呼吸力学监测
呼吸力学监测
气流速度 气流形式 管径大小 流速，容积依赖性
流速（L / s）
R气道＝8η l/(π r4)
测定R气道，C的临床意义
气道阻力增加 与人工气道有关 管腔狭小，扭曲，痰 痂形成 与气道有关 气道痉挛。分泌物增 加 弹性阻力增加（顺应性降低） 肺水肿，实变，纤维化， 肺不张 气胸，胸腔积液 脊柱侧弯或其他胸壁畸 形 肥胖，腹胀 动态肺充气
呼吸力学
ICU 郭小燕
呼吸系统的力学
呼吸
肺通气：吸气，呼气
动力，阻力
吸气肌--膈肌，肋间外肌
通气原理
正常呼吸时的力学
吸气相
动力 吸气肌收缩 阻力 弹性回缩力（R弹） 气体与气体、气体与气道摩擦（R气道）
惯性阻力和组织的粘滞阻力（可忽略不计）
正常呼吸时的力学
Fpeak
t
呼气相
吸气相
气道峰压，平台压意义
R气道，C（顺应性）计算
Pplat , PEEP测量
吸气末阻断举例ຫໍສະໝຸດ 举例：计算R气道 和 C ？
举例：R气道计算
举例：肺顺应性
对功的监测（1）
容量
W吸气=P· △V
R气道↑
容量
容量
压力
正常 压力
C↓ 压力
机械通气时的呼吸力学监测
监测阻力
监测动力 监测功
呼吸机工作原理：运动方程
对阻力的监测
P
气道峰压 气道平台压 用以克服 气道阻力（P1） 用以克服 弹性阻力（P2）
C= 1 R弹= C=
肺容积变化（ V） 跨肺压变化（ P）
P2 Vt
PEE P
t F
平台压可以更好 地反映肺泡内压 R气道= P1
ICU机械通气、呼吸力学监测
ICU机械通气、呼吸力学监测【设备要求】1呼吸机：现场急救、转运途中及急诊抢救选用便携式呼吸机。
临床应用宜选用功能较齐全、性能良好的呼吸机。
通气时间超过24h者，应配湿化器。
2.简易呼吸球囊：每间ICU病房应备1〜2个。
3.气道护理盘：粗细适宜的吸痰管数根，纱布数块，气道湿化用无菌生理盐水1瓶，注射器2个（分别用于注射湿化水和气管内导管气囊充气、放气），无菌镶2个和盛有冷开水的治疗杯2套（分别用于气道内吸引和口腔内吸引）。
4.人工气道（气管插管或气管切开套管）。
5.吸引器。
【监测方法及意义】1机械通气监测及意义（1）人工气道的监测1）口腔卫生情况，防止误吸及吸入性肺炎。
2）导管的固定牢固，防止脱落。
3）气管切开创面清洁，防止感染。
4）气囊的充足情况，防止通气不足。
（2）气道湿化监测1）呼吸机加温湿化，防止气道干燥。
2)雾化吸入，湿化痰液，促进排痰。
(3)分泌物吸引监测1)吸引部位如口腔、鼻咽腔、气道情况，利于病情判断。
2)吸引方法的合理性，防止继发性损害。
(4)呼吸机管路监测1)压缩泵空气过滤网。
2)连接管道：24~36h更换清洁、消毒，84消毒液浸泡30min,清水洗冲。
3)加温湿化器：塑料部分清洗消毒同管道。
有与管路连接的金属部分可用碘尔康棉球擦拭后清水冲洗，晾干备用。
2.呼吸力学监测及意义(1)气道阻力监测：由于正常气道阻力大部分来自于大气道，而吸入80%氨和20%氧的氮氧混合气可降低气道阻力，临床上可用于上呼吸道阻塞患者。
(2)胸和肺顺应性监测：顺应性与压力和容量之间的关系可以用公式表示：顺应性(C)=容量改变(△▽)/压力改变(4P)°肺、胸廓顺应性也可按以下公式表示：肺顺应性(C1)二肺容量改变(AV)/经肺压，胸廓顺应性(CT)二肺容量改变(△,，)/经胸壁压。
又可分为静态顺应性和动态顺应性两种。
静态顺应性系指在呼吸周期中，气流暂时阻断测得的顺应性；动态顺应性指在呼吸周期中，气流未阻断时测得的肺顺应性。
呼吸力学的监测
汇报人：可编辑
2024-01-11
CONTENTS 目录
• 呼吸力学概述 • 呼吸力学监测的方法 • 呼吸力学监测的应用 • 呼吸力学监测的挑战与解决方案 • 未来展望
CHAPTER 01
呼吸力学概述
呼吸力学的定义
呼吸力学是一门研究呼吸过程中气体 流动和呼吸系统力学特性的科学。它 涉及到呼吸系统的气体交换、气流动 力学、呼吸肌肉力学等多个方面。
通过持续监测呼吸力学参数，可以评 估治疗措施的疗效，及时调整治疗方 案。
指导治疗
根据呼吸衰竭的类型和严重程度，呼 吸力学监测可以指导治疗措施的选择 ，如机械通气、药物治疗等。
机械通气的调节
设定通气模式
根据患者的病情和呼吸力学监测 结果，选择合适的通气模式，如
控制通气、辅助通气等。
调整参数
根据患者的生理需求和呼吸力学监 测结果，调整机械通气的参数，如 潮气量、呼吸频率、吸氧浓度等。
对呼吸力学监测数据进行动态监测和趋势分析，以便及时发现异 常变化并采取相应措施。
监测过程中的患者舒适度
设备舒适度
选择舒适度高、易于使用的呼吸力学监测设备，减少对患者造成的 不适感。
操作简便性
简化呼吸力学监测设备的操作步骤，方便医护人员快速、准确地完 成监测过程。
患者教育
对患者进行教育，告知他们如何配合呼吸力学监测，减少因操作不当 导致的不适感。
预防并发症
