呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義課件

呼吸力學(xué)與呼吸機波形

及其臨床意義

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院呼吸力學(xué)與呼吸機波形

及其臨床意義

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義課件

吸氣自主呼吸

呼氣吸氣自主呼吸呼氣O2

CO2CO2O2

呼吸氧氣和二氧化碳在組織間與外界環(huán)境的交換O2CO2CO2O2呼吸氧氣和二氧化碳在組織間與外界環(huán)境O2CO2呼吸通氣機械運動壓力差彌散分子運動濃度梯度灌注O2CO2呼吸通氣呼吸道管道+氣囊的模型氣道

(管子)肺泡

(氣囊)呼吸道管道+氣囊的模型胸膜腔壓力三向彈簧胸膜腔壓力三向彈簧胸腔內(nèi)壓氣管壓近氣道壓胸膜壓肺泡壓胸腔內(nèi)壓氣管壓近氣道壓胸膜壓肺泡壓自主吸氣容量變化

氣流壓力改變自主吸氣容量變化氣流壓力改變機械通氣

壓力變化

容量改變氣流機械通氣壓力變化容量改變氣流吸氣機械通氣自主呼吸PressureTime肺泡內(nèi)壓力變化吸氣機械通氣自主呼吸PressureTime肺泡內(nèi)壓力變化術(shù)語:FlowandVolume分鐘通氣量=潮氣量x送氣頻率PressureFlowTime

潮氣量術(shù)語:FlowandVolume分鐘通氣量=潮氣量VolumeFlowRateTimeVolume=FlowXTimeVolumeFlowRateTimeVolume=切換vs.限制切換PressureTimeTime限制Pressure切換vs.限制切換PressureTimeTime限制PPressureFlowTime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PressureFlowTime容量控制通氣（PCV）流量恒增加吸氣壓力順應(yīng)性VolumePressure容量控制通氣（PCV）Guaranteedtidalvolume,notaffectedbythechangesinpulmonarymechanics增加吸氣壓力順應(yīng)性VolumePressure容量控制通Whatismeasured?壓力Pressure時間Time流速Flow(dV/dt)容量Volume(calculated)timeVolumeFlowWhatismeasured?壓力PressuretimVolumePressureDVDPC=

DVDP順應(yīng)性VolumePressureDVDPC=DVD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)性曲線靜態(tài)和動態(tài)順應(yīng)性VolumePressureTVPlatea動力學(xué)特性動力特點:Cdyn=dV/dPVolumePressuredPdVHysteresis動力學(xué)特性動力特點:VolumePressuredPdVHy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)靜態(tài)和動態(tài)壓力timePressurePEEPPIPPpla基本計算Cst=dV/(Pplat-PEEP)R=(PIP-Pplat)/FlowtimePressurePEEPPIPPplatdP=RxFlow+dV/Cst基本計算Cst=dV/(Pplat-PEEP)tim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慢速沖氣法慢吸氣流速S(5-10lpm)大Vt和順應(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。順應(yīng)性順應(yīng)性描述呼吸系統(tǒng)各個部分的彈性特征?？倓討B(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?？倓討B(tài)順應(yīng)性是在主動吸氣時測出?！肮艿捞卣鳌盧=

DPDF氣道阻力壓力差=流速x管道阻力“管道特征”R=DPDF氣道阻力壓力差=流速壓力差=流速x阻力dP=QxRR=8L(visc.)pr4氣道阻力壓力差=流速x阻力dP=QxRR=8C=

DVDPR=

DPDF順應(yīng)性和阻力C=DVDPR=DPDF順應(yīng)性和阻力阻力和回縮力動態(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阻力和回縮力動態(tài)特性阻力靜態(tài)順應(yīng)性dP=dPresist3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/CL3個水平的呼吸力學(xué)動態(tài)特性:阻力:靜態(tài)順應(yīng)性:氣道阻力VolumeFlowRateTime容量=流速X時間VolumeFlowRateTime容量=流速X機械通氣時工作的目標保證和維持適當?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機械通氣時工作的目標保證和維持適當?shù)臍怏w交換理想的呼吸狀態(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理想的呼吸狀態(tài)理想呼吸的界定:輔助機械通氣時的WOB在高水平的機械通氣支持下，相當?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輔助機械通氣時的WOB在高水平的機械通氣支持下，相當?shù)牟∪说挠绊懖∪薟OB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%當送氣流速增加時WOB減少

