基础呼吸机波形分析

图为VCV,流速恒定(方波)时气道压力-时间曲线, 气道压力等于肺泡压和所有气道阻力 的总和, 并受呼吸机和肺的阻力及顺应性的影响. 当呼吸机阻力和顺应性恒定不变时, 压力-时间曲线却反映了肺部情况的变化.
压力-时间曲线

A至B点反映了吸气起始时所需克服通气机和呼吸系统的所 有阻力,A至B的压力差(△P)等于气道粘性阻力和流速之乘 积(△P=R×F), 阻力越高或选择的流速越大, 则从A上升至 B点的压力也越大,反之亦然. B点后呈直线状增加至C点为气道峰压(PIP),是气体流量打 开肺泡时的压力, 在C点时通气机输送预设潮气量的气道峰 压. A至C点的吸气时间(Ti)是有流速期, D至E点为吸气相内” 吸气后摒气”为无流速期. 与B至C点压力曲线的平行的斜率线(即A-D), 其 ∆P=VtｘErs(肺弹性阻力), Ers=1/C即静态顺应性 的倒数, Ers=VT/Cstat).
呼气流速波形

判断有无内源性呼气末正压(AutoPEEP/PEEPi)的存在
图中吸气流速选用方波,呼气流速波形在下一个吸气相开始之前呼气流速突然回到 0, 这是由于小气道在呼气时过早地关闭, 以致吸入的潮气量未完全呼出,使部分气体 阻滞在肺泡内产生正压而引起Auto-PEEP( PEEPi). 注意图中的A,B和C, 其突然降至0 时呼气流速高低不一, B最高,依次为A, C. 实测Auto-PEEP压力大小也与波形相符合. Auto-PEEP在新生儿, 幼婴儿和45岁以上正常人平卧位时为3.0 cmH2O. 呼气时间 设置不适当, 反比通气，肺部疾病(COPD)或肥胖者均可引起PEEPi. 临床上医源性PEEP= 所测PEEPi × 0.7or0.8. 如此即打开过早关闭的小气道而又 不增加肺容积.
压力-时间曲线临床意义

识别通气模式
自主呼吸和压力支持通气的压力-时间曲线 图中均为自主呼吸使用了PEEP,左侧图在A处曲线在基线处向下折返代表吸气, 而B处曲线向上折返代表呼气, 此即是自主呼吸, 若基线压力大于0的自主呼吸称之 为CPAP. 右侧图吸气开始时有向下折返波以后压力上升, 第一个为PCV-AMV, 第二个为 自主呼吸+PSV, PS一般无平台样波形出现(除非呼吸频率较慢且压力上升较快), 注 意压力支持通气是必需在患者自主呼吸基础上才可有压力支持, 而自主呼吸的吸 气时间并非恒定不变, 因此根据吸气时间和肺部情况同时需调节压力上升时间和 呼气灵敏度.
压力-时间曲线临床意义

同步间歇指令通气(SIMV)
SIMV在一个呼吸周期有强制通气期和自主呼吸期. 触发窗有在自主呼吸末端 (呼吸周期末端), 也有触发窗位于强制通气起始端(呼吸周期起始端).若病人的呼吸努 力在触发窗达到触发阈, 呼吸机即同步强制通气. 在隨后的自主呼吸的吸气用力即使 达到触发阈也仅给于PS(需预设). 触发窗在强制通气期或在自主呼吸期末, 各厂设计不一, 触发窗时限也不一.
流速—时间曲线波形
容积—时间曲线
【原理】
压力-时间曲线中，A至B点的压力明显增加是由于从呼吸机至肺 整个系统的阻力所致，此压力即为克服阻力的压力。C点为峰压 代表充气压力，对抗气流的压力和肺扩张的压力。D至E点平台压 力，需要扩张肺泡的压力。平台期无气体供应到肺，吸气流速是 零。 E点呼气开始，F点呼气结束，压力再次回复到呼气末水平
呼气流速波形和临床意义

呼气流速波形其形态基本是相似的,其差别在呼气
波形的振幅和呼气流速持续时间时的长短, 它取决
于肺顺应性,气道阻力(由病变情况而定)和病人是
主动或被动地呼气 。
呼气流速波形

初步判断支气管情况和主动或被动呼气
左侧图虚线反映是病人的自然被动呼气, 而实线反映了是患者主动用力呼气, 单纯从本图较难判断它们之间差别和性质. 右侧图虚线反映气道阻力正常, 呼气峰流速大,呼气时间稍短, 实线反映呼气阻 力增加, 呼气峰流速稍小,呼气时延长.

