呼吸力学监测课件

床旁呼吸力学监测首都医科大学附属北京朝阳医院北京呼吸疾病研究所夏金根1床旁呼吸力学监测首都医科大学附属北京朝阳医院1呼吸力学的监测！高压报警的原因？对支气管扩张剂的反应如何？对各种呼吸机异常波形的解释？呼吸机参数的设置和调节？对疾病严重程度的评估？…2呼吸力学的监测！高压报警的原因？2呼吸力学研究与呼吸运动相关的力学参数特征的一门学科压力容积流速气道阻力肺顺应呼吸功3呼吸力学研究与呼吸运动相关的力学参数特征的一门学科气道阻力3呼吸系统力学模型气道阻力弹性阻力呼吸气体4呼吸系统力学模型气道阻力弹性阻力呼吸气体4呼吸机工作原理：运动方程（equationofmotion）P1=流速x阻力P2=潮气量/顺应性P3=PEEPPawP总=气道阻力×气体流速+潮气量/顺应性+PEEPtot克服气道阻力克服弹性阻力P呼吸机+P呼吸肌PEEPe+PEEPi5呼吸机工作原理：运动方程（equationofmotio峰压（Ppeak）平台压（Pplat）6峰压（Ppeak）平台压（Pplat）6气道峰压（PIP）的影响因素PIP=FlowxResistance+Volume/compliance+PEEP顺应性气道和气管内导管阻力潮气量PEEP吸气流速Ppeak7气道峰压（PIP）的影响因素PIP=FlowxResiR=5，208R=5，208F=50，359F=50，359气道峰压的临床意义气道峰压是设置压力报警限的根据实际气道峰压之上5-10cmH2O以不高于40cmH2O为宜

气道峰压与气压伤的关系10气道峰压的临床意义气道峰压是设置压力报警限的根据10气道峰压对肺组织的影响正常肺组织峰压45cmH2O，5min峰压45cmH2O，20minDreyfuss,etal.AmJRespirCritCareMed,1998,157:294-323.11气道峰压对肺组织的影响正常肺组织峰压45cmH2O，5miPplat：吸气末暂停时、密闭气道内的压力

吸气末阻断法（inspirationhold）Pplat12Pplat：吸气末暂停时、密闭气道内的压力吸气末阻断法（i1313应用阻断法的注意事项消除自主呼吸的影响采用定容控制通气流速恒定，并固定潮气量阻断时间足够长所测值为平均值14应用阻断法的注意事项消除自主呼吸的影响14平台压（Pplat）的影响因素Pplat=Volume/Compliance+PEEP顺应性PEEP潮气量15平台压（Pplat）的影响因素15C=50，2516C=50，2516PEEP=0，517PEEP=0，517VT=400，60018VT=400，60018平台压的临床意义可代表吸气末肺泡压的大小与肺损伤的关系密切限制平台压不超过30-35cmH2O19平台压的临床意义可代表吸气末肺泡压的大小19平台压与病死率HagerDN,etal.AmJRespirCritCareMed,2005,172:1241–1245.20平台压与病死率HagerDN,etal.AmJR平均气道压(Pmean)反应在整个呼吸周期中气道内的平均压力与影响Ppeak的因素及吸气时间长短有关MeanairwaypressureMeanairwaypressureTimePressureTimePressure21平均气道压(Pmean)反应在整个呼吸周期中气道内的平均压力平均气道压的意义反映平均肺泡压水平反映肺容积的大小与氧合改善有关反映机械通气对循环抑制作用的大小22平均气道压的意义反映平均肺泡压水平22胸腔内压（Ppl）/食道压（Pes）胸内压与食道压的关系食道内压能较好地反映胸内压绝对值有一定的差别两者的变化幅度和趋势一致测量方法：食道球囊法PawPalv(Pplat)Ppl(Pes)23胸腔内压（Ppl）/食道压（Pes）胸内压与食道压的关系Pa食道压的测量24食道压的测量24测量胸腔内压的意义监测跨肺压（Ptp）Ptp=Palv-Ppl反映肺容积改变的大小指导呼吸机参数的设置监测呼吸功的大小监测内源性PEEP25测量胸腔内压的意义监测跨肺压（Ptp）252626跨肺压不等于气道压力Pplat30cmH2O,PCVPplat30cmH2O,PCV主动吸气Pplat30cmH2O,PCV气道压力相同，但呼吸机相关肺损伤的发生危险性却不同5cmH2O10cmH2O-1cmH2O跨肺压=25cmH2O20cmH2O31cmH2O27跨肺压不等于气道压力Pplat30cmH2O,PCV呼气末正压（PEEP）PEEPPcmH2OT028呼气末正压（PEEP）PEEPPcmH2OT028呼气末正压的生理学意义无气道陷闭的肺组织，如ARDS增加功能残气量，复张肺泡改善通气血流比增加肺顺应性减少呼吸机相关肺损伤29呼气末正压的生理学意义无气道陷闭的肺组织，如ARDS29PEEP在ARDS中的作用30PEEP在ARDS中的作用30呼气末正压的生理学意义气道陷闭的肺组织，如COPD改善吸气触发做功31呼气末正压的生理学意义气道陷闭的肺组织，如COPD31PEEP对COPD患者触发的影响PEEP=2cmH2OPEEP=7cmH2O32PEEP对COPD患者触发的影响PEEP=2cmH2OP内源性呼气末正压（PEEPi）在呼吸机未设定PEEP情况下呼气末肺泡内压力为正值PEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（DPH）33内源性呼气末正压（PEEPi）在呼吸机未设定PEEP情况下呼动态肺过度充气（DPH）34动态肺过度充气（DPH）34PEEPi的影响因素气道阻力增加呼吸系统弹性下降气道动态塌陷通气量过大呼气时间不足35PEEPi的影响因素气道阻力增加35PEEPi的临床意义

