2016呼吸力学与波形分析

Higher PEFR
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 TIME TIME
LPM
· V
A
B
TIME
吸气相 呼气相
图.调节吸气时间
评价峰流速Inadequate Inspiratory Flow
Active Inspiration or Asynchrony
持续气道正压----CPAP
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。
Volume (ml)
“Scooped out” pattern
Normal Abnormal
Decreased PEFR
Expiration
反映AirLeak
Inspiration
Flow (L/min)
Volume (ml) Air Leak in mL
Normal Abnormal
Expiration
•
– – –
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）
阻力增加的原因
气管内导管
流速 管径狭小
气管 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 分泌物过多
粘膜水肿
痉挛
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 纤维化 肺不张
• 胸壁僵硬
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1-3cmH2O/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 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
A
P
AW
cmH2O
TIME
图.平台压力
评价整个呼吸时相
A B C
D
P
AW
cmH2O
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
P
AW
cmH2O
TIME
图.调节峰流速
a.气道半径（r）的影响
R∝1/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。
气道阻力（R）
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
Pressure PIP 流速阻抗 压力差 (Pres)
Pplat
Peak
Plateau
TIME
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静态气道压力监测
PRESSURE
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
Peak
Plateau
TIME
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动态气道压力监测
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，容量为零
A
Pressure (cm H2O)
P-V 环和 WOB
V
顺应性正常阻力增加
顺应性降低阻力正常
P V
顺应性和阻力正常
V
P
P
反映气道阻力Increased Raw
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。
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
SQUARE
DECELERATING
ACCELERATING
SINE
Air Trapping
Inspiration
Flow (L/min)
肺泡膨胀 (recoil) 压力差 (Pdis) time
PEEP
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反映气道阻力及顺应性
Increased Airway Resistance
Normal
PIP PIP
High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
PPlat
}
Normal
Increased PIP Increased PTA (increased Airway Resistance) Normal PPlat (Normal Compliance)
反映Air Trapping
Inspiration
Flow (L/min)
Does not return to baseline
Volume (ml)
Normal Abnormal
Expiration
反映气道阻力 Increased Airway Resistance
Inspiration
Flow (L/min)
Patient’s effort
Normal Abnormal
Flow
(L/min)
Time (sec)
压力支持时通气调节呼气触发灵敏度
吸气峰流量
45%
25% 15%
Tinsp
• 容量时间曲线在临床上 的应用
Volume vs Time
Inspiratory Tidal Volume
Volume (ml)
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PIP与Pplat的影响因素
• PIP= Flow×Resistance +Volume/compliance+PEEP - 克服气道阻力、弹性阻力和 PEEP • Pplat=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
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 峰压力:9-16 cmH20 吸气阻力 平台压力 :5-13 cmH20 呼气阻力 平均气道压力（7） 弹性阻力 胸膜腔内压力-3-5-10 autoPEEP 容量 吸气潮气量 呼气潮气量 可压缩气量 呼气末肺容积
• 压力容量环在临床上的 应用
判定通气方式
Vol (ml)
E
E
I
Controlled Assisted
I
I
E
Paw (cm H2O)
Spontaneous
I: Inspiration E: Expiration
反映Work of Breathing
Volume (ml)
B A: Resistive Work B: Elastic Work
胸壁顺应性降低对跨肺压的影响
撤机评估参数---最大吸气负压（NIF)
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。

15 -10 -20 -30 -40 -50
5
10
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。
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
wenku.baidu.com
• 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。
• • • •
流速：40-100L/m P-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

平均气道压（MAP） 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：
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压力
峰压Ppeak 平台压Pplat
无暂停平台 MAP
0 流速 0
PEEP压力
时间
时间
呼气末期
呼吸周期各压力测 量点作平均
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5070L/cmH2O；动态：50-80L/cmH2O
Normal Patient
Time (sec)
}
Air Trapping Auto-PEEP
Expiration
auto PEEP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 After
Flow (L/min)
Time (sec)
PEFR
Long TE
Shorter TE
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Pplat的影响因素
胸肺顺应性
PEEP 潮气量
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PIP的影响因素
⑴胸肺顺应性 ⑵PEEP ⑶潮气量
⑷气道阻力
⑸吸气流量
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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)/ 气道阻力的单位是以cmH2O/L/s表示。 影响气道阻力的因素：
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泄漏量
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
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平台
P
AW
cmH2O
TIME
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。
同步间歇指令通气----SIMV
Pressure versus Time
Paw (cm H2O) Peak Inspiratory Pressure PIP
Inspiration Expiration } TI
PEEP
TE
Time (sec)
静态气道压力监测
PRESSURE
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
不同胸肺顺应性时PEEP对血流动力 学的影响
• Compensation of the PCWP for PEEP:
– Compliant lungs corrected PCWP = PCWP ½ PEEP (mm Hg) – Noncompliant lungs corrected PCWP = PCWP - 1/4 PEEP (mm Hg) – PEEP (cm H2O) /1.36 = PEEP (mm Hg)
Inspiration Expiration
TI
Time (sec)
评价气体泄漏 Air Leak
Volume (ml)
Air Leak
Time (sec)
• 流速容量环在临床上的 应用
Flow-Volume Loop
Inspiration PIFR FRC VT
Volume (ml)
PEFR Expiration