机械通气波形分析(杜斌)
机械通气患者的压力容积曲线 -协和 杜斌
准静态PV曲线的测定方法(I): 低流量法
测定原理: 顺应性计算公式
volume Compliance presssure
volume / time Compliance presssure / time
准静态PV曲线的测定方法(I): 低流量法
测定原理: 顺应性计算公式
V Compliance presssure / time
静态PV曲线的测定方法(II): 吸气阻断法
Barberis L, Manno E, Guerin C. Effect of end-inspiratory pause duration on plateau pressure in mechanically ventilated patients. Intensive Care Med 2003; 29: 130-134
Volume history对PV曲线测定的影响
Nishida T, Suchodolski K, Schettino GPP, et al. Peak volume history and peak pressure-volume curve pressures independently affect the shape of the pressure-volume curve of the respiratory system. Crit Care Med 2004; 32: 1358-1364
Volume history对PV曲线测定的影响
Nishida T, Suchodolski K, Schettino GPP, et al. Peak volume history and peak pressure-volume curve pressures independently affect the shape of the pressure-volume curve of the respiratory system. Crit Care Med 2004; 32: 1358-1364
机械通气异常波形解读【57页】
压力“波峰”
Paw(cmH2O)
如果上升时间过短,可见压力波形上见一突起部,称为压力“波峰” ——需要减慢呼吸机送气阀的开放,增加上升时间
如果上升时间过长,压力波形将变得光滑且倾斜,将降低呼吸机气流的输出并且 可能无法满足病人的吸气需求 ——需加快送气阀的开放,降低上升时间
吸气终止切换
• 在压力支持通气时,何时由吸气转变为呼气取决于吸气终止切换 的设置
Paw(cmH2O)
PEEP和自主呼吸触发
病人触发 应用PEEP后整个压力波形的基线将抬高 若为病人自主触发的通气整个波形前将有一个负向波
压力时间曲线的解读
吸气保持
整个曲线下面积代表平 均气道压(Pmean) Pmean=(A+B+C)/Time
吸气开始 呼吸开始
PIP= Peak Inspiratory Pressure Pplateau = Plateau Pressure A= 气道阻力 (Raw) B= 肺泡扩张所需压力
• 气体陷闭 (auto-PEEP) • 气道阻力增加 • 顺应性改变 • 漏气 • 人机不同步
气体陷闭 (auto-PEEP)
• 原因 • 呼气时间不足 • 呼气时小气道的狭窄塌陷导致呼气气流受限
改善气道狭窄,增加吸气流速,减少吸气时间,使用PEEP
气道阻力增加 • 原因 • 支气管痉挛、痰栓形成、流速过大 • 气管插管问题 (口径过细, 导管扭曲、堵塞, 病人咬管) • 呼气阀或过滤器阻力过大或被阻塞
Time (sec)
-120
上图中,呼吸机的设置为:当流速下降至峰流速的30%时吸气终止
流速切换设置不当
A –切换流速的百分比设置过高,切换提早出现 ——导致吸气时间过短(潮气量不足)
1机械通气波形分析
flow
压力上升时间
• • • • • •
压力上升斜率 流量变速百分比(FAP) 直接调节时间(0-2s) 调节流量加速百分比(1-100%) 时间短或百分比大,起始流量大. 时间长或百分比小,起始流量小..
