机械通气波形分析2011

机械通气波形分析

VentilatorWaveformAnalysis

进行波形分析的必要性Patient–ventilatordyssynchronyimposesanadditionalburdenontherespiratorysystemandmayincreasethemorbidity

ofcriticallyillpatients.ThilleAW,RodriguezP,CabelloB,etal.IntensiveCareMed,2006.32(10):p.1515-22.Ignoranceoftheseissuesmaypreventtheventilatorfromachievingitsgoalsandmaycausepatientharm.GeorgopoulosD,PrinianakisG,andKondiliE.IntensiveCareMed,2006.32(1):p.34-47.

Inspectionofpressure,flowandvolumewaveformsrepresentsavaluabletoolforthephysiciantorecognizeandtaketheappropriateactiontoimprovepatient–ventilatorsynchronyEumorfiaKondili,NektariaXirouchakiandDimitrisGeorgopoulos.CurrOpinCrit Care13:84–89.NilsestuenJOandHargettKD.RespirCare,2005.50(2):p.202-34;discussion232-4.主要内容Time-basedwaveformsPressure-TimeCurveFlow-TimeCurveVolume-TimeCurveAbnormalTime-BasedWaveformsVolume-PressureandFlow-VolumeLoopsPressure-VolumeLoopFlow-VolumeLoopAbnormalLoopsNormalTime-basedCurves（1）容量控制通气Volume-TimeCurvesFlow-TimeCurvesPressure-TimeCurvesNormalTime-basedCurves（2）压力控制通气Volume-TimeCurvesFlow-TimeCurvesPressure-TimeCurvesWaveformsForCommonModesofVentilation

１、CPAPMode

２、Assisted-Mode(Volume-targetedventilation)３、SIMVMode４、SIMV+PressureSupport

５、SIMV+PS+PEEP１、CPAPModeCPAPmode:自主呼吸模式，仅有Pressure-TimeCurves中设定基线水平观察:基线水平5cmH2O、以及病人的触发triggering２、Assisted-Mode

(Volume-targetedventilation)主要特点：“assisted”意指病人触发的辅助通气Flow-time

curves和Volume-timecurves

形态相似；Pressure-timecurve微小的负折回表明病人的触发３、SIMVModeSIMVmode：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Flow-timecurve

中自主呼吸呈典型的正弦波形(rounded).Pressure-timecurve

中微小负折回提示自主呼吸的触发Volume-timecurve

提示自主呼吸的volume低于ventilator的volume４、SIMV+PressureSupportPressuresupport：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Flow-timecurve：自主呼吸的形态呈递减波（非正弦波）Pressure-timecurve

：吸气期，设定PS水平保持不变，以及存在微小负折回５、SIMV+PS+PEEPflow-time

curves和volume-timecurves基本相似于SIMV+PS模式Pressure-time

curves

的基线抬高，提示附加了PEEPPressure-TimeCurve1.鉴别呼吸类型2.测算静态呼吸力学参数（C、R）3.评价整个呼吸时相，调节峰流速4.评估吸气触发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。ohm'slawR=P/flowPinPoutflowRPinPoutflow导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比

U=RIStaticCompliance顺应性是指在外力作用下弹性组织的可扩张性，是静止条件下测得的每单位压力改变所产生的容积改变

Staticcompliance=dynamiccompliance=PmaxVtStaticcomplianceCrs,st=肺纤维化的P-V曲线AbnormalPressure-TimeCurves（1）1、IncreasedResistance——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AbnormalPressure-Time

Curves（2）2、DecreasedCompliance——顺应性降低表现：峰压和平台压均升高原因：顺应性降低（如ARDS、间质病变）AbnormalPressure-Time

Curves（3）3、Spontaneousbreathing——自主呼吸表现：在吸气相，出现切迹原因：病人有自主呼吸，预置流量不足吸气时的作功大小吸气做功主要由吸气负压大小和持续时间长短决定，吸气负压越大和持续时间越长，吸气功越大，反之亦然

Flow-TimeCurve1.鉴别呼吸类型2.衡量病人对支气管扩张药物的反应3.判断是否存在auto-PEEP4.评估PCV通气时吸气时间5.检查流速触发时回路泄漏速度

流量—时间曲线反映了吸气相和呼气相各自的流速变化，流量的单位为升/分（纵轴），而时间单位为秒（横轴），横轴上方的曲线为吸气流量，横轴下方的曲线为呼气流量，呼吸机输送的容量是流量在时间上积分计算而得，等于流量曲线下面积。Flow-TimeCurveBreathtypedeliveredtothepatientACCELERATINGDECELERATINGSINESQUARE

目前没有证据说明哪种波形更有益，吸气相的波形主要是机器设定后决定的，呼吸相跟顺应性和阻力有关。恒定流量是经典的容量控制通气，递减流量是经典的压力控制通气。AbnormalFlow-Time

Curve（1）1、AirwayObstruction——气道阻塞表现：呼气峰流速（PEFR）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）评估支气管扩张剂的反应EvaluatingbronchodilatorresponseBeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLongTEHigherPEFRShorterTEAbnormalFlow-Time

Curve（2）2、Airtrappingandauto-PEEP——气体陷闭（1）虚线为正常波形：呼气流速回到基线（下一次吸气之前）（2）实线为异常波形：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AbnormalFlow-Time

Curve（3）3、Insufficientinspirationtime——吸气时间不足表现：吸气相未回到零点原因：病人需要更多的潮气量解决：增加压力支持力度（减速波形-这是压力控制模式）漏气对吸呼切换的影响：漏气会导致吸气流速下降缓慢，达不到预设的切换标准（setterminationthreshold）Tinsp吸气峰流量45%15%ThresholdcannotbereachedPresenceandrateofcontinuousairleaks吸呼切换延迟DelayedterminationpresentInspirationExpirationTime(sec)Volume(ml)InspiratoryTidalVolumeTIVolume-TimeCurve