Ward,etal.:Anaesthesiology69:29;1988 Sassoon,etal.:Chest93:571;1988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呼吸作功什么功?如何測量?呼吸作功什么功?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。呼吸作功“WOB在床邊肺功能留下一個沒解決的難題”WOB測量

PABCDEVWOB=

∫0

tiPxVdt彈性功:ABCA阻力功吸氣:ADCA呼氣:ACEAWOB測量PABCDEVWOB=∫0tiPxWOB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。WOB的測量WOB=∫0tiPxVdtWOB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。WOB意義病人作功是呼吸機依賴最敏感的指標。呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義課件呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義課件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P-V環(huán)和WOBPVPVPV順應(yīng)性和阻力正常順應(yīng)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)MethodsofRrsMeasurement同容量法評價靜態(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）。機械通氣機械通氣的基本原理遵循了流體力學(xué)的原則。容量變化時間正壓通氣氣流增加壓力差容量變化時間正壓通氣氣流增加壓力差Key-wordsPressureFlowTimeVolumeKey-wordsPressure術(shù)語:PIP&MAPA=A1+A2+…+AnPressure

Inspiration+ExhalationAMeanAirwayPressurePeakInspiratoryPressureTime術(shù)語:PIP&MAPA=A1+A2+…+AnPre術(shù)語:PEEP,I:ERatioPressureTimePositiveEndExpiratoryPr.Tinsp.Texp.

I:E=1:2

I:E=4:1PEEPPIPPIPPEEPTinsp.術(shù)語:PEEP,I:ERatioPressureTim術(shù)語:FlowandVolumeMinuteVentilation=TidalVolumexBreathRatePressureFlowTime

TidalVolume術(shù)語:FlowandVolumeMinuteVent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)。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。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，通過環(huán)PressureVolumeVolumeFlowInsp.Expir.Insp.Expir.環(huán)PressureVolumeVolumeFlowInsp.壓力-時間曲線壓力-時間曲線波形各段意義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波形各段意義A/觸發(fā):ABC切換與限制CycledPressureTimeTimeLimitedPressure切換與限制CycledPressureTimeTimeLim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

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)。二、壓力—時間曲線12345630-10PawcmH20Sec壓力-時間曲線12345630-10PawcmH20Sec壓力-時間曲線PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume壓力-時間曲線V.InspirationPressureTimeCurveVolumeExpirPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume壓力-時間曲線V.ExpirationPressureTimeCurveVolumeExpirPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressureInspiration壓力-時間曲線V.PressureTimeCurveVolumeExpirPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressure壓力-時間曲線V.InspiratoryTimePressureTimeCurveVolumeExpirPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630-10PawcmH20SecVolumePressure

Expiration壓力-時間曲線PressureTimeCurveVolumeExpir壓力曲線的臨床應(yīng)用壓力曲線的臨床應(yīng)用壓力-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)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12345630-10PawcmH

20Sec病人呼吸機同步

12345630-10PawcmH20Sec病人呼吸機同步12345630-10PawcmH20SecAdequateFlow病人呼吸機同步Volumeventilationdeliveringapresetflowandvolume12345630-10PawcmH20SecAdequate12345630-10PawcmH20SecAirStarvationWhatoptionsdowehave?病人呼吸機同步Thepatientisoutbreathingthesetflow12345630-10PawcmH20SecAirStar控制通氣VolumeVentilationPressureVentilationPressureFlowtimePressureFlowtime控制通氣VolumeVentilationPressureAssist/ControlAssist/ControlSIMV+PressureSupportPressuresupportedspontaneous+Patient,ormachine-initiatedmandatorybreaths

PawSIMV+PressureSupportPressurCPAPCPAPSynchronizedIMVSynchronizedIMVA/C5bpmSIMV5bpm12secAssistWindowSIMVvs.Assist/ControlA/C5bpmSIMV5bpm12secAssPressureTime如何影響MAP

A=áPIPC=á

BaseLineB=áRiseTimeD=

áFrequencyPressureTime如何影響MAPA=áPI流速-時間曲線流速-時間曲線123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線INSP吸氣123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線123456SECV.LPM120120EXHINSP呼氣流速-時間曲線123456SECV.LPM120120EXHINSP呼氣流123456SECV.LPM120120EXHINSP

