呼吸波形分析入门

1、 呼吸机波形分析呼吸机波形分析1呼吸机工作过程呼吸机工作过程:1吸气控制有吸气控制有 :a. 时间控制时间控制b. 压力控制压力控制c. 流速控制流速控制d. 容量控制容量控制1呼气控制有呼气控制有:a. 时间控制时间控制b. 病人触发病人触发2 流量-时间曲线(F-T curve)2 各种吸、呼气流量波形各种吸、呼气流量波形 A.指数递减波指数递减波 B.方波方波 C.线性递增波线性递增波 D.线性递线性递减波减波 E.正弦波正弦波 F.50%递减波递减波 G.50%递增波递增波 H.调整正弦波调整正弦波2.1吸气流量波形吸气流量恒定的曲线形态2.1.1吸气流量的波型(类型) 图中流速以方波

2、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. 2.1.1方波递减波递增波正弦波 AutoFlow(自动变流) 2.1.2图左侧为控制呼吸，由原方波改变为减速波形(非递减波), 流速曲线下的面积=Vt. 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度在+3 - -3 cmH2O之间, 不超过报警压力上限5cm H2O. 在平台期内允许自主呼吸, 适用于各种VCV所衍生的各种通气模式. AutoFlow吸气流速示意图吸气流量波形(F-T

3、curve)的临床应用2.1.3吸气流速曲线分析-鉴别通气类型2.1.3.1 根据吸气流速波形型鉴别通气类型判断指令通气在吸气过程中有无自主呼吸图中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.2.1.3.22.1.3.3评估吸气时间 2.1.3.3上图是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

4、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 2.1.3.4 左图为自主呼吸时, 当吸气流速降至原峰流速1025%或实际吸气流速降至10升/分时, 呼气阀门打开呼吸机切换为呼气. 此时的吸气流速即为呼气灵敏度(即Esens). 2.1.3.6 Esens的作用 上图为自主呼吸+PS, 原PS设置15 cmH2O, 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,人机易对抗. 经将Ese

5、ns调高至30%, 减少TI,解决了压力过冲, 此Esens符合病人实际情况.2.1.3.6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1 3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2.22.2.1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自然被动呼气, 而

6、实线反映了是患者主动用力呼气, 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)的存在三种不同的Auto-PEEP呼气流速波形2.2.2上图吸气流速选用方波,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. 实测Auto-PEEP压力大小也与波形相符合. 2.2.2

7、Auto-PEEP在新生儿, 幼婴儿和45岁以上正常人平卧位时为3.0 cmH2O. 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PEEPi 0.8. 如此即打开过早关闭的小气道而又不增加肺容积. 2.2.3评估支气管扩张剂的疗效 呼气流速波形对支气扩大剂疗效评估 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-PEEP有无改善作为佐证.3压力-时间曲线 VCV的压力的压力

8、-时间曲线示意图时间曲线示意图3.1平均气道压(mean Paw 或Pmean) 3.1.1在VCV中根据压力曲线调节峰流速(即调整吸/呼比)3.1.2PCV的压力-时间曲线3.2压力上升时间(压力上升斜率或梯度) 3.2.1 PCV和PSV压力上升时间与吸气流速的关系临床意义3.3评估吸气触发阈和吸气作功大小 评估平台压(Fig.20) 3.3.2呼吸机持续气流对呼吸作功的影响 3.3.3识别通气模式通过压力-时间曲线可识别通气模式, 如CMV/AMV, SIMV, SPONT(CPAP), BIPAP等 3.3.4自主呼吸(SPONT/CPAP)的吸气用力和压力支持通气(PSV/ASB)

