呼吸波形及环图分析课件

呼吸机波形分析 Ventilator Waveform Analysis 如果没有波形分析反馈信息的帮助 管理病人是一件困难的事情 主要问题 v波形的概念 vFlow, Pressure and Volume波形特点 v各种Modes的波形特点 vLung在不同状况下的波形变化 v借助waveform analysis 选择最佳通气支持 Flow, Pressure and Volume 波形特点 学习流程 v1. Know Your Normal First: vTime-based waveforms in Volume and Pressure-targeted ventilation vVolume-Pressure and Flow-Volume Loops v 2. Abnormal Time-Based Waveforms: vFlow-Time Curve vVolume-Time Curve vPressure-Time Curve v 3. Abnormal Loops: vPressure-Volume Loop vFlow-Volume Loop Normal Time-based Curves（1） 容量控制通气 1、Pressure-Time, 2、Flow-Time 3、Volume-Time Curves Normal Time-based Curves（2） 压力控制通气 1、Pressure-Time, 2、Flow-Time 3、Volume-Time Curves Flow-Time Curve 原理 流速时间曲线反映了吸气相和呼气相各自的流 速变化，流速的单位为升/分（纵轴），而时间单位为秒（横 轴），横轴上的曲线为吸气流速，横轴下的曲线为呼气流速， 呼吸机输送的容量是流速在时间上积分计算而得且等于流速曲 线下面积。 流速 LPM 时间 1 4 5 32 图1 流速曲线（方波）- 机械呼吸 吸气相 呼气相 Flow versus Time ACCELERATINGACCELERATING DECELERATINGDECELERATING SINESINE SQUARESQUARE Volume-Time Curve 原理 容量时间曲线中，上升肢代表了容量输送到病人 ，下降肢代表了总的呼出潮气量。典型的呼出容量等于吸入 容量，除非存在着漏气。 VT LITERS AB 吸时间 呼时间 TIME Volume vs Time InspirationInspiration Expiration Time (sec)Time (sec) Volume (ml)Volume (ml) Inspiratory Tidal Volume T TI I Pressure-Time Curve 压力-时间曲线的原理 A至B点的压力明显增加是由于从 呼吸机至肺整个系统的阻力所致，此压力即为克服阻力的压力。 C点为 峰压代表充气压力，对抗气流的压力和肺扩张的压力。 D至E点平台压力 ，需要扩张肺泡的压力。平台期无气体供应到肺，吸气流速是零。 E点 呼气开始。F点呼气结束，压力再次回复到呼气末水平 Pressure versus Time Inspiration Expiration Paw (cm H2O) Time (sec) TI Peak Inspiratory Pressure PIP PEEPPEEP TE Normal Volume-Pressure and Flow-Volume Loops 原理 压力容量曲线（PV环）容量与压力的关系，反 映了顺应性（CVP），在图23中，横轴代表压力， 正压代表机械正压通气，负压代表自发呼吸力。纵轴代表潮 气量 强制通气的P-V环 PAW cmH2O A B VT LITERS Pressure-Volume Loop ControlledAssistedSpontaneous Vol (ml) Paw (cm H2O) I: Inspiration E: Expiration I E E E I I vAbnormal Time-Based Waveforms 1、Flow-Time Curve 2、Volume-Time Curve 3、Pressure-Time Curve vAbnormal Loops 1、Pressure-Volume Loop 2、Flow-Volume Loop 1：Abnormal Time-Based 2：WaveformsAbnormal Loops Abnormal Flow-Time Curve（1） 1、Airway Obstruction 气道阻塞 表现：呼气峰流速降低、呼气时间延长 常见原因：气道阻力增加（气管内黏液增加或分泌物聚集） Abnormal Flow-Time Curve（2） 2、Air trapping 气体陷闭and auto-PEEP v（1）黄色为正常波形：呼气流速回到基线（下一次吸气之前） v（2）红色为异常波形：呼气流速未回到基线，表明存在气体陷闭和 auto-PEEP。呼气不完全、或呼气时间不足够、或呼气时气道不稳定或 陷闭，这种现象非常常见，尤其COPD病人 Abnormal Volume-Time Curve（1） 1、Air Leak 漏气 v表现：呼气容积不能回到基线 v常见原因：回路或气管内插管漏气 Abnormal Volume-Time Curve（2） 2、Active Exhalation主动呼气 v正常：呼气降到基线水平 v异常：呼气降到基线水平以下。 常见原因主动呼气 Abnormal Pressure-Time Curves（1） 1、Increased Resistance 阻力增加 v表现：峰压升高、平台压不变 v原因：气管插管阻塞或分泌物聚集 Abnormal Pressure-Time Curves（2） 2、Decreased Compliance 顺应性降低 v表现：峰压和平台压均升高 v原因：顺应性降低（ARDS） 1：Abnormal Time-Based 2：WaveformsAbnormal Loops Common Abnormal Loops 、Pressure-Volume Loops 、Flow-Volume Loops Pressure-Volume Loops（1） 、PEEP and PV loop. PV环：可发现和测量PEEP ，自压力轴向右变化。PEEP 水平为决定y 轴和x轴在吸气开始的距离 Pressure-Volume Loops（2） 2、High Resistance 容量控制通气时，容量恒 定，压力依据阻力和顺应性而 变化 当阻力增加时， PIP 上升 （A-B）， PV loops 变宽。 该种PV loop，称为滞后 （Hysteresis） Pressure-Volume Loops（3） 3、High and Low Compliance 顺应性 容量控制通气时，顺应性 增加，输出lower PIP ；顺应 性降低，输出higher PIP Pressure-Volume Loops（4） 4、Overdistention 过度膨胀 当潮气量达到肺总容量时 发生过度膨胀。