通过呼吸力学监测，可以及时发现 机械通气相关的并发症，如过度通 气、通气不足、气压伤等，采取相 应措施进行预防和治疗。
呼吸肌疲劳的评估
评估呼吸肌疲劳程度
通过监测呼吸力学参数，可以评估呼吸肌疲劳的程度，如肌肉收 缩力下降、肌肉疲劳等。
呼吸力学监测
顺应性的基本概念
• 在呼吸生理中表达肺的弹性 (E) 和压力 (P)、 体积 (V) 的关系时，则肺的弹性可用下列方程 式来表示： • E=ΔP／ΔV
• 呼吸器官的弹性阻力在呼吸功能测定中以顺应 性 (C) 表示，顺应性为弹性阻力的倒数，二者 的关系是： • C=1／E
顺应性的基本概念
• 顺应性通常以单位压力改变所产生的体 积改变来表示： • 肺顺应性 (CL)= 潮气量 (L)／压力 差kPa(cmH2O)
胸膜腔内压(Ppl)
• 胸膜腔内压直接受呼吸肌活动的影响， • 正常时功能残气位的胸膜腔内压为 0．49kPa 肋(5cmH20)，吸气时负压增加，呼气时减少。 • 胸膜腔负压作用于胸腔内大静脉，有利于静脉 血液回流。
• 因重力的作用，直立位时胸膜腔负压从肺尖部 到肺底部逐渐减少。
肺泡内压(PA)
50
ΔP
25 RV 10 0.98 20 1.96 30 2.94
FRC
40 3.92 cmH2O kPa
经肺压
肺顺应性与肺容积关系
顺应性的影响因素
• (1)生理因素： • ①肺容积：肺顺应性与肺容积相关。 • ②性别：肺顺应性的测定显示男性比女性 高40％，但男性的肺总量、功能残气量等也较 女性高30％—40％。因此，实质上不同性别之 间肺组织的弹性无内在的差异。 • ③年龄：自儿童至成人期，肺顺应性逐渐 增加，这与肺弹性纤维网的增加有关；另外， 胸廓与肺脏生长不平行，胸廓增长较肺脏快， 因此对肺组织的牵拉作用也增加。 •
经胸壁压(Pw)
• 相当于胸膜腔内压与胸廓外大气压之差 (Ppl—Pbs)，
• 是扩张或压缩胸壁的压力，
• 其大小决定于胸壁的顺应性。
经气道压
呼吸力学监测
呼吸力学监测1.呼吸系统的作用是什么？呼吸系统涉及到肺通气和肺换气，影响机体氧和二氧化碳水平，是摄取氧、代谢产物排出、酸碱调节的重要器官。
2.呼吸力学监测的指标有哪些？呼吸力学监测包括压力、容量、流量、顺应性、阻力和呼吸做功等。
3.机械通气的主要阻力由什么构成？机械通气的主要阻力有气道阻力和弹性阻力。
气道阻力（RAW）指的是气流通过气道遇到的阻力，其和气道峰压（Ppk）、气道平台压相（Pplat）、吸气流速相关（L/s）相关，公式为：（Ppk-Pplat）/流速。
弹性阻力包括肺与胸壁，其和顺应性成反比。
顺应性（Compliance，C）指的是单位压力下改变的容量。
4.呼吸机有哪些参数？呼吸机设定参数有：潮气量、呼吸频率、吸气流速、气道阻力、呼吸系统顺应性、通气模式、平台压、气道峰压、呼气末压力等指标，参数之间具有相关性，一个参数改变可能会影响其他参数。
举例如下如下（注意单位换算）：5.气道阻力如何计算？气道阻力可通过气道峰压和平台压来计算，也即是两者的差值，这部分压力差值主要用来克服气道阻力。
Raw=（Ppk-Pplat）/气流流速。
计算时候，需要进行相关单位换算。
呼吸机上压力单位为cmH20，而流速单位为L/min，需要换算为L/s。
平静呼吸气道阻力可为1-3cmH20/（L.s），气管插管会增加气道阻力，达到5-10cmH20/（L.s）。
6.顺应性如何计算？顺应性包括静态顺应性和动态顺应性。
静态顺应性指的是单纯克服弹性阻力，其和平台压、呼气末正压之间的差值相关，因此可用两者的差值计算顺应性（Crs）。
Crs=VT/(Pplat-PEEP)。
当呼吸系统顺应性降低的时候，Pplat会增加，Pplat与PEEP的差值增大。
自主呼吸患者顺应性参考范围：50-170ml/cmH2O，插管患者的顺应性参考范围为：男性40-50ml/cmH2O，女性35-45ml/cmH2O。
动态顺应性为气流流动时候的顺应性，和峰压、呼气末正压之间的差值相关，公式为：Crs=VT/（Ppk-PEEP），参考范围40-80ml/cmH2O。
呼吸力学与呼吸功能监测
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6
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7
2、肺泡压：
指肺泡内的压力。吸气时胸内负压增加， 超过肺组织的弹力，使肺泡压成为负压， 空气进入肺泡；呼气时胸内压逐渐减少， 当低于肺组织弹力时，肺泡压转为正压， 高于大气压，肺内气体排出体外。
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40
2、平台压
指吸气末屏气时的气道压力，用于克 服肺和胸廓的弹性阻力，可代表肺泡 压。
正常值0.49～1.27kpa(5～ 13cmH2O)
