呼吸力学与呼吸机波形及其临床意义课件课件

1、关于呼吸力学与呼吸机波形及其临床意义课件第一页，讲稿共一百五十三页哦第二页，讲稿共一百五十三页哦 吸 气自主呼吸 呼 气第三页，讲稿共一百五十三页哦O2 CO2CO2O2 呼吸氧气和二氧化碳在组织间与外界环境的交换第四页，讲稿共一百五十三页哦O2CO2呼吸通气机械运动压力差弥散分子运动浓度梯度灌注第五页，讲稿共一百五十三页哦呼吸道管道 + 气囊的模型气道 (管子)肺泡 (气囊)第六页，讲稿共一百五十三页哦胸膜腔压力三向弹簧第七页，讲稿共一百五十三页哦胸腔内压气管压近气道压胸膜压肺泡压第八页，讲稿共一百五十三页哦自主吸气容量变化 气流压力改变第九页，讲稿共一百五十三页哦机械通气 压力变化 容量改

2、变气流第十页，讲稿共一百五十三页哦吸气机械通气自主呼吸PressureTime肺泡内压力变化第十一页，讲稿共一百五十三页哦术语: Flow and Volume分钟通气量 = 潮气量 x 送气频率PressureFlowTime 潮气量第十二页，讲稿共一百五十三页哦VolumeFlow Rate TimeVolume = Flow X Time第十三页，讲稿共一百五十三页哦切换 vs. 限制切换PressureTimeTime限制Pressure第十四页，讲稿共一百五十三页哦PressureFlowTime容量控制通气（PCV）流量恒定恒定的潮气量不受肺阻力影响变化的压力第十五页，讲稿共一百五

3、十三页哦增加吸气压力顺应性 VolumePressure容量控制通气（PCV）Guaranteed tidal volume, not affected by the changes in pulmonary mechanics第十六页，讲稿共一百五十三页哦What is measured?压力Pressure时间Time 流速Flow (dV /dt )容量Volume(calculated)timeVolumeFlow第十七页，讲稿共一百五十三页哦VolumePressureD VD PC = D VD P顺应性第十八页，讲稿共一百五十三页哦静态和动态顺应性VolumePressureTV

4、Plateau Pr.Peak Pr.动态顺应性曲线静态顺应性曲线第十九页，讲稿共一百五十三页哦动力学特性动力特点:Cdyn = dV / dP VolumePressuredPdVHysteresis第二十页，讲稿共一百五十三页哦静态和动态压力timePressurePEEPPIPPplat肺泡膨胀 (recoil) 压力差 (Pdis)流速阻抗 压力差 (Pres)第二十一页，讲稿共一百五十三页哦基本计算Cst = dV / (Pplat-PEEP)R = (PIP-Pplat) / Flow timePressurePEEPPIPPplatdP = R x Flow + dV / C s

5、t第二十二页，讲稿共一百五十三页哦慢速冲气法慢吸气流速S (5-10 lpm) 大 Vt 和 ZEEP 动态 P-V 环 接近静态曲线由流速阻抗产生的压力减小容易做, 省时 和相对舒服Servillo: AJRCCM 1997Lu: AJRCCM 1999PressureVolumeLPIflexUPIflexinspirationStatic curve第二十三页，讲稿共一百五十三页哦顺应性顺应性描述呼吸系统各个部分的弹性特征。顺应性为容量改变除以压力变化。顺应性（C）=容量变化（V）/压力变化（P）或 顺应性=ml/cmH2O呼吸系统的顺应性包括胸壁顺应性和肺顺应性。总静态顺应性是在吸气末

6、和呼气末均无主动的呼吸气流时测出。第二十四页，讲稿共一百五十三页哦总动态顺应性是在主动吸气时测出。它们反映容量压力关系的两项指标，根据流速-时间曲线、压力-时间曲线和压力-容量环也可以评估病人的顺应性。第二十五页，讲稿共一百五十三页哦“管道特征”R = D PD F气道阻力压力差 = 流速 x 管道阻力第二十六页，讲稿共一百五十三页哦压力差 = 流速 x 阻力dP = Q x R R =8 L (visc.)p r 4气道阻力第二十七页，讲稿共一百五十三页哦C= D VD PR = D PD F顺应性和阻力第二十八页，讲稿共一百五十三页哦阻力和回缩力动态特性dP = dV / Cdyn阻力DP

