呼吸机波形分析22131说课材料

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1、呼吸机波形分析22131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.图中气体流量定量阀(DosingFlow-Valve)是控制呼吸机输送的气体流量,由流量传感器监测并控制,如此气体流量经Y形管进入病人气道以克服气道粘性阻力，再进入肺泡的容积以克服肺泡弹性阻力.通过打开和关闭呼气阀,即控制了吸气相和呼气相.在吸气时呼气

2、阀是关闭的.若压力,容量或吸气时间达到设置值,呼气阀即打开,排出呼出气体.1呼吸机工作过程:1呼吸机工作过程:呼气阀后的PEEP阀是为了维持呼气末气道压力为正压(即0cmH2O以上),目的是克服內源性(PEEPi);维持肺泡的张开.流速:是呼吸机在单位时间内在两点之间输送出气体的速度,单位为cm/s或m/s.流量:是指每单位时间内通过某一点的气体容量.单位L/min或L/sec目前在临床上流速、流量均混用.流量-时间曲线的横座标代表时间(sec),纵座标代表流速(Flow),流速(量)的单位通常是升/分(L/min或LPM).2.流量-时间曲线(F-Tcurve)在横座标的上部代表吸气吸气(绿

3、色绿色),吸气流量(呼吸机吸气阀打开,呼气阀关闭,气体输送至肺),曾有八种波形(见下图).目前多使用方波和递减波目前多使用方波和递减波. 横座标的下部代表呼气呼气(兰色兰色) (呼吸机吸气阀关闭,呼气阀打开以便病人呼出气体).呼气流量波形均为同一形态,只有呼气流量的振幅大小和呼气流量回复到零时间上差异.2.流量-时间曲线(F-Tcurve)图:各种吸、呼气流量波形A.指数递减波B.方波C.线性递增波D.线性递减波E.正弦波F.50%递减波G.50%递增波H.调整正弦波F恒定的吸气流速是指在整个吸气时间内呼吸机输送的气体流量恒定不变,故流速波形呈方形,(而PCV时吸气流量均采用递减形-即流量递减

4、),横轴下虚线部分代表呼气流速(在呼气流量波形另行讨论)2.1.吸气流量波形Fig.1吸气流量恒定的曲线形态吸气流量恒定的曲线形态 1:代表呼吸机输送气体的开始:取决于：a)预设呼吸周期的时间巳达到,呼气转换为吸气(时间切换)如控制呼吸(CMV).b)患者吸气努力达到了触发阀,呼吸机开始输送气体,如辅助呼吸(AMV).2:吸气峰流量(PIF或PF):在容量控制通气(VCV)时PIF是预设的,直接决定了Ti或I:E.在PCV和PSV时,PIF的大小决定了潮气量大小、吸气时间长短和压力上升时间快慢.3:代表吸气结束,呼吸机停止输送气体.此时巳完成预设的潮气量(VCV)或压力巳达标(PCV),输送的

5、流量巳完成(流速切换),或吸气时间已达标(时间切换).恒定的吸气流速是指在整个吸气时间内呼吸机输送的气体流量恒定不变,故流速波形呈方形,(而PCV时吸气流量均采用递减形-即流量递减),横轴下虚线部分代表呼气流速(在呼气流量波形另行讨论)2.1.吸气流量波形Fig.1吸气流量恒定的曲线形态吸气流量恒定的曲线形态 45: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.6:14为吸气时间:在VCV中其长短由预设的潮气量,峰流速和流速波型所决定,它尚包含了吸气后摒气时间(VCV时摒气时间内无气体流量输送到肺,PCV时无吸气后摒气时间).7:代表一个呼吸周期的时间(TCT):TCT=60秒

6、/频率根据吸气流量的形态有方波,递减波,递增波,和正弦波,在定容型通气(VCV)中需预设频率,潮气量和峰流量,并选择不同形态的吸气流量波.!(见Fig.2以方波作为对比)正弦波是自主呼吸的波形，其在呼吸机上的疗效无从证明(指在选擇流速波形时),巳少用.雾化吸入或欲使吸气时间相对短时多数用方波.2.1.1吸气流量的波型(类型)Fig.2 吸气流速波型吸气流速波型 图2中流速以方波作为对比(以虚线表示),在流速,频率和潮气量均不变情况下,方波由于流速恒定不变,故吸气时间最短,其他波形因的递减,递增或正弦状,因它们的流速均非恒定不变,故吸气时间相应延长.方波:是呼吸机在整个吸气时间内所输送的气体流量

7、均按设置值恒定不变,故吸气开始即达到峰流速,且恒定不变持续到吸气结束才降为0.故形态呈方形根据吸气流量的形态有方波,递减波,递增波,和正弦波,在定容型通气(VCV)中需预设频率,潮气量和峰流量,并选择不同形态的吸气流量波.!(见Fig.2以方波作为对比)正弦波是自主呼吸的波形，其在呼吸机上的疗效无从证明(指在选擇流速波形时),巳少用.雾化吸入或欲使吸气时间相对短时多数用方波.2.1.1吸气流量的波型(类型)Fig.2 吸气流速波型吸气流速波型 图2中流速以方波作为对比(以虚线表示),在流速,频率和潮气量均不变情况下,方波由于流速恒定不变,故吸气时间最短,其他波形因的递减,递增或正弦状,因它们的