维持一定的吸气末正压，有利肺泡内 氧向肺毛细血管内弥散。但吸气末正 压过高，将增加肺内血液循环负荷， 增加发生气胸的危险。
机械通气时，平台压高于30-
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二、机械通气时呼吸力学 监测
目前一些监测功能较强的呼吸机， 能及时反映许多重要呼吸力学参 数的变化，不仅可以帮助医生随 时了解呼吸功能的变化，而且可 以指导机械通气，避免通气引起 的肺损伤。
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（一）、肺容量的监 测
1．潮气量（tidal volume，VT） 2．补吸气量（inspiratory reserve volume，
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（四）、时间常数
时间常数是气体在肺泡内充盈与排空的时间，为 呼吸阻力与顺应性的乘积，正常值为0.4s。
在一个时间常数内，肺泡可充气至最大容积的 63%，2倍时间常数可充盈至95%，3倍可充盈 至100%。
时间常数反映了肺泡充满和排空气体所需要的时 间，是重要的肺力学参数。
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2
呼吸力学的内容包括呼吸压 力、呼吸阻力、顺应性和时 间常数，以下简单介绍呼吸 系统的力学特征。
呼吸力学的监测
2021/10/10
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压力-容积曲线(P-V曲线)
反映顺应性
①完全抑止自主呼吸，选 择方波
②以FRC为基点，肺泡压 力变化为横坐标，肺容 量变化为纵坐标的关系 曲线，二个平段，二个 拐点
③确定低位拐点(LIP)和高 位拐点(UIP)
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◆ LIP反映陷闭肺泡扩张，是选择PEEP的 参考，一般为8-12 cmH2O ，在LIP以下， 肺循环阻力显著增加，一旦达到LIP后肺
究可以用上述三个参数来描述，因为流量参数中包
含了时间的概念，所以描述呼吸机送气、气体在呼
吸管路中的运动、病人气道和肺组织对送入气体的
反应涉及上述四个参数既压力（P）、容量（V）、
流量（F）和时间（t）。
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正压通气
压力差
气流增加
时间
容量变化
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肺泡内压力变化
Pressure
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气道阻力
新生儿 婴儿 儿童 成人
30 - 50 mmHg/L/sec 20 - 30 mmHg/L/sec
20 mmHg/L/sec 2 - 4 mmHg/L/sec
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气道阻力
导致气道阻力增加的原因 分泌物过多 — 分泌物潴留 粘膜水肿(哮喘, 气管炎, 肺水肿) 肺气肿(气道压迫) 异物 肿瘤所致狭窄
Pplat – PEEP
V
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t
Vt
t
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气道阻力
• R = P / flow
Pin
Pout
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呼吸力学监测及临床意义
呼吸力学监测及临床应用一、呼吸力学的临床意义：1、指导机械通气参数设置2、评估机械通气的安全性3、评估临床治疗的有效性4、指导呼吸机撤离5、探索新的机械通气模式二、监测波形及环的意义：1、从静态的，有限的数字监测变为动态的，实时的智能的波环监测，分析所设置的通气模式参数是否合理，为进一步调整相关参数提供客观依据2、动态了解病人肺功能的状态，观察患者自主呼吸做功的程度通过对波形的冻结，测量，存储，趋势，回顾，打印，等现代技术，手段对相关参数进行定量分析。
