呼吸机波形分析及临床应用

呼吸机波形分析及临床应用演示文稿当前第1页\共有93页\编于星期三\1点呼吸机波形分析及临床应用当前第2页\共有93页\编于星期三\1点3监护的生理学原则当肺容量增加时，肺和胸壁产生弹性回缩力；阻力是由气流通过传导气道（气管导管也可产生）；粘弹力（Viscoelasticforces）由于肺和胸壁组织内的应激性适应；胸廓组织的塑弹力（Plastoelasticforces）即引起准静态滞后现象的原因，反映肺和胸壁的弹性回缩压在肺充气和放气间的差别；吸引力（Gravitationalforces）是惯性力（Inertialforces）的一部分，实际上包括在弹性力测定之内；胸内气体可压缩性；当前第3页\共有93页\编于星期三\1点呼吸机监护的内容曲线波形与环的监护：是常规监护内容在评价造成呼吸衰竭基础病的鉴别诊断方面：如区别肺水肿原因，是COPD或哮喘加重期，不仅PEEPi、C、R不同，而且气道压、气流形状和容量曲线也不同。了解负荷和能力的关系，测定呼吸参数，评价通气负荷必须直接观察生理学信号，有助于预测脱机后果;呼吸衰竭患者由于其病因及病理生理改变不同有明显个体化倾向，故应加强机械通气与血流动力学的监测与选择恰当通气模式，对搞好通气支持均是不可缺少的重要环节。当前第4页\共有93页\编于星期三\1点呼吸机监护的内容呼吸系统机械参数的测定：

吸气末屏气；R、C；

呼气末屏气；autoPEEP、了解totolPEEP；PEEP的设定：应用低流速法（准静态）描记P-V曲线；

最佳顺应性法描记P-V曲线；测定Pes:应用Ptp（可作为指导ARDS的PEEP设定）、人机协调、呼吸力学变化；通过呼吸机以外的手段监护肺的变化是近年发展热点；如：B超、EIT、CT、PET-CT等。当前第5页\共有93页\编于星期三\1点机械通气中临床应用波形的意义评估ARF疾病的鉴别诊断：区别肺水肿与AECOPD和哮喘；监测呼出气流限制；通气设定，包括PEEP,呼吸参数安全气道压与容量；负荷/能力；监测支气管痉挛的治疗效果；了解人-机的相互作用；监测过多的分泌物；监测少见的负面的事件；6当前第6页\共有93页\编于星期三\1点7呼吸系统的力学特性动力（驱动力）阻力肺充气状态呼吸力学监测当前第7页\共有93页\编于星期三\1点呼吸系统的阻力

●,粘性阻力(viscousresistance)气道阻力：人体气道+人工气道（以气道的粘性阻力为主，占平静呼吸总阻力的1/3）。●,弹性阻力(elasticresistance)（包括肺和胸廓的弹性阻力，占平静呼吸总阻力2/3）。顺应性（compliance）C=ΔV/ΔP8当前第8页\共有93页\编于星期三\1点Pplat和PEEPi的测量呼气末阻断法（阻力）（ExpirationHold）

吸气末阻断法（顺应性）（InspirationHold）

9当前第9页\共有93页\编于星期三\1点应用阻断法的注意事项流速恒定，并固定潮气量采用定容控制通气：恒流消除自主呼吸的影响:镇静、肌松阻断时间足够长:4-5s所测值为平均值10当前第10页\共有93页\编于星期三\1点PIP与Pplat的影响因素11PIP=FlowxResistance+Volume/compliance+PEEP用于克服气道阻力(包括人工气道）、弹性阻力和PEEPPplat=Volume/Compliance+PEEP用于克服弹性阻力和PEEPPIP-Pplat=FlowxResistance用于克服气道阻力当前第11页\共有93页\编于星期三\1点机械通气常见波形压力-时间曲线；流速-时间曲线；容量-时间曲线；呼吸环：P-Vloop；

F-Vloop；P-Floop当前第12页\共有93页\编于星期三\1点流速-时间波形：

自主呼吸吸气气流是正弦波13ACCELERATINGSINE当前第13页\共有93页\编于星期三\1点流速-时间波形：还有方波和减速波14DECELERATINGSQUARE当前第14页\共有93页\编于星期三\1点呼气气流波形反映呼吸系统的机械特性及通气机管路和患者气道阻力的变化当存在呼气气流限制，呼气气流不能到达基线，提示过度肺膨胀和PEEPi15流速-时间波形：当前第15页\共有93页\编于星期三\1点