8、流速均非恒定不变,故吸气时间相应延长.递减波:是呼吸机在整个吸气时间内,起始时输送的气体流量立即达到峰流速(设置值),然后逐渐递减至0(吸气结束),以压力为目标的如定压型通气(PCV)和压力支持(PSV=ASB)均采用递减波.根据吸气流量的形态有方波,递减波,递增波,和正弦波,在定容型通气(VCV)中需预设频率,潮气量和峰流量,并选择不同形态的吸气流量波.!(见Fig.2以方波作为对比)正弦波是自主呼吸的波形，其在呼吸机上的疗效无从证明(指在选擇流速波形时),巳少用.雾化吸入或欲使吸气时间相对短时多数用方波.2.1.1吸气流量的波型(类型)Fig.2 吸气流速波型吸气流速波型 图2中流速以方波

9、作为对比(以虚线表示),在流速,频率和潮气量均不变情况下,方波由于流速恒定不变,故吸气时间最短,其他波形因的递减,递增或正弦状,因它们的流速均非恒定不变,故吸气时间相应延长.递增波:与递增波相反,目前基本不用.根据吸气流量的形态有方波,递减波,递增波,和正弦波,在定容型通气(VCV)中需预设频率,潮气量和峰流量,并选择不同形态的吸气流量波.!(见Fig.2以方波作为对比)正弦波是自主呼吸的波形，其在呼吸机上的疗效无从证明(指在选擇流速波形时),巳少用.雾化吸入或欲使吸气时间相对短时多数用方波.2.1.1吸气流量的波型(类型)Fig.2 吸气流速波型吸气流速波型 图2中流速以方波作为对比(以虚线

10、表示),在流速,频率和潮气量均不变情况下,方波由于流速恒定不变,故吸气时间最短,其他波形因的递减,递增或正弦状,因它们的流速均非恒定不变,故吸气时间相应延长.正弦波:是自主呼吸的波形.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)根据吸气流量的形态有方波,递减波,递增波,和正弦波,在定容型通气(VCV)中需预设频率,潮气量和峰流量,并选择不同形态的吸气流量波.!(见Fig.2以方波作为对比)正弦波是自主呼吸的波形，其在呼吸机上的疗效无从证明(指在选擇流速波形时),巳少用.雾化吸入或欲使吸气时间相对短时多数用方波.2.1.1吸气流量的波型(类型)Fig.2 吸气流速

11、波型吸气流速波型 图2中流速以方波作为对比(以虚线表示),在流速,频率和潮气量均不变情况下,方波由于流速恒定不变,故吸气时间最短,其他波形因的递减,递增或正弦状,因它们的流速均非恒定不变,故吸气时间相应延长.呼气流速波除流速振幅大小和流速回至基线呼气流速波除流速振幅大小和流速回至基线(即即0流速流速)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.AutoFlow并非流速的波形并非流速的波形, 而是呼吸机在而是呼吸机在VCV中一种功能中一种功能. 呼吸机根据当前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呼吸系统的顺应性和阻力及设置的潮气量, 计算出下一次通气时所需的最低

12、气道计算出下一次通气时所需的最低气道峰压峰压, 自动控制吸气流量自动控制吸气流量, 由起始方波改变为减速波由起始方波改变为减速波,在预设的吸气时间内完成潮气在预设的吸气时间内完成潮气量的输送量的输送 2.1.2AutoFlow(自动变流)Fig.3 AutoFlow吸气流速示意图吸气流速示意图图图3左侧为控制呼吸，由原方波改变为减速波形左侧为控制呼吸，由原方波改变为减速波形(非递减波非递减波), 流速曲线流速曲线下的面积下的面积=Vt. 图右侧当阻力或顺应性发生改变时图右侧当阻力或顺应性发生改变时, 每次供气时的最高气道压力变化幅每次供气时的最高气道压力变化幅度在度在+3 - -3 cmH2O

13、之间之间, 不超过报警压力上限不超过报警压力上限5cm H2O. 在平台期内允许自在平台期内允许自主呼吸主呼吸, 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.2.1.3.1 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2.1.3吸气流量波形(F-Tcurve)的临床应用Fig.4 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4左侧和右侧可为VCV的强制通气时,由操作者预选吸气流速的波形，方波或递减波.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.右侧图若是压力支持流速波,形态是递减波,但吸气流速可未递减至0,而突然

14、下降至0,这是由于在吸气过程中吸气流速递减至呼气灵敏度(Esens)的阈值,使吸气切换为呼气所致,压力支持(PS)只能在自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,差别仅是呼气流速大小和持续时间长短不一.2.1.3.1 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2.1.3吸气流量波形(F-Tcurve)的临床应用Fig.5 指令通气过程中有自主呼吸指令通气过程中有自主呼吸图5中A为指令通气吸气流速波,B、C为在指令吸气过程中在吸气流速波出现切迹,提示有自主呼吸.人机不同步,在吸气流速前有微小呼气流速且在指令吸气近结束时又出现切迹,(自主呼吸)使呼气流速减少2.1.

