呼吸力学与波形分析
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呼吸力学及波形分析
鉴别呼吸类型 判断有无自主触发 评估触发做功大小 评价整个呼吸时相，调节峰流速 测量静态呼吸力学参数(C、R) 测量PEEPi 评估支持力度
容量-时间曲线
判断是否存在漏气/气体闭陷 判断是否存在主动呼气
呼吸环
压力-容积环
动态P-V环
当存在气流时所描记的P-V环 除受顺应性影响外，还与气道阻力和流速有关
机械动力（压力、流速） 阻力（粘滞阻力、弹性阻力） 肺容积改变（潮气量）
呼吸系统力学模型
可检测/调节的参数
气道压（Paw）
以时间（t）为自变量 （横轴）对其进行实 时监测-------曲线
流速（Flow）
以容量（V）为自变量 （横轴）实时监测 压力/流速------环
容量（Volume）
问题：
设置：
VT 350ml，f 10bpm，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min FiO2 0.6
监测：
Ppeak 34cmH2O，Pmean 9.6cmH2O，Pplat 25cmH2O，PEEPi 6cmH2O
请计算：
R？ C？
通过吸气末阻断法测量静态肺力学参数
计算公式：
呼吸系统粘滞阻力 Rmax=(Ppeak-Pplat)/Flow 呼吸系统总静态顺应性 Cst=VT/(Pplat-PEEPe-PEEPi)
注意事项：
模式、参数：定容、方波、PEEPe 患者：呼吸肌放松、PEEPi
P-T curve----检测PEEPi的大小
加用PEEP后要不要调整触发灵敏度？
V-T curve
容积-时间曲线是表示送气或呼气容积随时 间变化的曲线
V-T curve—检测回路有无漏气/气体陷闭
容量-时间曲线
判断是否存在漏气/气体闭陷 判断是否存在主动呼气
呼吸环
压力-容积环
动态P-V环
当存在气流时所描记的P-V环 除受顺应性影响外，还与气道阻力和流速有关
机械动力（压力、流速） 阻力（粘滞阻力、弹性阻力） 肺容积改变（潮气量）
呼吸系统力学模型
可检测/调节的参数
气道压（Paw）
以时间（t）为自变量 （横轴）对其进行实 时监测-------曲线
流速（Flow）
以容量（V）为自变量 （横轴）实时监测 压力/流速------环
容量（Volume）
问题：
设置：
VT 350ml，f 10bpm，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min FiO2 0.6
监测：
Ppeak 34cmH2O，Pmean 9.6cmH2O，Pplat 25cmH2O，PEEPi 6cmH2O
请计算：
R？ C？
通过吸气末阻断法测量静态肺力学参数
计算公式：
呼吸系统粘滞阻力 Rmax=(Ppeak-Pplat)/Flow 呼吸系统总静态顺应性 Cst=VT/(Pplat-PEEPe-PEEPi)
注意事项：
模式、参数：定容、方波、PEEPe 患者：呼吸肌放松、PEEPi
P-T curve----检测PEEPi的大小
加用PEEP后要不要调整触发灵敏度？
V-T curve
容积-时间曲线是表示送气或呼气容积随时 间变化的曲线
V-T curve—检测回路有无漏气/气体陷闭
2018年呼吸力学波形分析与临床意义
P-V环的斜率可了解肺顺应性
P-V环从吸气起点到吸气终点(即呼气开始)之间连接 线即斜率, 右侧图向横轴偏移即吸气肢偏向横轴, 说 明顺应性下降, 需要更大的压力才能将预置潮气量充 满肺.
插管内径对P-V环的影响
插管内经8mm的P-V环小于内径6.5mm是由于阻力减 低作功小所致, 实线的P-V环是由于使用了呼吸机 (CMV)克服阻力故P-V环无变化.
此环说明压力与容积的关系. ①=PEEP, ②=气道峰压, ③=平台压, ④=潮气量.