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。AbnormalVolume-TimeCurve（1）1、AirLeak——漏气表现：呼气容积不能回到基线原因：回路漏气、套管气囊漏气、气胸AbnormalVolume-TimeCurve（2）2、ActiveExhalation——主动呼气

表现：呼气降到基线水平以下（呼气降到基线）原因：主动呼气Volume-PressureLoops

Flow-VolumeLoopsControlledAssistedSpontaneousVol(ml)Paw

(cmH2O)IEEEII Pressure-VolumeLoopI:InspirationE:ExpirationAbnormalPressure-VolumeLoops（1）１、PEEPandPVloopPV环：可发现和测量PEEP，自压力轴向右变化。PEEP水平为y轴和x轴在吸气开始的距离。AbnormalPressure-VolumeLoops（2）2、HighResistance

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），PVloop变宽。

压力—容量环（PV环）容量与压力的关系，横轴代表压力，纵轴代表潮气量。反映了顺应性（C＝ΔV／ΔP），斜率向横轴偏移，顺应性下降。强制通气的P-V环PAWcmH2OIEVTLiterAbnormalPressure-VolumeLoops（3）3、HighandLowCompliance容量控制通气时，顺应性增加，输出lowerPIP；顺应性降低，输出higherPIPAbnormalPressure-VolumeLoops（4）4、Overdistention——过度通气当潮气量超过肺总容量时发生过度通气。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。AbnormalPressure-VolumeLoops（5）5、AirLeak——漏气表现：呼气支不能回到零点原因：回路、气囊漏气，气胸呼吸功

A:ResistiveWork

B:ElasticWorkPressure(cmH2O)Volume(ml)BA触发灵敏度的设置不当Volume(mL)Paw(cmH2O)IncreasedWOB预置吸气流速不足Paw(cmH2O)Volume(ml)NormalAbnormalActiveInspirationInappropriateFlowNormalFlow-VolumeLoops1、Flow-VolumeLoop

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AbnormalFlow-VolumeLoops（1）2、Increasedresistance——气道阻力增加表现：呼气峰流速降低，呼气轨迹内陷。吸痰、支气管扩张剂可以修正这种现象AbnormalFlow-VolumeLoops（2）3、Airtrappingandauto-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-timecurve可以监测到该种现象AbnormalFlow-VolumeLoops（3）4、AirLeak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-timecurve可以监测到该种现象回顾总结

Review&SummaryTime-BasedWaveforms意义流速-时间曲线1.鉴别呼吸类型2.病人对支气管扩张剂的反应3.判断是否存在auto-PEEP4.评估PCV通气时吸气时间5.检查回路泄漏压力-时间曲线1.鉴别呼吸类型2.测算静态呼吸力学参数（C、R）3.评价整个呼吸时相，调节峰流速4.评估吸气触发容量-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WaveformsLoops意义压力-容量环1、发现和测量PEEP水平2、估算顺应性、阻力3、是否存在过度膨胀及漏气4、估算吸气相面积和吸气触发功5、评价整个呼吸时相，调节峰流速流速-容量环1、评价气道阻力2、衡量对支气管扩张药物的反应3、发现内源性PEEP4、是否存在漏气AirTrappingInspirationExpirationNormalPatientTime(sec)Flow(L/min)AirTrappingAuto-PEEP}AirTrappingInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DoesnotreturntobaselineNormalAbnormalAirLeakVolume(ml)Time(sec)Air

LeakAirLeakVolume(ml)Pressure(cmH2O)AirLeakAirLeakInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)Air

Leak

inmLNormalAbnormalTime(sec)Paw(cmH2O)LowCompliancePIPPPlatNormalPIPPPlatNormal

PPlat(NormalCompliance)Increased

PPlat(DecreasedCompliance)NormalPIPDecreasedComplianceComplianceChangesandtheP-VLoopVolume(mL)PresetPIPVTlevelsPaw(cmH2O)COMPLIANCEIncreasedNormalDecreasedPressure

TargetedVentilation

Paw(cmH2O)NormalNormal

PPlat(NormalCompliance)Increased

PIP}IncreasedPTA(increasedAirwayResistance)NormalPIPPPlatHigh

RawPIPPPlatIncreasedAirwayResistanceIncreasedAirwayResistanceInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DecreasedPEFRNormalAbnormal“Scoopedout”patternResponsetoBronchodilatorBeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLongTEHigherPEFRShorterTEOverdistensionVolume(ml)Pressure(cmH2O)WithlittleornochangeinVTPawrisesNormalAbnormal最佳PEEP避免气压伤避免容积伤使用肌松剂频率6-8次/分潮气量0.8-1.0LA点（第一拐点）PEEPi+2-4B点（第二拐点）低于压力、潮气量ABProblemswithWaveforms1、数量趋势很重要（Tendtobemorequalitativethanquantitative）2、需要动态观察，而非作为治疗或诊断的工具（Wetendtolookatthem,butnotusethemastherapeuticordiagnostictools）3、一些波形的相关性尚未明确4、需要大量文献判定他们的价值ThelawofsubspecialtyIfyouareahammer,theworldlookslikeanail.Marik’sEvidence-BasedCommonsenseCriticalCareRules方晓君谢谢Capnography

–keepinganeyeonthedetailsExponentialfallinpCO2Possiblecauses:–Cardiopulmonarybypass–Cardiacarrest–Pulmonaryembolism–Largelossofblood–SuddendropinbloodpressureApersistentlylowpCO2Possiblecauses:–Hyperventilationasaresultofhighminutevolume