15、3.3评估吸气时间评估吸气时间2.1.3吸气流量波形(F-Tcurve)的临床应用Fig.6 评估吸气时间评估吸气时间图6是VCV采用递减波的吸气时间:A:是吸气末流速巳降至0说明吸气时间合适且稍长,在VCV中设置了”摒气时间”.(注意在PCV无吸气后摒气时间).B:的吸气末流速突然降至0说明吸气时间不足或是由于自主呼吸的呼气灵敏度(Esens)巳达标(下述),切换为呼气.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2.1.3.4从吸气流速检查有泄漏从吸气流速检查有泄漏2.1.3吸气流量波形(F-Tcurve)的临床应用Fig.7 呼吸回路有泄漏呼吸回路有泄漏当呼吸回路存在较大泄漏

16、,(如气管插管气囊泄漏,NIV面罩漏气,回路连接有泄漏)而流量触发值又小于泄漏速度,使吸气流速曲线基线(即0升/分)向上移位(即图中浅绿色部分)为实际泄漏速度,使下一次吸气间隔期延长,此时宜适当加大流量触发值以补偿泄漏量，在CMV或NIV中,因回路连接,面罩或插管气囊漏气可見及.2.1.3.6 Esens的作用的作用2.1.3吸气流量波形(F-Tcurve)的临床应用Fig.9 Esens的作用的作用图9为自主呼吸+PS,原PS设置15cmH2O,Esens为10%.中图因呼吸频率过快、压力上升时间太短,而Esens设置太低,吸气峰流速过高以致PS过冲超过目标压,呼吸机持续送气,TI延长,人机

17、易对抗.经将Esens调高至30%,减少TI,解决了压力过冲,此Esens符合病人实际情况.呼气流速波形其形态基本是相似的,其差别在呼气波形的振幅和呼气流速持续时间时的长短,它取决于肺顺应性,气道阻力(由病变情况而定)和病人是主动或被动地呼气 2.2呼气流速波形和临床意义1:代表呼气开始.2:为呼气峰流速:正压呼气峰流速比自主呼吸的稍大一点.3:代表呼气的结束时间(即流速回复到0),4:即13的呼气时间5:包含有效呼气时间4,至下一次吸气流速的开始即为整个呼气时间,结合吸气时间可算出I:E.TCT:代表一个呼吸周期=吸气时间+呼气时间2.2.1初步判断支气管情况和主动或被动呼气左侧图虚线反映气

18、道阻力正常,呼气峰流速大,呼气时间稍短,实线反映呼气阻力增加,呼气峰流速稍小,呼气时延长.右侧图虚线反映是病人的被动呼气,而实线反映了是病人主动用力呼气,单纯从本图较难判断它们之间差别和性质.尚需结合压力-时间曲线一起判断即可了解其性质.2.2.2判断有无内源性呼气末正压(Auto-PEEP/PEEPi)的存在图12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0,这是由于小气道在呼气时过早地关闭,以致吸入的潮气量未完全呼出,使部分气体阻滞在肺泡内产生正压而引起Auto-PEEP(PEEPi).注意图中的A,B和C,其突然降至0时呼气流速高低不一,B最高,依次为A,C.实

19、测Auto-PEEP压力大小也与波形相符合.Auto-PEEP在新生儿,幼婴儿和45岁以上正常人平卧位时为3.0cmH2O.呼气时间设置不适当,反比通气,肺部疾病(COPD)或肥胖者均可引起PEEPi.临床上医源性PEEP=所测PEEPi0.8.如此即打开过早关闭的小气道而又不增加肺容积.Fig.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2.2.3评估支气管扩张剂的疗效图13中支气管扩张剂治疗前后在呼气流速波上的变化,A:呼出气的峰流速,B:从峰流速逐渐降至0的时间.图右侧治疗后呼气峰流速A增加,B有效呼出时间缩短,说明用药后支气管情况改善.另尚可监测Auto-P

20、EEP有无改善作为佐证.Fig.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呼吸周期由吸气相和呼气相所组成.在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台),PCV的吸气相是始终为有流速期(无吸气后摒气).在呼气时均有呼气流速.在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.14),纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar),横轴是时间以秒(sec)为单位,基线压力为0cmH2O.横轴上正压,横轴下为负压3.压力-时间曲线3.1VCV的压

21、力-时间曲线(P-Tcurve)图14为VCV,流速恒定(方波)时气道压力-时间曲线,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.当呼吸机阻力和顺应性恒定不变时,压力-时间曲线却反映了肺部情况的变化Fig.14 VCV的压力的压力-时间曲线示意图时间曲线示意图呼吸周期由吸气相和呼气相所组成.在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台),PCV的吸气相是始终为有流速期(无吸气后摒气).在呼气时均有呼气流速.在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.1

22、4),纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar),横轴是时间以秒(sec)为单位,基线压力为0cmH2O.横轴上正压,横轴下为负压3.压力-时间曲线3.1VCV的压力-时间曲线(P-Tcurve)A至B点反映了吸气起始时所需克服通气机和呼吸系统的所有阻力,A至B的压力差(P)等于气道粘性阻力和流速之乘积(P=R),阻力越高或选择的流速越大,则从A上升至B点的压力也越大,反之亦然.Fig.14 VCV的压力的压力-时间曲线示意图时间曲线示意图呼吸周期由吸气相和呼气相所组成.在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台),PCV的吸气相是始终为

23、有流速期(无吸气后摒气).在呼气时均有呼气流速.在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.14),纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar),横轴是时间以秒(sec)为单位,基线压力为0cmH2O.横轴上正压,横轴下为负压3.压力-时间曲线3.1VCV的压力-时间曲线(P-Tcurve)B点后呈直线状增加至C点为气道峰压气道峰压(PIP),是气体流量打开肺泡时的压是气体流量打开肺泡时的压力力,在C点时通气机输送预设潮气量的气道峰压.Fig.14 VCV的压力的压力-时间曲线示意图时间

