呼吸机基本波形详解

呼吸机基本波形详解

流速测定

流速通常在呼吸机环路（从进气口到呼气阀之间的管道）中测知，流量感应器根据设计类型不同而有些许差异，但大部分都可以测量一个较大的范围（-300 —+150LPM，但会由于假呼吸运动、水气、呼吸道分泌物等而影响其准确性。

流速波有两个组成部分：吸气波和呼气波，它描述了流速大小、持续时间和机控呼吸下的流速释放方式（正压通气），或者病人自主呼吸下的流速大小，持续时间和流速需求。我们先介绍机控呼吸的吸气波，然后是自主呼吸的，等掌握了基本原理，再来讨论呼气波形。

吸气流速波一一机控呼吸

图1是一个假设呼吸机给于恒定流速的一次机控呼吸的吸气

流速波（方波），虚线部分是呼气波，我们会在后面介绍

FLO

W

LFM O

图1 吸气流速波——机控呼吸

呼吸机送气开始开始吸气取决于以下两点：1）到达了预设的呼吸周期时间，即“时间循环” 2）病人吸气努力达到了触发辅助通气的阈值，通常是一个吸气负压或吸气流速增量，即“病人循环”。前者常出现在控制呼吸模式，后者常出现于辅助呼吸模式

吸气峰流速在容控性呼吸机上，预设流速是很有必要的，流速设置也可以设置潮气量和吸气时间来间接得到。假设设置了一个恒定流速的容控性呼吸机（如图一），峰流速就是设置值。当流速不恒定，即流速波形是曲线波，流速在吸气时不同时间点上表现为不同的值。此时中间流速或称平均流速通过下式计算：流速（LPM）

=[ 潮气量（L）/ 时间（S）]X60

吸气末停止送气这个转换可能达到了预期的容量送气、流速、压力或吸气时间

吸气流速的持续时间常与吸气时间相应，容控呼吸机上，吸气时间常取决于预设的潮气量、峰流速和流速释放方式（波型: 如

递减波），有的也可以直接设置。因此，吸气时间可以长于峰

流速持续时间，尤其当应用吸气暂停时。

⑤整个呼吸周期时间

（TCT取决于预设的呼吸次数TCT=60/Rate

图1的流速波型是方波，从吸气开始即达到峰值，直到吸气末都是一个恒定值，在实际应用当中，像图1那样“真正的”方波是不可能达到的，因为流速输送系统都有一个固定的延迟时间，在这段时间内，流速从0达到预设的峰流速。同样，在吸气末流速从峰值降至0也需要一段时间。延迟时间效应会在吸气开

始和吸气末使波形出现轻微的倾斜。（图2）

FUOW

UM

图2恒流速波形一一延迟时间效应

在早期低驱动压高内部顺应性的呼吸机，气流输送受到环路回缩

力的影响很大，新一代呼吸机设计了低内部顺应性和高驱动压力，使环路回缩力对送气的影响减少了。在一个较高的吸气峰压

下，峰流速逐步减小，会导致吸气时间的延长。如图3,实线是

受环路回缩力影响后的波形，虚线是“真正的”方波，两者包围的面积相同，即潮气量相同。

图3恒流速波形一一受环路回缩力的影响

近来，越来越多的新一代容控型呼吸机具备了一些其他可选择的 波型，包括递增波、递减波和正弦波（图 4），在预设同一个峰 流速下，不同的波形会导致吸气时间改变，

而曲线包围的面积即

潮气量是不变的。 图4流速波形一一可选择波型

吸气流速波一一自主呼吸

自主呼吸流速波形（图5）的特点通常取决于病人呼吸需求的 特点。就

是说，波形大小、持续时间与病人的呼吸需求相对应。 此时由于没有预设值，系统响应时间对波形的影响非常小， 通常 波形类似于正弦波。（没有使用压力支持等辅助手段）

图5吸气流速波 自主呼吸

FLOW

UM

①

吸气开始 ②

吸气流速大小 ③

吸气结束 ④

吸气流速持续时间（吸气时间） 呼气流速波

呼气，不论是机控或是自主呼吸，都是一个被动的过程。呼气流

速波的大小、持续时间、形状取决于顺应性，顺应性包括病人顺 应性和呼吸机环路顺应性。呼吸机环路顺应性受到环路长度、材 质、型号（内径）的影响，并且，气流通过呼气阀时的阻力（容 量测算系统）也是重要因素。病人肺顺应性改变或呼气时动用呼 吸肌，都会对波形产生影响。图

6是一个机控吸气动作（虚线）

后的呼气流速波形。在呼吸机测算中呼气流速在

0基线以下。

图6呼气流速波

①

呼气开始 ② 呼气峰流速 呼气峰流速在机控呼吸和自主呼吸时是不

尽相同的，因为通常机控呼吸潮气量比自主呼吸的大，所

FLO

W

LPN

以在正压通气下，机控呼吸的呼气峰流速比自主呼吸的要

③呼气结束在这个点上于下一个机控吸气相连接，这对于评定吸呼比

（l:E ）有重要意义，而且此时有产生气道陷闭的可能。

④呼气流速的持续时间与有效呼气时间不同

⑤有效呼气时间即整个呼吸周期时间减去实际的吸气时间

⑥TCT整个呼吸周期时间病人呼气阻力对呼气流速波的细小影响会得到修正，而呼气流速波的明显变化常体现了病人顺应性的改变、气道阻力明显变化或

是病人烦躁动作。例如呼气阻力增大（分泌物堆积甚至气道阻塞）

会降低呼气峰流速并延长呼气时间（图7）

FLOW

LFM

C

图7呼气流速波一一气道阻力增大

了解呼气时间是否延长十分重要。

①阻力增大后，呼气时间超过正常，峰流速下降

②呼气不完全，可能引起气道陷闭。这在后面将进一步讨而在图8可以发现，如果病人在呼气时动用呼吸肌，会增加呼气峰流速，缩短呼气时间。观察呼气流速波可帮助确认病人的呼吸需求

FLOW q

LPM _ 1 1 1

-1 1 1

1 /K.轉朋q