增加肺损伤的危险性对循环系统产生不良影响增加吸气触发功耗,导致呼吸肌疲劳36PEEPi的临床意义36PEEPi对吸气触发功耗的影响无内源性PEEP内源性PEEP内源性PEEP+外源性PEEP37PEEPi对吸气触发功耗的影响无内源性PEEP内源性PEPEEPi的监测38PEEPi的监测38PEEPi的监测39PEEPi的监测39PEEPi的测量采用呼气末阻断法（ExpiratoryHold）患者无自主呼吸将PEEP调为0静态PEEPi40PEEPi的测量采用呼气末阻断法（ExpiratoryHo内源性PEEP=15cmH2O41内源性PEEP41肺通气量42肺通气量42吸气流速波形方波递增波递减波正弦波43吸气流速波形方波递增波递减波正弦波43呼吸系统的阻力气道阻力：人体气道+人工气道Raw＝8ηl/(πr4)具有流速和容积依赖性单位：cmH2O/L/S44呼吸系统的阻力气道阻力：人体气道+人工气道44肺容积对气道阻力的影响45肺容积对气道阻力的影响45气道阻力的计算R=P/Flow=(Ppeak-Pplat)/FlowPpeakPplat46气道阻力的计算R=P/FlowPpeakPplat46例：气道阻力的计算Raw=（Ppeak-Pplat）/Flow=（41-24）×60/25=41（cmH2O/L/S）47例：气道阻力的计算Raw=（Ppeak-Pplat）/Flo呼吸系统的阻力弹性阻力(elasticresistance)顺应性（compliance）:单位压力引起的容积变化

C＝ΔV/ΔP具有容积依赖性单位：ml/cmH2O48呼吸系统的阻力弹性阻力(elasticresistance顺应性的计算静态顺应性：无气流存在C静态=VT/（Pplat-PEEP）动态顺应性：有气流存在C动态=VT/（Ppeak–PEEP）压力时间峰压（Ppeak）平台压(Pplat)PEEP49顺应性的计算静态顺应性：无气流存在压力时间峰压平台压PEECOPD患者C=ΔV/ΔP=VT/(Pplat-PEEP)=350/（24-0）

=22（ml/cmH2O）×50COPD患者C=ΔV/ΔP×50正确的计算方法C=ΔV/ΔP=VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)=350/（24-0-15）

=39（ml/cmH2O）51正确的计算方法C=ΔV/ΔP51监测气道阻力和肺顺应性的临床意义气道阻力增加与人工气道有关管腔狭小，扭曲，痰痂形成与气道有关气道痉挛，分泌物增加弹性阻力增加（顺应性降低）肺水肿，实变，纤维化，肺不张气胸、胸腔积液脊柱侧弯或其他胸壁畸形肥胖、腹胀动态肺充气52监测气道阻力和肺顺应性的临床意义气道阻力增加弹性阻力增加（顺气道峰压报警如何处理？？？53气道峰压报警如何处理？？？53PEEPPIPPplat反映气道阻力反映肺顺应阻力54PEEPPIPPplat反映气道阻力反映54例：气道峰压报警的原因气道阻力增加肺顺应性降低55例：气道峰压报警的原因气道阻力增加肺顺应性降低55VT=340，RR=15，FLOW=30,PEEP=556VT=340，RR=15，FLOW=30,PEEP=556