Expiratoryairflowsignal16}InspirationExpirationNormalPatientTime(sec)Flow(L/min)AirTrappingAuto-PEEP当前第16页\共有93页\编于星期三\1点ResponsetoBronchodilator17BeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLongTEHigherPEFRShorterTE呼吸系统患者气道阻力的变化当前第17页\共有93页\编于星期三\1点波形的异常可提醒医生通气管路有阻抗或阻塞例如：呼气阻力增加：呼气时间延长，吸气流速-时间波形正常；吸气阻力增加：吸气流速减小，吸气时间延长，呼气流速波形正常；当主要是阻力负荷，设定较长时间吸气时间伴减速气流波形；主要为弹性负荷时，更短的吸气时间伴方波气流波形对改善通气协调是有益的。18流速-时间波形：当前第18页\共有93页\编于星期三\1点图为AECOPD在控制通气期间：呼气末流速提示过度肺膨胀，初始流速增大，Pao,peak和吸期末屏气之间差别增大；提示高流速阻力。19当前第19页\共有93页\编于星期三\1点20当前第20页\共有93页\编于星期三\1点压力-时间波形

21InspirationExpirationPaw(cmH2O)Time(sec)}TIPeakInspiratoryPressurePIPPEEPTE当前第21页\共有93页\编于星期三\1点

压力-时间波形

以恒流膨胀肺吸气时压力-时间波形比其它流速能提供更多的信息在机械膨胀肺开始，气道压（Pao）显著增加，随之相对扁平的压力-时间关系提示高的气流阻力，常发生在气道疾病的患者。在肺膨胀开始，Pao轻微增加，伴随陡峭压力-时间关系，反映了低顺应性和低阻力；如ARDS所见。22当前第22页\共有93页\编于星期三\1点气道峰压（PIP）的影响因素顺应性潮气量PEEP气道和气管内导管阻力吸气流速23当前第23页\共有93页\编于星期三\1点平台压（Pplat）的影响因素Pplat=Volume/Compliance+PEEP顺应性PEEP潮气量24当前第24页\共有93页\编于星期三\1点PIP

vsPplat25NormalHighRawHighFlowLowComplianceTime(sec)Paw(cmH2O)PIPPPlatPIPPIPPIPPPlatPPlatPPlatInterpretationofVentilatorGraphicsv.1 ©2000RespiMedu出现高压报警应仔细鉴别原因！是C、R、flow；当前第25页\共有93页\编于星期三\1点26在恒流肺充气期间快速气道闭合图：描述COPD患者以恒流膨胀肺吸气末闭合时，气道流速容量压力曲线，气管导管末端压力（Ptr)和食管压力（Pes)曲线波形的变化。在吸气末闭合后，气道压从Ppeak突然降至较低值(PI),然后缓慢衰减到平台（Pplat),该患者超过2秒，达到静态顺应性标准推荐5秒。当前第26页\共有93页\编于星期三\1点在肌松状态恒流膨胀肺期间，气道压的轮廓能提示肺泡复张或过度膨胀，分别呈凸面或凹面朝向时间轴。气道压峰压是描绘病人呼吸系统总阻抗的一种粗糙方法，还包括气管导管、通气机阀和管路的阻力。吸气气流前正压大小决定动态PEEPi，压力-时间关系的偏差提示呼吸肌的活动，并用于测定呼吸功。27压力-时间波形

当前第27页\共有93页\编于星期三\1点图：应用恒流通气患者，应用气道压说明压力的时间过程；在肺充气期间呼吸系统总的顺应性：恒定（A），减低（B）或增加（C).CaseC当用静态容量压力曲线膨胀肺存在knee;CaseB反映肺过度膨胀；C型存在肺内存在严重时间常数不均一性，即使有呼吸机产生的容量变化顺应性是恒定的。28当前第28页\共有93页\编于星期三\1点图：记录ARDS患者在机械性膨胀肺伴短暂吸气末屏气，气道流速，压力变化。上图流速纪录的小尖是由于通气阀的开放和关闭；下图气道压虚线是压力时间曲线的线性部分。机械性肺膨胀的第二部分，有一很清楚偏离直线，提示尽管是恒流压力不成比例增加(肺泡过度膨胀）。29当前第29页\共有93页\编于星期三\1点图为ARDS患者在控制通气期间流速，容量，气道压力变化。1在呼气末流速是0，提示对肺弹性平衡容量；2，与AECOPD不同，Pao,peak在反应流速阻力方面，对呼末屏气初始增加较小（包括气管内导管）。在机械性肺膨胀时，Pao/time关系比COPD更陡，反映ARDS肺顺应性更低。30当前第30页\共有93页\编于星期三\1点容量-时间波形

31InspirationExpirationTime(sec)Volume(ml)InspiratoryTidalVolumeTI当前第31页\共有93页\编于星期三\1点容量-时间波形