自主呼吸下的压力—容积环
自主呼吸, 吸气时是负压达到吸入潮气量时即转换为呼气， 呼气时为正压， 直至呼气完毕压力回复至0。 P-V环呈顺时钟方向。
气道阻力和插管内径对P-V环的影响(图39)
P-V环的上升肢的水平左、右移位反映气道阻力减少或增加。 呼吸机端的压力(通常以Paw表示)增加有三种因素 1.因插管内径小于总气管内径， 阻力必然增加。 2.由于气道本身病变阻力增加(虚线部分)。 3.吸气流速的大小。
压力-时间曲线的临床意义
评估呼气时间
呼气时间不足，压力下 降未达到基线处，引起 有内源性PEEP存在。
识别呼吸类型
基线压力未回复到0, 均使用了PEEP. 且患者触发呼吸机是使用了压力触发, 若使用了流量触发, 则不论是CMV或AMV, 在基线压力均无向下折返小波(A点 处)! 左侧图在基线压力均无向下折返小波(A), 呼吸机完全控制患者呼吸, 此为CMV模式. 右侧在吸气开始均有向下折返的压力小波, 这是患者触发了呼吸机且达到触 发阈使呼吸机进行了一次辅助通气, 此为AMV模式.
吸气流速波形的临床应用
吸气时间的设置有何问题呢？
吸气流速波形的临床应用
吸气时间不足
呼吸力学波形分析与临床意义
呼吸力学波形分析与临床意义概述：呼吸力学波形分析是通过监测和分析患者的呼吸波形来评估其呼吸功能和机械通气支持的效果。
该技术已经在临床上广泛应用，在重症监护科、康复医学和呼吸科等领域发挥了重要作用。
本文将探讨呼吸力学波形分析的原理、临床应用意义以及相关的研究进展。
一、呼吸力学波形分析的原理呼吸力学波形是通过呼吸机、气道插管或面罩等设备采集到的呼吸相关信号，包括压力、流速和容积等参数。
这些信号可以通过传感器转化为电信号，并经过信号处理后显示为图形波形。
呼吸力学波形分析基于呼吸波形的形状和特征，来评估患者的呼吸机械特性和肺功能状况。
二、呼吸力学波形分析的临床应用意义1. 监测呼吸机械通气效果：呼吸力学波形分析可以实时监测患者的呼吸机械通气效果，帮助调整通气参数和预测治疗效果。
例如，通过观察呼气末正压波形的趋势和形态，可以判断患者肺顺应性的变化，评估肺泡塌陷的情况，并调整呼气末正压水平，以提高患者的通气效果。
2. 诊断和评估肺病变：呼吸力学波形分析可以帮助诊断患者的肺病变，并评估其严重程度。
例如，通过观察流速波形的平坦度和上升时间，可以判断患者是否存在患者呼吸道阻塞，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病等。
通过观察容积波形的形态和波峰时间，可以评估患者的肺顺应性和气道阻力，辅助判断ARDS等严重肺疾病的程度。
3. 指导机械通气策略：呼吸力学波形分析可以为临床医生提供指导机械通气策略的信息。
例如，通过观察呼吸系统压力波形和流速波形的相位关系和形态，可以判断患者呼吸机和患者的呼吸同步状况，辅助调整呼气末正压水平和呼吸机触发敏感度，以提高通气效果和减少不适感。
三、呼吸力学波形分析的研究进展随着对呼吸力学波形的深入研究，人们不断探索和发现其在临床上的新应用。
例如，部分研究表明，呼吸力学波形分析可以预测ARDS的发生和预后，有助于早期干预和预防。
另外，通过结合机器学习和人工智能等技术，呼吸力学波形分析还有望在未来实现自动化和个体化的呼吸支持治疗。
呼吸力学和呼吸机波形和其临床意义
总动态顺应性是在主动吸气时测出。 它们反应容量—压力关系旳两项指标，根据流速-时间曲线、压力-时间曲线和压力-容量环也能够评估病人旳顺应性。
“管道特征”
R =
D P
D F
气道阻力
压力差 = 流速 x 管道阻力
压力差 = 流速 x 阻力
dP = Q x R
R =
8 L (visc.)
容量控制通气（PCV）
Guaranteed tidal volume, not affected by the changes in pulmonary mechanics
What is measured?
压力Pressure 时间Time 流速Flow (dV /dt ) 容量Volume (calculated)
三向弹簧
胸腔内压
气管压
近气道压
胸膜压
肺泡压
自主吸气
容量变化
气流
压力变化
机械通气
压力变化
容量变化
气流
吸气
机械通气
自主呼吸
Pressure
Time
肺泡内压力变化
术语: Flow and Volume
分钟通气量 = 潮气量 x 送气频率
Pressure
Flow
Time
潮气量
Volume
Expir.
Insp.
Expir.