呼吸力学监测对临床的提示(3)
• 没有自主呼吸的患者使用PCV
time Ti PEEP Pinsp Vt
1
2
0.5
0.5
0.5
0.5
5
5
20
30
15
25
Crs.st下降
呼吸力学监测对临床的提示(2)
• 没有自主呼吸的患者应用VCV
time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat
1
2
0.5
0.5
0.5
0.5
5
5
20
40
15
20
Raw 升高
压力控制通气(PCV)
pressure 吸气压力, Pinsp PEEP
呼吸力学的监测
时间常数()
• 任一呼吸系统,其容积变化(Δ V)与压 力变化(Δ P)呈指数函数的关系,其函 数特征可以用时间常数来表示: τ =RC ——即容积变化(Δ V)与压力 变化(Δ P)的相互关系取决于阻力和顺 应性
呼吸力学的监测
时间常数()
• 测定肺组织充盈或排空的速度 • 反映肺组织对压力变化的反应速度
TE Time (sec)
容量时间曲线
吸气潮气量
Volume (ml)
吸气
呼气
TI
Time (sec)
定容通气(VCV)
气道峰压, Ppeak pressure 平台压, Pplat PEEP
常见机械通气波形解读
常见机械通气波形解读机械通气是一种重要的治疗方式,用于支持患者的呼吸,改善气体交换和氧合情况。
机械通气波形是监测患者通气状态的指标之一,对于理解患者病情和调整机械通气参数具有重要意义。
本文将介绍几种常见的机械通气波形及其解读。
吸气相和呼气相机械通气波形常常包括吸气相和呼气相两个部分。
吸气相指吸气时气体从呼吸机进入患者呼吸道的过程,呼气相指气体从患者呼吸道经过呼吸机回到大气中的过程。
吸气相和呼气相的形态和参数反映了机械通气的支持效果和患者自主呼吸功能的状态。
压力波形压力波形反映了气体在患者呼吸道内施加的压力变化,也是机械通气最常见的波形之一。
压力波形通常分为控制通气和辅助通气两种模式。
控制通气模式控制通气模式下,呼吸机会向患者施加一定的压力,直到设定值时停止吸气,并开始呼气。
控制通气模式下的压力波形通常呈周期性上升和下降之间的锐角形态。
在周期末端呼气末段可以看到波形呈平坦状态,表示呼气压力已经回到了基线。
辅助通气模式辅助通气模式下,呼吸机在患者自主呼吸的基础上提供支持,当患者做出呼吸动作时,呼吸机向其施加一定的压力。
辅助通气模式下的压力波形通常呈现为被动呼吸加强的状态,压力峰值较控制通气模式下的波形低一些。
流量波形流量波形通常与吸气相和呼气相同时出现,它反映了气流速度的变化。
在控制通气模式下,流量波形呈现为快速上升和下降的状态,中间部分呈平直。
在辅助通气模式下,流量波形呈现为患者主导的呼吸和呼气增加快速流量的状态。
容量波形容量波形反映了肺泡内气体的容量变化,也是机械通气的主要监测指标之一。
容量波形通常与流量波形一起呈现,是一条平滑的曲线,随着吸气-呼气周期逐渐上升和下降。
呼气末正压(PEEP)波形呼气末正压(PEEP)波形反映了呼气末时肺泡内残余气体的压力变化。
呼气末正压的设定对于吸气末的气体留存与肺泡内气体的支撑状态都有重要影响。
呼气末正压波形正常情况下为一直线,上升表示设定值的增加,下降表示设定值的降低。
机械通气模式(杜斌)
PIP
PPlat
Normal PPlat (Normal Compliance)
Increased PPlat (Decreased Compliance)
Normal
PIP
机械通气的模式
呼吸系统的顺应性 (1 ml/mmHg/kg BWt) 新生儿 3 - 5 ml/mmHg 婴儿 10 - 20 ml/mmHg 儿童 20 - 40 ml/mmHg 成人 70 - 100 ml/mmHg
机械通气的模式
呼吸力学监测对临床的提示(1) 没有自主呼吸的患者应用VCV time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat 1 0.5 0.5 0 15 10 2 0.5 0.5 0 30 25 Crs, st 1/(Pplat - PEEP)
机械通气的模式
呼吸力学监测对临床的提示(2) 没有自主呼吸的患者应用VCV time Vt Ti PEEP Ppeak Pplat 1 0.5 0.5 0 15 10 2 0.5 0.5 0 45 15 Raw (Ppeak - Pplat)
ICU中的机械通气
人工气道 气管插管 75% 经口气管插管 96% 经鼻气管插管 4% 气管切开 24% 面罩 1%
ICU中的机械通气
呼吸机模式
应用比例
医生的喜好
VCV
47%
62%
SIMV, PS or SIMV + PS
46%
36%
SIMV
6%
8%
PS
15%
4%
