认识形成合适、完善的孤独症患儿康复指导公共服务体系构建一个和谐的社会、提高我国人口素质AAP指南建议在健康儿童保健中心对18-24月龄进行ASD筛查初级保健工作者在9个月常规保健中，关注婴儿的目光接触、与母亲交往能力，建立多级的预警机制，以期早发现对于1岁左右存在可疑危险因素的儿童都应该给予干预和随访，不必追求一个精确的诊断有研究报道：1、在2岁以下诊断的ASD相对比较稳定，尤其是孤独症诊断比ASD诊断更稳定；2、在随访时不再被诊断为ASD和孤独样症状较轻、较高认知、较多语言能力、没有刻板行为、接收更多ABA训练时间有关。孤独症早期特征性症状分享注意缺陷假装游戏缺陷早期社会交流损害一岁以内孤独症表现特点极端的气质与行为，如易怒、令人担忧的被动眼神接触差对声音反应差，特别是对叫名字时互动游戏的企图差注视物体的兴趣强于注视人的兴趣对需求和分享时的手指指示延迟或缺乏反复的咿呀发声少快乐情绪的分享和互动性表达的缺乏孤独症的高危特征表现6月龄后：逗弄时不表现快乐，眼睛很少注视人10月龄：对叫自己名字没反应，听力正常12月龄：对于任何言语指令没有反应，没有咿呀学语，没有手势语言，不能进行目光跟随；对于动作模仿不感兴趣16月龄：不说任何词汇，对语言反应少，不理睬别人说话18月龄：不能用手指指物或用眼睛追随他人手指指向，没有展示盒给与行为24月龄：没有自发的双词短语任何年龄：出现语言功能倒退或社交技能倒退孤独症筛查量表的选择一级筛查工具用于在普通人群中发现ASDs可疑人群CHAT、M-CHAT、CHAT-23、CAST等二级筛查工具用于在ASDs可疑人群中排除其他发育障碍协助诊断ASDS/ABC/ASSQ/CARS/GADS/STAT/SCQ/ASQCHAT量表14个条目A部分9个：由父母回答B部分5个：由专业人员观察评定适用年龄：18-24月龄幼儿特异性高、敏感性低：可有效地发现 ASD儿童，不适合作为筛查工具在常规体检中使用M-CHAT23个条目问卷范围增宽：增加了感觉运动异常、模仿、对名字的反应等内容条目；由父母或带养人完成使用年龄：用于16-48月龄幼儿敏感性：0.85；特异性0.93有研究认为，单独使用M-CHAT进行一般人口筛查时其阳性预测值与CHAT类似，漏筛比例也相当高，但是当与电话访视结合使用后其漏筛率明显降低建议：将M-CHAT与电话访视结合使用来进行孤独症早期筛查CHAT-2