压力-时间曲线
波形各段意义
A/ 触发: 病人 (assisted) 呼吸机 (controlled) B/ 限制: 流速 压力 C/ 切换: 容量 时间
A
B
C
切换与限制
Cycled
Pressure
Time
呼吸功能监测和呼吸波形分析
呼吸功能监测和呼吸波形分析通气量监测（一）潮气量和通气量正常情况下，潮气量（V T）和每分钟通气量（V E）因性别、年龄和体表面积不同而有差异，男性V T约为7.8ml/kg，女性为6.6ml/kg，V E为5~7L/min。
呼吸抑制（如麻醉、镇痛药、肌松药等）和呼吸衰竭时V T减少，手术刺激和PaCO2升高时，V T增加。
如潮气量减少，频率相应增加（V E=V T×f），若超过25~30bpm，则提示呼吸机械运动已不能满足机体需要，并且可导致呼吸肌疲劳。
机械通气时，成人V T需要8~10ml/kg，小儿为10~12ml/kg，可根据PaCO2或呼气末CO2分压(P ET CO2)进行调节，V T过大时，使气道压力升高，影响循环功能。
V E>10L/min，不能撤离呼吸机。
（二）死腔气和潮气量之比正常成人解剖死腔约150ml，占潮气量的1/3。
肺弹性组织减少和肺容量增加，支气管扩张时，解剖死腔增加。
肺内通气/血流（V/Q）比率增大，则形成肺泡死腔。
例如在肺动脉压下降，肺梗塞，休克和心力衰竭时。
此外，机械通气时的V T过大，气道压力过高也影响肺内血流灌注。
面罩、气管导管、麻醉机、呼吸机的接头和回路等均可使机械死腔增加。
死腔气量/潮气量比率（V D/V T）反映通气功能，正常值为0.3，计算方法根据下列公式：V D/V T=(PaCO2-P E CO2)/PaCO2或V D/V T=(P ET CO2-P E CO2)/P ET CO2（三）肺活量是在用最大力量吸气后，所能呼出的最大气量。
约占肺总量的3/4，和年龄呈反比，男性大于女性，反映呼吸肌的收缩强度和储备力量。
以实际值/预期值的比例表示肺活量的变化，如≥80%则表示正常。
肺活量为30~70ml/kg,若减少至30ml/kg以下，清除呼吸道分泌物的功能将会受到损害；减少至10ml/kg时，将导致PaCO2持续升高，需要用机械通气辅助呼吸。
呼吸机波形分析及临床应用
呼吸机波形分析及临 床应用
目录
• 呼吸机波形基础 • 常见呼吸机波形分析 • 呼吸机波形与临床应用 • 呼吸机波形分析的局限性 • 未来展望与研究方向
01
呼吸机波形基础
呼吸波形的形成与分类
呼吸波形是在呼吸机监测过程中，通过传感器将呼吸运动转 化为电信号，再经过处理形成的图形。根据呼吸运动的特点 ，波形可以分为压力型和流量型两类。
波形受多种因素影响
呼吸机波形受到多种因素的影响， 如患者病情、呼吸机设置、管道
泄漏等。
这些因素可能导致波形出现异常 或波动，干扰医生对病情的判断。
在分析波形时，医生需要综合考 虑各种因素，排除干扰因素对波
形的影响。
缺乏统一的解读标准
目前尚缺乏统一的呼吸机波形解 读标准，导致医生在解读波形时
缺乏依据。
流量波形分析
流量波形分析是呼吸机波形分析中的 重要环节，主要用来评估患者的通气 效果和呼吸机的性能。
流量波形分析包括峰值流量、平均流 量、流量波动等指标，这些指标可以 反映患者的通气需求和呼吸机的性能。
时间波形分析
时间波形分析是呼吸机波形分析中的重要环节，主要用来评估患者的通气效果和呼吸机的性能。
呼气峰压波形分析
01
呼气峰压是指呼吸机在呼气相产 生的最高压力，通常用来帮助患 者呼气。
02
呼气峰压波形分析包括峰值压力 、压力下降时间等指标，这些指 标可以反映患者的呼气状态和呼 吸机的性能。
平均压波形分析
平均压是指呼吸机在整个呼吸周期中产生的平均压力，通常用来评估患者的通气 效果和舒适度。
平均压波形分析包括平均压力、压力波动等指标，这些指标可以反映患者的通气 效果和呼吸机的性能。
02
常见呼吸机波形分析
目录
• 呼吸机波形基础 • 常见呼吸机波形分析 • 呼吸机波形与临床应用 • 呼吸机波形分析的局限性 • 未来展望与研究方向
01
呼吸机波形基础
呼吸波形的形成与分类
呼吸波形是在呼吸机监测过程中，通过传感器将呼吸运动转 化为电信号，再经过处理形成的图形。根据呼吸运动的特点 ，波形可以分为压力型和流量型两类。
波形受多种因素影响
呼吸机波形受到多种因素的影响， 如患者病情、呼吸机设置、管道
泄漏等。
这些因素可能导致波形出现异常 或波动，干扰医生对病情的判断。
在分析波形时，医生需要综合考 虑各种因素，排除干扰因素对波
形的影响。
缺乏统一的解读标准
目前尚缺乏统一的呼吸机波形解 读标准，导致医生在解读波形时
缺乏依据。
流量波形分析
流量波形分析是呼吸机波形分析中的 重要环节，主要用来评估患者的通气 效果和呼吸机的性能。
流量波形分析包括峰值流量、平均流 量、流量波动等指标，这些指标可以 反映患者的通气需求和呼吸机的性能。
时间波形分析
时间波形分析是呼吸机波形分析中的重要环节，主要用来评估患者的通气效果和呼吸机的性能。
呼气峰压波形分析
01
呼气峰压是指呼吸机在呼气相产 生的最高压力，通常用来帮助患 者呼气。
02
呼气峰压波形分析包括峰值压力 、压力下降时间等指标，这些指 标可以反映患者的呼气状态和呼 吸机的性能。
平均压波形分析
平均压是指呼吸机在整个呼吸周期中产生的平均压力，通常用来评估患者的通气 效果和舒适度。
平均压波形分析包括平均压力、压力波动等指标，这些指标可以反映患者的通气 效果和呼吸机的性能。
02
常见呼吸机波形分析
呼吸力学与波形分析
应用 Flow (L/min)
纤维化 呼吸力学是机械通气理论的基础
I: Inspiration 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 <- 20 cmH2O（绝对值），多不能成功撤机。 水肿 ALI和ARDS是常见的危重病，病死率高，常伴随多器官衰竭 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S