Increased ncreased Airway Resistance)
Normal
PIP
PPlat
High Raw
机械通气波形分析
机械通气波形分析简介机械通气是指通过人工呼吸机向患者输送氧气和调节呼吸频率、潮气量等参数的治疗手段。
在机械通气过程中,呼吸机会生成一系列的波形,这些波形对于评估患者的呼吸状态和调整机械通气参数非常重要。
本文将对机械通气波形进行分析,并讨论其临床意义。
机械通气波形在机械通气过程中,常见的波形有压力波形、气流波形和容积波形。
压力波形压力波形是呼吸机输出的气道压力随时间变化的曲线。
通常以时间为横坐标,压力值为纵坐标。
压力波形呈现出的形态和特征可以提供有关气道阻力和顺应性的信息。
常见的压力波形包括:•呼气末正压(PEEP)波形:呼气末正压是机械通气中常用的一种参数,通过维持呼气末正压可以避免肺泡塌陷和改善氧合。
PEEP波形呈现出稳定的平台形状,在呼气末期保持一定的正压。
•峰压(Peak Pressure)波形:峰压是每次呼吸周期中最高的压力值,反映气道阻力和气道峰压的大小。
峰压波形通常呈现出尖峰状。
•平台压(Plateau Pressure)波形:平台压是在呼气末正压持续一段时间后,关闭气道压力释放阀,测量到的气道压力。
平台压波形呈现出一个稳定的平台形状,反映了肺的顺应性。
•呼气末压力(End-Expiratory Pressure)波形:呼气末压力是每个呼吸周期结束时测量到的气道压力。
呼气末压力波形通常在气道压力变化为零时出现。
气流波形是呼吸机输出的气流随时间变化的曲线。
通常以时间为横坐标,气流值为纵坐标。
气流波形能够反映患者的呼气流速和呼气时间。
常见的气流波形包括:•呼气流速(Expiratory Flow)波形:呼气流速波形呈现出一个由峰值到基线逐渐降低的典型形状。
呼气流速的减小可能与气道阻力增加、支气管痉挛等因素有关。
•吸气流速(Inspiratory Flow)波形:吸气流速波形通常呈现出一个由基线到峰值逐渐增加的形状,然后迅速回落到基线。
吸气流速的变化可以反映患者的吸气力量和呼吸功。
容积波形是呼吸机输出的潮气量随时间变化的曲线。
ARDS的机械通气杜斌月好
全身性感染治疗指南
ARDS肺的形态学
FRC and EELV reduction in ARDS pts
From L. Puybasset, et al. Regional distribution of gas and tissue in acute respiratory distress syndrome. I. Consequences for lung morphology. Intensive Care Med 2000; 26: 857-69.
机械通气相关性肺损伤(VALI)
Tobin MJ. Advances in mechanical ventilation. N Engl J Med 2001; 344: 1986-1996
VALI: 动物试验证据
Dreyfuss DP. AJRCCM 1988; 137:1159
VALI: 临床试验证据
0
Lower tidal volumes Survival Discharge
Traditional tidal values Survival Discharge
20 40 60 80 100 120 140 160 180 Days after Randomization
ARDS Network. N Engl J Med. 2000.
P < 0.01
NS < 0.01 < 0.01
mechanicalventilationofcopd杜斌 ppt课件
COPD稳定期: PEEP
O’Donoghue FJ, Catcheside PG, Jordan AS, Bersten AD, McEvoy RD. Effect of CPAP on intrinsic PEEP, inspiratory effort, and lung volume in severe stable COPD. Thorax 2019;57:533-539
PEEP与呼气流速
Compliance P
Flow
Savian C, Chan P, Paratz J. The Effect of Positive End-Expiratory Pressure Level on Peak Expiratory Flow During Manual Hyperinflation. Anesth Analg 2019; 100: 1112-6
肺泡过度膨胀 胸腔内压过高 回心血量减少 休克
诊断 COPD CF Asthma ARDS CPE Other
机械通气时的PEEPi
Vt 10 – 12 ml/kg, f 12 – 15 bpm, I:E 1:2 – 3
No.
