呼吸波形的臨床意義

1、呼吸波形的臨床意義,,引言,機械通氣的目的：1、有效的肺泡通氣：維持所需的PaCO2 及PaO2 2、動脈血的氧合作用：維持所需的PaO2 3、預防氣壓傷：減少肺泡容積（或）壓力傷或使心血管受累的影響減少至最低程度。 4、病人舒適：人機對抗減低到最小程度，減少鎮(zhèn)靜劑或肌松劑的用量。 5、呼吸肌獲得休息和康復-----減少呼吸作功。,一、流速-時間曲線 臨床應用1、鑒別呼吸類型2、判斷Auto-PEEP是否存在3、

2、衡量病人對支氣管擴張藥物的反應4、評估PCV通氣時吸氣時間5、檢查流速觸發(fā)時回路泄漏速度6、區(qū)分呼吸類型,二、壓力-時間曲線 臨床應用1、呼吸機觸發(fā)的指令通氣VIM、病人觸發(fā)的指令通氣PIM2、自主呼吸，壓力支持通氣PSV3、壓力控制通氣PCV4、估算平臺壓5、評估吸氣觸發(fā)所做功6、評價整個呼吸時相，調節(jié)峰流速7、測算靜態(tài)呼吸力學參數(shù),三、容量-時間曲線 臨床應用 判斷肺內氣體的阻滯或泄漏,四、壓

3、力-容量環(huán)1、呼吸類型：指令通氣、自主呼吸、輔助通氣2、臨床應用 （1）吸氣相面積，估算吸氣觸發(fā)所做功 （2）估算Flow-by的效果,五、流速-容量環(huán) 臨床應用 衡量對支氣管擴張藥物的反應,（3）估算順應性，估測阻力 （4）判斷肺有無過度膨脹 （5）衡量壓力支持的調節(jié)水平,一、流速—時間波形流速通常在呼吸機的回路中測定。流速（量）傳感器測量范圍從-300LPM→+150LPM，要求防止

4、機械偽差，潮濕和呼吸分泌物。,流速—時間曲線臨床應用：可檢測在定容型通氣時的呼吸流速的波型；判斷內源性PEEP（Auto-PEEP,PEEPi）;對支氣管擴張劑的療效作出評估,在定壓型通氣時（PCV）測算出吸氣時間;檢查流速觸發(fā)時回路中的泄漏率和鑒別呼吸類型。,原理 流速—時間曲線反映了吸氣相和呼氣相各自的流速變化，流速的單位為升/分（縱軸），而時間單位為秒（橫軸），橫軸上的曲線為吸氣流速，橫軸下的曲線為呼氣流速，呼吸機輸送的容量是

5、流速在時間上積分計算而得且等于流速曲線下面積。,,,,,,,,,,,,流速LPM,時間,,1,4,5,3,2,,,,,,,,,,,,,,,,,,圖1 流速曲線（方波）--機械呼吸,吸氣相,呼氣相,在圖2呼氣流速中,由于呼吸回路的特性的固定，呼氣流速的形態(tài)一般是固定的。在呼氣流速圖形上，其振幅，持續(xù)時間，和流速形態(tài)是由肺順應性，呼吸阻力和病人的體力等因素所決定。,圖2 呼氣流速曲線,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,1,2,3

6、,4,,,,,,,,,,TCT,流速LPM,吸氣相,呼氣相,TIME,2、流速波形在臨床上的應用（1）在定容型通氣中可檢測通氣時呼吸流速的波形，見圖3,圖3 方形波，遞減波，遞增波，正弦波（VCV）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,流速LPM,流速LPM,吸氣相,呼氣相,吸氣相,呼氣相,TIME,TIME,(2)可檢測出內源性PEEP（Auto-PEEP, PEEP）嬰兒，嬰童，45歲以上的成人，平

7、臥位，在呼氣末一般均存在著PEEP，正常值小于3cmH2O。在呼氣流速曲線中：當呼吸頻率過快，呼氣時間過短，僅比通氣（或小氣道存在病變）時，呼氣流速均不能回復到零。見圖4,圖四.Auto-PEEP,V,·,V,·,V,·,LPM,LPM,LPM,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C,,B,,,,,,,,TIME,TIME,TIME,(3)對支氣