Inspiration流速-時間曲線123456SECV.LPM120120EXHINSP123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線Insp.PauseExpirationINSP123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線流速-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)流速-時間曲線的臨床意義吸氣流速和呼氣流速123456SECV.LPM120120

遞減流速有更多的氣體向前123456SECV.LPM120120遞減流速有更多的氣123456SECV.LPM120120峰流速相同遞減流速延長吸氣時間123456SECV.LPM120120峰流速相同遞減流速延123456SECV.LPM120120減少呼氣時間引起Auto-PEEP123456SECV.LPM120120減少呼氣時間引起Au123456SECV.LPM120120發(fā)現(xiàn)Auto-PEEPZeroflowatendexhalationindicatesequilibrationoflungandcircuitpressureNote:Therecanstillbepressureinthelungbehindairwaysthatarecompletelyobstructed123456SECV.LPM120120發(fā)現(xiàn)Auto-PE123456SECV.LPM120120Thetransitionfromexp.toinsp.occurswithouttheexp.flowreturningtozero發(fā)現(xiàn)Auto-PEEP123456SECV.LPM120120Thetransi1245Whatdoyousupposeishappeninghere?120LPMSEC120LPMV.LPM1245Whatdoyousupposeishap123456SECV.LPM120120Expiratoryflowtracingofmissedinsp.effortsduetoAuto-PEEPmissedeffortmissedeffort123456SECV.LPM120120Expiratory12345630-10PawcmH20SecDenotesAuto-PEEPManeuverandequilibriumpointAssessinganEquilibriumPointbetweenlungsandcircuitTotalPEEPSetPEEPminimumadequatetimeformaneuverAuto-PEEP檢測12345630-10PawcmH20SecDenotes123456SECV.LPM120120改變流速對吸氣時間的影響123456SECV.LPM120120改變流速對吸氣時間的120123456SECV.LPM120INSP改變流速對吸氣時間的影響returnyoutoashortinsptime120123456SECV.LPM120INSP改變流速對吸123456SEC123456VT600cc-20120120SECV.LPM0450cc123456SEC123456VT600cc-2123456SEC123456VT-20120120SECV.LPM0500cc450ccLostVT600cc123456SEC123456VT-20120120SECVPressureFlow流速不足PressureFlow流速不足12345630-10PawcmH20SecWhatifyourpressurecurveinPCVstartslookinglikethis.Whatdoyousupposeishappening?Pressurehigherthanset12345630-10PawcmH20SecWhatif12345630-10PawcmH20Sec評估PCV正確的吸氣時間TooLongOptimalAnswer-吸氣時間太長Patientisstartingtoexhaleprematurely.12345630-10PawcmH20Sec評估PCV正確的123456SEC123456PawcmH2060-20120120SECV.LPM異常波形糾正Howdoyouknowthattheproblemiswiththepatient?123456SEC123456PawcmH2060-2012120123456SEC123456PawcmH2060-20120SECV.LPMNoflowaspressurerises異常波形糾正Howdoyouknowthattheproblemiswiththepatient?這種情況時壓力支持可以選擇120123456SEC123456PawcmH2060-2PTPatientallowedtobreathspontaneouslyduringinspiratorytimeinPCV主動呼氣閥PTPatientallowedtobreath主動呼PTimeV.Time

Anyideaswhat'srepresentedhere?PTimeV.TimeAnyideaswhat'sWhatisthis?Whatisthis?

FAP=1FAP=50FAP=100流速加速率Whatisthis?Whatisthis?壓力釋放壓力過沖

FAP=1FAP=50FAP=100流速加速率壓力釋放壓力過沖FAP=1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壓力通氣恒定的壓力.PressureFlowABTime壓力通氣波形FlowPressureTinsp.PIPPeakFlow25%PressureControlPressureSupport壓力通氣波形FlowPressureTinsp.PIPPea12345660PawcmH20SecWhatisthis?12345660PawcmH20SecWhatisthi12345660PawcmH20Sec壓力過沖伴反沖12345660PawcmH20Sec壓力過沖伴反沖123456SECV.LPM120120發(fā)生了什么？壓力支持123456SECV.LPM120120發(fā)生了什么？壓力支持123456SECV.LPM120120Expirationstartsbeforeinspiratoryflowreturnstozero呼氣靈敏度設(shè)置15%壓力支持123456SECV.LPM120120Expiration123456SECV.LPM120120ESENSsettingis20%壓力支持123456SECV.LPM120120ESENSsett呼氣靈敏度FlowPeakFlow(100%)TimeTS5%LeakSet(max)Tinsp.Tinsp.(eff.)呼氣靈敏度FlowPeakFlow(100%)TimeT123456SECV.LPM120120通過評估呼氣流速變化來評估呼氣阻力