呼气控制参数
a. 时间控制: 通过设置时间长短引起呼气 终止(控制通气)。 b. 病人触发: 呼吸机捡测到吸气流速到吸 气终止标准时即切換呼气(Esens)。

吸气流量波形
吸气流量波形

方波: 是呼吸机在整个吸气时间内所输送的气体 流量均按设置值恒定不变, 故吸气开始即达到峰流 速, 且恒定不变持续到吸气结束才降为0. 故形态 呈方形


压力-时间曲线


C点后压力快速下降至D点, 其下降速度与从A上升至B点速 度相等. C至D点的压力差主要是由气管插管的内径所决定, 内径越小C-D压差越大. D至E点即平台压是肺泡扩张进行气体交换时的压力, 取决 于顺应性和潮气量的大小. D-E的压力若轻微下降可能是吸 入气体在不同时间常数的肺泡区再分佈过程, 或整个系统 (指通气机和呼吸系统)有泄漏. 通过静态平台压测定, 即可 计算出气道阻力(R)和顺应性(C), PCV时只能计算顺应性而 无阻力计算. E点开始是呼气开始, 依靠胸廓、肺弹性回缩力使肺内气体 排出体外(被动呼气), 呼气结束气道压力回复到基线压力 的水平(0或PEEP). PEEP是呼气结束维持肺泡开放避免萎 陷的压力.
压力-时间曲线

在VCV中根据压力曲线调节峰流速(即调整 吸/呼比)
VCV通气时, 调节吸气峰流速即调正吸气时间(Ti)或I/E比. 图中A处因吸气流速 设置太低, 吸气时间稍长, 故吸气峰压也稍低. 在B处设置的吸气流速较大, 吸气 时间也短, 以致压力也稍高, 故在VCV时调节峰流速既要考虑Ti, I/E比和Vt, 也 要考虑压力上限. 结合流速,压力曲线调节峰流速即可达到预置的目的.

压力-时间曲线

平均气道压(mean Paw 或Pmean)
平均气道压(MAP)在正压通气时与肺泡充盈效果和心脏灌注效果相关(即气体 交换),在一定的时间间隔内计算N个压力曲线下的区域面积而得, 直接受吸气时 间影响. 气道峰压, PEEP, 吸/呼比和 肺含水量均影响它的升降. 图中A-B为吸气 时间, B-C为呼气时间, PIP=吸气峰压,呼吸基线=0或PEEP. 一般平均气道压 =10-15cmH2O, 不大于30cmH2O.
呼吸机波形分析
容量控制通气︰
压力—时间曲线
流速—时间曲线
容积—时间曲线
压力控制通气︰
压力—时间曲线
流速—时间曲线
容积—时间曲线
【原理】
流速—时间曲线反映了吸气相和呼气相各自的流速变 化，流速的单位为升/分（纵轴），而时间单位为秒 （横轴），横轴上的曲线为吸气流速，横轴下的曲线 为呼气流速，呼吸机输送的容量是流速在时间上积分 计算而得且等于流速曲线下面积。
压力-时间曲线

PCV的压力-时间曲线
虚线为VCV, 实线为PCV的压力曲线. 与VCV压力-时间曲线不同, PCV的气道压力 在吸气开始时从基线压力(0或PEEP) 增至预设水平呈平台样並保持恒定, 是受预 设压力上升时间控制. PCV的气体流量在预设吸气时间内均呈递减形. 在呼气相, 压力下降和VCV一样回复至基线压力水平, 本图提示了在相同频率、吸气时间、 和潮气量情况下PCV的平台样压力比VCV吸气末平台压稍低. 呼吸回路有泄漏时 气道压将无法达到预置水平.
吸气控制参数
a. 时间控制: 通过预设的吸气时间使吸气 终止, 如PCV的设置Ti或I:E. b. 压力控制: 上呼吸道达到设置压力时使 吸气终止,现巳少用, 如PCV的设置高压报警 值. c. 流速控制: 当吸气流速降至预设的峰流 速%以下(即Esens), 吸气终止. d. 容量控制: 吸气达到预设潮气量时,吸 气终止.
压力-时间曲线临床意义