提供吸气和呼气的容量信息。正弦容量-时间波形。容量-时间波形压力标定通气与容量标定模式相比，在波形上更似方波（或长方形波），这是因为在吸气更早即达输入容量的缘故。32当前第32页\共有93页\编于星期三\1点如果在潮气呼气末肺容量下吸气持续，则存在动态肺过度膨胀。存在漏气时（如气管导管套囊漏气），呼气容量在呼气结束时不能恢复到基线。也可发生在支气管胸膜瘘和通气机管路漏气。容量-时间波形允许治疗者定量估计漏的大小，以决定是否干预。33容量-时间波形

当前第33页\共有93页\编于星期三\1点34Volume(ml)Time(sec)AirLeak漏气容量-时间波形：漏气（人机不协调）负面事件当前第34页\共有93页\编于星期三\1点如何通过监测压力、流速、容量-时间曲线设置呼吸参数？在控制通气条件下，对指导参数设定很有意义：1，VT的设定：容量大小涉及平台压与呼吸系统顺应性、

PEEP（与VILI）有关；2，调节PIP：容控需关注流速、顺应性、阻力、管路、人工气道、PEEP；压控需关注Phigh

3，设定呼吸频率、I：E比：与气道阻力、容量、呼气时间与气体陷闭有关；35当前第35页\共有93页\编于星期三\1点36准静态P-V曲线：

需要镇静、肌松、低流速（＜10L/m）当前第36页\共有93页\编于星期三\1点确定拐点：LIP、UIP；37当前第37页\共有93页\编于星期三\1点38当前第38页\共有93页\编于星期三\1点压力-容量曲线：了解斜率变化

39Pressure(cmH2O)HigherPTANormalSlopeVol(mL)LowerSlope当前第39页\共有93页\编于星期三\1点肺顺应性的改变和P-V环40Volume(mL)PresetPIPVTlevelsPaw(cmH2O)IncreasedNormalDecreasedPressureTargetedVentilation当前第40页\共有93页\编于星期三\1点压力-容量曲线：了解SB还是辅助通气

41ControlledAssistedSpontaneousVol(ml)Paw(cmH2O)I:InspirationE:ExpirationIEEEII当前第41页\共有93页\编于星期三\1点人机对抗：吸气流速太低（负值过大）SB呼吸的吸气流速大于呼吸机送气的流速当前第42页\共有93页\编于星期三\1点43了解呼吸做功：是阻力功还是弹性功当前第43页\共有93页\编于星期三\1点44当前第44页\共有93页\编于星期三\1点45P"safe"windowzoneofoverdistensionVatelectraumavolutraumaP-VloopLIPUIPzoneofderecruitmentandatelectasis当前第45页\共有93页\编于星期三\1点气流-容量曲线46Volume(ml)PEFRFRCInspirationExpirationFlow(L/min)PIFRVT当前第46页\共有93页\编于星期三\1点流速-容量曲线

47InspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DecreasedPEFRNormalAbnormal“Scoopedout”pattern当前第47页\共有93页\编于星期三\1点流速-容量曲线(F-Vloop)

48InspirationExpirationPEEPi及动态肺过度膨胀Volume(ml)Flow(L/min)DoesnotreturntobaselineNormalAbnormal当前第48页\共有93页\编于星期三\1点49人机不协调：漏气当前第49页\共有93页\编于星期三\1点2023/5/2750图:CMV肌松F-Vloop无动态过度肺膨胀.箭头指呼末流速0;呼气容量-流速相关是线性,并证实△Vol,ee,dynof0.当前第50页\共有93页\编于星期三\1点2023/5/2751图:CMV肌松F-V

loop动态过度肺膨胀,箭头指呼末流速100ml/s,位于呼末流速-容量线性在第二部分;△Vol,ee,dyn(500ml)当前第51页\共有93页\编于星期三\1点F-V环外形突然变化说明急性临床状况恶化（即急性支气管痉挛、大气道黏液栓、气管导管扭结，增加上气道阻力）Tobin近年证实存有大量分泌物患者F-V环呼气部分呈特征性锯齿样外形，经过吸痰后可以恢复正常52流速-容量曲线

当前第52页\共有93页\编于星期三\1点管路有水53当前第53页\共有93页\编于星期三\1点

TotalPEEP与PEEPi已知存在动态肺过度膨胀，肺泡内平均呼气末压力，即实际的，totalPEEP(PEEPtot)；比呼吸机设定得PEEPe要更高，PEEPtot与PEEPe两者差解释为PEEPiorautoPEEP相当呼气未出现的驱动压，呼气由开始新的呼吸周期终止。当动态肺过度膨胀认为是肺内的呼气末压时，PEEPi代表△VOl,eedyn，正如PEEPe代表△VOl,eest。54当前第54页\共有93页\编于星期三\1点EEOtechnique55利用单次呼气末暂停技术在一位COPD恶化期的机械通气患者测量PEEPi，其值为9.1cmH2O当前第55页\共有93页\编于星期三\1点56当前第56页\共有93页\编于星期三\1点