24、曲线示意图呼吸周期由吸气相和呼气相所组成.在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台),PCV的吸气相是始终为有流速期(无吸气后摒气).在呼气时均有呼气流速.在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.14),纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar),横轴是时间以秒(sec)为单位,基线压力为0cmH2O.横轴上正压,横轴下为负压3.压力-时间曲线3.1VCV的压力-时间曲线(P-Tcurve)A至C点的吸气时间(Ti)是有流速期,D至E点为吸气相内”吸

25、气后摒气”为无流速期.Fig.14 VCV的压力的压力-时间曲线示意图时间曲线示意图呼吸周期由吸气相和呼气相所组成.在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台),PCV的吸气相是始终为有流速期(无吸气后摒气).在呼气时均有呼气流速.在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.14),纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar),横轴是时间以秒(sec)为单位,基线压力为0cmH2O.横轴上正压,横轴下为负压3.压力-时间曲线3.1VCV的压力-时间曲线(P-

26、Tcurve)与B至C点压力曲线的平行的斜率线(即A-D),其P=VtErs(肺弹性阻力),Ers=1/C即静态顺应性的倒数,Ers=VT/Cstat).Fig.14 VCV的压力的压力-时间曲线示意图时间曲线示意图呼吸周期由吸气相和呼气相所组成.在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台),PCV的吸气相是始终为有流速期(无吸气后摒气).在呼气时均有呼气流速.在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.14),纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar),

27、横轴是时间以秒(sec)为单位,基线压力为0cmH2O.横轴上正压,横轴下为负压3.压力-时间曲线3.1VCV的压力-时间曲线(P-Tcurve)C点后压力快速下降至D点,其下降速度与从A上升至B点速度相等.C至D点的压力差主要是由气管插管的内径所决定,内径越小C-D压差越大.Fig.14 VCV的压力的压力-时间曲线示意图时间曲线示意图呼吸周期由吸气相和呼气相所组成.在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台),PCV的吸气相是始终为有流速期(无吸气后摒气).在呼气时均有呼气流速.在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲

28、线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.14),纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar),横轴是时间以秒(sec)为单位,基线压力为0cmH2O.横轴上正压,横轴下为负压3.压力-时间曲线3.1VCV的压力-时间曲线(P-Tcurve)D至E点即平台压是肺泡扩张进行气体交换时的压力平台压是肺泡扩张进行气体交换时的压力,取决于顺应性和潮气量的大小.D-E的压力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布过程,或整个系统(指通气机和呼吸系统)有泄漏.通过静态平台压测定,即可计算出气道阻力(R)和顺应性(C),PCV时只能计算顺应性而无阻力计算.Fig.14

29、 VCV的压力的压力-时间曲线示意图时间曲线示意图呼吸周期由吸气相和呼气相所组成.在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台),PCV的吸气相是始终为有流速期(无吸气后摒气).在呼气时均有呼气流速.在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.14),纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar),横轴是时间以秒(sec)为单位,基线压力为0cmH2O.横轴上正压,横轴下为负压3.压力-时间曲线3.1VCV的压力-时间曲线(P-Tcurve)E点开始是呼气开始,

30、依靠胸廓、肺弹性回缩力使肺内气体排出体外(被动呼气),呼气结束气道压力回复到基线压力的水平(0或PEEP).PEEP是呼气结束是呼气结束维持肺泡开放避免萎陷的压力维持肺泡开放避免萎陷的压力.Fig.14 VCV的压力的压力-时间曲线示意图时间曲线示意图3.1.1平均气道压(meanPaw或Pmean)Fig.15 平均气道压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(即气体交换),在一定的时间间隔内计算N个压力曲线下的区域面积而得,直接受吸气时间影响.气道峰压,PEEP,吸/呼比和肺含水量均影响它的升降.图中A-B为吸气时间,B-C为呼气时间,PIP=吸气峰压,

31、呼吸基线=0或PEEP.一般平均气道压=10-15cmH2O,不大于30cmH2O.3.1.2在VCV中根据压力曲线调节峰流速(即调整吸/呼比)VCV通气时,调节吸气峰流速即调正吸气时间(Ti)或I/E比.图16中A处因吸气流速设置太低,吸气时间稍长,故吸气峰压也稍低.在B处设置的吸气流速较大,吸气时间也短,以致压力也稍高,故在VCV时调节峰流速既要考虑Ti,I/E比和Vt,也要考虑压力上限.结合流速,压力曲线调节峰流速即可达到预置的目的.3.2PCV的压力-时间曲线虚线为VCV,实线为PCV的压力曲线.与VCV压力-时间曲线不同,PCV的气道压力在吸气开始时从基线压力(0或PEEP)增至预设

32、水平呈平台样並保持恒定,是受预设压力上升时间控制.PCV的气体流量在预设吸气时间内均呈递减形.在呼气相,压力下降和VCV一样回复至基线压力水平,本图提示了在相同频率、吸气时间、和潮气量情况下PCV的平台样压力比VCV吸气末平台压稍低.呼吸回路有泄漏时气道压将无法达到预置水平.Fig.17 PCV的压力的压力-时间曲线时间曲线3.2.1压力上升时间(压力上升斜率或梯度)图18是PCV或PSV(ASB)压力上升时间在压力,流速曲线上的表现.a,b,c分别代表三种不同的压力上升时间,快慢不一.调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,导致压力上升时间快慢也不一.吸气流速

33、越大,压力达标时间越短(上图)，相应的潮气量亦增加.反之亦然.流速图a有短小的呼气流速波是由于达到目标压有压力过冲,主动呼气阀释放压力过冲所致,压力上升时间的名称和所用单位各厂设置不一.如Evita设定的是时间0.05-2.0s(4),PB-840是流速加速%FAP50-100%,而Servo-i为占吸气时间的%.Fig.18 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以压力为目标的通气(如PCV,PSV),压力上升时间是在吸气时间内使预设的气道压力达到目标压力所需的时间,事实上是呼吸机通过调节吸气流速的大小,使达到预设压力的时间缩短或延长.3.3临床意义3.3.