7、resistive = R x Flow静态顺应性dPdistensive = dV / CstdP = dPresist. + dP dist. dP = R x Flow + dV / C st第二十九页，讲稿共一百五十三页哦3 个水平的呼吸力学动态特性:dP = dV / Cdyn阻力:dP = R x Flow静态顺应性:dP = dV / Cst 气道阻力dP = Raw x Flow增加阻力:dP = Rimp x Flow胸廓顺应性dP = dV / Ccw 肺顺应性 dP = dV / CL第三十页，讲稿共一百五十三页哦VolumeFlow Rate Time容量 = 流速 X

8、 时间第三十一页，讲稿共一百五十三页哦机械通气时工作的目标保证和维持适当的气体交换尽可能减小肺损伤的危险减小病人的呼吸功尽可能使得病人的痛苦减少第三十二页，讲稿共一百五十三页哦理想的呼吸状态理想呼吸的界定:呼吸机与病人自主吸气和呼气同步尽可能在低气道压下维持适当及恒定的潮气量和分钟通气量对肺的力学变化和病人的需求迅速反应保证最低的呼吸作功第三十三页，讲稿共一百五十三页哦辅助机械通气时的WOB在高水平的机械通气支持下，相当的病人的呼吸功是高的在辅助通气下仍病人用力的吸气病人的WOB 增加可以导致或加重呼吸肌疲劳和呼吸困难Marini, et al.: Am Rev Resp Dis 134:61

9、;1986Marini: Prob Crit Care 4:184;1990第三十四页，讲稿共一百五十三页哦影响病人WOB的决定因素在辅助通气主要影响病人呼吸作功的因素是最大吸气流速(peak flow)在低流速时病人呼吸功达到总吸气作功的65%当送气流速增加时WOB 减少 Ward, et al.: Anaesthesiology 69:29;1988Sassoon, et al.: Chest 93:571;1988第三十五页，讲稿共一百五十三页哦呼吸作功什么功? 如何测量?第三十六页，讲稿共一百五十三页哦呼吸作功“WOB 在床边肺功能留下一个没解决的难题”From: Monitoring

10、 of Pulmonary Functionsin Goldschmidt: Assisted Ventilation of the Neonate 1996WOB是热量和氧的消耗 大约 70% 是消耗在克服弹力，30%对抗管道阻力。 第三十七页，讲稿共一百五十三页哦WOB 测量 PABCDEVWOB = 0 ti P x Vdt弹性功: ABCA阻力功吸气: ADCA呼气: ACEA第三十八页，讲稿共一百五十三页哦WOB的测量WOB = 0 ti P x VdtPaw: 呼吸机作功: 机械力推动气体进入肺，表现为呼吸系统作功总量。（病人+呼吸机） Peso: 病人作功: 呼吸肌作功, 表现为

11、肺的呼吸功 。PawPtr:克服支气管阻力的功。第三十九页，讲稿共一百五十三页哦WOB意义病人作功是呼吸机依赖最敏感的指标。比较呼吸机和病人的功在脱机过程中非常有用。顺应性和阻力变化 、吸气努力、压力支持水平、PEEP、不适合的吸气时间、灵敏度的改变模式的变化WOB可以改变。 WOB提高提示脱机过程有不当。第四十页，讲稿共一百五十三页哦第四十一页，讲稿共一百五十三页哦第四十二页，讲稿共一百五十三页哦P-V 环和 WOB PV PV PV顺应性和阻力正常顺应性正常阻力增加顺应性降低阻力正常第四十三页，讲稿共一百五十三页哦Methods of Rrs Measurement同容量法 (Kriege

12、r)弹性减小法 (Neergard)被动呼气法 (Comroe)峰呼气法 (Jonson)呼气时间常数法 (Bergman)加力振动法 (Goldman)吸气压 / 流速 法 (Suter)第四十四页，讲稿共一百五十三页哦评价静态 P-V 曲线用一个大的注射器逐步膨胀肺，分次测定个容量时的压力 .耗时操作麻烦难以标准化病人必须肌松，连接特殊设备冒低氧血症的风险VolumePressure第四十五页，讲稿共一百五十三页哦机械通气机械通气的基本原理遵循了流体力学的原则。通气支持的过程及目的是改变肺容量，包括气体的流量及压力输送到病人的气道增加肺容量。气体在一个特定环境中运动用流体力学的原则去研究可

