呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義

關(guān)于呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義第2頁,共153頁，2024年2月25日，星期天

吸氣自主呼吸

呼氣第3頁,共153頁，2024年2月25日，星期天O2

CO2CO2O2

呼吸氧氣和二氧化碳在組織間與外界環(huán)境的交換第4頁,共153頁，2024年2月25日，星期天O2CO2呼吸通氣機械運動壓力差彌散分子運動濃度梯度灌注第5頁,共153頁，2024年2月25日，星期天呼吸道管道+氣囊的模型氣道

(管子)肺泡

(氣囊)第6頁,共153頁，2024年2月25日，星期天胸膜腔壓力三向彈簧第7頁,共153頁，2024年2月25日，星期天胸腔內(nèi)壓氣管壓近氣道壓胸膜壓肺泡壓第8頁,共153頁，2024年2月25日，星期天自主吸氣容量變化

氣流壓力改變第9頁,共153頁，2024年2月25日，星期天機械通氣

壓力變化

容量改變氣流第10頁,共153頁，2024年2月25日，星期天吸氣機械通氣自主呼吸PressureTime肺泡內(nèi)壓力變化第11頁,共153頁，2024年2月25日，星期天術(shù)語:FlowandVolume分鐘通氣量=潮氣量x送氣頻率PressureFlowTime

潮氣量第12頁,共153頁，2024年2月25日，星期天VolumeFlowRateTimeVolume=FlowXTime第13頁,共153頁，2024年2月25日，星期天切換vs.限制切換PressureTimeTime限制Pressure第14頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PressureFlowTime容量控制通氣（PCV）流量恒定恒定的潮氣量不受肺阻力影響變化的壓力第15頁,共153頁，2024年2月25日，星期天增加吸氣壓力順應(yīng)性

VolumePressure容量控制通氣（PCV）Guaranteedtidalvolume,notaffectedbythechangesinpulmonarymechanics第16頁,共153頁，2024年2月25日，星期天Whatismeasured?壓力Pressure時間Time流速Flow(dV/dt)容量Volume(calculated)timeVolumeFlow第17頁,共153頁，2024年2月25日，星期天VolumePressureDVDPC=

DVDP順應(yīng)性第18頁,共153頁，2024年2月25日，星期天靜態(tài)和動態(tài)順應(yīng)性VolumePressureTVPlateauPr.PeakPr.動態(tài)順應(yīng)性曲線靜態(tài)順應(yīng)性曲線第19頁,共153頁，2024年2月25日，星期天動力學(xué)特性動力特點:Cdyn=dV/dPVolumePressuredPdVHysteresis第20頁,共153頁，2024年2月25日，星期天靜態(tài)和動態(tài)壓力timePressurePEEPPIPPplat肺泡膨脹(recoil)壓力差(Pdis)流速阻抗壓力差(Pres)第21頁,共153頁，2024年2月25日，星期天基本計算Cst=dV/(Pplat-PEEP)R=(PIP-Pplat)/FlowtimePressurePEEPPIPPplatdP=RxFlow+dV/Cst第22頁,共153頁，2024年2月25日，星期天慢速沖氣法慢吸氣流速S(5-10lpm)大Vt和ZEEP動態(tài)P-V環(huán)接近靜態(tài)曲線由流速阻抗產(chǎn)生的壓力減小容易做,省時和相對舒服Servillo:AJRCCM1997Lu:AJRCCM1999PressureVolumeLPIflexUPIflexinspirationStaticcurve第23頁,共153頁，2024年2月25日，星期天順應(yīng)性順應(yīng)性描述呼吸系統(tǒng)各個部分的彈性特征。順應(yīng)性為容量改變除以壓力變化。順應(yīng)性（C）=容量變化（ΔV）/壓力變化（ΔP）或順應(yīng)性=ml/cmH2O呼吸系統(tǒng)的順應(yīng)性包括胸壁順應(yīng)性和肺順應(yīng)性?？傡o態(tài)順應(yīng)性是在吸氣末和呼氣末均無主動的呼吸氣流時測出。第24頁,共153頁，2024年2月25日，星期天總動態(tài)順應(yīng)性是在主動吸氣時測出。它們反映容量—壓力關(guān)系的兩項指標，根據(jù)流速-時間曲線、壓力-時間曲線和壓力-容量環(huán)也可以評估病人的順應(yīng)性。第25頁,共153頁，2024年2月25日，星期天“管道特征”R=