34、1评估吸气触发阈和吸气作功大小图19为CPAP模式,根据吸气负压高低和吸气相内负压触发面积(PTP=压力时间乘积),可初步对患者吸气用力是否达到预置触发阈和作功大小作定性判断.负压幅度越大,引起触发时间越长,PTP越大,病人吸气作功越大.图中a.吸气负压小,吸气时间短,吸气相面积小,吸气作功也小.b.c.吸气负压大,吸气时间长,吸气相面积大,吸气作功也大.是否达到触发阈在压力曲线上,可見及触发是否引起吸气同步.Fig.19 评估吸气作功大小评估吸气作功大小3.3.2评估平台压在PCV或PSV时,若压力曲线显示无平台样压力,如图20A所示,PCV的吸气时间巳消逝,但压力曲线始终未出现平台样压力.

35、应先排除压力上升时间是否设置太长,呼吸回路有无漏气.如为VCV时,设置的吸气流速是否符合病人需要或未设置吸气后摒气(需同时检查流速曲线和呼出潮气量是否达标以查明原因).此外有的呼吸机因吸气流速不稳定,也会出现这种情况Fig.20 评估平台压评估平台压3.3.3呼吸机持续气流对呼吸作功的影响图21中,呼吸机提供的持续气流增加时,Paw在自主呼吸中基线压力下是降低的,同时呼气压力增加(因呼气时持续气流使阻力增加).正确使用持续流速使吸气作功最小,而在呼气压力并无过份增加,在本病例中,当持续气流为10-20L/min时,在吸气作功最小,呼气压力稍有增加.但持续气流增至30L/min则呼气作功明显增加

36、.本图是患者自主呼吸(CPAP=5cmH2O),流速波形为正弦波,图中的病人呼吸流速和潮气量均无变化Fig.21 持续气流对呼吸作功的影响持续气流对呼吸作功的影响3.3.4.1自主呼吸(SPONT/CPAP)的吸气用力和压力支持通气(PSV/ASB)图22均为自主呼吸使用了PEEP,在A处曲线在基线处向下折返代表吸气,而B处曲线向上折返代表呼气,此即是自主呼吸,若基线压力大于0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,第一个为PCV-AMV,第二个为自主呼吸+PSV,PS一般无平台样波形出现(除非呼吸频率较慢且压力上升较快),注意压力支持通气是必需在患者自主呼吸基础上

37、才可有压力支持,而自主呼吸的吸气时间并非恒定不变,因此根据吸气时间和肺部情况同时需调节压力上升时间和呼气灵敏度.(CPAP=5cmH2O),流速波形为正弦波,图中的病人呼吸流速和潮气量均无变化Fig.22 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3.3.4.2控制机械通气(CMV)和辅助机械通气(AMV)的压力-时间曲线图中基线压力未回复到0,是由于使用了PEEP.且患者触发呼吸机是使用了压力触发,左侧图在基线压力均无向下折返小波(A),呼吸机完全控制患者呼吸,为CMV模式.右侧在吸气开始均有向下折返的压力小波,这是患者吸气努力达到触发阈使呼吸机进行了一次辅助

38、通气,为AMV模式.若使用了流速触发,则不论是CMV或AMV,在基线压力可能无向下折返小波,这需视设置的流量触发值而定Fig.23 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3.3.4.3同步间歇指令通气(SIMV)SIMV在一个呼吸周期有强制通气期和自主呼吸期在一个呼吸周期有强制通气期和自主呼吸期.触发窗有在自主呼吸末端(呼吸周期末端),也有触发窗位于强制通气起始端(呼吸周期起始端).若病人的呼吸努力在触发窗达到触发阈,呼吸机即同步强制通气.在隨后的自主呼吸的吸气用力即使达到触发阈也仅给于PS(需预设).若在触发窗无同步触发且强制呼吸频率的周期巳逝过,则在下一个呼

39、吸周期自动给于一次强制通气.因触发窗缩短了有效的SIMV时间,即图中所示T,由此可避免SIMV的频率增加.图24的触发窗是在呼吸周期末端!Fig.24 SIMV的压力波形示意图的压力波形示意图3.3.4.3同步间歇指令通气(SIMV)图24a中方框部分是SIMV的触发窗位于呼吸周期的起始段强制通气期,在触发窗期间内自主呼吸达到触发阈,呼吸机即同步输送一次指令(强制)通气(即设置的潮气量或吸气峰压),若无自主呼吸或自主呼吸较弱不能触发时,在自主呼吸期结束时(即一个呼吸周期结束)呼吸机自动给一次指令通气.此后在自主呼吸期的剩余时间内允许患者自主呼吸,即使自主呼吸力达到触发阈,呼吸机也不给指令通气,

