呼吸机波形分析基础

我们都知道机械通气时有四个最基本的变量：容量、压力、流量、时间。这四个变量是机械通气的核心。所谓的波形其实就是反映这四个变量之间关系的曲线，包括容量、压力、流量这三个变量的时间曲线以及压力-容量、流量-容量和压力-流量等三个环。其中以压力-时间曲线、流量-时间曲线和压力-容量环最为常用，在基础讲座中我们将着重讲解。

这是几种最常见的流量时间曲线。（本图引自PB840呼吸机的波形说明，绿色表示强制通气的吸气过程，红色表示自主呼吸的吸气过程，黄色表示呼气过程）

横轴代表时间，单位是秒s；纵轴代表流量，单位是升/分L/min。曲线上任意一点的流量都是由流量传感器测得的。呼吸机送气时，气流通过吸气端流量传感器，此时流量曲线位于横轴上方。呼吸机送气停止，如果此时有平台时间，则流量时间曲线的这一段与横轴重合。开始呼气时，送气阀关闭，呼气阀打开，气流通过呼气端流量传感器，此时流量曲线位于横轴下方。呼吸机送气的容量就等于吸气曲线下的面积。

我们先来看一下上图的左半部分。

左边三个图都是强制通气时的流量曲线。

第一个就是最经典，以前也最常用的方波square（矩形波）。方波是定容通气时可选择的流量波形之一。我们知道，定容通气时需要设置的参数有潮气量、呼吸频率、峰流量（或吸气时间或吸呼比）、流量波形、平台时间、氧浓度、PEEP等等。方波的特点就是呼吸机在整个吸气时间内所输送的流量均是恒定的，吸气开始后很快就达到峰值，并保持恒定直到吸气结束才降为0，故形态呈方形（临床实际的情况是由于流量从0上升到最大值多多少少会需要一点时间，因此流量曲线就象是个梯形）。

第二个是递减波（线性）。线性递减波也是定容通气时可选择的流量波形之一。其特点是呼吸机输送的流量在吸气时间刚开始时立即达到峰值，然后呈线性递减至0（吸气结束）。

方波和线性递减波都是定容通气时的流量曲线，在其他所有参数都相同的情况下，方波的吸气时间短（如果设定了吸气时间，则峰流量较小），但气道峰压高；而线性递减波的吸气时间稍长（如果设定了吸气时间，则峰流量较大），气道峰压较低。在吸气时间相同的情况下，尽管方波峰流量较小而线性递减波的峰流量较大，但气道峰压却还是递减波低。

第三个是指数递减波。这是定压通气时的流量波形。我们知道，定压通气时流量波形都是指数递减。其特点是呼吸机输送的流量在吸气时间刚开始时立即达到峰值，然后呈指数递减至0（吸气结束）。

在PB840呼吸机上，由于波形有颜色的区别，因此更容易判断通气方式：只要是绿色的，就一定是强制通气的吸气过程，方波和线性递减波是定容强制通气，指数递减波是定压强制通气。当然，无论有没有颜色，方波一定是定容强制通气，这一点是毋庸置疑的。

右边两个图都是自主呼吸方式的流量曲线。

第一个是正弦波，呼吸机送气时流量较缓和地达到峰值，继而较缓和地降至0（比方波稍缓慢而比递减波稍快）。正弦波是典型的自主呼吸（CPAP）的波形。PB7200呼吸机上可以在定容强制通气时选择此波形，在PB840上已不使用这种波形，目前其他常用的呼吸机上也已不再使用。

第二个是指数递减波，是压力支持的流量曲线。我们从图中可以看出，压力支持作为一种自主呼吸方式，其流量曲线与压力强制通气很相似。所不同的就是压力支持的流量曲线在吸气末并未下降回0，而定压强制通气的流量曲线往往会回0。这是由于强制通气和自主呼吸从吸气向呼气切换的方式不同造成的。强制通气的切换方式就是时间，而自主呼吸的切换方式则首选流量。