DPDF氣道阻力壓力差=流速x管道阻力第26頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力差=流速x阻力dP=QxRR=8L(visc.)pr4氣道阻力第27頁,共153頁，2024年2月25日，星期天C=

DVDPR=

DPDF順應(yīng)性和阻力第28頁,共153頁，2024年2月25日，星期天阻力和回縮力動態(tài)特性dP=dV/Cdyn阻力DPresistive

=RxFlow靜態(tài)順應(yīng)性dPdistensive=dV/CstdP=dPresist.+dPdist.

dP=RxFlow+dV/Cst第29頁,共153頁，2024年2月25日，星期天3個水平的呼吸力學(xué)動態(tài)特性:dP=dV/Cdyn阻力:dP=RxFlow靜態(tài)順應(yīng)性:dP=dV/Cst

氣道阻力dP=RawxFlow增加阻力:dP=RimpxFlow胸廓順應(yīng)性dP=dV/Ccw

肺順應(yīng)性dP=dV/CL第30頁,共153頁，2024年2月25日，星期天VolumeFlowRateTime容量=流速X時間第31頁,共153頁，2024年2月25日，星期天機械通氣時工作的目標保證和維持適當(dāng)?shù)臍怏w交換盡可能減小肺損傷的危險減小病人的呼吸功盡可能使得病人的痛苦減少第32頁,共153頁，2024年2月25日，星期天理想的呼吸狀態(tài)理想呼吸的界定:呼吸機與病人自主吸氣和呼氣同步盡可能在低氣道壓下維持適當(dāng)及恒定的潮氣量和分鐘通氣量對肺的力學(xué)變化和病人的需求迅速反應(yīng)保證最低的呼吸作功第33頁,共153頁，2024年2月25日，星期天輔助機械通氣時的WOB在高水平的機械通氣支持下，相當(dāng)?shù)牟∪说暮粑κ歉叩脑谳o助通氣下仍病人用力的吸氣病人的WOB增加可以導(dǎo)致或加重呼吸肌疲勞和呼吸困難

Marini,etal.:AmRevRespDis134:61;1986 Marini:ProbCritCare4:184;1990第34頁,共153頁，2024年2月25日，星期天影響病人WOB的決定因素在輔助通氣主要影響病人呼吸作功的因素是最大吸氣流速(peakflow)在低流速時病人呼吸功達到總吸氣作功的65%當(dāng)送氣流速增加時WOB減少

Ward,etal.:Anaesthesiology69:29;1988 Sassoon,etal.:Chest93:571;1988第35頁,共153頁，2024年2月25日，星期天呼吸作功什么功?如何測量?第36頁,共153頁，2024年2月25日，星期天呼吸作功“WOB在床邊肺功能留下一個沒解決的難題”From:MonitoringofPulmonaryFunctionsinGoldschmidt:AssistedVentilationoftheNeonate1996

WOB是熱量和氧的消耗大約70%是消耗在克服彈力，30%對抗管道阻力。第37頁,共153頁，2024年2月25日，星期天WOB測量

PABCDEVWOB=

∫0

tiPxVdt彈性功:ABCA阻力功吸氣:ADCA呼氣:ACEA第38頁,共153頁，2024年2月25日，星期天WOB的測量WOB=

∫0

tiPxVdtPaw:

呼吸機作功:機械力推動氣體進入肺，表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)作功總量。（病人+呼吸機）

Peso:

病人作功:呼吸肌作功,表現(xiàn)為肺的呼吸功。Paw—Ptr:克服支氣管阻力的功。第39頁,共153頁，2024年2月25日，星期天WOB意義病人作功是呼吸機依賴最敏感的指標。比較呼吸機和病人的功在脫機過程中非常有用。順應(yīng)性和阻力變化、吸氣努力、壓力支持水平、PEEP、不適合的吸氣時間、靈敏度的改變模式的變化WOB可以改變。WOB提高提示脫機過程有不當(dāng)。第40頁,共153頁，2024年2月25日，星期天第41頁,共153頁，2024年2月25日，星期天第42頁,共153頁，2024年2月25日，星期天P-V環(huán)和WOB