图.平台压力
评价整个呼吸时相
A
B
PAW
cmH2O
C D
TIME
图计算呼吸时间
图显示不同的呼吸时间状态。从A—B是吸气时间，从B— C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。
调节峰流速
A
B
PAW
cmH2O
TIME
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（B）压 力的迅速上升同样也说明预设流速过高。
双水平气道正压通气
气道压力释放通气
•1987年DOWN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
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。
PAW
cmH2O
A
TIME
• 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
纤维化 呼吸力学是机械通气理论的基础
I: Inspiration 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 <- 20 cmH2O（绝对值），多不能成功撤机。 水肿 ALI和ARDS是常见的危重病，病死率高，常伴随多器官衰竭 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S
图.平台压力
评价整个呼吸时相
A
B
PAW
cmH2O
C D
TIME
图计算呼吸时间
图显示不同的呼吸时间状态。从A—B是吸气时间，从B— C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。
调节峰流速
A
B
PAW
cmH2O
TIME
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（B）压 力的迅速上升同样也说明预设流速过高。
双水平气道正压通气
气道压力释放通气
•1987年DOWN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
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。
PAW
cmH2O
A
TIME
• 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
呼吸力学与呼吸机波形及其临床意义PPT课件
Inspiration
Expiration
11
22
33
44
SSeecc
55
66
. V-10
ACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMS
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FEB 11 1996
WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987
压力差
气流增加
现在您正浏览在第47页，共153页。
时间 容量变化
Pressure Flow Time Volume
Key-words
现在您正浏览在第48页，共153页。
术语: PIP & MAP
Pressure
Peak Inspiratory Pressure
A=A1+A2+…+An
A
Paw
cmH 20
Sec
1
2
3
4
5
6
-10
现在您正浏览在第60页，共153页。
FEB 11 1996
WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987
13:50
3300
P压res力su-r时e T间im曲e 线Curve
PPaaww
ccmmHH2200
Volume
Volume
气道阻力
dP = Raw x Flow
增加阻力:
dP = Rimp x Flow
现在您正浏览在第30页，共153页。
肺顺应性
dP = dV / CL
胸廓顺应性
dP = dV / Ccw
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RI=（PIP—Ppla）/吸气末流速 RE=（Ppla—PEEP）/最大呼气流速 气管插管阻力在总的呼吸阻力中占很大比例
与管腔内径关系最大 流速和气管插管长度
氦-氧混合气也可减低吸气阻力，减少呼吸功
2020/11/30
气道阻力
• 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患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S • 8号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S • 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S
Normal PPlat (Normal Compliance)
Time (sec)
气道阻力
“管道特征”
DP
R= D F
2020/11/30
压力差 = 流速 x 管道阻力
气道阻力
压力差 = 流速 x 阻力
dP = Q x R
8 L (visc.)
R= p r4
2020/11/30
气道阻力的计算公式和意义
气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作
2020/11/30
顺应性
Volume
C= D V
DP
DV
DP
Pressure
2020/11/30
静态和动态顺应性
Volume
静态顺应性曲线
TV
动态顺应性曲线
Pressure
2020/11/30
Plateau Pr.