PIP:37.2cmH2OPplat:20.0cmH2OPEEPi:10.7cmH2OPplat57

PIP:37.2cmH2OPplat57MDI+Spacer雾化吸入万托林400ug15min后Ppeak:29.4cmH2OPplat:18.0cmH2OPEEP:8.4cmH2O58MDI+Spacer雾化吸入万托林400ug1雾化吸入疗效PIP(cmH2O)Pplat(cmH2O)PEEP(cmH2O)Rrs(cmH2O/L/s)C(ml/cmH2O)0min37.220.010.734.436.615min29.418.08.422.835.4R改善率为33.7%59雾化吸入疗效PIPPplatPEEPRrsC0min37.2呼吸功是指呼吸肌收缩克服阻力实现肺通气所作的功弹性阻力气道阻力其分类机械功（mechanicalwork）代谢功(metabolicwork)60呼吸功是指呼吸肌收缩克服阻力实现肺通气所作的功60机械功功=作用力×移动距离呼吸功（W）=△P×△V61机械功功=作用力×移动距离61呼吸功示意图1：克服弹性阻力做功2：克服气道阻力做功1+2：总的呼吸功62呼吸功示意图1：克服弹性阻力做功62不同病理状态呼吸功的比较正常限制性肺疾病阻塞性肺疾病63不同病理状态呼吸功的比较正常限制性肺疾病阻塞性肺疾病63压力时间乘积（PTP）能计算等容收缩的所做功64压力时间乘积（PTP）能计算等容收缩的所做功64代谢功呼吸氧耗量（VO2）正常状态下，呼吸氧耗量占总氧耗量的5%急性呼吸衰竭时，呼吸氧耗量占总氧耗量的25~50%与跨膈压相关跨膈压=腹内压-胸腔内压65代谢功呼吸氧耗量（VO2）65呼吸氧耗量与通气量间的关系66呼吸氧耗量与通气量间的关系66压力-容积曲线描述患者在呼吸过程中气道压力与通气容积的变化及相互关系

67压力-容积曲线描述患者在呼吸过程中气道压力与通气容积的变化及6868肺膨胀FromSlusky69肺膨胀FromSlusky69肺膨胀70肺膨胀70肺膨胀71肺膨胀71肺膨胀72肺膨胀72肺膨胀73肺膨胀73肺膨胀74肺膨胀74肺萎陷75肺萎陷75肺萎陷76肺萎陷76肺萎陷77肺萎陷77肺萎陷78肺萎陷78肺萎陷79肺萎陷79低流速法80低流速法80低位拐点高位拐点81低位拐点高位拐点818282肺保护性通气策略83肺保护性通气策略83肺保护性通气策略对ARDS患者病死率的影响（6ml/kg）（12ml/kg）ARDSnet.NEnglJMed,2000,342:1301-130884肺保护性通气策略对ARDS患者病死率的影响（6ml/kg）反映气道阻力的大小85反映气道阻力的大小8520406080100Pressure[cmH2O]102030406050TotalLungCapacity[%]R=22%R=81%R=100%R=93%00R=0%R=59%FromPelosietalAJRCCM2001指导肺复张R=22%8620406080100Pressure[cmH2O]102小结主要的呼吸力学指标及意义呼吸力学指标的测量：Pplat,PEEPi相关呼吸力学指标的计算：R，CP-V环87小结主要的呼吸力学指标及意义87床旁呼吸力学监测首都医科大学附属北京朝阳医院北京呼吸疾病研究所夏金根88床旁呼吸力学监测首都医科大学附属北京朝阳医院1呼吸力学的监测！高压报警的原因？对支气管扩张剂的反应如何？对各种呼吸机异常波形的解释？呼吸机参数的设置和调节？对疾病严重程度的评估？…89呼吸力学的监测！高压报警的原因？2呼吸力学研究与呼吸运动相关的力学参数特征的一门学科压力容积流速气道阻力肺顺应呼吸功90呼吸力学研究与呼吸运动相关的力学参数特征的一门学科气道阻力3呼吸系统力学模型气道阻力弹性阻力呼吸气体91呼吸系统力学模型气道阻力弹性阻力呼吸气体4呼吸机工作原理：运动方程（equationofmotion）P1=流速x阻力P2=潮气量/顺应性P3=PEEPPawP总=气道阻力×气体流速+潮气量/顺应性+PEEPtot克服气道阻力克服弹性阻力P呼吸机+P呼吸肌PEEPe+PEEPi92呼吸机工作原理：运动方程（equationofmotio峰压（Ppeak）平台压（Pplat）93峰压（Ppeak）平台压（Pplat）6气道峰压（PIP）的影响因素PIP=FlowxResistance+Volume/compliance+PEEP顺应性气道和气管内导管阻力潮气量PEEP吸气流速Ppeak94气道峰压（PIP）的影响因素PIP=FlowxResiR=5，2095R=5，208F=50，3596F=50，359气道峰压的临床意义气道峰压是设置压力报警限的根据实际气道峰压之上5-10cmH2O以不高于40cmH2O为宜

