呼吸波形及环图分析分析

1、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内容 一、呼吸波形的概念 二、正常的呼吸波形和环 三、异常的呼吸波形和环 四、常见Modes of Ventilation 的波形 五、waveform analysis 的临床意义 六、总结与展望 一、呼吸波形的概念 呼吸机将某一参数随时间或另一参数的变化而变化的关系绘制成曲线或环，实时地显示在屏幕上，称之为机械通气的呼吸波形。二、正常的呼吸波形和环 (Normal Waveforms and Loops)Normal Time-based Curves（1）容

2、量控制通气 1、Pressure-Time, 2、Flow-Time 3、Volume-Time CurvesNormal Time-based Curves（2）压力控制通气 1、Pressure-Time, 2、Flow-Time 3、Volume-Time CurvesFlow-Time Curve原理：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。 流速流速LPM时间时间14532图图1 流速曲线（方波）流速曲

3、线（方波）-机械机械呼吸呼吸 吸气相吸气相呼气相呼气相Flow versus TimeVolume-Time Curve原理：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。VTLITERSAB吸时间吸时间呼时间呼时间TIMEVolume vs TimeExpirationInspiratory Tidal VolumePressure-Time Curve压力压力- -时间曲线的时间曲线的原理：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

4、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 TimeInspirationExpirationPaw (cm H2O)Time (sec)TIPeak Inspiratory PressurePIPTENormal Volume-Pressure and Flow-Volume Loops原理原理: 压力- -容量曲线（P-VP-V环）反映了容量与压力的关系，体现了气道的顺应性（C CVVPP），在下面两环形图中，横轴代表压力，正压代表机械正压通气，负

5、压代表自发呼吸力，纵轴代表潮气量 强制通气的强制通气的P-V环环PAWcmH2OABVTLITERSPressure-Volume LoopControlledAssistedSpontaneousVol (ml)Paw (cm H2O)I: InspirationE: ExpirationIEEEII三、异常的呼吸波形和环 （Abnormal Waveforms and Loops） 在不同状况（病理状况）下的波形变化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

6、增加或分泌物聚集）Abnormal Flow-Time Curve（2）2、Air trapping 气体陷闭and auto-PEEP （1）黄色为正常波形：呼气流速回到基线（下一次吸气之前） （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 表现：呼气容积不能回到基线 常见原因：回路或气管内插管漏气Abnormal Volume-Time Curve（2）2、Active Exhalat

7、ion主动呼气 正常：呼气降到基线水平 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 表现：峰压升高、平台压不变 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 表现：峰压和平台压均升高 原因：顺应性降低（ARDS）常见的异常环 Common Abnormal Loops、Pressure-Volume Loops、Flow-Volume LoopsPressure-Volu

8、me 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P-V 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hig

9、her 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

10、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：支气管哮喘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

11、： volume-time curve可以监测到该种现象四、Waveforms For Common Modes of Ventilation 、CPAP Mode 、Assisted-Mode (Volume-targeted ventilation)、SIMV Mode、SIMV + Pressure Support 、SIMV+PS+PEEP、CPAP Mode CPAP mode :自主呼吸模式，仅有Pressure-Time Curves中设定基线水平 观察:基线水平5 cm H2O 、以及病人的触发triggering、Assisted-Mode (Volume-targeted

12、ventilation) 主要特点： “assisted” 意指病人触发 注意：Pressure-time curve表明病人的触发（微小的负折回）、SIMV Mode SIMV 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 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(容量控

13、制模式下？) Pressure 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 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五、waveform analysis 的临床意义Time-Based W

14、aveforms意义 流速- -时间曲线1.1.鉴别呼吸类型2.2.判断是否存在a auto-PEEP3.3.衡量病人对支气管扩张药物的反应4.4.评估PCV通气时吸气时间5.5.检查流速触发时回路泄漏速度 压力- -时间曲线1.1.鉴别呼吸类型2.2.压力支持通气3.3.估算平台压4.4.评估吸气触发5.5.评价整个呼吸时相，调节峰流速6.6.测算静态呼吸力学参数（C、R） 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 压力- -容量环1 1、估算吸气相面积和吸气触发功2 2、估算Flow-by的效果3 3、估算顺应性、阻力4 4、是否存在

15、过度膨胀及漏气5 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 评价气道阻力六、总结与展望六、总结与展望Flow-Volume LoopPEFRFRCInspirationExpirationPIFRVTAir TrappingInspirationExpirationTime (sec)Flow (L/min)Air TrappingAuto-PEEPAir TrappingInspirationExpirationFlow (L/min)NormalAbnormalAir LeakAir LeakVolume (ml)Air LeakAir Lea

16、kInspirationExpirationVolume (ml)Air Leak in mLNormalAbnormal NormalNormal PPlat(Normal Compliance)Increased PIPIncreased PTA(increased Airway ResistanceIncreased Airway ResistanceResponse to BronchodilatorBeforeTime (sec)Flow (L/min)PEFRAfterLong TEHigher PEFRShorter TEIncreased Airway ResistanceIn

17、spirationExpirationFlow (L/min)Decreased PEFRAbnormal“Scooped out” pattern DECREASED COMPLIANCETime (sec)Paw (cm H2O)Low CompliancePIPPPlatPIPPPlatNormal PPlat(Normal Compliance)Increased Platat(Decreased ComplianceNormalPIPLung Compliance Changes and the P-V LoopPreset PIPVT levelsCOMPLIANCEIncreas

18、edNormalDecreasedPressure Targeted VentilationOverdistensionVolume (ml)With little or no change in VTPaw risesNormalAbnormalWaveform Used During Mechanical Ventilationauto-PEEPbronchodilator responsework of breathingHyperexpansionadequacy of flowventilator sensitivityComplianceleaksProblems with Waveforms1、数量趋势很重要（Tend to be more qualitative than quantitative）2、需要动态观察，而非作为治疗或诊断的工具（We tend to look at them, but not use them as thera