医院培训课件：《呼吸力学监测以及临床应用》

呼吸力学监测以及临床应用主要内容临床重要的呼吸力学指标及其临床意义和测量方法结合三图二环分析呼吸力学识别和处理人机对抗呼吸力学的概念

(respiratorymechanics或lungmechanics)

以物理力学的观点和方法对呼吸运动进行研究的一门学科以压力、容积和流速的相互关系解释呼吸运动现象

压力、阻力、顺应性是呼吸力学的基本内容呼吸力学监测监测指标气道压力(Pressure)吸气峰压(PIP)平台压(Pplat)呼气末正压(PEEP)气流流速(Flow)吸气流速呼气流速气体容积(Volume)…反映指标顺应性(Compliance)呼吸系统顺应性肺顺应性胸廓顺应性气道阻力(Resistance)吸气阻力呼气阻力呼吸功(WOB)…胸膜腔负压自主呼吸手风琴似的负压吸气VolumeChangePressureDifferenceGasFlowVolumeChangeTimeGasFlowPressureDifference

机械通气打气筒似的通气吸气机械通气自主呼吸PressureTime肺泡内压力变化容量控制方波送气机械通气tVtPplat–PEEPPVtPIP–PEEP呼吸机工作原理：运动方程（equationofmotion）P2=FlowxResistanceP3=Volume/ComplianceP1=PEEPP容控，方波呼吸系统的阻力弹性(elastic)：弹性阻力（elastance）粘性(resistive)：粘性阻力（resistance）惯性(inertial)：惯性阻力阻力可存在于呼吸系统的各个部位：

气道阻力，肺组织阻力，胸廓阻力△P△V肺与胸壁的伸缩性能、膨胀性能、变形能力……以单位压力(cmH2O)引起的容积(L)变化表示Compliance=（L/cmH2O）运送指定流速的气体所需的压力用单位流量所需要的压力差来表示。只有系统运动以及气体流动时才会产生airwayResistance=[cmH2O/(L×s-1)]PressuredifferenceRateofflow气道阻力和顺应性△V△P（一）气道阻力（Raw）（粘性或非弹性阻力）

概念：气体在气道（人体和人工气道）内流动所产生的磨擦力

Raw＝8ηl/(πr4)具有容积和流速依赖性吸气阻力和呼气阻力阻力的影响因素：

气道长度，气道直径，分支与表面特征，流动类型（层流、湍流）大气道以湍流为主，占总阻力的80%小气道以层流为主，占总阻力的20%正常人气道阻力为1cmH2O/L/S哮喘和copd患者的气道阻力为5-10cmH2O/L/S8号气管插管阻力5cmH2O/L/S7号气管插管阻力8cmH2O/L/S呼气阻力=(Pplat-PEEP)/最大呼气流速吸气阻力=(PIP-Pplat)/吸气末流速气道阻力计算方法（二）弹性阻力：顺应性肺顺应性是指每单位压力变化导致肺容量（使肺扩张）的变化。C=ΔV/ΔP。顺应性分为静态顺应性（staticcompliance，Cs）和动态顺应性（dynamiccompliance，Cd）。阻力和顺应性的监测吸气末阻断法患者：充分镇静模式：容量控制参数：方波、PEEPe“吸气末屏气”机械通气测定法：

吸气末阻断法正压机械通气时，消除自主呼吸，采用恒定流量和定容控制呼吸的条件下，在吸气末阻断气道，由于气流立即降为零，气道峰值压力下降并出现压力的平台。气道峰压与平台压的差值反应气道阻力所消耗的压力。呼气末阻断法A/CVT：400mlRR:15次/分FLOW：30L/min（0.5l/s）

PEEP：5cmH2O监测：PIP:30cmH2OPplat：20cmH2OPEEP：10cmH2O

实际应用Raw=(PIP-

Pplat)/

FLOW

=（30-20）/0.5=20cmH2O/L/S如何计算气道阻力如何计算顺应性=400/20-10

=40ml/cmH2O监测气道阻力和肺顺应性的临床意义气道阻力增加病人气道原因气道痉挛，痰栓形成气管插管或者气切导管管径过小，痰痂形成，末端贴壁呼吸机原因呼吸机管理扭曲，积水呼气过滤器堵塞弹性阻力增加（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、腹胀动态肺充气压力的组成timePressurePEEPPIPPplat肺泡膨胀(recoil)压力差(Pdis)流速阻抗压力差(Pres)气道压力的计算公式和意义跨肺压（ΔPL）=气道开口压（Pao）-胸膜腔内压（Ppl）