3、评价某些药物的治疗效果三、呼吸波形与环的用途1、评估设定的通气模式是否合理2、评估呼吸机与病人在通气吸气过程中做工情况，评估触发做功3、观察人机对抗情况4、了解气道阻塞情况5、了解呼吸回路有无漏气6、观察肺顺应性变化，评估通气的效果7、评估支气管扩张剂的疗效8、呼气流速不回零9、设置合理的PEEP10、防止过度通气呼气末肺充气状态：PEEPi的影响因素：1、气道阻力增加2、呼吸系统弹性下降3、气道动态塌陷4、通气量过大5、呼气时间不足6、呼气肌的作用PEEPi的临床意义：1、增加肺损伤的危险性2、对循环系统产生不良影响3、增加呼吸功，导致呼吸肌疲劳平台压的影响因素：平台压（Pplat) 的影响因素Pplat=Volume/Compliance+PEEP顺应性PEEP潮气量平台压的临床意义：可代表肺泡压的大小口与肺损伤的关系密切口限制平台压不超过30-35 cmH2 0气道峰压（PIP) 的影响因素：PIP=Flow X Resistance＋Volume/compliance+PEEP顺应性潮气量PEEP气道和气管内导管阻力吸气流速气道峰压的临床意义：气道峰压是设置压力报警限的根据实际气道峰压之上5-10cmH, 0以不高于45cmH20为宜。
(医学课件)呼吸力学测定
详细描述
潮气量与呼吸频率共同决定了肺通气量，是判断肺功能的基本指标之一。潮气量的大小受到多种因素的影响，如 年龄、性别、身高、体重等。一般来说，成年人的潮气量为500-600毫升，儿童和老年人的潮气量会相对较小。
肺活量
总结词
肺活量是指尽力吸气后缓慢而又完全呼 出的最大气量，是呼吸力学测定中的基 本参数之一。
VS
详细描述
肺活量是反映肺部健康状况的重要指标之 一，可以反映肺部通气功能和胸廓的完整 性。正常成年人的肺活量为3000-4000毫 升，肺活量的大小受到多种因素的影响， 如年龄、性别、身高、体重等。
最大呼气量
总结词
最大呼气量是指尽力呼气时所能呼出的最大 气体量，是呼吸力学测定中的重要参数之一 。
05
呼吸力学测定的优势与局限性
优势
定量评估呼吸功能
呼吸力学测定可以提供关于呼吸功能的 定量数据，有助于准确评估患者的呼吸
状态。
监测病情变化
呼吸力学测定可以动态监测患者病情 的变化，有助于及时发现并处理潜在
的问题。
指导治疗
通过呼吸力学测定，医生可以了解患 者的呼吸力学特征，从而制定更为精 准的治疗方案。
疗效评估
治疗一段时间后，再次进行呼吸力学测定可以评估治疗效果，判断治疗 是否有效。
监测机械通气患者的呼吸功能
机械通气
对于一些严重肺部疾病或呼吸衰竭的患者，可能需要 使用机械通气来辅助呼吸。通过呼吸力学测定可以监 测患者的呼吸功能，判断机械通气是否有效。
调整机械通气参数
根据呼吸力学测定结果，可以调整机械通气的参数， 如潮气量、呼吸频率、吸氧浓度等，以更好地满足患 者的需求。
(医学课件)呼吸力学测定
THANKS
谢谢您的观看
05
呼吸力学测定的未来展望
呼吸力学测定的研究热点和发展趋势
新型传感器与检测技术
随着科技的不断发展，新型传感器和检测技术将不断应用于呼吸力学测定领 域。例如，纳米技术和生物传感器等高灵敏度、低成本、易于携带的技术将 逐渐受到关注。
呼吸康复与训练
未来，呼吸力学测定不仅需要监测患者的呼吸状态，还将需要为患者提供个 性化的呼吸康复和训练方案。这需要对呼吸生理和病理机制有更深入的理解 ，并开发出针对性的评估和治疗方案。
呼吸力学测定的学科交叉与融合
生物医学工程
呼吸力学测定与生物医学工程紧密相关。 该领域的技术发展将为呼吸力学测定提供 新的工具和方法。例如，生物材料、纳米 技术、人工智能等领域的最新研究成果将 为呼吸力学测定提供新的思路和解决方案 。
VS
生理学和医学
呼吸力学测定需要深入理解和应用生理学 和医学的基本原理和方法。同时，这些原 理和方法也将为呼吸力学测定提供理论支 持和技术指导。例如，生理学中的气体交 换原理、医学中的影像学检查技术等将对 呼吸力学测定产生重要影响。
热敏式传感器法
热敏式传感器法是一种常用的呼吸力学测定技术，其原理是利用热敏传感器测量气体的温度变化，从而推算出气体流量。 该方法具有测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点。
声波法
声波法是一种新型的呼吸力学测定技术，其原理是利用声波在气体中传播的特性，测量声波传播时间和气体流量之间的关 系，从而推算出气体流量。该方法具有测量精度高、稳定性好、操作简单等优点。
经验和技能。
操作安全性
呼吸力学测定过程中，需要保 证操作的安全性，避免因操作 不当导致的意外事故或危险情
况。
操作便捷性
呼吸力学的监测课件
该技术可以实时监测呼吸频率、 潮气量、气道阻力等指标，有助 于评估患者的呼吸功能和通气状
态。
阻抗呼吸监测特别适用于重症监 护病房、呼吸科病房等需要密切
监测患者呼吸状态的场所。
呼出气CO2监测
呼出气CO2监测是通过测量呼 出气体中CO2的浓度来评估呼 吸力学参数的一种方法。
该技术可以实时监测CO2排出 量、CO2分压等指标，有助于 评估患者的通气功能和CO2代 谢状态。
目 录
• 呼吸力学基础 • 呼吸力学监测技术 • 呼吸力学监测的临床应用 • 呼吸力学监测的局限性与发展方向 • 呼吸力学监测的护理与注意事项
contents
01
呼吸系统的组成与功能
呼吸力学的基本概念
呼吸力学在临床中的应用