40、但可给予一次PS(需预设).图中笫二、五个方框说明触发窗期巳消逝,呼吸机给于一次强制通气.第一、三、四、六均为在触发窗期内自主呼吸力达到触发阈,呼吸机给予一次同步指令通气.Fig.24a 同步间歇指令通气同步间歇指令通气(SIMV)触发窗在强制通气期或在自主呼吸期末,各厂设计不一,触发窗时限也不一.图24a是触发窗在强制通气期(即呼吸周期起始端）3.3.4.4双水平正压通气(BIPAP)BIPAP属于PCV所衍生的模式,即在两个不同压力水平上患者进行自主呼吸見图25上图.高压(Phigh)相当于VCV中的平台压,低压(Plow)相当于PEEP,Thigh相当于呼吸机的吸气时间(Ti),Tlow

41、相当于呼吸机的呼气时间(Te),呼吸机的频率=60/Thigh+Tlow.下图左侧起始是PCV吸气峰压呈平台状无自主呼吸.隨后的高压或低压水平上均有自主呼吸+压力支持.PH和和PL的的PS最大值不大于最大值不大于Phigh +2 cmH2O.Fig.25 BIPAP的压力的压力-时间曲线时间曲线3.3.4.5BIPAP和VCV在压力-时间曲线上差别VCV可选用不同流速波,在压力曲线上有峰压,而BIPAP采用递减波流速,无峰压只有平台样压力波,且压力上升呈直线状(其差别见图26).BIPAP的高,低压力等于VCV的平台压和PEEP.BIPAP的高低压的差数大小即反映了潮气量的大小.Fig.26

42、VCV 与与BIPAP在压力曲线的差别和关系在压力曲线的差别和关系3.3.4.6BIPAP衍生的其他形式BIPAPa.PhighPlow且ThighTlow,即是CMV/AMV-BIPAP(也称IPPV-BIPAP)b.PhighPlow,Phigh上无自主呼吸,即IMV-BIPAPc.为真正的BIPAP:PhighPlow,且ThighTlow,Phigh和Plow均有自主呼吸d.Phigh=Plow时即为CPAPFig.27 BIPAP所衍生的四种模式所衍生的四种模式通过调节通过调节通过调节通过调节BIPAPBIPAP四个参数如四个参数如四个参数如四个参数如Phigh, Plow, Thi

43、gh, TlowPhigh, Plow, Thigh, Tlow可衍生出可衍生出可衍生出可衍生出多种形式多种形式多种形式多种形式BIPAP:BIPAP:3.3.4.7气道压力释放通气(APRV)的通气波形Fig.28.APRV:BIPAP衍生模式衍生模式, Tlow小于小于0.5 1.0秒秒APRVAPRV事实上也属于事实上也属于PCVPCV中的中的BIPAP,BIPAP,主要是当主要是当ThighThighTlowTlow或或TlowTlow小小于于1.01.0 0.50.5秒即是秒即是IRV-BIPAPIRV-BIPAP或或APRVAPRV见见Fig.28.Fig.28.常用于常用于ARD

44、SARDS主要目的除在主要目的除在PhighPhigh期提高期提高POPO2 2外外, ,通过定时的气道压力下降以便排出通过定时的气道压力下降以便排出COCO2 2, ,使用时应密切使用时应密切注意气压伤注意气压伤. .4容积-时间曲线4.1容积-时间曲线的分析容积是气体流速通过单位时间内积分而测定的,以单位为升/分,上升肢为吸入潮气量,下降肢为呼出潮气量.吸气:为吸气开始到呼气开始这段时间,呼气时间是从呼气开始到下一个吸气开始时这段时间.一般说容积-时间曲线需与其他曲线结合一起分析才有意义.在VCV时,吸气期的有流速相期是容积持续增加,而吸气后摒气的平台期是无流速相期，无气体进入肺内,但吸入

45、气体在肺内重新分布(即吸气后摒气),故容积保持恒定.在在PCV时整个吸气期均为有流速期时整个吸气期均为有流速期,潮气量大小决定于吸入气峰压和吸气时间这两个因素.Fig.29 容积容积-时间曲线时间曲线4.2临床意义:方波,递减波而在容积、压力曲线上的差别在恒定流速(方波)的容积是呈线性增加,而以递减流速的容积则呈指数增长.两者的呼气时容积均呈指数样下降至基线,容积曲线上有无平台,在VCV取决于吸气后摒气时间.在PCV中取决于压力上升时间和整个吸气时间的长短.Fig.30 因方波因方波,递减波而在容积、压力曲线上的差别递减波而在容积、压力曲线上的差别4.2.1气体阻滞或泄漏的容积-时间曲线图31

46、所示呼气末曲线不能回复到基线0,有顿挫是上一次呼气未呼完,稍停顿继续呼出(较少见).然后是下一次吸气的潮气量.若是气体阻滞同时在流速或压力曲线和测定Auto-PEEP即可知悉.图31所示为呼气阻滞.若吸、呼气均有泄漏则整个潮气量均减少.Fig.31 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4.2.2呼气时间不足导致气体阻滞图右侧:呼气时间不足在容积-时间曲线上表现，呼气时间不足在容积曲线上表现为呼气结束紧跟着为下一次吸气,或呼气尚未结束时即有下一次吸气.此现象在快呼吸频率、有PEEPi或反比通气较多見.Fig.32 呼气时间不足在容积呼气时间不足在容积-时间曲线上表现时间曲线