PEEPi是重要参数，因为：提示过度肺充气的量；与PEEPe形成实时监测PEEPtot；了解吸气时所克服的吸气阈值负荷呼吸系统和胸内器官工作的压力。获取呼吸系统静态顺应性的值；PEEPi病人吸气肌在开始的呼吸力学方面是重要的。被动通气期间，呼吸肌克服额外的弹性负荷。PEEPi在被动通气患者提示需要应用高的吸气压。PEEPi同样有PEEPe不利的效应，PEEPi和动态过度肺膨胀是隐蔽的。57PEEPi的存在是导致人极不协调重要因素当前第57页\共有93页\编于星期三\1点58当前第58页\共有93页\编于星期三\1点59当前第59页\共有93页\编于星期三\1点60当前第60页\共有93页\编于星期三\1点

PEEP设定原则：对ARDS：1,PEEPsetto2cmH2Oabovethelowerinflectionpointoftheinspiratorypressure–volumecurve2,LevelofPEEPassociatedwithmaximallungcompliance3,LevelofPEEPassociatedwithmaximalsystemicoxygendelivery4,LevelofPEEPassociatedwithminimumpulmonaryvenousadmixture(intrapulmonaryshunt)61当前第61页\共有93页\编于星期三\1点依据适当的顺应性选择最佳peep；上图为静态p-v曲线；下图为准静态呼吸系统顺应性设定peep为0-30cmh2O当前第62页\共有93页\编于星期三\1点

PEEP设定原则：对COPD：1,PEEP设定不应使平台压升高,否则可导致过度肺膨胀;2,

PEEP设定不应超过静态autoPEEP80%，因此准确的测定autoPEEP是至关重要的;3,合并心功能不全者最好有血流动力学指标作为参照，以保证最大的氧输送;也可参照应用SCVO2调整;4，在辅助通气期间，由于病人是自主控制呼吸频率，大多数病人不能完全抵消呼吸机设定时间而产生autoPEEP，增加呼吸负荷，故均需设定PEEP。63当前第63页\共有93页\编于星期三\1点人机不协调、对抗人机对抗原因：无效触发：由于存在autopeep；

双重触发：呼吸中枢原因、机器设定不合理；

自动触发；触发灵敏度设定不合理；

吸气-呼气切换延迟：调节吸气、呼气灵敏度、呼吸机设置或固有问题；无效触发原因：Pmus、PS、PEEPi；中枢吸气时间（TIneural）；中枢吸气时间与呼吸机吸气时间（TImech）不匹配；呼吸时间常数；呼吸机设置参数错误；64当前第64页\共有93页\编于星期三\1点“UndetectedEffort”

DueToAuto-PEEP65当前第65页\共有93页\编于星期三\1点图：PSV期间，在呼吸机依赖患者可见无效的吸气努力。记录流速，容量，和Pao，可见波型变化,箭头指是无效吸气努力。66当前第66页\共有93页\编于星期三\1点67当前第67页\共有93页\编于星期三\1点原因：VT不足、呼吸切换过高68当前第68页\共有93页\编于星期三\1点12345630SecPawcmH2O-10Slope/Rise上升斜率InspiratoryTermination吸气中止ReturntoBaseline回归基线OnsetofTrigger触发点Patient-VentilatorInteraction:AMulti-DimensionalProblem应用PSV时人机互动：涉及多方面问题AccordingtoTobin,Jubran&Laghi:69当前第69页\共有93页\编于星期三\1点70触发：当前第70页\共有93页\编于星期三\1点71Ramp0.2P0.10.5Ramp1.9P0.11.8当前第71页\共有93页\编于星期三\1点

观察波形可反应设定的通气模式1，通过流速-时间波形：方波、减速波、正弦波、内源性PEEP；2，压力-时间波形：峰压、平台压、压力大小、负向波、过度肺膨胀；3，容量-时间波形判断；容量变化、人机协调;72当前第72页\共有93页\编于星期三\1点73当前第73页\共有93页\编于星期三\1点74容量通气模式容量辅助通气模式当前第74页\共有93页\编于星期三\1点75SIMVSIMV/PSV当前第75页\共有93页\编于星期三\1点76SIMV/PSVPEEPPCV当前第76页\共有93页\编于星期三\1点77CPAPPS