。
02
阻抗呼吸监测
阻抗呼吸监测是一种无创、无痛、 无辐射的呼吸监测技术，通过测 量胸部阻抗变化来评估呼吸力学 参数。
设备成本高昂
呼吸力学监测设备通常比较昂贵， 使得其在临床应用中受到限制。
设备体积庞大
一些呼吸力学监测设备体积较大， 不便于移动和使用，限制了其应 用范围。
设备操作复杂
一些呼吸力学监测设备的操作较 为复杂，需要专业人员进行操作
和维护。
监测技术的不准确性
信号干扰
测量误差
算法局限性
未来研究方向与技术发展
呼出气CO2监测常用于麻醉手 术、呼吸衰竭等需要密切监测 患者通气状态的场合。
脉搏血氧饱和度监测
脉搏血氧饱和度监测是一种无创、无痛、无辐射的血液氧合监测技术，通过测量指 尖或耳垂部位的脉搏血氧饱和度来评估患者的氧合状态。
该技术可以实时监测血氧饱和度、脉率等指标，有助于评估患者的通气功能和氧合 状态。
呼吸力学测定
在其他领域的应用
呼吸力学测定在医学领域的应用如呼吸衰竭、慢性阻塞性肺疾病等疾病的诊断和治疗。
呼吸力学测定在运动科学领域的应用如运动员呼吸训练、运动强度监测等。
呼吸力学测定在航空航天领域的应用如飞行器座舱压力调节、飞行员呼吸训练等。
呼吸力学测定在环境科学领域的应用如环境空气质量监测、工业废气排放检测等。
呼吸力学测定是评估呼吸系统功能的重要手段
测定目的和意义
了解呼吸系统的功能和机制
评估呼吸系统的健康状况
诊断呼吸系统疾病
监测呼吸系统治疗的效果
测定方法简介
呼吸力学测定方法：通过测量呼吸气体流量、压力和阻力的变化评估呼吸系统的功能状态。
测定仪器：包括呼吸气体分析仪、呼吸机、阻抗仪等。
测定原理：基于流体力学原理通过测量呼吸气体流量和压力的变化推算呼吸系统的力学特性。
数据分析：根据呼吸力学测定数据分析呼吸力学参数如呼吸阻力、肺顺应性等。
结果解读：结合呼吸力学理论知识解读测定结果为临床诊断和治疗提供依据。
报告撰写：将测定结果和分析写成报告便于医生参考和使用。
05
呼吸力学测定应用
在临床医学中的应用
呼吸力学测定用于评估呼吸系统疾病患者的呼吸功能
呼吸力学测定可用于指导机械通气治疗优化呼吸机参数
测定步骤：包括设置仪器、记录呼吸气体流量和压力等参数、分析数据并得出结论。
03
呼吸力学测定原理
呼吸力学基本原理
添加标题
添加标题
添加标题
呼吸力学测定原理：通过测量呼吸气体流量、压力和阻力的变化推导出呼吸力学参数以评估呼吸功能和通气效率。
呼吸力学测定方法：包括静态呼吸力学测定和动态呼吸力学测定前者主要测量呼吸阻力和顺应性后者则评估呼吸功和呼吸肌肉效率。
(医学课件)呼吸力学测定
学参数，同时还能记录和存储数据。
超声呼吸计
03
利用超声波技术测定呼吸运动和呼吸力学参数，具有无创、无
辐射等特点，但测量精度和稳定性相对较低。
呼吸力学测定仪器的组成和使用方法
机械呼吸计
由流量传感器、压力传感器、容积传感器等组成，使用时将传感器与受试者连接，通过调 节呼吸环路和参数设置进行测定。
电子呼吸计
由传感器、计算机和打印机等组成，使用时将传感器放置在受试者胸部或口鼻处，通过软 件设置参数并进行测定。
超声呼吸计
由超声波探头、信号处理系统和显示终端等组成，使用时将探头放置在受试者胸部或口鼻 处，通过软件设置参数并进行测定。
呼吸力学测定仪器的维护和保养
01
机械呼吸计
定期检查流量传感器、压力传感器和容积传感器的灵敏度和精度，保
机械通气应用
如机械通气模式选择、参数设置和 效果评估等。
呼吸肌肉锻炼
如呼吸肌功能锻炼、呼吸操和神经 电刺激等。
03
呼吸力学测定仪器及使用
呼吸力学测定仪器的种类和特点
机械呼吸计
01
用于测量气体流量、压力和容积等呼吸力学参数，具有测量精
度高、稳定性好等特点。
电子呼吸计
02
采用电子传感器和计算机技术，能够快速、准确地测定呼吸力
局限性
虽然呼吸力学测定在临床上有一定的应用价值，但是也存在一定的局限性，如对 患者的配合度和年龄有一定的要求，无法完全反映患者的整体呼吸功能等。
注意
在进行呼吸力学测定时，需要综合考虑患者的实际情况和医生的建议，避免盲目 相信测定结果而忽略临床实践经验的重要性。
06
呼吸力学测定研究进展
呼吸力学测定研究的历史和现状
研究多学科交叉的呼吸力学问题，探讨呼吸力学与其他 学科的相互影响和作用。
呼吸力学和呼吸功监测
3、气道内压：吸气时气道内压由呼吸道开口向肺泡 递减，呼气时相反，平静呼气末，气道内压=大气压。
4、跨肺压：肺泡压与胸内压之差，是肺扩张和收缩 的力量。
5、跨胸壁压：胸内压与大气压之差，是扩张和压缩 胸壁的力量。
从吸气流速检查有泄漏
当呼吸回路存在较大泄漏,(如气管插管气囊泄漏,NIV面罩漏气,回 路连接有泄漏)而流量触发值又小于泄漏速度,使吸气流速曲线基线 (即0升/分)向上移位(即图中浅绿色部分)为实际泄漏速度, 使下一 次吸气间隔期延长, 此时宜适当加大流量触发值以补偿泄漏量，在 CMV或NIV中,因回路连接, 面罩或插管气囊漏气可見及.
