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1、机械通气波形分析机械通气波形分析 ABC上海交通大学附属第一人民医院呼吸科上海交通大学附属第一人民医院呼吸科周新周新呼吸机工作的示意图呼吸机工作的示意图Flowsensor流速流速-时间曲线时间曲线(F-Tcurve)八种流速八种流速-时间曲线时间曲线(F-Tcurve)呼吸机在单位时间内输送出气体量或气体流动时变化；呼吸机在单位时间内输送出气体量或气体流动时变化；横轴代表时间横轴代表时间(sec),(sec), 纵轴代表流速纵轴代表流速( (Flow),), 在横轴上部代表在横轴上部代表吸气流速吸气流速, ,横轴下部代表横轴下部代表呼气流速；呼气流速；目前有八种吸气流速波形。目前有八种吸气流
2、速波形。 FGHVCV常用的常用的吸气流速的波型吸气流速的波型流速流速流速流速SquareSquare：方波方波DeceleratingDecelerating：递减波递减波AcceleratingAccelerating：递递增增波波( (少少用用) )SineSine：正正弦弦波波( (少用少用) )吸吸气气呼呼气气 时间时间自动变流自动变流(autoflow)当当阻阻力力或或顺顺应应性性发发生生改改变变时时,每每次次供供气气时时的的气气道道压压力力变变化化幅幅度度在在3cmH2O,不不超超过过报报警警高高压压限限-5cmH2O,适用于各种适用于各种VCV的各种通气模式的各种通气模式.是是
3、VCV吸气流速的一种吸气流速的一种功能功能,根据当时的肺顺根据当时的肺顺应性和阻力及预设潮气应性和阻力及预设潮气量而自动控制吸气流速量而自动控制吸气流速(似递减波形似递减波形),在剩余的在剩余的吸气时间内以最低的气吸气时间内以最低的气道压力输送潮气量道压力输送潮气量.呼气流速波形的临床意义呼气流速波形的临床意义判断支气管情况和主动或被动呼气判断支气管情况和主动或被动呼气 左侧图虚线反映气道阻力正常左侧图虚线反映气道阻力正常,呼气时间稍短呼气时间稍短,实线反映呼气阻力实线反映呼气阻力增加增加,呼气时延长呼气时延长.右侧图虚线反映是病人的自然被动呼气右侧图虚线反映是病人的自然被动呼气,实线反映了是
4、患者主动实线反映了是患者主动用力呼气用力呼气. . 结合压力结合压力-时间曲线一起判断即可了解其性质时间曲线一起判断即可了解其性质 .判断有无判断有无auto-PEEP的存在的存在 呼呼气气流流速速在在下下一一个个吸吸气气相相开开始始前前呼呼气气流流速速突突然然回回到到0,这这是是由由于于小小气气道道在在呼呼气气时时过过早早地地关关闭闭,使使部部分分气气体体阻阻滞滞在在肺肺泡泡内内而而引引起起auto-PEEP(PEEPi)存存在在.注注意意图图中中的的A,B和和C,其其突突然然降降至至0时时呼呼气流速高低不一气流速高低不一.auto-PEEP是是由由于于平平卧卧位位(45岁岁以以上上正正常常
5、人人),呼呼气气时时间间设设置置不不适适当当,采用反比通气或因肺部疾病或肥胖者所引起采用反比通气或因肺部疾病或肥胖者所引起,评估支气管扩张剂的疗效评估支气管扩张剂的疗效 A:呼出气的峰流速呼出气的峰流速,B:从峰流速逐渐降至从峰流速逐渐降至0的时间的时间.图图右右侧侧治治疗疗后后呼呼气气峰峰流流速速A增增加加,B有有效效呼呼出出时时间间缩缩短短,说说明明用用药后支气管情况改善药后支气管情况改善.压力压力-时间曲线时间曲线VCV的压力的压力-时间曲线时间曲线A至至B点反映了吸气开始时所克服的系统内所有阻力点反映了吸气开始时所克服的系统内所有阻力 .B至至C点点(气道峰压气道峰压=PIP)是气体流
6、量打开肺泡时的压力是气体流量打开肺泡时的压力,在在C点时点时呼吸机完成输送的潮气量呼吸机完成输送的潮气量. C至至D点点的压差由气管插管的内径所决定的压差由气管插管的内径所决定,内径越小压差越大内径越小压差越大.D至至E点点即平台压是肺泡扩张的压力不大于即平台压是肺泡扩张的压力不大于30cmH2O .E点点是呼气开始是呼气开始,呼气结束气道压力回复到基线压力的水平呼气结束气道压力回复到基线压力的水平.VCV中根据压力曲线调节峰流速中根据压力曲线调节峰流速(即调整吸即调整吸/呼比呼比)VCV通通气气时时,在在A处处因因吸吸气气流流速速设设置置太太低低,压压力力上上升升速速度度缓缓慢慢,吸吸气时间