13、以用上述三个参数来描述，因为流量参数中包含了时间的概念，所以描述呼吸机送气、气体在呼吸管路中的运动、病人气道和肺组织对送入气体的反应涉及上述四个参数既压力（P）、容量（V）、流量（F）和时间（t）。第四十六页，讲稿共一百五十三页哦容量变化时间正压通气气流增加压力差第四十七页，讲稿共一百五十三页哦Key-wordsPressureFlowTimeVolume第四十八页，讲稿共一百五十三页哦术语: PIP & MAP A=A1+A2+AnPressure Inspiration + Exhalation AMean Airway PressurePeak Inspiratory PressureT

14、ime第四十九页，讲稿共一百五十三页哦术语: PEEP, I:E RatioPressureTimePositive EndExpiratory Pr.T insp.T exp. I : E = 1 : 2 I : E = 4 : 1PEEPPIPPIPPEEPT insp.第五十页，讲稿共一百五十三页哦术语: Flow and VolumeMinute Ventilation = Tidal Volume x Breath RatePressureFlowTime Tidal Volume第五十一页，讲稿共一百五十三页哦压力压力应该包括呼吸机的送气压力、呼吸回路内的压力、病人气道内的压力。上

15、述管路的口径不同，即使在相同压力下流速也不同，在相同的时段经过的容量不同。目前还不能检测气道内的参数，只能检测近人工气道的参数。近气道的参数来反映病人气道对气流的反应以及肺泡对压力和容积的反应。从而可以推测肺通气功能的状态。第五十二页，讲稿共一百五十三页哦压力把不同时段压力变化的轨迹连接起来就形成一条压力曲线，通过它可以了解大气道不同时相和时段的压力。同样的方法可以得到流速曲线和容量曲线。把上述除时间参数以外的参数两两组合在二维坐标中，可以得到压力容积曲线、容积流速曲线、压力流速曲线。第五十三页，讲稿共一百五十三页哦环PressureVolumeVolumeFlowInsp.Expir.Ins

16、p.Expir.第五十四页，讲稿共一百五十三页哦压力-时间曲线第五十五页，讲稿共一百五十三页哦波形各段意义A/ 触发:病人 (assisted)呼吸机 (controlled)B/ 限制:流速压力C/ 切换:容量时间ABC第五十六页，讲稿共一百五十三页哦切换与限制CycledPressureTimeTimeLimitedPressure第五十七页，讲稿共一百五十三页哦在吸气相所记录的测量值 图2. 在吸气相和呼气相中所评估的变量 第五十八页，讲稿共一百五十三页哦二、压力时间曲线 压力通常在呼吸机回路（如丫形管处，吸气端或呼气端）中测量。虽然气管插管的管子在总气管内分隔出来，但压力仍与气道压力有

17、关，压力传感器可测至150cmH2O，而且应是抗湿化，抗液体或病人的分泌物。 压力时间曲线的临床应用：区分呼吸类型，计算平台压，评估吸气触发所作功，评估整个呼吸时相，调节峰流速，计算静态呼吸动力学的参数。 第五十九页，讲稿共一百五十三页哦12345630-10PawcmH20Sec压力-时间曲线第六十页，讲稿共一百五十三页哦Pressure Time CurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume压力-时间曲线V.Inspiration第六十一页，讲稿共一百五十三页哦Pressure Time CurveVolumeExpiration123456

18、30PawcmH20SecVolume压力-时间曲线V. Expiration第六十二页，讲稿共一百五十三页哦Pressure Time CurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressureInspiration压力-时间曲线V.第六十三页，讲稿共一百五十三页哦Pressure Time CurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressure压力-时间曲线V.Inspiratory Time第六十四页，讲稿共一百五十三页哦Pressure Time CurveVolumeExpirat