47、上表现5.呼吸环5.1压力-容积环(P-Vloop)图33横轴为压力有正压(0点右侧为机械通气)、负压(0点左侧为自主呼吸)之分,单位为cmH2O,纵轴是容积(潮气量Vt),单位为升/次.P(气道)=气体流量气道粘性阻力;P(肺泡)=潮气量肺泡弹性阻力.环中间虚线是P-V的斜率反映呼吸系统顺应性C=V/P.吸气呼气互相切换时的流速=0.本图PEEP=5cmH2O,则以正压5cmH2O为起始和回复点(即纵轴右移至5cmH2O).此环说明压力与容积的关系.a=PEEP,b=气道峰压,c=平台压.Fig.33 P-V环的构成环的构成(指令通气指令通气)5.呼吸环5.1压力-容积环(P-Vloop)F

48、ig.33 P-V环的构成环的构成(指令通气指令通气)机械通气因是正压吸气和呼气,故P-V环按逆时钟方向描绘,上升肢代表吸气过程从0(或PEEP)起始上升至预设的吸气峰压(PCV)或预设的潮气量(VCV).ab,在b点时吸气结束其流速为0,随后有短时间的平台（bc）再切换为呼气(ca),返回至a点时呼气结束流速为0,下降肢代表呼气过程压力降至基础压(0或PEEP).吸气肢和呼气肢之间距离(宽度)代表吸气和呼气的阻力.5.呼吸环5.1压力-容积环(P-Vloop)Paw实线代表呼吸机端实线代表呼吸机端(气管插管顶端气管插管顶端)所反映的所反映的P-V环环,包含了气管插管所包含了气管插管所导致的阻

49、力导致的阻力. Ptrach虚线代表总气管内虚线代表总气管内(气管插管末端气管插管末端)所反映的所反映的P-V环环, 排除了排除了气管插管所引起的阻力因素气管插管所引起的阻力因素. 测测Ptrach另需用另需用2mm的细导管经气管插管插至总的细导管经气管插管插至总气管内气管内, 另呼吸机硬件上另需有另呼吸机硬件上另需有”附加压力附加压力”接口和相应的软件接口和相应的软件.以下叙述的以下叙述的P-V环虚线和实线的意义均与此相同环虚线和实线的意义均与此相同通常在机械通气时所获得的P-V环要求(1)要求通气时各参数具有同一性以便对照.(2)肺充气越快速则P-V环斜率反映顺应性越好.Fig.33 P-

50、V环的构成环的构成(指令通气指令通气)5.1.1 VCV和PCV在Paw-V环的差别注意本例上、下两图的横座表其长度不同注意本例上、下两图的横座表其长度不同.VCV(Paw和Ptrach)的P-V环在吸气末均呈鸭嘴状;PCV的P-V环呈方盒形.但气管导管在吸气肢和呼气肢所引起的压力差(PETT),在VCV的P-V环吸气肢上PETTIN远比呼气肢的PETTEx要小.而在PCV的P-V环上的吸、呼气肢的PETT均较明显.Fig.34.VCVFig.34.VCV与与PCVPCV在在P-VP-V环的差异环的差异 5.1.1 VCV和PCV在Paw-V环的差别这是由于VCV时压力随容积增加而逐步增加;呼

51、气时因要克服气管插管故PETTEX比吸气PETTIN时增大.P-V环似鸭嘴状,是由于平台时间稍长或肺有过度膨脹的跡象.而在PCV(Paw和Ptrach)的P-V环,吸气起始压力迅速增至气道峰压并保持恒定,在呼气起始时压力快速下降至吸气起始点,均是为了在吸气和呼气时需克服气管插管的阻力所致,故吸、呼气肢的PETTIN和PETTEX比VCV的PETT均明显增加,故P-V均似方形.Fig.34.VCVFig.34.VCV与与PCVPCV在在P-VP-V环的差异环的差异 注意在Ptrach(气管内压)的P-V环在吸气起始时压力有进一步下降折返至最低点,然后再速增至目标压,此是由于PCV起始压力在导管迅

52、速增加所致.5.1.2自主呼吸(SPONT)的P-V环图35为自主呼吸,本例基线压力=0cmH2O(即PEEP=0).正常吸气时是负压达到吸入潮气量时即转换为呼气,呼气时为正压直至呼气完毕压力回复至0.P-V环呈顺时钟方向描绘.在吸气肢内面积大小即为吸气作功大小.Fig.35 自主呼吸的自主呼吸的P-V环环5.1.3辅助通气(AMV)的P-V环图36显示的是自主呼吸负压触发(纵轴左侧为负压)达到触发阈,然后呼吸机给予一次正压通气达到目标后(压力或潮气量),即转换为呼气回复至0.纵轴左侧的吸气启动这部分面积相当触发吸气所作之功(吸气面积=0.02),左小三角区及上升肢上内区为吸气相,吸气相面积代

53、表克服气道阻力之功,图中虚线大三角形区为呼气相,呼气相面积代表克服顺应性所作之功.Fig.36.AMV的的P-V环环5.1.4插管内径对P-V环的影响图37插管(ET)内经8mm的P-V环小于内径6.5mm,是由于插管内径增大以致阻力减低所致,作功亦小,图中实线的P-V环是由于使用了呼吸机(CMV)克服所有阻力,故插管内径大小对P-V环无影响.插管内径大小仅是在自主呼吸时会引起阻力的改变,使自主呼吸作功增加或减少.Fig.37 不同内径的插管所形成的不同内径的插管所形成的P-V环环5.1.5吸气流速大小对P-V环的影响吸气流速增加主要是动态吸气时用于克服气管的粘性阻力所致.同一容积因气道阻力的