9、自主呼吸和压力支持通气的压力-时间曲线3.3.4.1控制机械通气(CMV)和辅助机械通气(AMV)的压力-时间曲线 CMV(左侧)和AMV(右侧)的压力-时间曲线3.3.4.2同步间歇指令通气(SIMV) SIMV的压力波形示意图3.3.4.3 同步间歇指令通气同步间歇指令通气(SIMV)3.3.4.3双水平正压通气(BIPAP) BIPAP的压力-时间曲线3.3.4.4 BIPAP和VCV在压力-时间曲线上差别 VCV 与BIPAP在压力曲线的差别和关系3.3.4.5 BIPAP衍生的其他形式BIPAP通过调节BIPAP四个参数如Phigh, Plow, Thigh, Tlow可衍生出多种形

10、式BIPAPBIPAP所衍生的四种模式3.3.4.6a. 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CPAP3.3.4.6气道压力释放通气(APRV)的通气波形 APRV:BIPAP衍生模式, Tlow小于0.5 1.0秒3.3.4.74.1 容积-时间曲线 容积-时间曲线的分析容积-时间曲线4.2.1方波、递减波而在容积、压力曲

11、线上的差别4.2.1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 呼气时间不足在容积-时间曲线上表现呼吸环5.1压力-容积环(P-V loop) P-V环的构戌(指令通气)5.1.1 VCV和PCV在Paw-V环的差别自主呼吸(SPONT)的P-V环 左图为自主呼吸, 本例基线压力=0 cmH2O(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.5.1.2辅助通气(AMV)的P-V环 5.1.3插管内径对P-V环的影响 不同

12、内径的插管所形成的P-V环5.1.4吸气流速大小对P-V环的影响 吸气流速对P-V环的影响5.1.5自主呼吸+PS, P-V环在插管顶端、末端的作用 CPAP用PS在插管顶端、末端的作用5.1.6PSV时Paw-V环与Ptrach-V环的差别 PSV时的P-V环5.1.7阻力改变时的P-V环 5.1.8不同阻力P-V环的影响5.1.9顺应性改变的P-V环 顺应性变化上升肢的改变5.1.10不同顺应性的P-V环 VCV/PCV的不同顺应性P-V环5.1.11P-V环的临床应用5.2.1测定第一拐点(LIP)、二拐点(UIP) VCV时静态测定第一、二拐点P-V环反映肺过复膨张部分 肺过度膨张的P

13、-V环5.2.2呼吸机流速设置不够的P-V环5.2.3单肺插管引起P-V环偏向横轴 1为气管插管意外地下滑至右总支气管以致只有右肺单侧通气, P-V环偏向横轴. 2经纠正后P-V环即偏向纵轴.5.2.4肌肉松弘不足的P-V环 肌松效果差的P-V环5.2.5Sigh呼吸所引起Paw增加的P-V环 Sigh引起Paw增加的P-V环5.2.6增加PEEP在P-V环上的效应在P-V环上监测PEEP效应图左侧:虚线图为PEEP=0时P-V环, 实线图PEEP=4 cmH2O时P-V环, 在PEEP=4时, Comp=29ml/cmH2O, Raw=16 cmH2O/L/s, 潮气量稍有增加5.2.7严重

14、肺气肿和慢性支气管炎病人的P-V环 肺气肿患者的P-V环5.2.8中等气管痉挛的P-V环 中等气管痉挛的P-V环5.2.9腹腔镜手术时P-V和F-V环 腹腔镜手术时的P-V环和F-V环5.2.10左侧卧位所致左上叶肺的P-V环 单肺通气的P-V环5.2.115.3流速-容积曲线(F-V curve) 5.3流速流速-容积曲线容积曲线(环环)5.3 流速流速-容积曲线容积曲线(环环)5.3.1方波和递减波的流速-容积曲线(F-V曲线) 方形波和递减波的F-V曲线 考核支气管扩张剂的疗效5.3.2 F-V曲线反映有PEEPiF-V曲线的呼气肢在呼气末突然垂直降至0说明有PEEPi存在5.3.3F-