PV

PV

PV順應(yīng)性和阻力正常順應(yīng)性正常阻力增加順應(yīng)性降低阻力正常第43頁,共153頁，2024年2月25日，星期天MethodsofRrsMeasurement同容量法(Krieger)彈性減小法(Neergard)被動呼氣法(Comroe)峰呼氣法(Jonson)呼氣時間常數(shù)法(Bergman)加力振動法(Goldman)吸氣壓/流速法(Suter)第44頁,共153頁，2024年2月25日，星期天評價靜態(tài)P-V曲線用一個大的注射器逐步膨脹肺，分次測定個容量時的壓力.耗時操作麻煩難以標準化病人必須肌松，連接特殊設(shè)備冒低氧血癥的風(fēng)險VolumePressure第45頁,共153頁，2024年2月25日，星期天機械通氣機械通氣的基本原理遵循了流體力學(xué)的原則。通氣支持的過程及目的是改變肺容量，包括氣體的流量及壓力輸送到病人的氣道增加肺容量。氣體在一個特定環(huán)境中運動用流體力學(xué)的原則去研究可以用上述三個參數(shù)來描述，因為流量參數(shù)中包含了時間的概念，所以描述呼吸機送氣、氣體在呼吸管路中的運動、病人氣道和肺組織對送入氣體的反應(yīng)涉及上述四個參數(shù)既壓力（P）、容量（V）、流量（F）和時間（t）。第46頁,共153頁，2024年2月25日，星期天容量變化時間正壓通氣氣流增加壓力差第47頁,共153頁，2024年2月25日，星期天Key-wordsPressureFlowTimeVolume第48頁,共153頁，2024年2月25日，星期天術(shù)語:PIP&MAP

A=A1+A2+…+AnPressure

Inspiration+Exhalation

AMeanAirwayPressurePeakInspiratoryPressureTime第49頁,共153頁，2024年2月25日，星期天術(shù)語:PEEP,I:ERatioPressureTimePositiveEndExpiratoryPr.Tinsp.Texp.

I:E=1:2

I:E=4:1PEEPPIPPIPPEEPTinsp.第50頁,共153頁，2024年2月25日，星期天術(shù)語:FlowandVolumeMinuteVentilation=TidalVolumexBreathRatePressureFlowTime

TidalVolume第51頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力壓力應(yīng)該包括呼吸機的送氣壓力、呼吸回路內(nèi)的壓力、病人氣道內(nèi)的壓力。上述管路的口徑不同，即使在相同壓力下流速也不同，在相同的時段經(jīng)過的容量不同。目前還不能檢測氣道內(nèi)的參數(shù)，只能檢測近人工氣道的參數(shù)。近氣道的參數(shù)來反映病人氣道對氣流的反應(yīng)以及肺泡對壓力和容積的反應(yīng)。從而可以推測肺通氣功能的狀態(tài)。第52頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力把不同時段壓力變化的軌跡連接起來就形成一條壓力曲線，通過它可以了解大氣道不同時相和時段的壓力。同樣的方法可以得到流速曲線和容量曲線。把上述除時間參數(shù)以外的參數(shù)兩兩組合在二維坐標中，可以得到壓力容積曲線、容積流速曲線、壓力流速曲線。第53頁,共153頁，2024年2月25日，星期天環(huán)PressureVolumeVolumeFlowInsp.Expir.Insp.Expir.第54頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力-時間曲線第55頁,共153頁，2024年2月25日，星期天波形各段意義A/觸發(fā):病人(assisted)呼吸機(controlled)B/限制:流速壓力C/切換:容量時間ABC第56頁,共153頁，2024年2月25日，星期天切換與限制CycledPressureTimeTimeLimitedPressure第57頁,共153頁，2024年2月25日，星期天在吸氣相所記錄的測量值

圖2.在吸氣相和呼氣相中所評估的變量

第58頁,共153頁，2024年2月25日，星期天二、壓力—時間曲線壓力通常在呼吸機回路（如丫形管處，吸氣端或呼氣端）中測量。雖然氣管插管的管子在總氣管內(nèi)分隔出來，但壓力仍與氣道壓力有關(guān)，壓力傳感器可測至150cmH2O，而且應(yīng)是抗?jié)窕?，抗液體或病人的分泌物。壓力—時間曲線的臨床應(yīng)用：區(qū)分呼吸類型，計算平臺壓，評估吸氣觸發(fā)所作功，評估整個呼吸時相，調(diào)節(jié)峰流速，計算靜態(tài)呼吸動力學(xué)的參數(shù)。第59頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345630-10PawcmH20Sec壓力-時間曲線第60頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume壓力-時間曲線V.Inspiration第61頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume壓力-時間曲線V.Expiration第62頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressureInspiration壓力-時間曲線V.第63頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressure壓力-時間曲線V.InspiratoryTime第64頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630-10PawcmH20SecVolumePressure