定义：气体在肺泡内充盈与排空 的时间，为呼吸阻力与顺应性的 乘积，正常值0.4s。在一个时间 常数内，肺泡可充气至最大容积 的63%，2倍时间常数可充盈 95%，3倍可充盈100%。
五、呼吸功
定义：呼吸肌克服呼吸阻力维持通气 量所做的功。正常情况下，吸气是主 动、做功的，呼气是被动、不做功的。 分为弹性功、阻力功。
根据吸气流速调节呼气灵敏度 (Esens)
自主呼吸时, 当吸气流速降至原峰流速10→25%或实际吸气流速 降至10升/分时, 呼气阀门打开呼吸机切换为呼气. 此时的吸气流速
即为呼气灵敏度(即Esens). 现代的呼吸机呼气灵敏度可供用户调节(Fig.8右侧). 右侧图A因回 路存在泄漏或预设的Esens过低, 以致呼吸机持续送气, 使吸气时间 过长. B适当地将Esens调高及时切换为呼气, 但过高的Esens使切 换呼气过早, 无法满足吸气的需要. 故在P
ICU 蒲昆鹏
目的
1、了解疾病的病理生理过程 2、判断疾病的严重性、治疗反
呼吸力学监测操作方法
呼吸力学监测操作方法
呼吸力学监测是一种通过监测呼吸系统的力学参数来评估呼吸功能的方法。
下面是一种常见的呼吸力学监测操作方法：
1. 检查设备：确保呼吸力学监测设备的正常工作。
包括确认传感器、监测仪器、连接线等是否完好，并且已正确安装和连接。
2. 准备患者：将患者放置在适当的体位，通常是半卧位或直立位。
确保患者舒适，并准备好所需的辅助设备，例如口罩或鼻子夹等。
3. 连接传感器：根据设备说明书的指导，将传感器正确连接到患者的呼吸系统。
通常，传感器可以通过插入呼吸机管道、测压管道、面罩或鼻管等方式与呼吸系统连接。
4. 校准设备：在监测开始之前，需要校准呼吸力学监测设备。
这通常包括将设备的零点校准到大气压力，并校准其测量范围。
校准的具体方法可以参考设备说明书。
5. 开始监测：打开呼吸力学监测仪器，并开始记录数据。
监测可以连续进行，也可以根据需要进行定时抽样。
6. 记录数据：根据设备的要求，将监测到的呼吸力学参数记录下来。
常见的呼
吸力学参数包括呼气末正压（PEEP）、潮气量（VT）、呼吸频率（RR）、吸气时间（TI）等。
7. 分析数据：通过分析监测到的呼吸力学数据，评估呼吸系统的功能。
可以根据需要计算一些相关的指数，例如肺顺应性、阻力、吸气末正压-肺容积曲线等。
8. 采取措施：根据分析结果，采取相应的措施。
例如，调整呼吸机参数、更换或调整呼吸辅助器具、改变患者体位等，以改善呼吸功能。
9. 监测完毕：完成呼吸力学监测后，及时关闭设备并清理传感器。
将记录的数据保存和整理，并及时报告相关医疗人员。
呼吸力学监测
呼吸力学监测第六节呼吸力学监测呼吸力学监测在临床上的应用是应用呼吸生理学指导临床诊断和治疗的重要环节。
呼吸力学监测的参数包括有与呼吸相关的压力、容量、流量、顺应性、阻力和呼吸做功等。
严格掌握这些参数的测定条件，结合临床分析其结果，有利于认识疾病的发病机制、诊断和指导治疗。
在进行机械通气时，密切监测这些参数，有利于发现病情变化和指导呼吸机的合理应用。
一、压力（一）呼吸相关的压力指标呼吸运动过程中必须克服压力的变化。
总的呼吸系统压力称作经呼吸系统压（Prs），包括经肺压（PL）和经胸壁压（PW）。
1.经肺压（PL） PL是指气道开口压（Pao）与胸膜腔压（Ppl）之间的差值，即PL= Pao-Ppl。
它反映在相应的肺容量时需要克服肺的阻力，也是产生相应的肺容量变化消耗于肺的驱动压力。
通常采用食道囊管法检测食道中下三分之一交界处附近的压力（Peso）来反映Ppl，即PL= Pao-Peso。
静态下PL反映肺的弹性回缩力，动态时也包括气道阻力(RAW)。
所以，检测肺的弹性回缩力时，应该在呼吸气流为零时测定PL。
2.经胸壁压（PW） PW是指胸膜腔压（Ppl或Peso）与体表压力（Pb）的差值，即PW=Ppl-Pb，它反映在相应的容量时胸廓的阻力，也是产生相应的胸廓容量变化所消耗的驱动压力。
Pb为大气压，所以，PW=Ppl。
由于呼吸肌肉直接附着并作用在胸壁上，呼吸肌肉的活动会直接导致胸廓的运动，从而影响PW的测定。
因此，只有在呼吸肌肉完全放松，气道阻断的条件下，Ppl才能反映PW。