跨肺泡压（ΔPalv）=肺泡内压（Palv）-胸膜腔内压（Ppl）

跨气道压（Δpaw）=气道开口压（Pao）-肺泡内压（Palv）

气道峰压（PIP）=气道阻力压（PRaw）+平台压（Ppla）

平台压（Ppla）近似等于平均肺泡内压（Palv）。

平均气道压（Paw）=[（PIP-PEEP）×Ti/TOT]+PEEP（恒压通气时）

Paw=[0.5×（PIP-PEEP）×Ti/TOT]+PEEP（恒流通气）

食道内压（Pes）近似等于胸膜腔内压（Ppl）。

平均肺泡压（Palv）=Paw+（RE-RI）×（VE/60）

气管压近气道压胸膜压肺泡压

Paw(cmH2O)NormalNormalPPlat(NormalCompliance)IncreasedPIP}IncreasedPTA(increasedAirwayResistance)NormalPIPPPlatHighRawPIPPPlatIncreasedAirwayResistance

DECREASEDCOMPLIANCETime(sec)Paw(cmH2O)LowCompliancePIPPPlatNormalPIPPPlatNormalPPlat(NormalCompliance)IncreasedPPlat(DecreasedCompliance)NormalPIP峰压的意义峰压力增高而平台压无改变

—气道阻力增高（气道、管路的原因）峰压力与平台压同等增高

—提示肺或胸壁扩张受限明显腹胀肺不张气胸肺水肿、ARDS、肺炎autoPEEP人-机对抗气道峰压降低（管路漏气、气囊漏气）影响各压力的因素一、峰压（吸气时，气道开放时达到的最大压力）1.VT2.F流速3.C顺应性4.R阻力5.peep二、平台压（吸气结束时摒气所得的压力）1.c顺应性2.VT三、跨气道压（吸气峰压和平台压之间的压力差）1.F流速2.R阻力四、平均气道压（整个呼吸周期的平均压力）1.PEEP2.Ti3.峰压（但是小）Pmean对氧合有显著影响呼吸力学—时间常数TC对任一呼吸系统，其容积变化和压力变化呈指数函数的关系，即气体在肺内的充盈与排空先快后慢，用时间常数表示T=R*CT决定了气体在肺内充盈和排空的速度，正常0.4s一个T内肺泡充气至最终容积的63%3倍T可以充盈95%5倍T可以充盈99%有助于设置机械通气的呼气时间常规潮气量小潮气量

跨肺压

限制平台压应力/应变

呼吸力学带来的理念改变StresstranspulmonarypressurePl=Paw–Ppl

StrainDeformation∆VT/FRCSystemelastin/collagenalveolarcellscapillaryPetitesvoiesaériennes应力/应变VILI应变StrainStrain：由于力（应力）导致肺部结构的形变称为应变。应变定义为在初始状态基础下尺寸或形态的变化Strain=VT/FRC呼吸力学VSStrainStrain：VT/FRC(EELV)VT不变下，FRC明显降低（比如降低>50%)Strain增加>1倍VT不等于Strain控制VT=控制StrainARDS潮气量设定与ARDS严重程度相关应力Stress促进肺泡扩张的压力是什么？是平台压吗？平台压<30就能减少气压伤吗？肺泡扩张的压力=肺泡内压-胸膜腔内压肺应力:指肺组织单位面积上受到的压力,目前认为等同于跨肺压(PL)，在呼吸运动中,肺组织扩张的力量不是平均气道压或平台压,而是PL，PL是呼吸运动过程中,扩张肺组织的真正力量.肺应力的测定:PL=肺泡压(Palv)-胸腔内压(Ppl),Ppl用Pes来代表，吸气末跨肺压(PLinsp)=吸气末气道压-吸气末食道压呼吸末跨肺压(PLexp)=呼气末气道压-呼气末食道压二、呼吸力学-呼吸波形P-tF-tV-tP-V环F-V环Time-BasedWaveforms意义流速-时间曲线1.鉴别呼吸类型2.判断是否存在auto-PEEP3.衡量病人对支气管扩张药物的反应4.评估PCV通气时吸气时间5.检查流速触发时回路泄漏速度压力-时间曲线1.鉴别呼吸类型2.压力支持通气3.估算平台压4.评估吸气触发5.评价整个呼吸时相，调节峰流速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F-t曲线流速-时间曲线1.鉴别呼吸类型2.判断是否存在auto-PEEP3.衡量病人对支气管扩张药物的反应4.评估PCV通气时吸气时间5.识别人机对抗V-T曲线