Peak Pr.
静态顺应性与动态顺应性
• 顺应性—肺的“硬度”或弹性变性能力 • Static
• 肺受压
气胸 胸腔积液
• 动态肺充气
2020/11/30
Increased Airway Resistance
Normal
PIP
PPlat
PIP High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
2020/11/30
}
Normal
Increased PIP
Increased PTA (increased Airway Resistance)
Normal PPlat (Normal Compliance)
DECREASED COMPLIANCE
Normal
PIP
PPlat
Low Compliance
PIP PPlat
Paw (cm H2O)
2020/11/30
PIP
Normal
Increased PPlat (Decreased Compliance)
—No flow
• dynamic
—flow and resistance
2020/11/30
顺应性测定要求
• The gold standard for measuring compliance and resistance utilizes a volume breath delivered with a square wave flow and adequate plateau
压力差 (Pres)
Pplat
肺泡膨胀 (recoil) 压力差 (Pdis)
2020/11/30
PEEP
time
dP = R x Flow + dV / C st
床旁监测气道压力的意义
• 峰压力增高而平台压无改变 —气道阻力增高
• 峰压力与平台压同时增高 —提示肺顺应性减低
• 气道峰压降低（管路漏气、气囊漏气）
呼吸力学与波形分析
主要内容
• 临床重要的呼吸力学指标 • 机械通气波形及分析
2020/11/30
重要的呼吸力学指标
压力 峰压力 平台压力 平均气道压力 胸膜腔内压力
积 autoPEEP
2020/11/30
阻力 吸气阻力 呼气阻力 弹性阻力
容量 吸气潮气量 呼气潮气量 可压缩气量 呼气末肺容
重要的呼吸力学指标
2020/11/30
阻力增加的原因
气管内导管
流速
管径狭小
扭曲 牙齿咬合
气囊疝出 气管
气道
痰栓或异物 管道塌陷
管道远端开口嵌顿于隆突，气管侧壁或支
支气管痉挛 水肿 新生物 分泌物
2020/11/30
顺应性降低的原因
• 肺僵硬
水肿 实变 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
动态顺应性（Cd）反映气道的阻力（非 弹性阻力）和呼吸系统弹性（弹性阻力 ）特征，气道阻力可明显影响Cd的水平
顺应性的动态变化趋势更有意义
2020/11/30
区分肺顺应性和胸壁顺应性的意义
• CRS=（CL×CW）/（CL+CW） • 胸壁顺应性相对稳定时，CRS的动态变化
可代表肺的顺应性改变
• 评价PEEP对血流动力 学的影响
2020/11/30
Crs = Ccw = CL =
Vt / dPdist (aw) Vt / dPdist (pl) Vt / Pdist (aw - pl)
胸壁顺应性降低对跨肺压的影响
2020/11/30
通气波形与通气环
Ventilator Waveforms
VTE 500 cc 10 cmH20
500 15-5
= 50 ml/cmH20
VTE 500 cc
Peak Flow = 60 L/min
Plateau Pressure 15 cm
2020/11/30
PEEP 5 cm
肺顺应性监测的意义
静态顺应性（Cs）反映肺和胸壁的弹性 （弹性阻力）特征,排除了气道阻力成分
• 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）
• 流速 • 呼吸功 • P-V曲线 • P0.1 2020/11/30
压力组成
Pressure
PIP
流速阻抗Байду номын сангаас
• Scalars
– Volume versus time – Pressure versus time – Flow versus time
• Loops
– Flow-Volume – Pressure -Volume – Pressure- Flow
2020/11/30
压力-时间曲线在临床上 的应用
PLOT SETUP UNFREEZE
PCIRC 40
cmH2O 30 20
10 0
10
-20
0
2
INSP 80
60
. V
40 20
0
L
20
min
40
20206/101/30 EXP -80
4
6
8
10
12s
Compliance Calculations
Compliance =
Vte
Plateau - PEEP
与管腔内径关系最大 流速和气管插管长度
氦-氧混合气也可减低吸气阻力，减少呼吸功
2020/11/30
气道阻力
• 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患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S • 8号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S • 7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S
Normal PPlat (Normal Compliance)
Time (sec)
气道阻力
“管道特征”