Expiration壓力-時間曲線第65頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力曲線的臨床應(yīng)用第66頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力-時間曲線的臨床意義區(qū)別各種通氣模式和特殊通氣方式估計觸發(fā)的做功計算吸-呼時比，估計呼氣時間是否充足。估計是否達到充分的平臺壓觀察壓力上升速度估計所用吸氣流速是否適合測定靜態(tài)呼吸力學(xué)參數(shù)顯示壓力波型形態(tài)第67頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345630-10PawcmH

20Sec病人呼吸機同步

第68頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345630-10PawcmH20SecAdequateFlow病人呼吸機同步Volumeventilationdeliveringapresetflowandvolume第69頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345630-10PawcmH20SecAirStarvationWhatoptionsdowehave?病人呼吸機同步Thepatientisoutbreathingthesetflow第70頁,共153頁，2024年2月25日，星期天控制通氣VolumeVentilationPressureVentilationPressureFlowtimePressureFlowtime第71頁,共153頁，2024年2月25日，星期天Assist/Control第72頁,共153頁，2024年2月25日，星期天SIMV+PressureSupportPressuresupportedspontaneous+Patient,ormachine-initiatedmandatorybreaths

Paw第73頁,共153頁，2024年2月25日，星期天CPAP第74頁,共153頁，2024年2月25日，星期天SynchronizedIMV第75頁,共153頁，2024年2月25日，星期天A/C5bpmSIMV5bpm12secAssistWindowSIMVvs.Assist/Control第76頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PressureTime如何影響MAP

A=áPIPC=á

BaseLineB=áRiseTimeD=

áFrequency第77頁,共153頁，2024年2月25日，星期天流速-時間曲線第78頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線INSP吸氣第79頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120EXHINSP呼氣流速-時間曲線第80頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120EXHINSP

Inspiration流速-時間曲線第81頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線Insp.PauseExpirationINSP第82頁,共153頁，2024年2月25日，星期天流速-時間曲線的臨床意義吸氣流速和呼氣流速呼吸類型的鑒別判別是否存在內(nèi)源性PEEP觀察患者對支氣管擴張劑的反應(yīng)選擇PCV時合適的吸氣時間發(fā)現(xiàn)漏氣及速度顯示流速波形的形態(tài)第83頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120

遞減流速有更多的氣體向前第84頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120峰流速相同遞減流速延長吸氣時間第85頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120減少呼氣時間引起Auto-PEEP第86頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120發(fā)現(xiàn)Auto-PEEPZeroflowatendexhalationindicatesequilibrationoflungandcircuitpressureNote:Therecanstillbepressureinthelungbehindairwaysthatarecompletelyobstructed第87頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120Thetransitionfromexp.toinsp.occurswithouttheexp.flowreturningtozero發(fā)現(xiàn)Auto-PEEP第88頁,共153頁，2024年2月25日，星期天1245Whatdoyousupposeishappeninghere?120LPMSEC120LPMV.LPM第89頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120Expiratoryflowtracingofmissedinsp.effortsduetoAuto-PEEPmissedeffortmissedeffort第90頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345630-10PawcmH20SecDenotesAuto-PEEPManeuverandequilibriumpointAssessinganEquilibriumPointbetweenlungsandcircuitTotalPEEPSetPEEPminimumadequatetimeformaneuverAuto-PEEP檢測第91頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120改變流速對吸氣時間的影響第92頁,共153頁，2024年2月25日，星期天120123456SECV.LPM120INSP改變流速對吸氣時間的影響returnyoutoashortinsptime第93頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SEC123456VT600cc-20120120SECV.LPM0450cc第94頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SEC123456VT-20120120SECV.LPM0500cc450ccLostVT600cc第95頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PressureFlow流速不足第96頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345630-10PawcmH20SecWhatifyourpressurecurveinPCVstartslookinglikethis.Whatdoyousupposeishappening?Pressurehigherthanset第97頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345630-10PawcmH20Sec評估PCV正確的吸氣時間TooLongOptimalAnswer-吸氣時間太長Patientisstartingtoexhaleprematurely.第98頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SEC123456PawcmH2060-20120120SECV.LPM異常波形糾正Howdoyouknowthattheproblemiswiththepatient?第99頁,共153頁，2024年2月25日，星期天120123456SEC123456PawcmH2060-20120SECV.LPMNoflowaspressurerises異常波形糾正Howdoyouknowthattheproblemiswiththepatient?這種情況時壓力支持可以選擇第100頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PTPatientallowedtobreathspontaneouslyduringinspiratorytimeinPCV主動呼氣閥第101頁,共153頁，2024年2月25日，星期天PTimeV.Time

