1、呼吸力学与波形分析,日照市人民医院 重症医学科,刘 伟,主要内容,临床重要的呼吸力学指标呼吸力学波形及分析,重要的呼吸力学指标,压力 阻力 容量 峰压力:9-16 cmH20 吸气阻力 吸气潮气量平台压力 :5-13 cmH20 呼气阻力 呼气潮气量 平均气道压力（7） 弹性阻力 可压缩气量胸膜腔内压力-3-5-10 呼气末肺容积 autoPEEP,重要的呼吸力学指标,顺应性静态顺应性动态顺应性呼吸系统顺应性肺顺应性（C=V/ P，正常肺0.2-0.3L/cmH2O）胸壁顺应性（C= V/ Ppl，正常0.2 L/cmH2O）呼吸系统顺应性：静态100L/cmH2O，气管插管者50-70L/c
2、mH2O；动态：50-80L/cmH2O流速：40-100L/mP-V曲线呼吸功:0.3-0.6J/L,小于0.75易脱机 ，大于0.75呼吸机疲劳P0.1大于4-6cmH2O难脱机,通气波形与通气环Ventilator Waveforms,Scalars Volume versus time Pressure versus time Flow versus time Loops Flow-Volume Pressure -Volume Pressure- Flow,压力-时间曲线在临床上的应用,判定通气方式压力的定义为一单位面积所受之力，压力单位是cmH2O (mbar)（纵轴）缩写为Paw
3、或Pcirc，时间单位为秒（横轴）见图,图.压力-时间曲线（VCV流速恒定方波）,Pressure versus Time,Inspiration,Expiration,Paw (cm H2O),Time (sec),TI,TE,2018/7/22,9,吸气保持测量测量平台压此时流速、气道阻力均为零平台压仅由容量与顺应性形成,静态气道压力监测,2018/7/22,10,呼气保持测量测量总 PEEP计算内源性 PEEP内源性 PEEP由陷闭气量形成,静态气道压力监测,2018/7/22,11,气道峰压 PIP流速最高，容量最高平台压 Pplat流速为零，容量不变呼气末正压 PEEP流速为零，容量
4、为零,动态气道压力监测,12,PIP与Pplat的影响因素,PIP= FlowResistance +Volume/compliance+PEEP克服气道阻力、弹性阻力和PEEPPplat=Volume/Compliance+PEEP克服弹性阻力和PEEP肺泡压 PIP- Pplat = Flow x Resistance克服气道阻力,13,Pplat的影响因素,胸肺顺应性,潮气量,PEEP,14,PIP的影响因素,气道阻力,吸气流量,胸肺顺应性 PEEP 潮气量,气道阻力,产生一定气流流速所需要的压力差可以反映气道阻力 （Raw）。可用以下公式表示： Raw=(口腔压 肺泡压)/气道阻力的单
5、位是以cmH2O/L/s表示。影响气道阻力的因素：a.气道半径（r）的影响 R1/r4 b.气流流速：流速大，阻力大。c.气流形式:层流-阻力小；湍流-阻力大。,2018/7/22,16,一个常数，压力与流量之比气道阻力 R = 压力改变 / 吸气流速 =（峰压 平台压）/ 吸气流速,气道阻力（R）,Paw (cm H2O),Normal PPlat(Normal Compliance),Increased PIP,Increased PTA(increased Airway Resistance),反映气道阻力及顺应性Increased Airway Resistance,气道阻力,大气道以
6、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1-3cmH2O/L/S哮喘和COPD患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S8号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S气道阻力小于15 cmH2O/L/S，易脱机 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作,阻力增加的原因,气管内导管 流速 管径狭小 扭曲痰栓或异物 牙齿咬合管道塌陷气囊疝出管道远端开口嵌顿于隆突，气管侧壁或支气管 气道 支气管痉挛 水肿 新生物 分泌物,呼吸阻力举例,分泌物过多,痉挛,粘膜水肿,分泌物过多,花生米,肺气肿肺泡挤压,顺应性降低的原因,肺僵硬 水肿 实变