123456SECV.LPM120120通過評估呼氣流速變123456SECV.LPM120120注意低呼氣流速與長呼氣時間的關(guān)系123456SECV.LPM120120注意低呼氣流速與長呼123456SECV.LPM120120INSP高呼氣流速和呼氣時間減小顯示小呼氣阻力123456SECV.LPM120120INSP高呼氣流速和容積-時間曲線容積-時間曲線23456SECVT800ml1容量-時間曲線23456SECVT800ml1容量-時間曲線23456SECVT800ml1Inspiration容量-時間曲線23456SECVT800ml1Inspiration容量23456SECVT800ml1Expiration容量-時間曲線23456SECVT800ml1Expiration容量-容量-時間曲線的臨床意義肺內(nèi)氣體陷閉呼吸回路漏氣容量-時間曲線的臨床意義肺內(nèi)氣體陷閉壓力-容積環(huán)水平軸描述壓力，縱軸描述容量壓力-容積環(huán)水平軸描述壓力，縱軸描述容量02040602040600.2PawcmH20VTLITERS

0.40.6壓力-容積環(huán)02040602040600.2PawcmH20VTLITE02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS指令呼吸

Inspiration02040602040600.20.40.6PawcmH2002040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS

InspirationExpiration指令呼吸02040602040600.20.40.6PawcmH20壓力-容量環(huán)VolumePressureVolumePressure壓力-容量環(huán)VolumePressureVolumePres02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS自主呼吸

InspirationExpiration02040602040600.20.40.6PawcmH2002040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS

InspirationExpiration輔助呼吸02040602040600.20.40.6PawcmH2002040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS這是？

02040602040600.20.40.6PawcmH2002040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS切換時的減壓

02040602040600.20.40.6PawcmH2002040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSWhatwouldcausethistogetworse?

02040602040600.20.40.6PawcmH2002040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSHigherpressure=moredecompression

02040602040600.20.40.6PawcmH2002040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSDottedloopchangestosolidloop-anyideas?

02040602040600.20.40.6PawcmH2002040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSIndicatesadropinCompliance(higher

pressureforthesamevolume)

Didyousaychangingcompliance?02040602040600.20.40.6PawcmH200204060204060.2.4PawcmH20VTLITERS.6CDABWhatdoesthisrepresent?WhatisA?WhatisB?WhatisC?AndhowaboutD?0204060204060.2.4PawcmH20VTLIT0204060204060PawcmH20VTLITERS“D”=LowerInflectionPointAB“A”representsPEEP“B”RepresentsInspiratoryPressure

過度膨脹.6.2.4“C”=Upper

Inflectionpoint0204060204060PawcmH20VTLITERS“最佳PEEPVPPEEP:3cmH2OVPPEEP:8cmH2O最佳PEEPVPPEEP:3cmH2OVPPEEP:8ChangingLungVolumeinCV:Paw=LungVolumeChangingLungVolumeinCV:Paw臨床應(yīng)用：計算吸氣面積計算順應(yīng)性計算阻力評估肺泡過度膨脹衡量壓力支持水平及其做功臨床應(yīng)用：計算吸氣面積典型的P-V環(huán)VolumePressureVolumePressureVolumePressureControlled

AssistedSpontaneous典型的P-V環(huán)VolumePressureVolumePre評估吸氣流速VolumeVolumePressurePressureNormalInsufficientFlowPressureVolumeLoopsCusping評估吸氣流速VolumeVolumePressurePres過度膨脹OverdistensionoccurswhenthevolumelimitofsomecomponentsofthelunghasbeenexceededAbruptdecreaseincomplianceattheterminationofinspirationResultsinaterminal“Beaking”oftheP/VLoopVolumePressure過度膨脹OverdistensionoccurswhenVolumePressureZone

ofOverdistention“Safe”WindowZoneofDerecruitmentandAtelectasisInjuryInjury最佳肺容量（安全窗）