气道峰压与气压伤的关系97气道峰压的临床意义气道峰压是设置压力报警限的根据10气道峰压对肺组织的影响正常肺组织峰压45cmH2O，5min峰压45cmH2O，20minDreyfuss,etal.AmJRespirCritCareMed,1998,157:294-323.98气道峰压对肺组织的影响正常肺组织峰压45cmH2O，5miPplat：吸气末暂停时、密闭气道内的压力

吸气末阻断法（inspirationhold）Pplat99Pplat：吸气末暂停时、密闭气道内的压力吸气末阻断法（i10013应用阻断法的注意事项消除自主呼吸的影响采用定容控制通气流速恒定，并固定潮气量阻断时间足够长所测值为平均值101应用阻断法的注意事项消除自主呼吸的影响14平台压（Pplat）的影响因素Pplat=Volume/Compliance+PEEP顺应性PEEP潮气量102平台压（Pplat）的影响因素15C=50，25103C=50，2516PEEP=0，5104PEEP=0，517VT=400，600105VT=400，60018平台压的临床意义可代表吸气末肺泡压的大小与肺损伤的关系密切限制平台压不超过30-35cmH2O106平台压的临床意义可代表吸气末肺泡压的大小19平台压与病死率HagerDN,etal.AmJRespirCritCareMed,2005,172:1241–1245.107平台压与病死率HagerDN,etal.AmJR平均气道压(Pmean)反应在整个呼吸周期中气道内的平均压力与影响Ppeak的因素及吸气时间长短有关MeanairwaypressureMeanairwaypressureTimePressureTimePressure108平均气道压(Pmean)反应在整个呼吸周期中气道内的平均压力平均气道压的意义反映平均肺泡压水平反映肺容积的大小与氧合改善有关反映机械通气对循环抑制作用的大小109平均气道压的意义反映平均肺泡压水平22胸腔内压（Ppl）/食道压（Pes）胸内压与食道压的关系食道内压能较好地反映胸内压绝对值有一定的差别两者的变化幅度和趋势一致测量方法：食道球囊法PawPalv(Pplat)Ppl(Pes)110胸腔内压（Ppl）/食道压（Pes）胸内压与食道压的关系Pa食道压的测量111食道压的测量24测量胸腔内压的意义监测跨肺压（Ptp）Ptp=Palv-Ppl反映肺容积改变的大小指导呼吸机参数的设置监测呼吸功的大小监测内源性PEEP112测量胸腔内压的意义监测跨肺压（Ptp）2511326跨肺压不等于气道压力Pplat30cmH2O,PCVPplat30cmH2O,PCV主动吸气Pplat30cmH2O,PCV气道压力相同，但呼吸机相关肺损伤的发生危险性却不同5cmH2O10cmH2O-1cmH2O跨肺压=25cmH2O20cmH2O31cmH2O114跨肺压不等于气道压力Pplat30cmH2O,PCV呼气末正压（PEEP）PEEPPcmH2OT0115呼气末正压（PEEP）PEEPPcmH2OT028呼气末正压的生理学意义无气道陷闭的肺组织，如ARDS增加功能残气量，复张肺泡改善通气血流比增加肺顺应性减少呼吸机相关肺损伤116呼气末正压的生理学意义无气道陷闭的肺组织，如ARDS29PEEP在ARDS中的作用117PEEP在ARDS中的作用30呼气末正压的生理学意义气道陷闭的肺组织，如COPD改善吸气触发做功118呼气末正压的生理学意义气道陷闭的肺组织，如COPD31PEEP对COPD患者触发的影响PEEP=2cmH2OPEEP=7cmH2O119PEEP对COPD患者触发的影响PEEP=2cmH2OP内源性呼气末正压（PEEPi）在呼吸机未设定PEEP情况下呼气末肺泡内压力为正值PEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（DPH）120内源性呼气末正压（PEEPi）在呼吸机未设定PEEP情况下呼动态肺过度充气（DPH）121动态肺过度充气（DPH）34PEEPi的影响因素气道阻力增加呼吸系统弹性下降气道动态塌陷通气量过大呼气时间不足122PEEPi的影响因素气道阻力增加35PEEPi的临床意义