3.经呼吸系统压（Prs）Prs是指呼吸运动过程中所需要克服的整个呼吸系统的总体压力，为经肺压（PL）和经胸壁压（PW）的总和Prs=PL+PW（1）呼吸运动过程中，这些压力不是固定的，而是动态变化的，随着肺容量和呼吸流量的改变而变化。
引起肺膨胀的动力（Pinf）来源于呼吸机的外加（Pext）和/或患者肌肉收缩产生的压力（Pmus）。
呼吸力学监测的常用指标
呼吸力学监测的常用指标呼吸力学监测是一种评估呼吸系统机械性质的方法，常用于机械通气支持的患者。
通过呼吸机监测呼吸系统的机械性质，可以帮助医护人员调整通气参数，改善患者的通气支持效果，降低机械通气相关的并发症。
本文将介绍呼吸力学监测的常用指标。
1. 呼吸频率（RR）呼吸频率是指单位时间内呼吸的次数，以每分钟为单位（次/分）。
呼吸频率与通气量（VT）的乘积等于分钟通气量（MV），即MV = RR × VT。
呼吸频率的监测可帮助医护人员了解患者的呼吸频率是否正常，是否需要进一步调整通气参数。
在康复期或者较轻的呼吸系统疾病患者中，正常的呼吸频率为12-20次/分。
而在重症患者中，呼吸频率可能显著升高，应根据患者的情况来设置合适的通气参数。
2. 潮气量（VT）潮气量是指一次正常呼吸中吸气或呼气的空气量。
在机械通气时，VT通常设置在6-8毫升/千克体重之间。
监测潮气量可帮助医护人员判断患者是否在呼吸系统疾病或机械通气过程中存在通气量不足或过度通气等问题。
潮气量设置不当可能会导致肺泡过度膨胀或萎陷，从而影响有效通气。
3. 呼气末正压（PEEP）呼气末正压是指在呼气过程中肺内的正压。
PEEP的设置有助于防止肺泡塌陷，改善氧合和通气效果。
对于呼吸系统疾病或其他原因导致肺泡塌陷的患者，适当设置PEEP可以改善肺功能并降低机械通气相关的并发症。
PEEP的监测可以确定患者是否在机械通气过程中存在通气不足或过度通气等问题。
一般来说，PEEP的设置应该在2-10cm H2O之间，具体设置应根据患者的情况而定。
4. 呼吸系统顺应性（Crs）呼吸系统顺应性是指单位压力下肺容积的变化。
Crs可以帮助医护人员了解患者的肺部机械性质，包括肺弹性、肺组织阻力、肺气体阻力及胸腔压等因素。
Crs的计算公式为：Crs = VT/(Pplat-PEEP)。
Crs的监测可帮助医护人员判断患者是否存在肺部机械性质异常问题。
如果Crs下降，则说明肺部有肿胀或水肿等问题，此时应检查是否需要进行肺部病变处理并及时调整通气参数。
呼吸力学监测在重症监护中的应用
• 总体来说，有一定的相关性，但存在 个体间的变异
• 在ICU平卧病人中的影响因素有待进 一步探讨
磁刺激
食道压 Pdi 胃内压
跨膈肌压
电电刺激
诱导电位
高级中枢
呼吸中枢
外周神经
肌腱及肌梭
张力变化
神经肌肉接头
O2 CO2 呼吸调节
呼吸肌细胞膜 肌纤维
通过血气变化 间接反馈
维持恒定张力
收缩
呼吸运动
呼吸动力学
面积ABCDFA代表PTP-PEEPi；面积FDEF代表 PTP-VT；面积ABFA代表PTPtrig。
•网 格 长 方 形 面 积
Volume
WPEEPi
1.8 CL
1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2
-30
-20
-10Peso 0
Ccw
10
20
机械通气中病人吸气努力的评估
0.1
0.0
-0.1
0
2
4
6
8
10
12
PSV12cmH O 26
2 PSV12cmH2O
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
1.5 1.0
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Air Leak
Time (sec)
Air Leak 漏气
Volume (ml)
Air Leak
Pressure (cm H2O)
Air Leak 漏气
Flow (L/min)
吸气
Volume (ml)
漏气量 mL
正常 异常
呼气
肺过度膨胀（P-V曲线）
VT无或极小变化 正常 异常
表面活性物质功能障碍
ARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸
肺容量减少
气胸, 膈肌抬高
呼吸系统顺应性
顺应性增加
自然衰老 肺气肿.