膨脹過度肺泡痿陷VolumePressureZoneof“Safe”ZonMeanAirwaypressure25cmH2O

CTScan:ARDSpigmodel30kgOptimizedLungVolumeStrategy:MeanAirwaypressure25cmH2OMeanAirwayPressure40cmH2OCTScan:ARDSpigmodel30kgOptimizedLungVolumeStrategy:MeanAirwayPressure40cmH2

CDP=FRCCT1CT2CT3Paw=CDPContinuousDistendingPressureCDP=FRCCT1CT2CT3Paw=CD急性呼衰時V-P曲線拐點的意義上拐點提示：壓力導(dǎo)致局部肺泡過度膨脹下拐點代表：使肺泡開始打開的最小壓力VolumePressureLPIflexUPIflex急性呼衰時V-P曲線拐點的意義上拐點提示：壓力導(dǎo)致局部肺泡過容積-流速環(huán)容積-流速環(huán)流速-容量環(huán)VolumeFlowVolumeFlow流速-容量環(huán)VolumeFlowVolumeFlow臨床應(yīng)用評價支氣管擴張劑的療效評估是否漏氣評估吸氣阻力和呼氣流速受阻臨床應(yīng)用評價支氣管擴張劑的療效FVVFAfterSuctionBeforeSuction氣道阻塞FVVFAfterSuctionBeforeSuctio重度阻塞重度阻塞漏氣VolumePressureVolumeFlowVolumeTime漏氣VolumePressureVolumeFlowVolu謝謝！謝謝！呼吸力學(xué)與呼吸機波形

及其臨床意義

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院呼吸力學(xué)與呼吸機波形

及其臨床意義

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義課件

吸氣自主呼吸

呼氣吸氣自主呼吸呼氣O2

CO2CO2O2

呼吸氧氣和二氧化碳在組織間與外界環(huán)境的交換O2CO2CO2O2呼吸氧氣和二氧化碳在組織間與外界環(huán)境O2CO2呼吸通氣機械運動壓力差彌散分子運動濃度梯度灌注O2CO2呼吸通氣呼吸道管道+氣囊的模型氣道

(管子)肺泡

(氣囊)呼吸道管道+氣囊的模型胸膜腔壓力三向彈簧胸膜腔壓力三向彈簧胸腔內(nèi)壓氣管壓近氣道壓胸膜壓肺泡壓胸腔內(nèi)壓氣管壓近氣道壓胸膜壓肺泡壓自主吸氣容量變化

氣流壓力改變自主吸氣容量變化氣流壓力改變機械通氣

壓力變化

容量改變氣流機械通氣壓力變化容量改變氣流吸氣機械通氣自主呼吸PressureTime肺泡內(nèi)壓力變化吸氣機械通氣自主呼吸PressureTime肺泡內(nèi)壓力變化術(shù)語:FlowandVolume分鐘通氣量=潮氣量x送氣頻率PressureFlowTime

潮氣量術(shù)語:FlowandVolume分鐘通氣量=潮氣量VolumeFlowRateTimeVolume=FlowXTimeVolumeFlowRateTimeVolume=切換vs.限制切換PressureTimeTime限制Pressure切換vs.限制切換PressureTimeTime限制PPressureFlowTime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PressureFlowTime容量控制通氣（PCV）流量恒增加吸氣壓力順應(yīng)性VolumePressure容量控制通氣（PCV）Guaranteedtidalvolume,notaffectedbythechangesinpulmonarymechanics增加吸氣壓力順應(yīng)性VolumePressure容量控制通Whatismeasured?壓力Pressure時間Time流速Flow(dV/dt)容量Volume(calculated)timeVolumeFlowWhatismeasured?壓力PressuretimVolumePressureDVDPC=

DVDP順應(yīng)性VolumePressureDVDPC=DVD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)性曲線靜態(tài)和動態(tài)順應(yīng)性VolumePressureTVPlatea動力學(xué)特性動力特點:Cdyn=dV/dPVolumePressuredPdVHysteresis動力學(xué)特性動力特點:VolumePressuredPdVHy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)靜態(tài)和動態(tài)壓力timePressurePEEPPIPPpla基本計算Cst=dV/(Pplat-PEEP)R=(PIP-Pplat)/FlowtimePressurePEEPPIPPplatdP=RxFlow+dV/Cst基本計算Cst=dV/(Pplat-PEEP)tim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慢速沖氣法慢吸氣流速S(5-10lpm)大Vt和順應(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。總靜態(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。順應(yīng)性順應(yīng)性描述呼吸系統(tǒng)各個部分的彈性特征?？倓討B(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?？倓討B(tài)順應(yīng)性是在主動吸氣時測出?！肮艿捞卣鳌盧=