Anyideaswhat'srepresentedhere?第102頁,共153頁，2024年2月25日，星期天Whatisthis?Whatisthis?

FAP=1FAP=50FAP=100流速加速率第103頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力釋放壓力過沖

FAP=1FAP=50FAP=100流速加速率第104頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力通氣恒定的壓力.遞減,可變的流量時間切換:(A)PressureControl流速切換:(B)PressureSupportPressureFlowABTimeCycled

FlowCycled第105頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力通氣波形FlowPressureTinsp.PIPPeakFlow25%PressureControlPressureSupport第106頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345660PawcmH20SecWhatisthis?第107頁,共153頁，2024年2月25日，星期天12345660PawcmH20Sec壓力過沖伴反沖第108頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120發(fā)生了什么？壓力支持第109頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120Expirationstartsbeforeinspiratoryflowreturnstozero呼氣靈敏度設(shè)置15%壓力支持第110頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120ESENSsettingis20%壓力支持第111頁,共153頁，2024年2月25日，星期天呼氣靈敏度FlowPeakFlow(100%)TimeTS5%LeakSet(max)Tinsp.Tinsp.(eff.)第112頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120通過評估呼氣流速變化來評估呼氣阻力

第113頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120注意低呼氣流速與長呼氣時間的關(guān)系第114頁,共153頁，2024年2月25日，星期天123456SECV.LPM120120INSP高呼氣流速和呼氣時間減小顯示小呼氣阻力第115頁,共153頁，2024年2月25日，星期天容積-時間曲線第116頁,共153頁，2024年2月25日，星期天23456SECVT800ml1容量-時間曲線第117頁,共153頁，2024年2月25日，星期天23456SECVT800ml1Inspiration容量-時間曲線第118頁,共153頁，2024年2月25日，星期天23456SECVT800ml1Expiration容量-時間曲線第119頁,共153頁，2024年2月25日，星期天容量-時間曲線的臨床意義肺內(nèi)氣體陷閉呼吸回路漏氣第120頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力-容積環(huán)水平軸描述壓力，縱軸描述容量第121頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.2PawcmH20VTLITERS

0.40.6壓力-容積環(huán)第122頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS指令呼吸

Inspiration第123頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS

InspirationExpiration指令呼吸第124頁,共153頁，2024年2月25日，星期天壓力-容量環(huán)VolumePressureVolumePressure第125頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS自主呼吸

InspirationExpiration第126頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS

InspirationExpiration輔助呼吸第127頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS這是？

第128頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS切換時的減壓

第129頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSWhatwouldcausethistogetworse?

第130頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSHigherpressure=moredecompression

第131頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSDottedloopchangestosolidloop-anyideas?

第132頁,共153頁，2024年2月25日，星期天02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSIndicatesadropinCompliance(higher

pressureforthesamevolume)

Didyousaychangingcompliance?第133頁,共153頁，2024年2月25日，星期天0204060204060.2.4PawcmH20VTLITERS.6CDABWhatdoesthisrepresent?WhatisA?WhatisB?WhatisC?AndhowaboutD?第134頁,共153頁，2024年2月25日，星期天0204060204060PawcmH20VTLITERS“D”=LowerInflectionPointAB“A”representsPEEP“B”RepresentsInspiratoryPressure

過度膨脹.6.2.4“C”=Upper

Inflectionpoint第135頁,共153頁，2024年2月25日，星期天最佳PEEPVPPEEP:3cmH2OVPPEEP:8cmH2O第136頁,共153頁，2024年2月25日，星期天ChangingLungVolumeinCV:Paw=LungVolume第137頁,共153頁，2024