呼吸系统顺应性
• C = V / P
P
PIP – PEEP
Pplat – PEEP
V
Vt
t
t
气道阻力
• R = P / flow
Pin
正常情况下，随Vt 或 PEEP ↑肺 顺应性↑，达一程度后随Vt、PEEP↑ 肺顺应性反而↓，其最高肺顺应性值 反映了肺最适充盈状态。 肺顺应性下降 最主要和始动的原因 是 肺含水量 ↑，表面活性物质↓，并 导致功能残气量↓，潮充量↓。
呼吸系统顺应性
导致顺应性下降的原因 肺实质改变
ARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化
Volume (ml) Pressure (cm H2O)
Paw rises
小 结
呼吸力学 可具体表达肺部压力、流速、容量之 间的 动态关系
呼吸力学是机械通气患者的重要监测参数 呼吸力学监测有助于病理生理异常的诊断及 治疗效果监测
Pout
flow
R
气道阻力的分布
• 主要存在于大气道
– 尤其 是中等大小的气道（如，叶段支气管）
• 小气道 (直径< 2 mm)
–仅仅占总气道阻力的 20 % –该阻力增加可以预示众多问题的出现 – 用力呼气流速（FEF25-75 ）的推测是敏感的
气道阻力
新生儿
婴儿
30 - 50 mmHg/L/sec
气流流速(Flow)
吸气流速 呼气流速
气道阻力(Resistance)
吸气阻力 呼气阻力
气体容积(Volume)
呼吸功(WOB)
气道压力的组成
A (PAW) B (PALV)
流量 x 气道阻力
容积/顺应性 +PEEP
Volume Paw Flow Resistance PEEP Compliance
床旁呼吸力学监测
广东省人民医院人民医院 龙怡 2014-07-11
机械通气
机械通气支持的过程及目的是改变肺容量，通过一定的气体 流量及压力输送到病人的气道增加肺容量。
机械通气的基本原理遵循了流体力学的原则 气体在一个特定环境中运动用流体力学的原则去研究可 以用上述三个参数来描述，因为流量参数中包含了时间 的概念，所以描述呼吸机送气、气体在呼吸管路中的运 动、病人气道和肺组织对送入气体的反应涉及上述四个 参数既压力（P）、容量（V）、流量（F）和时间（t）。
影响气道峰压的主要因素：PEEP、容积、流速
气道压力
Pressure
PIP
Pplat
肺泡膨胀 (recoil) 压力差 (Pdis)
PEEP
time
呼吸系统顺应性
• 动态顺应性
Vt Crs, dyn = Ppeak PEEP
肺动态顺应性： 临床极少应用 定义——正常呼吸呼气终末，声门关闭瞬间
吸气 呼气 TI Time (sec)
压力时间曲线
Paw (cm H2O)
吸气峰压 PIP
吸气 TI
PEEP
呼气 TE
}
Time (sec)
流速时间曲线
方波
减速波
加速波
正弦波
压力-容量环
Vol (ml)
E
E
I
控制呼吸
I
I
E
Paw (cm H2O) 自主呼吸
辅助呼吸
I: 吸气期 E: 呼气期
Air Leak 漏气
◆ UIP相当肺容量占肺总量的85%-90% 和跨 肺压35-50 cmH2O 的位置。机械通气时相当 于35 cmH2O平台压，吸气末肺容积 20 ml/kg的水平。
◆ 平台压35 cmH2O为临界点。在应用PEEP 时，特别是开放肺，高PEEP时，其与峰压 之压差不能 在 20 cmH2O以内。
（呼吸机上相当于pause阶段）的潮气量与平台 压（Paw）的比值。
正常值：>75ml/cmH2O
呼吸系统顺应性
静态顺应性 Crs, st =
Vt Pplat PEEP
肺静态顺应性：危重病人测定困难，但常用
扩张程度，是衡量肺弹性程度的静态指标。
定义——肺充气后无气体流动时的单位压力肺
无肺部疾患气管插管者： 50 - 70 ml/mmHg
潮
Pressure Targeted Ventilation
气 量
水
平
Volume (mL)
Paw (cm H2O)
预设 PIP
气道阻力增加
正常
PIP PIP PPlat
高阻力
PPlat
Paw (cm H2O)
}
正常
峰压增加
Increased PTA (增加气道阻力) 正常平台压 (正常顺应性)
压力-时间曲线
①完全抑止自主呼吸，选 择方波 ②以FRC为基点，肺泡压 力变化为横坐标，肺容 量变化为纵坐标的关系 曲线，二个平段，二个 拐点 ③确定低位拐点(LIP)和高 位拐点(UIP)
◆ LIP反映陷闭肺泡扩张，是选择PEEP的 参考，一般为8-12 cmH2O ，在LIP以下， 肺循环阻力显著增加，一旦达到LIP后肺 循环阻力下降。 ◆ UIP则反映胸肺的最大弹性扩张程度， 有助于指导通气参数，机械通气时高压应 低于UIP，如超过，易引起气压伤和抑制 循环功能。
20 - 30 mmHg/L/sec
儿童
成人 2-
20 mmHg/L/sec
4 mmHg/L/sec
气道阻力
导致气道阻力增加的原因 分泌物过多 — 分泌物潴留 粘膜水肿(哮喘, 气管炎, 肺水肿) 肺气肿(气道压迫) 异物 肿瘤所致狭窄
压力-容积曲线(P-V曲线)
反映顺应性
呼吸道
• 管道 + 气囊的模型
• 气道 (管子)
• 肺泡 (气囊)
正压通气
压力差
气流增加
时间 容量变化
肺泡内压力变化
Pressure
机械通气
Time
自主呼吸
吸气
呼吸力学监测
气道压力(Pressure) 顺应性(Compliance)
吸气峰压(PIP) 平台压(Pplat) 呼气末正压(PEEP) 呼吸系统顺应性 肺顺应性 胸廓顺应性
容积-时间波、压力-时间波、流速-时间波
容积-时间波、压力-时间波、流速时间波
压力-时间曲线
正常பைடு நூலகம்
PIP PIP
低顺应性
PPlat
Paw (cm H2O)
PPlat
PIP
增加 PPlat (降低顺应性) 正常PPlat (正常顺应性)
正常
Time (sec)
顺应性减少
肺顺应性变化与P-V环
顺应性 增加 正常 降低
流速-容积曲线
反映气道阻力的变化：以FRC为基点，流量变化 为纵坐标，肺容积变化为横坐标。
流速---容积曲线
气道阻力增加
吸气相
Flow (L/min) Volume (ml)
“杓状凹陷” 图形
正常曲线 异常曲线
呼气流速峰值下降
呼气相
容量时间曲线
临床意义：
肺内气体陷闭 呼吸回路漏气
吸气潮气量 Volume (ml)