常见的异常呼气支未回到基线1.气道漏气

2.吸入气体未完全排出，陷闭在肺泡内，形成PEEPi呼气支在基线下

主动呼气P-T曲线模式VC还是PC结合峰压，平台压，判断高压报警的原因调节触发灵敏度根据压力上升支的形态调节峰流速的设定计算C,R等呼吸力学参数P-T曲线1.判断模式，压控还是容控2.结合峰压，平台压，判断高压报警的原因3.调节触发灵敏度4.根据压力上升支的形态调节峰流速的设定5.计算C,R等呼吸力学参数

P-V环ControlledAssistedSpontaneousVol(ml)Paw(cmH2O)I:InspirationE:ExpirationIEEEIIP-V环的临床意义测定第一拐点、二拐点Volume(ml)Pressure(cmH2O)压力增加但潮气量增加甚少再加上2-4cmH2O为最佳PEEP值压力再增加但潮气量增加甚少

压力—容积环的临床意义顺应性改变的P-V环Volume(mL)VTPaw(cmH2O)顺应性改变增高正常减低压力—容积环的临床意义顺应性改变的P-V环Volume(mL)VTPaw(cmH2O)顺应性改变增高正常减低压力—容积环的临床意义阻力改变时的P-V环Pressure(cmH2O)NormalSlopeVol(mL)LowerSlope压力—容积环的临床意义肌肉松弛不足（有自主呼吸）的P-V环压力—容积环的临床意义慢支炎、严重肺气肿病人的P-V环肺气肿患者因弹性纤维的丧失,故肺是高顺应性的，且阻力增加。

F-V环1、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F-V的临床意义评估支气管扩张剂的疗效InspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)呼气峰流速降低呼气曲线凹陷提示小气道有阻塞

F-V的临床意义有助于诊断气道阻塞流速吸气呼气肢呈严重凹陷状说明气道阻塞严重。呼气F-V的临床意义反映有PEEPiInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)PEEPiF-V的临床意义呼气末有漏气曲线呼气末未封闭,呈开环状。WaveformsLoops意义压力-容量环1、估算吸气相面积和吸气触发功,了解呼吸功2、估算顺应性、阻力3、是否存在过度膨胀4、漏气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回路中分泌物过多观察auto-peep如何识别人机对抗

生物学标志波形图心动过速呼吸急促血氧饱和度下降潮气量下降行为标志反常胸腹呼吸辅助呼吸肌用力，努力吸气也无法触发呼吸机，主动呼气鼻翼煽动表情痛苦躁动咳嗽三、识别和处理人机对抗Pressure①触发

③切换④呼气②送气吸气开始吸气期呼气开始呼气期人机对抗---第一阶段：触发无效触发双触发误触发1.无效触发传感器的类型触发灵敏度的设置（类型，数值）内源性peep雾化无效触发的原因2.双触发

原因吸气峰流速过低吸气潮气量过小吸呼切换过早

处理增加吸气流速提高压力上升时间增加潮气量延迟吸气时间3.误触发

原因设置过于敏感小量漏气管路积水心脏振荡处理清理管路积水纠正漏气设置合适的触发灵敏度人机对抗---第二阶段：吸气期VC下,合适的流速设置直接关系到吸气期的同步1.流速太慢，吸气时间长，增加吸气功，P-T曲线可见压力上升支异常，同时导致双触发2.太慢的流速，可能导致呼气时间变短，造成PEEPI，又导致无效触发3.流速过快，吸气时间过短，导致病人不适。人机对抗---第二阶段：吸气期在PC下，压力上升时间决定了流速的大小，上升时间越快，流速越大，过快的压力上升时间，可能导致对中，如图a，过慢的压力上升时间，可能导致吸气费劲，如图c，甚至导致吸气时间延长，患者在吸气期出现主动呼气，表现为呼气支有凸起，呼气支下降迅速。人机对抗-