基础呼吸机波形分析

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。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.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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.呼气流速波形判断有无内源性呼气末正压(Auto-PEEP/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3.0cmH2O.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.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VCV的压力-时间曲线(P-Tcurve)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).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平均气道压(meanPaw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.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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.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%.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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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.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+2cmH2O.