7、长气时间长.吸吸/呼比相应发生改变呼比相应发生改变!B处处因因设设置置的的吸吸气气流流速速太太大大,压压力力上上升升快快且且易易出出现现压压力力过过冲冲,吸吸气时间短气时间短.结合流速曲线适当调节峰流速即可结合流速曲线适当调节峰流速即可.容积容积-时间曲线时间曲线容积容积-时间曲线的分析时间曲线的分析 A:吸吸入入潮潮气气量量(上上升升肢肢)，B:呼呼出出潮潮气气量量(下下降降肢肢)；I-Time：吸吸气气时时间间(吸吸气气开开始始到到呼呼气气开开始始),E-Time:呼呼气气时时间间(从从呼呼气气开开始始到到下下一个吸气开始一个吸气开始)。VCV时时,吸吸气气期期的的有有流流速速相相是是容容
8、积积持持续续增增加加,而而在在平平台台期期为为无无流流速速相相期期，无无气气体体进进入入肺肺内内,吸吸入入气气体体在在肺肺内内重重新新分分布布(即即吸吸气气后后屏气屏气),故容积保持恒定。故容积保持恒定。PCV时时整整个个吸吸气气期期均均为为有有流流速速相相期期,潮潮气气量量大大小小决决定定于于吸吸入入气气峰压和吸气时间这两个因素。峰压和吸气时间这两个因素。气体陷闭或泄漏的容积气体陷闭或泄漏的容积-时间曲线时间曲线 图示呼气末曲线不能回复到基线图示呼气末曲线不能回复到基线0.A处顿挫是上一次呼气未呼完处顿挫是上一次呼气未呼完,稍停顿继续呼出稍停顿继续呼出(较少见较少见),然后然后是下一次吸气的
9、潮气量是下一次吸气的潮气量.若为气体陷闭若为气体陷闭, ,同时在流速或压力曲线和测定同时在流速或压力曲线和测定auto-PEEP即可即可知悉。知悉。本本图为呼气陷闭。图为呼气陷闭。若吸、呼气均有泄漏则整个潮气量均减少。若吸、呼气均有泄漏则整个潮气量均减少。 压力压力-容积环容积环(P-Vloop) 测定第一拐点测定第一拐点(LIP)、二拐点、二拐点(UIP) VCV时时静静态态测测定定第第一一、二二拐拐点点,以以便便设设置置最最佳佳PEEP和和通通气气参参数数.B点点(即即笫笫一一拐拐点点，LIP)似似呈呈平平坦坦状状,即即压压力力增增加加但但潮潮气气量量增增加加甚甚少少或或基基本本未未增增加
10、加,此此为为内内源源性性PEEP(PEEPi),在在B点点处处压压力力再再加上加上24cmH2O为最佳为最佳PEEP值。值。然然后后观观察察A点点(即即笫笫二二拐拐点点，UIP),在在此此点点压压力力再再增增加加但但潮潮气气量量增增加加甚甚少少,各各通通气气参参数数应应选选择择低低于于A点点(UIP)时时的的气气道道压压力力和和潮潮气量等参数。气量等参数。BA.自主呼吸；自主呼吸；B.指令通气指令通气根据根据P-V环的斜率可了解肺顺应性环的斜率可了解肺顺应性 P-V环从吸气起点到吸气肢终点环从吸气起点到吸气肢终点(即呼气开始即呼气开始)之间连接之间连接线即斜率线即斜率,右侧图向横轴偏移右侧图向
11、横轴偏移说明顺应性下降说明顺应性下降.作为对作为对照左侧图钭率线偏向纵轴照左侧图钭率线偏向纵轴,顺应性增加顺应性增加. 流速流速-容积曲线容积曲线(F-Vcurve) 方波和递减波的流速方波和递减波的流速-容积曲线容积曲线(F-V曲线曲线) 流流速速流流速速方方波波递减波递减波左侧为左侧为VCV的的吸气流速恒定吸气流速恒定, ,为方形波为方形波,流速在吸气开流速在吸气开始快速增至设置值并保持恒定始快速增至设置值并保持恒定,在吸气末降至在吸气末降至0,呼气呼气开始时流速最大开始时流速最大,随后逐步降至基线随后逐步降至基线0点处点处.右侧为吸气流速右侧为吸气流速为递减形为递减形,与方形波差别在于吸
12、气开与方形波差别在于吸气开始快速升至设置值始快速升至设置值,在吸气末流速降至在吸气末流速降至0,呼气流速和呼气流速和波形均无差别波形均无差别 呼气呼气吸气吸气A.气道痉挛；气道痉挛；B.吸入支气管舒张剂后吸入支气管舒张剂后常用通气模式常用通气模式Volume Control (VCV)模式: CMV, A/C, IMV, SIMV参数: RR, VT, PEEP, Ti, FiO2等吸呼切换: 容量切换流速形式: 恒速波, 递减波吸气压力: 递增潮气量: 预置，恒定控制指令通气控制指令通气(CMV/IPPV)呼吸机完全控制了病人呼吸呼吸机完全控制了病人呼吸(包括所有通气参数包括所有通气参数)；
13、呼吸所作功全由呼吸机承担；呼吸所作功全由呼吸机承担；本例吸气流速为方形波本例吸气流速为方形波(流速恒定流速恒定).无平台期；无平台期；CMV多数需使用镇静剂或肌松剂。多数需使用镇静剂或肌松剂。辅助辅助/控制通气控制通气(A/C)患者通过自主呼吸以负压或流量方式来触发呼吸机输送气体患者通过自主呼吸以负压或流量方式来触发呼吸机输送气体( (在压力曲线上有向下折返的小负压波在压力曲线上有向下折返的小负压波) )；其他与其他与CMV通气波形无差别；通气波形无差别；触发阈过小易发生误触发。触发阈过小易发生误触发。同步间歇指令通气同步间歇指令通气(SIMV)SIMV是是IMV基基础础上上的的改改进进,在在