DPDF氣道阻力壓力差=流速x管道阻力“管道特征”R=DPDF氣道阻力壓力差=流速壓力差=流速x阻力dP=QxRR=8L(visc.)pr4氣道阻力壓力差=流速x阻力dP=QxRR=8C=

DVDPR=

DPDF順應(yīng)性和阻力C=DVDPR=DPDF順應(yīng)性和阻力阻力和回縮力動態(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阻力和回縮力動態(tài)特性阻力靜態(tài)順應(yīng)性dP=dPresist3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/CL3個水平的呼吸力學(xué)動態(tài)特性:阻力:靜態(tài)順應(yīng)性:氣道阻力VolumeFlowRateTime容量=流速X時間VolumeFlowRateTime容量=流速X機械通氣時工作的目標保證和維持適當?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機械通氣時工作的目標保證和維持適當?shù)臍怏w交換理想的呼吸狀態(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理想的呼吸狀態(tài)理想呼吸的界定:輔助機械通氣時的WOB在高水平的機械通氣支持下，相當?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輔助機械通氣時的WOB在高水平的機械通氣支持下，相當?shù)牟∪说挠绊懖∪薟OB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%當送氣流速增加時WOB減少

Ward,etal.:Anaesthesiology69:29;1988 Sassoon,etal.:Chest93:571;1988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呼吸作功什么功?如何測量?呼吸作功什么功?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。呼吸作功“WOB在床邊肺功能留下一個沒解決的難題”WOB測量

PABCDEVWOB=

∫0

tiPxVdt彈性功:ABCA阻力功吸氣:ADCA呼氣:ACEAWOB測量PABCDEVWOB=∫0tiPxWOB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。WOB的測量WOB=∫0tiPxVdtWOB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。WOB意義病人作功是呼吸機依賴最敏感的指標。呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義課件呼吸力學(xué)與呼吸機波形及其臨床意義課件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P-V環(huán)和WOBPVPVPV順應(yīng)性和阻力正常順應(yīng)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)MethodsofRrsMeasurement同容量法評價靜態(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）。機械通氣機械通氣的基本原理遵循了流體力學(xué)的原則。容量變化時間正壓通氣氣流增加壓力差容量變化時間正壓通氣氣流增加壓力差Key-wordsPressureFlowTimeVolumeKey-wordsPressure術(shù)語:PIP&MAPA=A1+A2+…+AnPressure

Inspiration+ExhalationAMeanAirwayPressurePeakInspiratoryPressureTime術(shù)語:PIP&MAPA=A1+A2+…+AnPre術(shù)語:PEEP,I:ERatioPressureTimePositiveEndExpiratoryPr.Tinsp.Texp.

I:E=1:2

I:E=4:1PEEPPIPPIPPEEPTinsp.術(shù)語:PEEP,I:ERatioPressureTim術(shù)語:FlowandVolumeMinuteVentilation=TidalVolumexBreathRatePressureFlowTime

TidalVolume術(shù)語:FlowandVolumeMinuteVent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)。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。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，通過環(huán)PressureVolumeVolumeFlowInsp.Expir.Insp.Expir.環(huán)PressureVolumeVolumeFlowInsp.壓力-時間曲線壓力-時間曲線波形各段意義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波形各段意義A/觸發(fā):ABC切換與限制CycledPressureTimeTimeLimitedPressure切換與限制CycledPressureTimeTimeLim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

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)。二、壓力—時間曲線12345630-10PawcmH20Sec壓力-時間曲線12345630-10PawcmH20Sec壓力-時間曲線PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume壓力-時間曲線V.InspirationPressureTimeCurveVolumeExpirPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume壓力-時間曲線V.ExpirationPressureTimeCurveVolumeExpirPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressureInspiration壓力-時間曲線V.PressureTimeCurveVolumeExpirPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressure壓力-時間曲線V.InspiratoryTimePressureTimeCurveVolumeExpirPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630-10PawcmH20SecVolumePressure