增加肺损伤的危险性对循环系统产生不良影响增加吸气触发功耗,导致呼吸肌疲劳123PEEPi的临床意义36PEEPi对吸气触发功耗的影响无内源性PEEP内源性PEEP内源性PEEP+外源性PEEP124PEEPi对吸气触发功耗的影响无内源性PEEP内源性PEPEEPi的监测125PEEPi的监测38PEEPi的监测126PEEPi的监测39PEEPi的测量采用呼气末阻断法（ExpiratoryHold）患者无自主呼吸将PEEP调为0静态PEEPi127PEEPi的测量采用呼气末阻断法（ExpiratoryHo内源性PEEP=15cmH2O128内源性PEEP41肺通气量129肺通气量42吸气流速波形方波递增波递减波正弦波130吸气流速波形方波递增波递减波正弦波43呼吸系统的阻力气道阻力：人体气道+人工气道Raw＝8ηl/(πr4)具有流速和容积依赖性单位：cmH2O/L/S131呼吸系统的阻力气道阻力：人体气道+人工气道44肺容积对气道阻力的影响132肺容积对气道阻力的影响45气道阻力的计算R=P/Flow=(Ppeak-Pplat)/FlowPpeakPplat133气道阻力的计算R=P/FlowPpeakPplat46例：气道阻力的计算Raw=（Ppeak-Pplat）/Flow=（41-24）×60/25=41（cmH2O/L/S）134例：气道阻力的计算Raw=（Ppeak-Pplat）/Flo呼吸系统的阻力弹性阻力(elasticresistance)顺应性（compliance）:单位压力引起的容积变化

C＝ΔV/ΔP具有容积依赖性单位：ml/cmH2O135呼吸系统的阻力弹性阻力(elasticresistance顺应性的计算静态顺应性：无气流存在C静态=VT/（Pplat-PEEP）动态顺应性：有气流存在C动态=VT/（Ppeak–PEEP）压力时间峰压（Ppeak）平台压(Pplat)PEEP136顺应性的计算静态顺应性：无气流存在压力时间峰压平台压PEECOPD患者C=ΔV/ΔP=VT/(Pplat-PEEP)=350/（24-0）

=22（ml/cmH2O）×137COPD患者C=ΔV/ΔP×50正确的计算方法C=ΔV/ΔP=VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)=350/（24-0-15）

=39（ml/cmH2O）138正确的计算方法C=ΔV/ΔP51监测气道阻力和肺顺应性的临床意义气道阻力增加与人工气道有关管腔狭小，扭曲，痰痂形成与气道有关气道痉挛，分泌物增加弹性阻力增加（顺应性降低）肺水肿，实变，纤维化，肺不张气胸、胸腔积液脊柱侧弯或其他胸壁畸形肥胖、腹胀动态肺充气139监测气道阻力和肺顺应性的临床意义气道阻力增加弹性阻力增加（顺气道峰压报警如何处理？？？140气道峰压报警如何处理？？？53PEEPPIPPplat反映气道阻力反映肺顺应阻力141PEEPPIPPplat反映气道阻力反映54例：气道峰压报警的原因气道阻力增加肺顺应性降低142例：气道峰压报警的原因气道阻力增加肺顺应性降低55VT=340，RR=15，FLOW=30,PEEP=5143VT=340，RR=15，FLOW=30,PEEP=556

PIP:37.2cmH2OPplat:20.0cmH2OPEEPi:10.7cmH2OPplat144

PIP:37.2cmH2OPplat57MDI+Spacer雾化吸入万托林400ug15min后Ppeak:29.4cmH2OPplat:18.0cmH2OPEEP:8.4cmH2O145MDI+Spacer雾化吸入万托林400ug1雾化吸入疗效PIP(cmH2O)Pplat(cmH2O)PEEP(cmH2O)Rrs(cmH2O/L/s)C(ml/cmH2O)0min37.220.010.734.436.615min29.418.08.422.835.4R改善率为33.7%146雾化吸入疗效PIPPplatPEEPRrsC0min37.2呼吸功是指呼吸肌收缩克服阻力实现肺通气所作的功弹性阻力气道阻力其分类机械功（mechanic