8、管擴張劑的療效作出評估使用支氣管擴張劑后，根據(jù)呼氣峰流速的大小和呼氣流速回復到零所需用的時間長短，可對支氣管擴張劑的療效作出評估。見圖5,圖5.對支氣管擴張藥物的反應,V,·,LPM,,,,,,,,,,,,,,,,,A,,,,,B,V,·,LPM,,,,,,,,,,,,,,,,,A,,,,,B,吸氣相,呼氣相,吸氣相,呼氣相,TIME,TIME,（4）在PCV通氣時評估PCV的吸氣時間：PCV通氣時需有足夠的吸氣時間

9、才能保證潮氣量。見圖6,圖六.調節(jié)吸氣時間,,,,,,,,,,,V,·,LPM,,,,,,,,,,,,A,B,,,,,,,,,TIME,TIME,吸氣相,呼氣相,TIME,（5）檢查流量觸發(fā)時回路中的泄漏率：在使用流量觸發(fā)輔助通氣時，通氣吸氣流速曲線來判斷呼吸回路有無泄漏。并可通過調整基礎流量加以補償，見圖7,圖七.泄漏速度,,,,,,,,,,,V,·,LPM,,,,,,,,,,吸氣相,呼氣相,TIME,（6）鑒別呼

10、吸類型：根據(jù)吸氣流速的形態(tài)和呼氣流速的峰值大小，時間長短來判斷呼吸類型，見圖8,圖八.F-T曲線鑒別呼吸類型,,,,,,,,,,,V,·,LPM,,,,,,,,,,,,,,吸氣相,呼氣相,TIME,二、壓力—時間曲線 壓力通常在呼吸機回路（如丫形管處，吸氣端或呼氣端）中測量。雖然氣管插管的管子在總氣管內分隔出來，但壓力仍與氣道壓力有關，壓力傳感器可測至150cmH2O，而且應是抗?jié)窕?，抗液體或病人的分泌物。

11、 壓力—時間曲線的臨床應用：區(qū)分呼吸類型，計算平臺壓，評估吸氣觸發(fā)所作功，評估整個呼吸時相，調節(jié)峰流速，計算靜態(tài)呼吸動力學的參數(shù)。,1、原理壓力的定義為一單位面積所受之力，壓力單位是cmH2O(mbar)（縱軸）縮寫為Paw或Pcirc，時間單位為秒（橫軸）見圖9,圖九.壓力-時間曲線（VCV流速恒定—方波）,在圖9中在吸氣開始時，A至B點的壓力明顯增加是由于從呼吸機至肺整個系統(tǒng)的阻力所致，此壓力即為克服阻力的壓力。,

12、在C點處呼吸機提供預置潮氣量，呼吸機無進一步的輸送氣體流量。（V=0），此時的壓力為峰壓代表充氣壓力，對抗氣流的壓力和肺擴張的壓力。 平臺壓力的大小決定于肺順應性和潮氣量大小而定，代表了需要擴張肺泡的壓力，因肺泡處于氣通的下游，最大肺泡壓是平臺壓而非峰壓。,D點至E點壓力輕微下降可能是由于肺部充氣和系統(tǒng)內泄漏所致。 在平臺期無氣體供應到肺，且吸氣流速是零。,呼氣開始于E點，呼氣是被動過程，靠胸廓彈性回

13、縮力迫使空氣超過大氣壓而排出肺外。 呼氣結束，壓力再次回復到呼氣末水平 （F=PEEP）。 呼氣末正壓（PEEP）除可以克服正常存在的內源性PEEP，打通小氣道以利肺泡通氣，尚可防止有病的肺泡萎陷和增加功能殘氣（ERC）有利于擴大氣體交換面積。,此外，平均氣道壓（mean Paw）代表在時間上的平均壓力，在正壓通氣時表示肺泡通氣和心臟灌注這兩者相關較好。它受Ppeak, PEEP和I/E比的影響，見圖1

14、0,圖十.平均氣道壓平均氣道壓是通過曲線下區(qū)域面積計算而得,,,,,,,,,,,PAWcmH2O,,,,,,,,,,,,,,,,A,B,C,,PIP,TIME,2、壓力—時間曲線在臨床上應用 （1）區(qū)分呼吸類型 通過壓力—時間曲線可以鑒別出以下多種呼吸模式：,圖十一.VIM,不采用流速觸發(fā)狀態(tài)下，壓力曲線上升前（A）無反方向斜坡出現(xiàn)，說明該通氣為“呼吸機觸發(fā)的指令通氣”。*注意：通常在呼吸機觸發(fā)的