PEEPi (范围) 发生率
45
2.6 – 22
45/45 (100%)
COPD机械通气策略
降低内源性PEEP的方法
外源性PEEP ? 延长呼气时间
增加吸气流速 缩短吸气末暂停 降低呼吸频率
呼气流速
Flow = P / Raw = (Palv – PEEP) / Raw
Flow
Palv
PEEP
PEEP与呼气流速
Compliance
Savian C, Chan P, Paratz J. The Effect of Positive End-Expiratory Pressure Level on Peak Expiratory Flow During Manual Hyperinflation. Anesth Analg 2019; 100: 1112-6
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Flow (L/min)
Time (sec)
PEFR
Long TE
Higher PEFR
Shorter TE
Vol (mL)
Increased Raw
Higher PTA
Pressure (cm H2O)
Increased Airway Resistance
Flow (L/min)
Inspiration
COMPLIANCE
Increased Normal Decreased
VT levels
Pressure Targeted Ventilation
Volume (mL)
Paw (cm H2O)
Preset PIP
Volume (ml)
Air Leak
Air Leak
Time (sec)
Air Leak
Pa w (cm H2O)
Time (sec)
Inadequate Inspiratory Flow Active Inspiration or Asynchrony Patient’s effort
Flow
(L/min)
Normal Abnormal
Time (sec)
Inadequate Inspiratory Flow
Overdistension
With little or no change in VT
Normal Abnormal
Volume (ml)
Pressure (cm H2O)
Paw rises
Inadequate Inspiratory Flow
Adequate Flow
Inadequate Flow
Ventilator Waveforms
Scalars
Volume versus time Pressure versus time Flow versus time
Loops
Flow-Volume Pressure -Volume
Flow versus Time
SQUARE
DECELERATING
ACCELERATING
SINE
Volume vs Time
Volume (ml)
Inspiratory Tidal Volume
Inspiration
Expiration
TI
Time (sec)
Pressure versus Time
Peak Inspiratory Pressure PIP
Describe how loops are used to diagnose and manage problems in patients receiving mechanical ventilation
Monitoring Techniques Used During Mechanical Ventilation
Waveform Monitoring of the Mechanically Ventilated Patient
Tim Op’t Holt, Ed.D., R.R.T. Professor
Cardiorespiratory Care University of South Alabama
Objectives
Ventilator waveforms
pressure, volume and flow vs time scalars flow-volume and pressure volume loops
Allows analysis of
auto-PEEP, bronchodilator response, work of breathing, hyperexpansion, adequacy of flow, ventilator sensitivity, compliance, and leaks
Flow-Volume Loop
Inspiration PIFR
FRC
Volume (ml)
VT
PEFR Expiration
Air Trapping
Flow (L/min)
Inspiration
Normal Patient
}
Air Trapping Auto-PEEP
Expiration
Time (sec)
Describe the volume, pressure and flow versus time scalars.
Describe the use of scalars in the management of the mechanically ventilated patient.
Describe the flow-volume and pressure-volume loops as they are used in the mechanically ventilated patient.
PIP PPlat
Paw (cm H2O)
PIP
Normal
Increased PPlat (Decreased Compliance)
Normal PPlat (Normal Compliance)
Time (sec)
DECREASED COMPLIANCE
Lung Compliance Changes and the P-V Loop
Volume (ml)
Inappropriate Flow
Active Inspiration
Normal Abnormal
Paw (cm H2O)
Inadequate Sensitivity
Volume (mL)
Increased WOB
Paw (cm H2Oompliance
Paw (cm H2O)
Inspiration
Expiration
TI
TE
}
PEEP
Time (sec)
Pressure-Volume Loop
Vol (ml)
E I
Controlled
E
I
Assisted
I
E
Paw (cm H2O)
Spontaneous
I: Inspiration E: Expiration
Air Trapping
Inspiration
Flow (L/min)
Does not return to baseline
Volume (ml)
Normal Abnormal
Expiration
Increased Airway Resistance
Normal
PIP
PPlat
PIP High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
}
Normal
Increased PIP
Increased PTA (increased Airway Resistance)
Normal PPlat (Normal Compliance)
Response to Bronchodilator
Before
After
Volume (ml)
“Scooped out” pattern
Normal Abnormal
Decreased PEFR
Expiration
Work of Breathing
Volume (ml)
B
A
A: Resistive Work B: Elastic Work
Pressure (cm H2O)
Volume (ml)
Air Leak
Pressure (cm H2O)
Flow (L/min)
Air Leak
Inspiration
Air Leak in mL
Expiration
Volume (ml)
Normal Abnormal
Problems with Waveforms
Tend to be more qualitative than quantitative We tend to look at them, but not use them as
therapeutic or diagnostic tools It is not known if passive flow-volume loops
accurately correlate with findings from forced vital capacity flow volume loops Paucity of literature substantiating their value