表现PIP 增加 （A-B）时，潮气量改变不明 显。降低潮气量能够修正这种 现象 Pressure-Volume Loops（5） 5、Air Leak 漏气 表现：呼气支不能回到0点 原因：回路或气管内插管漏气 Flow-Volume Loops（1） 1、Flow-Volume Loop 横轴容积；纵轴流速 上环吸气；下环呼气 A点：吸气开始 B点：吸气峰流速，伴容积增大 C点；潮气量输出结束，流速降为0 ，呼气开始 D点：呼气峰流速 A点：流速降低至0，肺排空结束， 呼气结束，下一次吸气开始 A-C：潮气量 Flow-Volume Loops（2） 2、Increased resistance 气道阻力增加 表现：呼气峰流速降低，呼气 轨迹内陷。支气管扩张剂可 以修正这种现象 常见：哮喘 Flow-Volume Loops（3） 3、Air trapping and auto-PEEP 表现：呼气末流速未能回到 0基线，从而产生气体陷闭和 auto-PEEP 。但不能定量。 注意： flow-time curve可 以监测到该种现象 Flow-Volume Loops（4） 4、Air Leak 表现：呼气末流速不能回到0 容积水平（回到0基线）。 可以定量 常见：回路或气管内插管漏气 注意： volume-time curve可 以监测到该种现象 Waveforms For Common Modes of Ventilation 、CPAP Mode 、Assisted-Mode (Volume-targeted ventilation) 、SIMV Mode 、SIMV + Pressure Support 、SIMV+PS+PEEP 、CPAP Mode vCPAP mode :自主呼吸模 式，仅有Pressure-Time Curves中设定基线水平 v观察:基线水平5 cm H2O 、 以及病人的触发triggering 、Assisted-Mode (Volume-targeted ventilation) v主要特点： “assisted” 意 指病人触发 v注意：在Flow-time 和 Volume-time curves 形态 相似；Pressure-time curve表明病人的触发（微 小的负折回） 、SIMV Mode vSIMV mode ：提供两种呼吸形式 （自主和指令），通常为两次指令呼吸 中出现自主呼吸 v观察： Flow-time curve 中自主呼吸呈典型的 sine-wave shape (rounded). Pressure-time curve 中微小负折回提 示自主呼吸的触发 Volume-time curve 提示自主呼吸的 volume 低于ventilator 的volume 、SIMV + Pressure Support vPressure support：常附着于SIMV 模式，增大自主呼吸的能力 ，而不受指 令呼吸的影响 v观察： Flow-time curve：自主呼吸的形态呈 递减波decelerating （非正弦波 rounded-shape ） Pressure-time curve ：吸气期，设定 PS水平保持不变，以及存在微小负折回 、SIMV+PS+PEEP flow-time 和 volume-time curves基本相似于SIMV+PS 模式 Pressure-time curves 的 基线抬高。提示附加了 PEEP Time-Based Waveforms意义 v流速-时间曲线 1.鉴别呼吸类型 2.判断是否存在auto-PEEP 3.衡量病人对支气管扩张药物的反应 4.评估PCV通气时吸气时间 5.检查流速触发时回路泄漏速度 v压力-时间曲线 1.鉴别呼吸类型 2.压力支持通气 3.估算平台压 4.评估吸气触发 5.评价整个呼吸时相，调节峰流速 6.测算静态呼吸力学参数（C、R） v容量-时间曲线 1、判断肺内气体是否存在泄漏 2、是否存在用力呼气 Waveforms Loops意义 v压力-容量环 1、估算吸气相面积和吸气触 发功 2、估算Flow-by的效果 3、估算顺应性、阻力 4、是否存在过度膨胀及漏气 5、衡量PEEP水平 流速-容量环 衡量对支气管扩张药物的反 应 是否存在过度膨胀和漏气 评价气道阻力 回顾与总结 Flow-Volume Loop Volume (ml)Volume (ml) PEFR FRC Inspiration Expiration Flow (L/min)Flow (L/min) PIFR VT Air Trapping Inspiration Expiration NormalNormal PatientPatient Time (sec) Flow (L/min) Air Trapping Auto-PEEP Air Trapping Inspiration Expiration Volume (ml)Volume (ml) Flow (L/min) Does not returnDoes not return to baselineto baseline Normal Abnormal Air Leak Volume (ml)Volume (ml) Time (sec)Time (sec) AirAir LeakLeak Air Leak Volume (ml) Pressure (cm HPressure (cm H 2 2 O)O) Air Leak Air Leak Inspiration Expiration Volume (ml) Flow Flow (L/min)(L/min) Air Leak in mL Normal Abnormal Paw (cm HPaw (cm H 2 2 O)O) Normal Normal PPlat (Normal Compliance) Increased PIP Increased PTA (increased Airway Resistance ) ) NormalNormal PIPPIP P P PlatPlat HighHigh R Raw aw PIPPIP P P PlatPlat Increased Airway Resistance Response to Bronchodilator Before Time (sec) Flow (L/min) PEFR After Long TE Higher PEFR Shorter TE Increased Airway Resistance Inspiration Expiration VolumeVolume (ml) (ml) Flow (L/min) Decreased PEFR NormalNormal Abnormal “Scooped out” pattern DECREASED COMPLIANCE Time (sec) Paw (cm H2O) Low Compliance PIP PPlat NormalNormal PIP PPlat Normal PPlat (Normal Compliance) Increased PPlat (Decreased Compliance ) ) Normal PIP L