15、指令通氣壓力曲線圖中無法觀察到有無Flow-by(流速觸發(fā)）出現(xiàn)。,,,,,,,,PAWcmH2O,,,,,,,,,,A,,,TIME,圖十二.PIM,可以觀察到在壓力曲線上升前即刻出現(xiàn)的壓力下降，這說明由病人觸發(fā)的指令通氣中病人的吸氣能力大小。*注意：若采用Flow-by功能，PIM的曲線中將無反方向的壓力下降坡，因為流速觸發(fā)的目的就是為了幫助病人觸發(fā)，消除病人觸發(fā)呼吸時所作的功。,,,,,,,,,PAWcmH2O,,,,,,,

16、,,,A,,TIME,圖十三.自主呼吸,壓力曲線中出現(xiàn)低幅的波動顯示病人有自主呼吸，負向壓（A）表示病人吸氣，而后的正向壓（B）代表呼氣。,,,,,,,,,,,,,,,PAWcmH2O,A,,B,,TIME,圖十四.壓力支持,壓力上升到平臺狀態(tài)，并顯示不同吸氣時間的吸氣波型即壓力支持通氣。（即有平臺波出現(xiàn)的吸氣相）,,,,,,,,,,,,PAWcmH2O,,平臺,TIME,圖十五.壓力控制通氣,壓力上升到平臺，且吸氣時間固定的呼吸為

17、壓力控制通氣。圖十五顯示出壓力上升到平臺，且吸氣時間固定的呼吸為壓力控制通氣曲線。,,,,,,,,,,,,PAWcmH2O,,平臺,TIME,（2）估算平臺壓力 在采用壓力控制通氣或壓力支持通氣時，若無法達到平臺壓力（A），表明有漏氣或流速不夠。,圖十六.平臺壓力,,,,,,,,,,,,,PAWcmH2O,A,,TIME,（3）評估吸氣觸發(fā)所作的功,圖十七.觸發(fā)所作的功在圖十七中，低于基礎壓力的下降值（A）及下降

18、所延續(xù)時間顯示病人觸發(fā)呼吸機時吸氣能力的大小。,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,,PAWcmH2O,TIME,（4）評價整個呼吸時相,圖十八顯示不同的呼吸時間狀態(tài)。從A—B是吸氣時間，從B—C是呼氣時間。假如下一個吸氣相（D）開始前壓力仍沒有回復到基線壓力，說明該呼氣時間可能不足。,圖十八.計算呼吸時間,,,,,,,,PAWcmH2O,,,,,,,,A,B,C,D,,TIME,（5）調節(jié)峰流速,圖十九.調節(jié)峰流速,在定容通氣時

19、，壓力上升的速度（曲線斜率）受峰流速影響，（A）壓力上升的“滯后”，說明設定流速不足，而（B）壓力的迅速上升同樣也說明預設流速過高。,,,,,,,,PAWcmH2O,,,,,,,,A,B,TIME,（6）測算靜態(tài)呼吸動力學參數(shù),圖二十.測算靜態(tài)值說明一個穩(wěn)定的靜態(tài)平臺壓的測量值可以反映肺區(qū)膨脹所需的壓力值。PIP（吸氣峰壓A）與靜態(tài)平臺壓（B）間的壓力差值反應出因病人狀況和插管所引起的流速阻力大?。▔毫?A-B）。,,,,,,,,P

20、AWcmH2O,,,,,A,B,TIME,三、容量—時間曲線容量的定義是氣體以升為單位的量，一般是由流速（量）訊號的積分而測定的，容量單位為毫升或升（縱軸），時間單位為秒（橫軸）。,圖二十一.容量—時間曲線,,,,,,,,VTLITERS,,,,,,,,,,,,,,,,,A,B,吸時間,呼時間,TIME,1、原理：在圖21中在VCV圖形中上升肢代表了容量輸送到病人回路中，即需預置的潮氣量，且回路的順應性已自動補償。在PCV圖形，

21、容量的大小決定于壓力，吸氣時間和肺阻抗的互相間的影響。圖形中的下降肢代表了總的呼出潮氣量。典型的呼出容量等于吸入容量，除非存在著漏氣，回路脫開或病人有嚴重的氣體滯留。,回路順應性自動補償。在容量切換方式中，新生代的呼吸機對因呼吸回路擴張而損失的輸送容量，在每次呼吸時均能自動補償此喪失之量。圖22證明當自動補償時，病人的順應性也發(fā)生變化的圖形，吸入氣容量圖形稍大預置的潮氣量,圖二十二.容量自動性補償（伴有流速，壓力同步波形）,,,,VT