DP
R= D F
2020/11/30
压力差 = 流速 x 管道阻力
气道阻力
压力差 = 流速 x 阻力
dP = Q x R
8 L (visc.)
R= p r4
2020/11/30
气道阻力的计算公式和意义
气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作
2020/11/30
顺应性
Volume
C= D V
DP
DV
DP
Pressure
2020/11/30
静态和动态顺应性
Volume
静态顺应性曲线
TV
动态顺应性曲线
Pressure
2020/11/30
Plateau Pr.
Peak Pr.
静态顺应性与动态顺应性
• 顺应性—肺的“硬度”或弹性变性能力 • Static
• 肺受压
气胸 胸腔积液
• 动态肺充气
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Increased Airway Resistance
Normal
PIP
PPlat
PIP High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
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}
Normal
Increased PIP
Increased PTA (increased Airway Resistance)
Normal PPlat (Normal Compliance)
DECREASED COMPLIANCE
Normal
PIP
PPlat
Low Compliance
PIP PPlat
Paw (cm H2O)
2020/11/30
PIP
Normal
Increased PPlat (Decreased Compliance)
—No flow
• dynamic
—flow and resistance
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顺应性测定要求
• The gold standard for measuring compliance and resistance utilizes a volume breath delivered with a square wave flow and adequate plateau
压力差 (Pres)
Pplat
肺泡膨胀 (recoil) 压力差 (Pdis)
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PEEP
time
dP = R x Flow + dV / C st
床旁监测气道压力的意义
• 峰压力增高而平台压无改变 —气道阻力增高
• 峰压力与平台压同时增高 —提示肺顺应性减低
• 气道峰压降低（管路漏气、气囊漏气）
呼吸力学与波形分析
主要内容
• 临床重要的呼吸力学指标 • 机械通气波形及分析
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重要的呼吸力学指标
压力 峰压力 平台压力 平均气道压力 胸膜腔内压力
积 autoPEEP
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阻力 吸气阻力 呼气阻力 弹性阻力
容量 吸气潮气量 呼气潮气量 可压缩气量 呼气末肺容
重要的呼吸力学指标
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阻力增加的原因
气管内导管
流速
管径狭小
扭曲 牙齿咬合
气囊疝出 气管
气道
痰栓或异物 管道塌陷
管道远端开口嵌顿于隆突，气管侧壁或支
支气管痉挛 水肿 新生物 分泌物
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顺应性降低的原因
• 肺僵硬
水肿 实变 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
动态顺应性（Cd）反映气道的阻力（非 弹性阻力）和呼吸系统弹性（弹性阻力 ）特征，气道阻力可明显影响Cd的水平
顺应性的动态变化趋势更有意义
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区分肺顺应性和胸壁顺应性的意义
• CRS=（CL×CW）/（CL+CW） • 胸壁顺应性相对稳定时，CRS的动态变化
可代表肺的顺应性改变
• 评价PEEP对血流动力 学的影响
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Crs = Ccw = CL =
Vt / dPdist (aw) Vt / dPdist (pl) Vt / Pdist (aw - pl)
胸壁顺应性降低对跨肺压的影响
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通气波形与通气环
Ventilator Waveforms
VTE 500 cc 10 cmH20
500 15-5
= 50 ml/cmH20
VTE 500 cc
Peak Flow = 60 L/min
Plateau Pressure 15 cm
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PEEP 5 cm
肺顺应性监测的意义
静态顺应性（Cs）反映肺和胸壁的弹性 （弹性阻力）特征,排除了气道阻力成分
• 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）
• 流速 • 呼吸功 • P-V曲线 • P0.1 2020/11/30
压力组成
Pressure
PIP
流速阻抗Байду номын сангаас
• Scalars
– Volume versus time – Pressure versus time – Flow versus time
• Loops
– Flow-Volume – Pressure -Volume – Pressure- Flow
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压力-时间曲线在临床上 的应用
PLOT SETUP UNFREEZE
PCIRC 40
cmH2O 30 20
10 0
10
-20
0
2
INSP 80
60
. V
40 20
0
L
20
min
40
20206/101/30 EXP -80
4
6
8
10
12s
Compliance Calculations
Compliance =
Vte
Plateau - PEEP