19、ion12345630-10PawcmH20SecVolumePressure Expiration压力-时间曲线第六十五页，讲稿共一百五十三页哦压力曲线的临床应用第六十六页，讲稿共一百五十三页哦压力-时间曲线的临床意义区别各种通气模式和特殊通气方式估计触发的做功计算吸-呼时比，估计呼气时间是否充足。估计是否达到充分的平台压观察压力上升速度估计所用吸气流速是否适合测定静态呼吸力学参数显示压力波型形态第六十七页，讲稿共一百五十三页哦12345630-10PawcmH 20Sec病人呼吸机同步 第六十八页，讲稿共一百五十三页哦12345630-10PawcmH20SecAdequate Flow病

20、人呼吸机同步Volume ventilation delivering a preset flow and volume第六十九页，讲稿共一百五十三页哦12345630-10PawcmH20SecAir StarvationWhat options do we have?病人呼吸机同步The patient is outbreathing the set flow第七十页，讲稿共一百五十三页哦控制通气Volume VentilationPressure VentilationPressureFlowtimePressureFlowtime第七十一页，讲稿共一百五十三页哦Assist/Contr

21、ol第七十二页，讲稿共一百五十三页哦SIMV + Pressure SupportPressure supported spontaneous + Patient, or machine-initiated mandatory breaths Paw第七十三页，讲稿共一百五十三页哦CPAP第七十四页，讲稿共一百五十三页哦Synchronized IMV第七十五页，讲稿共一百五十三页哦A/C 5 bpmSIMV 5 bpm12 secAssist WindowSIMV vs. Assist/Control第七十六页，讲稿共一百五十三页哦PressureTime如何影响 MAP A = PIPC

22、= BaseLineB = Rise TimeD = Frequency第七十七页，讲稿共一百五十三页哦流速-时间曲线第七十八页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120EXH流速-时间曲线INSP吸气第七十九页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120EXHINSP呼气流速-时间曲线第八十页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120EXHINSP Inspiration流速-时间曲线第八十一页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120EXH流速-时间曲线Insp. PauseExpirationINSP第八十二页

23、，讲稿共一百五十三页哦流速-时间曲线的临床意义吸气流速和呼气流速呼吸类型的鉴别判别是否存在内源性PEEP观察患者对支气管扩张剂的反应选择PCV时合适的吸气时间发现漏气及速度显示流速波形的形态第八十三页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120 递减流速有更多的气体向前第八十四页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120峰流速相同递减流速延长吸气时间第八十五页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120减少呼气时间引起Auto-PEEP第八十六页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120发现 Auto-PEEP Zer

24、o flow at end exhalation indicatesequilibration of lung and circuit pressureNote: There can still be pressure in the lung behindairways that are completely obstructed第八十七页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120The transition from exp. to insp. occurs without the exp. flow returning to zero发现 Auto-PEEP 第八十八页

25、，讲稿共一百五十三页哦1245What do you suppose is happening here?120 LPMSEC120 LPMV.LPM第八十九页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120Expiratory flow tracing of missed insp. efforts due to Auto-PEEPmissed effortmissed effort第九十页，讲稿共一百五十三页哦12345630-10PawcmH20SecDenotes Auto-PEEP Maneuverand equilibrium pointAssessing an Eq

26、uilibrium Point between lungs and circuitTotal PEEPSet PEEPminimum adequatetime for maneuverAuto-PEEP 检测第九十一页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120改变流速对吸气时间的影响第九十二页，讲稿共一百五十三页哦120123456SECV.LPM120INSP改变流速对吸气时间的影响return you to a short insp time第九十三页，讲稿共一百五十三页哦123456SEC123456VT600 cc -20120120SECV.LPM0450cc第九

27、十四页，讲稿共一百五十三页哦123456SEC123456VT-20120120SECV.LPM0500cc450ccLost VT600 cc 第九十五页，讲稿共一百五十三页哦PressureFlow流速不足第九十六页，讲稿共一百五十三页哦12345630-10PawcmH20SecWhat if your pressure curve in PCV starts looking like this.What do you suppose is happening?Pressure higher than set第九十七页，讲稿共一百五十三页哦12345630-10PawcmH20Sec评估

28、PCV正确的吸气时间Too LongOptimalAnswer- 吸气时间太长 Patient is starting to exhale prematurely.第九十八页，讲稿共一百五十三页哦123456SEC123456PawcmH2060-20120120SECV.LPM异常波形纠正How do you know that the problem is with the patient?第九十九页，讲稿共一百五十三页哦120123456SEC123456PawcmH2060-20120SECV.LPMNo flow as pressure rises异常波形纠正How do you k