22、,V,·,PAW,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,TIME,TIME,2、容量—時間曲線在臨床應用 從容量—時間曲線中我們可以判斷以下情況：（1）肺內氣體阻滯（2）病人回路（呼吸管道）的氣體泄漏,圖二十三.氣體的阻滯及泄漏,,,,,,,,VTLITERS,,A,,,,,,,,TIME,四、壓力—容量曲線（PV環(huán)）容量與壓力的關系，反映了順應性（C＝ΔV／ΔP），在圖

23、23中，橫軸代表壓力，正壓代表機械正壓通氣，負壓代表自發(fā)呼吸力?？v軸代表潮氣量，,圖二十四.強制通氣的P-V環(huán),,,,,,,,,,,,PAWcmH2O,,A,B,,,VTLITERS,1、原理 （1）靜態(tài)的P-V環(huán)（經(jīng)典的）靜態(tài)的P-V環(huán)（壓力-容積曲線）是由“精密定標筒”的方法所獲得已知的有關PV環(huán)大多數(shù)是根據(jù)此法所測。,圖二十五.由注氣桶法測出的P-V環(huán),PV環(huán)的上、下折返點容量對壓力的關系反映了順應性（C=△V/△P

24、），如此，PV環(huán)即說明當容積增加時，順應性是如何發(fā)展的。從PV環(huán)中可獲得下折返點和上折返點。一般認為通氣應盡可能在順應性線性區(qū)域內發(fā)生（B）。當肺的個別區(qū)域復張且共同工作時其結果是發(fā)生危險剪切力，使肺泡發(fā)生撕裂傷。,圖二十六：靜態(tài)PV環(huán)上、下部折返點與壓力的關系,,,,,,,（2）、通氣中的動態(tài)PV環(huán)在通氣中所產(chǎn)生的PV環(huán)并非這種情況，呼吸氣體流速所產(chǎn)生的附加壓力梯度是由于管子，氣道原有的阻力所致。,圖二十七：管道的阻力在PV環(huán)中對

25、壓力的影響,吸氣阻力所導致的壓力的下降在流速恒定情況下也保持恒定因吸氣環(huán)的陡直度只反映胸廓和肺的彈性阻力。所畫出有關順應性的結論，它仍保留其原來的形狀。,圖二十八：吸入氣流速與PV環(huán)中對壓力的影響,（3）、流速恒定的容量控制通氣在吸氣時，肺被預設的恒定流速來充氣，在此過程中呼吸系統(tǒng)的壓力是逐步增加，肺內的壓力增至相等程度，在吸氣末肺內壓力達到和呼吸系統(tǒng)的壓力一樣的水平（平臺壓力），見圖16。,圖二十九：定容型通氣的PV環(huán)（流速恒定）,

26、（4）、壓力控制通氣（遞減波） 在吸氣開始時，呼吸機產(chǎn)生比肺內較大的壓力，并在整個吸氣過程中由呼吸機保持恒定。這種壓力差的結果使空氣進入肺內，而肺的容積緩慢地增加。當容積增加，肺內壓力也增加。而肺內壓力和呼吸機之間的壓力差異也就變小。,圖三十：遞減波形成的原理,,在整個吸氣過程中，由呼吸機保持呼吸系統(tǒng)的壓力在一個恒定水平，在壓力控制通氣中，PV環(huán)多少有點似方盒形狀，,圖三十一：定壓型通氣中方盒形PV環(huán),在吸氣開始（A）到吸氣結束（B）

27、之間所畫連接直線的陡直度并不能代表動態(tài)順應性的測量,2、臨床應用 觀察壓力-容量曲線可以得知以下信息： （1）吸氣相面積值 （2）觸發(fā)所作的功 （3）Flow-by效應 （4）順應性及阻力的變化 （5）肺過度膨脹 （6）調節(jié)壓力支持水平,(1)CPAP中的自發(fā)呼吸 在自發(fā)呼吸中，PV環(huán)順時鐘方向進行。病人的吸氣力在肺內產(chǎn)生負壓，在呼吸的系統(tǒng)

28、的作用是在此處呼吸機可測定其壓力，,圖三十二：CPAP中的自發(fā)呼吸,在設置的CPAP壓力縱軸（A）左側的面積是測定病人吸氣力，用以克服呼吸機的吸氣阻力。,(2)在CPAP中伴有輔助呼吸/壓力支持 縱軸左側（A）的小圈的面積是測量病人觸發(fā)呼吸機作了多少功，縱軸的右側（B）代表呼吸機支持病人所作的功，只要病人觸發(fā)了呼吸機而且不再真正地呼吸即可,圖三十三：在CPAP中伴有ASB/P.supp的PV環(huán),(3)順應性改變的PV環(huán)：陡直度的改變