7、纤维化 肺不张胸壁僵硬 脊柱侧弯或其他胸壁畸形 肥胖 腹水或腹胀肺受压 气胸 胸腔积液动态肺充气,不同胸肺顺应性时PEEP对血流动力学的影响,相当于大约一半的胸腔内压（PEEP 或PEEPi）传递到胸膜腔，引起胸内压增高。当肺实变、肺顺应性减小时，传递比例减少。而胸壁顺应性减小时，气道内压力向胸膜腔内传递增加。ARDSPEEP水平在15cmH2O以下，可不必考虑对PCWP读数的影响。肺顺应性增大（肺气肿）或胸壁顺应性减小时较低水平的PEEP就可能干扰肺毛细血管楔压的判断，测定值高于实际水平。,不同胸肺顺应性时PEEP对血流动力 学的影响,Compensation of the PCWP for
8、 PEEP:Compliant lungs corrected PCWP = PCWP - PEEP (mm Hg)Noncompliant lungs corrected PCWP = PCWP - 1/4 PEEP (mm Hg)PEEP (cm H2O) /1.36 = PEEP (mm Hg),胸壁顺应性降低对跨肺压的影响,监测患者在呼气后的最大吸气努力，负值越大，脱机的可能性越高，为成功撤离呼吸机的指标之一。 NIF - 30 cmH2O（绝对值），,撤机成功率较大； NIF - 20 cmH2O（绝对值），多不能成功撤机。,撤机评估参数-最大吸气负压（NIF),2018/7/22,
9、27,不是测量值，是计算值平均气道压的增加有利于增加组织氧合和肺泡通气量，但同时也可以降低心排血量可通过以下方法计算：呼吸周期各压力测量点作平均或通过计算压力曲线的面积，除以呼吸周期时间得到均值或取若干个呼吸周期的平均气道压，再做平均处理得到均值,平均气道压（MAP）,2018/7/22,28,吸气潮气量与呼气潮气量之差泄漏增加，增加误触发机会在压力支持通气时，可影响吸气呼气切换的灵敏度泄露的原因,泄漏量,图.压力控制通气,压力上升到平台，且吸气时间固定的呼吸为压力控制通气。,PAWcmH2O,平台,TIME,同步间歇指令通气-SIMV,持续气道正压-CPAP,双水平气道正压通气,1987年D
10、OWN报道预定CPAP水平(10-30cmH2O)自主呼吸，周期性(1-1.5s)气道压力释放引发呼气,气道压力释放通气,评价触发方式,估算平台压力 在采用压力控制通气或压力支持通气时，若无法达到平台压力（A），表明有漏气或流速不够。,图.平台压力,评价整个呼吸时相,图显示不同的呼吸时间状态。从AB是吸气时间，从BC是呼气时间。假如下一个吸气相（D）开始前压力仍没有回复到基线压力，说明该呼气时间可能不足。,图计算呼吸时间,PAWcmH2O,A,B,C,D,TIME,调节峰流速,图.调节峰流速,在定容通气时，压力上升的速度（曲线斜率）受峰流速影响，（A）压力上升的“滞后”，说明设定流速不足，而（
11、B）压力的迅速上升同样也说明预设流速过高。,PAWcmH2O,A,B,TIME,撤机评估参数-口腔闭合压（P0.1）,测量患者自主呼吸努力程度，反应神经肌肉的驱动力，正常值为-3mbar至-4mbar,-6mbar常不能正常脱机。 测定方法：在吸气开始时吸气阀关闭，0.1秒后吸气阀打开，此时测量气道压力，压力的变化=病人的努力。,流速时间曲线在临床上的应用,在定容型通气中可检测流速的波形,ACCELERATING,DECELERATING,SINE,SQUARE,Air Trapping,Inspiration,Expiration,Time (sec),Flow (L/min),auto P
12、EEP的处理,改变呼吸机参数增加呼气时间，减少通气频率，减少潮气量降低病人的通气需要减少碳水化合物的摄取，减少死腔通气，治疗焦虑、寒战、疼痛、发热减低呼吸道阻力（用大口径的气管插管，经常吸痰避免分泌物潴留，应用支气管扩张剂）加用适当的外源性PEEP，一般为PEEPi的75%左右,Response to Bronchodilator,Before,Time (sec),Flow (L/min),PEFR,After,Long TE,Higher PEFR,Shorter TE,在PCV通气时评估PCV的吸气时间PCV通气时需有足够的吸气时间才能保证潮气量,图.调节吸气时间,V,LPM,A,B,T