14、SIMV的的触触发发窗窗内内指指令令通通气气与与患患者者的的自自主主呼呼吸吸同同步步,指令通气参数是预置的。指令通气参数是预置的。触触发发窗窗期期后后允允许许自自主主呼呼吸吸并并可可给给于于压压力力支支持持(PS)。触触发发窗窗期期若若无无自自主主呼呼吸吸,呼呼吸吸机机即即自自动动给给予一次指令通气。予一次指令通气。SIMV的通气波形的通气波形Pressure Control (PCV)模式: CMV, A/C, IMV, SIMV参数: RR, Pinsp (above PEEP), PEEP, Ti, FiO2等吸呼切换: 时间切换流速形式: 递减波, 可满足吸气需求吸气压力: 恒定潮气量
15、: 取决于患者的顺应性 (C = V/P)Pressure Support (PS)参数: PS(above PEEP), PEEP, FiO2吸气触发: 患者吸呼切换: 流速切换(25% peak flow)流速形式: 递减波, 吸气压力: 恒定潮气量:取决于患者的顺应性 (C = V/P)P-CMV PSVCPAP (via ETT)参数: FiO2 ，PEEP吸气触发: 患者吸呼切换: 患者流速形式: 取决于患者吸气压力: 近似正弦波潮气量:取决于患者的吸气努力,顺应性等CPAP双水平气道正压通气双水平气道正压通气 (bi-phasic positive airway pressure,
16、 BIPAP/BiLevel/DuoPAP) 是指机械通气或自主呼吸时，呼吸机交替给予两个不同水平的气道正压，且这两个压力均采用压力控制方式。代表机型：Drger Evita2/2dura/4 PB840 Galileo GoldBIPAP/BiLevel/DuoPAPBIPAP的通气参数设置的通气参数设置双重控制性通气双重控制性通气(Double control mechanism/ Dual mode)预置通气目标：潮气量、最大吸气压力等；呼吸机自动监测实际输出；呼吸机自动调整通气参数；呼吸机实际输出达到预置值。 BIPAP/BiLevel/DuoPAPBIPAP的通气参数设置的通气参数设
17、置双重控制性通气双重控制性通气(Double control mechanism/ Dual mode)预置通气目标：潮气量、最大吸气压力等；呼吸机自动监测实际输出；呼吸机自动调整通气参数；呼吸机实际输出达到预置值。 双重控制性通气双重控制性通气优点优点： 通气同步性明显改善、通气压力和通气量更趋于稳定。缺点缺点：通气参数的调整有时过于频繁。一次通气内的双重控制一次通气内的双重控制Dual control within breaths优点优点：呼吸机可提供与患者实际吸气努力相匹配的吸气流速(like PSV/PCV)；优点优点：潮气量稳定(like VCV)缺点缺点：通气参数的设置有一定的困难
18、；缺点缺点：与患者的呼吸有时不能完全保证同步。对连续多次通气的双重控制对连续多次通气的双重控制 Dual control between breaths特点特点：所有的通气均以压力控制性方式实施。呼吸机自动调整吸气压力以达到预置潮气量(target Vt)。呼吸机持续监测通气参数并负反馈调控。对连续多次通气的双重控制对连续多次通气的双重控制 Dual control between breaths优点优点：同步性较PCV更佳；优点优点：潮气量趋于稳定(like VCV)；优点优点：更适合撤机？缺点缺点：可能容易导致auto-PEEP。Advanced dual controlAdaptive
19、Support Ventilation, ASVHamilton GaelileoOperator input: ideal body weight FiO2 % of minute ventilation to support PEEPAdaptive Support Ventilation( ASV )Advanced dual control ( between bresths )呼吸机监测： 分钟通气量(MV)； 呼吸力学参数(Cdyn, Raw, TC, etc) 自动调整通气参数(rate, pressure limit, inspiratory time) 自动调整通气模式以减少患者的WOB。ASV的吸呼切换Trigger: patient or machineLimit: inspiratory pressureCycle: time or flowASV优点优点： 提供与与患者的实际情况相符的通气； 有利于撤机； 减少VILI的发生？缺点缺点： 若存在漏气可导致呼吸机内计算不准； 生理死腔的精确估计； %MV的正确设置。