15、V曲线呼气末未封闭 F-V曲线呼气末呼气肢容积未回复0, 呼气结束点未与吸气起始点吻合封闭,而呈开环状, 说明呼气末有漏气.5.3.45.4压力-流速环(P-FLOW环) 6综合曲线的观察综合曲线的观察6.1VCV与PCV的吸气肢和呼气肢VCV与PCV的吸气肢和呼气肢差别6.1.1VCV时流速大小对吸/呼比和充气峰压(PIP)的影响CPAP通气波形6.1.2CMV(IPPV) 模式的波形 定容型CMV的波形6.1.3VCV-CMV通气波形 VCV-CMV的压力, 流速波形6.1.3aAMV(IPPVassist) 模式的波形 容定型AMV通气的波形6.1.4VCV-AMV通气波形 VCV-AM

16、V的P-T,F-T曲线6.1.4a同步间歇指令通气(SIMV)通气波形 6.1.56.1.5SIMV通气波形VCV-SIMV F VCV-SIMV的波形(无PS)6.1.5aVCV:SIMV+PS的通气波形 6.1.6SIMV+Autoflow通气波形 6.1.7压力限制通气(PLV)的波形 6.1.8每分钟最小通气量(MMV)的通气波形 6.1.9气体陷闭(阻滞)的波形气体阻滞在各曲线上的表现 6.1.10气体陷闭导致基线压力的上 气体陷闭导致基线压力和呼吸周期延长6.1.116.2.1定压型通气波形 PCV:压力上升达标所需时间(即调节吸气流速大小) 压力上升时间示意图自主呼吸PS的Ris

17、e time 快慢對Vt的影响6.2.1a压力支持(PSV)与PCV差别 6.2.2CPAP+PS的通气波形 在同等预设PS水平情况下, 1.为顺应性下降, 吸气流速和潮气量均下降. 2.为另一患者顺应性改善且吸气有力, 吸气流速增加以致潮气量增加6.2.3PC-CMV/AMV通气波形6.2.4PC-SIMV通气波形 6.2.5反比通气(IRV):VCV与PCV的差别. 左图为VCV, 压力曲线有峰压和平台压(摒气时间), 流速可以是方波,递减波或正弦波. 右图为PCV压力波均呈平台形, 流速为递减波. 图中吸气时间大于呼气时间此即为IRV. 注意IRV易发生Auto-PEEP或每分钟通气量不

18、足.6.2.6双控通气方式(Dual Mode)6.3.1VAPS (容积保障压力支持)的通气波形 压力扩增(PA:Pressure Augmentation)通气波形6.3.2压力限定容量控制通气(PRVC)的波形6.3.3VS通气波形6.3.4 ASV (适应性支持通气)通气波形弹性阻力的功和粘性阻力的功的交叉点即是最低呼吸功.6.3.5目标频率(ftarget)和目标Vt(Vt target)的交叉点即是呼吸机理想的工作状态。若实测Vt和f偏离中心, 呼吸机即自动调整 f ,Ti,Te和Pi(吸气压力)使偏离值接近中心. 例如实测Vt目标f, 其交点位于3区. 呼吸机则提高Pi和降低呼吸

19、机控制f, 使病人处于或接近交叉中心进行呼吸. ASV工作原理6.3.5ASV设置内容有:病人体重(Kg),预计分钟通气量的%,压力上升时间,Esens, Trig,PEEP. 从理论上来说从CMVSIMVSPONT完全由呼吸机自动切换, 经临床实践事实上和理论上均非如此. ASV的通气波形 6.3.5PAV(成比例辅助通气)6.3.5PAV通气的FA和VA PAV的FA和VA示意图6.3.6PAV根据压力曲线来控制辅助比例是否恰当从压力曲线来评估PAV的支持%有无脱逸或不足6.3.6aPAV的通气波形 6.3.6b6.4.1顺应性或阻力的改变的波形 VCV时顺应性(CL)降低、阻力(Paw)增高的波形 肺顺应性减退(CL)和气道阻