13、IME,TIME,吸气相,呼气相,TIME,评价峰流速Inadequate Inspiratory Flow,Flow (L/min),Time (sec),NormalAbnormal,Active Inspiration or Asynchrony,吸气峰流量,25%,15%,45%,压力支持时通气调节呼气触发灵敏度,Tinsp,容量时间曲线在临床上的应用,Volume vs Time,Inspiration,Expiration,Time (sec),Volume (ml),TI,评价气体泄漏Air Leak,Volume (ml),Time (sec),流速容量环在临床上的应用,Flo
14、w-Volume Loop,Volume (ml),PEFR,FRC,Inspiration,Expiration,Flow (L/min),PIFR,VT,反映Air Trapping,Inspiration,Expiration,Volume (ml),Flow (L/min),Does not returnto baseline,NormalAbnormal,反映气道阻力Increased Airway Resistance,Inspiration,Expiration,Volume (ml),Flow (L/min),Decreased PEFR,NormalAbnormal,“Sco
15、oped out” pattern,反映AirLeak,Inspiration,Expiration,Volume (ml),Flow (L/min),Air Leak in mL,NormalAbnormal,压力容量环在临床上的应用,判定通气方式,Controlled,Assisted,Spontaneous,Vol (ml),Paw (cm H2O),I: InspirationE: Expiration,I,E,E,E,I,I,反映Work of Breathing,A: Resistive Work B: Elastic Work,Pressure (cm H2O),Volume (
16、ml),B,A,P-V 环和 WOB,P,V,P,V,P,V,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,反映气道阻力Increased Raw,Pressure (cm H2O),Higher PTA,Normal Slope,Vol (mL),Lower Slope,反映Overdistension,Volume (ml),Pressure (cm H2O),With little or no change in VT,Paw rises,NormalAbnormal,反映Inadequate Inspiratory Flow,Paw (cm H2O),Volume (ml)
17、,NormalAbnormal,Active Inspiration,Inappropriate Flow,反映Air Leak,Volume (ml),Pressure (cm H2O),Air Leak,Lung Compliance Changes and the P-V Loop,Volume (mL),Preset PIP,VT levels,Paw (cm H2O),COMPLIANCEIncreasedNormalDecreased,Pressure Targeted Ventilation,肺保护策略的优势-低流速P-V工具环,低流速P-V工具环恒定低流速(10L/min)，送气/呼气绘制环图，分析并自动计算其静态顺应性,ALI和ARDS是常见的危重病，病死率高，常伴随多器官衰竭ALI/ARDS治疗指南的推荐意见：应使用能防止肺泡塌陷的最低PEEP，有条件情况下，应根据静态PV曲线低位转折点压力+2cmH2O来确定PEEP (推荐级别：C级)PV-工具在控制模式下通过吸气和呼气相输出恒定的低流速气体，得到准静态PV环图。进而通过对环图形态与特征点进行分析确定最佳PEEP,小结,呼吸力学是机械通气理论的基础压力、阻力、顺应性是呼吸力学最基本内容呼吸力学波形(机械通气波形)对临床有指导意义,谢 谢,