Expiration壓力-時間曲線PressureTimeCurveVolumeExpir壓力曲線的臨床應(yīng)用壓力曲線的臨床應(yīng)用壓力-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)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12345630-10PawcmH

20Sec病人呼吸機同步

12345630-10PawcmH20Sec病人呼吸機同步12345630-10PawcmH20SecAdequateFlow病人呼吸機同步Volumeventilationdeliveringapresetflowandvolume12345630-10PawcmH20SecAdequate12345630-10PawcmH20SecAirStarvationWhatoptionsdowehave?病人呼吸機同步Thepatientisoutbreathingthesetflow12345630-10PawcmH20SecAirStar控制通氣VolumeVentilationPressureVentilationPressureFlowtimePressureFlowtime控制通氣VolumeVentilationPressureAssist/ControlAssist/ControlSIMV+PressureSupportPressuresupportedspontaneous+Patient,ormachine-initiatedmandatorybreaths

PawSIMV+PressureSupportPressurCPAPCPAPSynchronizedIMVSynchronizedIMVA/C5bpmSIMV5bpm12secAssistWindowSIMVvs.Assist/ControlA/C5bpmSIMV5bpm12secAssPressureTime如何影響MAP

A=áPIPC=á

BaseLineB=áRiseTimeD=

áFrequencyPressureTime如何影響MAPA=áPI流速-時間曲線流速-時間曲線123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線INSP吸氣123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線123456SECV.LPM120120EXHINSP呼氣流速-時間曲線123456SECV.LPM120120EXHINSP呼氣流123456SECV.LPM120120EXHINSP

Inspiration流速-時間曲線123456SECV.LPM120120EXHINSP123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線Insp.PauseExpirationINSP123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線流速-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)流速-時間曲線的臨床意義吸氣流速和呼氣流速123456SECV.LPM120120

遞減流速有更多的氣體向前123456SECV.LPM120120遞減流速有更多的氣123456SECV.LPM120120峰流速相同遞減流速延長吸氣時間123456SECV.LPM120120峰流速相同遞減流速延123456SECV.LPM120120減少呼氣時間引起Auto-PEEP123456SECV.LPM120120減少呼氣時間引起Au123456SECV.LPM120120發(fā)現(xiàn)Auto-PEEPZeroflowatendexhalationindicatesequilibrationoflungandcircuitpressureNote:Therecanstillbepressureinthelungbehindairwaysthatarecompletelyobstructed123456SECV.LPM120120發(fā)現(xiàn)Auto-PE123456SECV.LPM120120Thetransitionfromexp.toinsp.occurswithouttheexp.flowreturningtozero發(fā)現(xiàn)Auto-PEEP123456SECV.LPM120120Thetransi1245Whatdoyousupposeishappeninghere?120LPMSEC120LPMV.LPM1245Whatdoyousupposeishap123456SECV.LPM120120Expiratoryflowtracingofmissedinsp.effortsduetoAuto-PEEPmissedeffortmissedeffort123456SECV.LPM120120Expiratory12345630-10PawcmH20SecDenotesAuto-PEEPManeuverandequilibriumpointAssessinganEquilibriumPointbetweenlungsandcircuitTotalPEEPSetPEEPminimumadequatetimeformaneuverAuto-PEEP檢測12345630-10PawcmH20SecDenotes123456SECV.LPM120120改變流速對吸氣時間的影響123456SECV.LPM120120改變流速對吸氣時間的120123456SECV.LPM120INSP改變流速對吸氣時間的影響returnyoutoashortinsptime120123456SECV.LPM120INSP改變流速對吸123456SEC123456VT600cc-20120120SECV.LPM0450cc123456SEC123456VT600cc-2123456SEC123456VT-20120120SECV.LPM0500cc450ccLostVT600cc123456SEC123456VT-20120120SECVPressureFlow流速不足PressureFlow流速不足12345630-10PawcmH20SecWhatifyourpressurecurveinPCVstartslookinglikethis.Whatdoyousupposeishappening?Pressurehigherthanset12345630-10PawcmH20SecWhatif12345630-10PawcmH20Sec評估PCV正確的吸氣時間TooLongOptimalAnswer-吸氣時間太長Patientisstartingtoexhaleprematurely.12345630-10PawcmH20Sec評估PCV正確的123456SEC123456PawcmH2060-20120120SECV.LPM異常波形糾正Howdoyouknowthattheproblemiswiththepat