54、增加,要求吸气流速也增加,以致气道压力增加,吸气上升肢隨流速增加而右移.反之亦然.故吸气肢的左右移位反映了气道阻力大小.标准测定静态P-V环有其特殊的要求.目前临床多用吸气后暂停测得,应注意其他参数的同一性,以便对照.因吸气流速的增减.使P-V环的上升肢(吸气肢)的水平左丶右移位反映了气道阻力的减少或增加(另见图41).图图38吸气流速对吸气流速对P-V环的影响环的影响5.1.6自主呼吸+PS,P-V环在插管顶端、末端的作用在自主呼吸基础上(CPAP)使用PS即是克服插管阻力减少作功,假如CPAP的P-V环其吸气肢位于设置的CPAP纵轴处,说明管子的阻力巳完全补偿.若在CPAP虚线的右侧(实线

55、所示),说明压力支持(PS)的补偿除插管内径所引起的阻力外,提示气管尚有病理性阻力,PS补偿的尚包括下呼吸道的阻力.若压力支持不恰当而病人用力吸气,则在气管插管的末端仍将发生负压,病人吸气作功增加.Fig.39 CPAP用用PS在插管顶端、末端的作用在插管顶端、末端的作用5.1.7PSV时Paw-V环与Ptrach-V环的差别PSV的基础是自主呼吸,吸气时为负压;呼气时为正压.因此P-V环按顺时钟方向描绘.本例为CPAP4.0cmH2O+PS,不论是呼吸机端的P-V环(Paw)或气管内的P-V环(Ptrach),在吸气起始时均小于4.0cmH2O甚至是-2cmH2O.另由于是CPAP+PS,吸

56、气时的PETTIn稍微大于PETTEx.在图中尚可看到气管内的P-V环中在吸气起始时的Ptrach比Paw要小得多,是因为自主呼吸的吸气力达到触发阈,呼吸机迅速给于压力支持,而在呼气起始时Ptrach的呼气压力较大,是由于气管插管的阻力所致.Fig.40 PSV时的时的P-V环环5.1.8阻力改变时的P-V环流速恒定的通气在设置不变情况下,若阻力改变,而P-V环的上升肢(吸气肢)陡直度不变,呈水平移位,向右移位即阻力增加,向左移位即阻力降低.Fig.41 阻力改变的阻力改变的P-V环环5.1.9不同阻力P-V环的影响在图42中显示P-V环在VCV和PCV中有明显差别,主要特征PCV的呈方形.不

57、同阻力的不同阻力的P-V环环, 其吸气肢和呼气肢之间宽度随阻力增加而增宽其吸气肢和呼气肢之间宽度随阻力增加而增宽. 因气道病变而阻力增加则气管内压(Ptrach)也增加,以致呼吸机端压力(Paw)也增加.在本图可見及R=2.6和3.6cmH2O/L/s时,Paw的P-V环基本未变,但Ptrach(虚点线)的P-V环则有明显改变,在R=5.6则两者P-V环均显著增宽Fig.41 阻力改变的阻力改变的P-V环环呼吸机端的压力(Paw)因插管内径大小而增加/减少,而在插管末端(气管内Ptrach)压力因插管内径小,阻力大反而使气管内压力相对地减少,若气道病变而阻力增加则气管内压力也增加,以致呼吸机端

58、压力也增加.如此使吸气肢和呼气肢之间距离增加。5.1.10顺应性改变的P-V环吸气上升支向横轴或纵轴倾斜说明顺应性的变化,图中实线的P-V环向横轴倾斜说明顺应性降低(呼吸机设置不变),虚线部分向纵轴偏斜说明顺应性增加,因为容积未变但压力有所减少.在VCV中有平坦部分,也有以P-V环斜率来表示顺应性的情况,其原理是一样的.详见图44.呼吸机端的压力(Paw)因插管内径大小而增加/减少,而在插管末端(气管内Ptrach)压力因插管内径小,阻力大反而使气管内压力相对地减少,若气道病变而阻力增加则气管内压力也增加,以致呼吸机端压力也增加.如此使吸气支和呼气支之间距离增加。Fig.43 顺应性变化上升支

59、的改变顺应性变化上升支的改变5.1.11.不同顺应性的P-V环Fig.44VCV/PCV的不同顺应性的不同顺应性P-V环环 P-V环从吸气开始至吸气结速这两点之间连一直浅即环从吸气开始至吸气结速这两点之间连一直浅即 P-V环的斜环的斜率线（本图中的兰色虚点线）率线（本图中的兰色虚点线）, 它偏向纵座标或横座标的移位反映了它偏向纵座标或横座标的移位反映了呼吸系统的顺应性良好或减退呼吸系统的顺应性良好或减退. 在本图中在本图中 顺应性顺应性C=33ml/cmH2O时时其斜率线偏向横座标其斜率线偏向横座标, 说明顺应性减退说明顺应性减退. 当当C=75ml/cmH2O时时, 斜率线斜率线即偏向纵座标即偏向纵座标, 说明顺应性巳改善或恢复正常说明顺应性巳改善或恢复正常.结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！70