评估平台压
在PCV或PSV时, 若压力曲线显示无平台样压力, 如图A所示, PCV的吸气时间巳消 逝, 但压力曲线始终未出现平台样压力. 应先排除压力上升时间是否设置太长, 呼 吸回路有无漏气. 如为VCV时,设置的吸气流速是否符合病人需要或未设置吸气后 摒气(需同时检查流速曲线和呼出潮气量是否达标以查明原因). 此外有的呼吸机因 吸气流速不稳定, 也会出现这种情况。
压力-时间曲线

压力上升时间(压力上升斜率或梯度)
图为PCV或PSV(ASB)压力上升时间在压力,流速曲线上的表现. a,b,c分别代表三种不 同的压力上升时间, 快慢不一. 调节上升时间即是调节呼吸机吸气流速的增加或减 少, a,b,c流速高低不一, 导致压力上升时间快慢也不一. 吸气流速越大, 压力达标时 间越短(上图)， 相应的潮气量亦增加. 反之亦然. 流速图a有短小的呼气流速波是由 于达到目标压有压力过冲, 主动呼气阀释放压力过冲所致, 压力上升时间的名称和 所用单位各厂设置不一.如Evita 设定的是时间0.05-2.0s(4), 而Servo-i为占吸气时间 的%.
呼气流速波形

评估支气管扩张剂的疗效
图中支气管扩张剂治疗前后在呼气流速波上的变化, A: 呼出气的峰流速, B: 从峰流速逐渐降至0的时间. 图右侧治疗后呼气峰流速A增加, B有效呼出时间缩短, 说明用药后支气管情 况改善. 另尚可监测Auto-PEEP有无改善作为佐证.
压力-时间曲线
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VCV的压力-时间曲线(P-T curve)
压力-时间曲线临床意义

控制机械通气(CMV)和辅助机械通气(AMV) 的压力-时间曲线
CMV(左侧)和AMV(右侧)的压力-时间曲线 图中基线压力未回复到0, 是由于使用了PEEP. 且患者触发呼吸机是使用了压力触 发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, 为CMV模式. 右侧在吸气开始均有向下折返的压力小波, 这是患者吸气努力达到触发阈使呼吸 机进行了一次辅助通气, 为AMV模式. 若使用了流速触发, 则不论是CMV或AMV, 在 基线压力可能无向下折返小波, 这需视设置的流量触发值而定.
压力-时间曲线临床意义

双水平正压通气(BIPAP)
BIPAP属于PCV所衍生的模式, 即在两个不同压力水平上患者进行自主呼吸見上图. 高压 (Phigh)相当于VCV中的平台压, 低压(Plow)相当于PEEP, Thigh相当于呼吸机的吸气时间 (Ti), Tlow相当于呼吸机的呼气时间(Te), 呼吸机的频率=60/Thigh+Tlow. 下图左侧起始是PCV吸气峰压呈平台状无自主呼吸. 隨后的高压或低压水平上均有自 主呼吸+压力支持. PH和PL的PS最大值不大于Phigh +2 cmH2O.
递减波: 是呼吸机在整个吸气时间内, 起始时输送 的气体流量立即达到峰流速(设置值), 然后逐渐递 减至0 (吸气结束), 以压力为目标的如定压型通气 (PCV)和压力支持(PSV=ASB)均采用递减波.

呼气流速波形
1:代表呼气开始. 2:为呼气峰流速:正压呼气峰流速比自主呼吸的稍大一点. 3:代表呼气的结束时间(即流速回复到0), 4:即1 – 3的呼气时间 5:包含有效呼气时间4, 至下一次吸气流速的开始即为整个呼气时间,结合吸气 时间可算出I:E. TCT:代表一个呼吸周期 = 吸气时间+呼气时间