29、now that the problem is with the patient?这种情况时压力支持可以选择第一百页，讲稿共一百五十三页哦PTPatient allowed to breathspontaneously during inspiratory time in PCV主动呼气阀第一百零一页，讲稿共一百五十三页哦PTimeV.Time Any ideas whats represented here?第一百零二页，讲稿共一百五十三页哦What is this?What is this? FAP = 1 FAP = 50 FAP = 100流速加速率第一百零三页，讲稿共一百五十三页哦压

30、力释放压力过冲 FAP = 1 FAP = 50 FAP = 100流速加速率第一百零四页，讲稿共一百五十三页哦压力通气恒定的压力 .递减, 可变的流量时间切换: (A)Pressure Control流速切换: (B)Pressure SupportPressureFlowABTime Cycled Flow Cycled第一百零五页，讲稿共一百五十三页哦压力通气波形FlowPressureTinsp.PIPPeak Flow25%Pressure ControlPressure Support第一百零六页，讲稿共一百五十三页哦12345660PawcmH20SecWhat is this?

31、第一百零七页，讲稿共一百五十三页哦12345660PawcmH20Sec压力过冲伴反冲第一百零八页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120发生了什么？压力支持第一百零九页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120Expiration starts before inspiratory flow returns to zero呼气灵敏度设置15 %压力支持第一百一十页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120ESENS setting is 20 %压力支持第一百一十一页，讲稿共一百五十三页哦呼气灵敏度FlowPeak Flow (1

32、00%)TimeTS 5%LeakSet (max) Tinsp.Tinsp. (eff.)第一百一十二页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120 通过评估呼气流速变化来评估呼气阻力 第一百一十三页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120注意低呼气流速与长呼气时间的关系第一百一十四页，讲稿共一百五十三页哦123456SECV.LPM120120INSP高呼气流速和 呼气时间减小显示小呼气阻力第一百一十五页，讲稿共一百五十三页哦容积-时间曲线第一百一十六页，讲稿共一百五十三页哦23456SECVT800 ml1容量-时间曲线 第一百一十七页，讲稿共一百

33、五十三页哦23456SECVT800 ml1Inspiration容量-时间曲线 第一百一十八页，讲稿共一百五十三页哦23456SECVT800 ml1Expiration容量-时间曲线 第一百一十九页，讲稿共一百五十三页哦容量-时间曲线的临床意义肺内气体陷闭呼吸回路漏气第一百二十页，讲稿共一百五十三页哦压力-容积环水平轴描述压力，纵轴描述容量第一百二十一页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.2PawcmH20VTLITERS 0.40.6压力-容积环第一百二十二页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS指令呼吸 Ins

34、piration第一百二十三页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS InspirationExpiration指令呼吸第一百二十四页，讲稿共一百五十三页哦压力-容量环VolumePressureVolumePressure第一百二十五页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS自主呼吸 InspirationExpiration第一百二十六页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS InspirationExpirati

35、on辅助呼吸第一百二十七页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS这是？ 第一百二十八页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS切换时的减压 第一百二十九页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSWhat would cause this to get worse? 第一百三十页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSHigher pressure = more d

36、ecompression 第一百三十一页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSDotted loop changes to solid loop - any ideas? 第一百三十二页，讲稿共一百五十三页哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSIndicates a dropin Compliance (higher pressure for the same volume) Did you say changing compliance?第一百三十三页，讲稿共一百五十三页哦0204060204

37、060.2.4PawcmH20VTLITERS .6CDABWhat does this represent? What is A?What is B? What is C? And how about D?第一百三十四页，讲稿共一百五十三页哦0204060204060PawcmH20VTLITERS“D” = Lower Inflection Point AB“A” represents PEEP“B” Represents Inspiratory Pressure 过度膨胀.6 .2.4“C” = Upper Inflection point第一百三十五页，讲稿共一百五十三页哦最佳PEEPVPPEEP: 3 cmH2OVPPEEP: 8 cmH2O第一百三十六页，讲稿共一百五十三页哦Changing Lung Volume in CV:Paw = Lung Volume第一百三十七页，讲稿共一百五十三页哦临床应用：计算吸气面积计算顺应性计算阻力评估肺泡过度膨胀衡量压力支持水平及其做功第