29、當順應性降低時，換言之肺變成缺少彈性而呼吸機的設置仍維持不變，在容量控制通氣中的PV環(huán)即增加了平坦部分。PV環(huán)吸氣肢的陡直度的變化與肺順應性變化成比例關系。,圖三十四：PV環(huán)的平坦部分和陡直度與順應性關系,(4)阻力改變的PV環(huán)：吸氣肢的移位在流速恒定的通氣中，若阻力發(fā)生改變，PV環(huán)的右側肢的陡直度可保持不變，但有左或右的移位即反映阻力之改變,圖三十五：PV環(huán)的右側肢的左、右移位,（5）PV環(huán)反映肺過度膨脹部分若在流速恒定的通氣

30、中，PV環(huán)的吸氣肢在上部開始變成越來越平坦，此可能是肺某些區(qū)域過度膨脹的提示。,圖三十六：肺過度膨脹的PV環(huán),（6）在輔助呼吸/壓力支持中的PV環(huán)（PSV）若在ASB/P.supp中病人能控制觸發(fā)而不能繼續(xù)呼吸,那么根據(jù)當時的肺順應性,相等于壓力支持的容積將進入肺部。PV高度的變化即是測量病人吸氣力大的強度。,圖三十七：PV高度的變化反映吸氣力大小,（7）在CPAP中管子前后的PV環(huán)在CPAP的水平上，由呼吸機所顯示的病人自發(fā)呼吸P

31、V環(huán)是一個狹窄的環(huán)。縱軸左側的面積越是狹小，呼吸對為克服呼吸機吸氣的阻力所作的額外功也越少?？v軸的右側面積僅是由呼吸機的呼氣阻力所決定,圖三十八：CPAP上的PV環(huán),認為狹窄的PV環(huán)是病人呼吸作功減少，并不是均正確的。比較了在管子后端直接記錄的環(huán)顯示此環(huán)有較大的面積，因為內徑相對小的管子，病人必須作更多的呼吸功。,圖三十九：管子前后的壓力差的PV環(huán),管子內徑越小病人需要克服管子阻力所作的功也越多。事實上已證明在內徑不同的管子后端所記錄的

32、PV環(huán)包含了不同的面積。因病理性氣道阻力增加下游所作的PV環(huán)由此也將包含較大面積。,圖四十：不同內徑的管子所形成的PV環(huán),（8）壓力支持的幫助輔助自發(fā)呼吸（壓力支持）的理由通常是試圖補償這些氣道阻力，在與CPAP比較了所記錄的環(huán)，從管子后端所取得的PV環(huán)面積用了壓力支持也可使之減少。,圖四十一：CPAP中用壓力支持在管子前、后的作用,假如PV環(huán)的吸氣肢正好位于CPAP設置值的縱軸處，說明管子的阻力已完全補償。假如吸氣肢位于設置的CPA

33、P線的右側，則所提供的壓力支持正好在補償管子阻力之上或超過，如此病理性阻力的補償是在下呼吸道。若壓力支持不恰當而病人用力吸氣，如此在管子末端仍將發(fā)生負壓 。目前必須估計最理想的壓力支持以補償氣道的阻力。,（9）估算Flow-by的效應,圖四十二、流速觸發(fā)的指令通氣,,,,,,,,,,,,PAWcmH2O,,VTLITERS,,圖四十三、Flow-by觸發(fā)時的自主呼吸,,,,,,,,,,,,PAWcmH2O,,VTLITERS,五

34、、流速-容積曲線（FlowVolume loop）F-V曲線偶爾也可獲得有關氣道阻力的信息，但吸氣被用于病人對氣管治療的反應時即可獲此信息。氣道阻力增加，如痰，在許多病人中可識別F-V曲線似“咬合齒狀”的環(huán)（見圖44）。一個稍平坦的曲線可證明諸如用吸痰方法來改善氣道阻力是有效的。在阻塞性痰病的病人中，當設置的PEEP大于內源性PEEP值，F(xiàn)-V曲線的呼氣肢只是改變形態(tài)（如凹陷形），事實上F-V曲線的形狀并未改變，因此在流速范圍方面無