呼吸力学与波形分析课件

呼吸力学与波形分析呼吸力学与波形分析呼吸力学与波形分析呼吸力学与波形分析呼吸力学与波形分析主要内1主要内容主要内容临床重要的呼吸力学指床重要的呼吸力学指标呼吸力学波形及分析呼吸力学波形及分析主要内容临床重要的呼吸力学指标2重要的呼吸力学指重要的呼吸力学指标压力力 阻力阻力 容量容量 峰峰压力力:9-16 cmH20 吸气阻力吸气阻力 吸气潮气量吸气潮气量平台平台压力力:5-13 cmH20 呼气阻力呼气阻力 呼气潮气量呼气潮气量 平均气道平均气道压力（力（7）弹性阻力性阻力 可可压缩气量气量胸膜腔内胸膜腔内压力力-3-5-10 呼气末肺容呼气末肺容积 autoPEEP重要的呼吸力学指标压力 3重要的呼吸力学指标顺应性性静静态顺应性性动态顺应性性呼吸系呼吸系统顺应性性肺肺顺应性（性（C=V/P，正常肺，正常肺0.2-0.3L/cmH2O）胸壁胸壁顺应性（性（C=V/Ppl，正常，正常0.2 L/cmH2O）呼吸系呼吸系统顺应性：静性：静态100L/cmH2O，气管插管者，气管插管者50-70L/cmH2O；动态：50-80L/cmH2O流速：流速：40-100L/mP-V曲曲线呼吸功呼吸功:0.3-0.6J/L,小于小于0.75易脱机易脱机，大于，大于0.75呼吸机疲呼吸机疲劳P0.1大于大于4-6cmH2O难脱机脱机重要的呼吸力学指标顺应性4通气波形与通气通气波形与通气环Ventilator WaveformsScalars Volume versus time Pressure versus time Flow versus time Loops Flow-Volume Pressure-Volume Pressure-Flow通气波形与通气环Ventilator Waveforms5压力力-时间曲曲线在在临床上的床上的应用用压力-时间曲线在临床上的应用6判定通气方式判定通气方式压力的定力的定义为一一单位面位面积所受之力，所受之力，压力力单位是位是cmH2O(mbar)（纵轴）缩写写为Paw或或Pcirc，时间单位位为秒（横秒（横轴）见图图.压力力-时间曲曲线（VCV流速恒定流速恒定方波）方波）判定通气方式图.压力-时间曲线（VCV流速恒定方波）7Pressure versus TimePressure versus TimeInspirationExpirationPaw (cm H2O)Time(sec)TIPeak Inspiratory PressurePIPPEEPPEEPTEPressure versus TimeInspirati82024/6/249n吸气保持测量测量平台压此时流速、气道阻力均为零平台压仅由容量与顺应性形成静静态气道气道压力力监测T I M EPRESSUREPeakPlateau2023/8/109吸气保持测量静态气道压力监测T I M 92024/6/2410n呼气保持测量测量总 PEEP计算内源性 PEEP内源性 PEEP由陷闭气量形成静静态气道气道压力力监测T I M EPRESSUREPeakPlateau2023/8/1010呼气保持测量静态气道压力监测T I M102024/6/2411n气道峰压 PIP流速最高，容量最高n平台压 Pplat流速为零，容量不变n呼气末正压 PEEP流速为零，容量为零动态气道气道压力力监测2023/8/1011气道峰压 PIP动态气道压力监测1112PIP与Pplat的影响因素PIP=FlowResistance PIP=FlowResistance+Volume/compliance+PEEP+Volume/compliance+PEEP克服气道阻力、克服气道阻力、弹性阻力和性阻力和PEEPPEEPPplat=Volume/Compliance+PEEPPplat=Volume/Compliance+PEEP克服克服弹性阻力和性阻力和PEEPPEEP肺泡肺泡压 PIP-Pplat=Flow x ResistancePIP-Pplat=Flow x Resistance克服气道阻力克服气道阻力12PIP与Pplat的影响因素PIP=FlowResi1213Pplat的影响因素胸肺胸肺顺应性性潮气量潮气量PEEP13Pplat的影响因素胸肺顺应性潮气量PEEP1314PIP的影响因素气道阻力气道阻力吸气流量吸气流量胸肺胸肺顺应性性 PEEP 潮气量潮气量14PIP的影响因素气道阻力吸气流量胸肺顺应性 14气道阻力气道阻力产生一定气流流速所需要的生一定气流流速所需要的压力差可以反映气道阻力力差可以反映气道阻力（Raw）。）。可用以下公式表示：可用以下公式表示：Raw=(口腔口腔压 肺泡肺泡压)/气道阻力的气道阻力的单位是以位是以cmHcmH2 2O/L/sO/L/s表示。表示。影响气道阻力的因素：影响气道阻力的因素：a.a.气道半径（气道半径（r r）的影响）的影响 R1/rR1/r4 4 b.气流流速：流速大，阻力大。气流流速：流速大，阻力大。c.气流形式气流形式:层流流-阻力小；湍流阻力小；湍流-阻力大。阻力大。气道阻力产生一定气流流速所需要的压力差可以反映气道阻力（R152024/6/2416n一个常数，压力与流量之比n气道阻力 R=压力改变/吸气流速 =（峰压 平台压）/吸气流速气道阻力（气道阻力（R R）timePressurePEEPPIPPplat肺泡膨肺泡膨胀(recoil)压力差力差(Pdis)流速阻抗流速阻抗 压力差力差(Pres)2023/8/1016一个常数，压力与流量之比气道阻力（R）16 Paw (cm HPaw (cm H2 2O)O)NormalNormal PPlat(Normal Compliance)Increased PIPIncreased PTA(increased Airway Resistance)NormalNormalPIPPIPP PPlatPlatHigh RHigh RawawPIPPIPP PPlatPlat反映气道阻力及反映气道阻力及顺应性性Increased Airway Resistance Paw (cm H2O)NormalNormal PPl17呼吸力学与波形分析课件18气道阻力气道阻力大气道以湍流大气道以湍流为主，占主，占总阻力的阻力的80%小气道以小气道以层流流为主，占主，占总阻力的阻力的20%正常人气道阻力正常人气道阻力为1-3cmH2O/L/S哮喘和哮喘和COPD患者气道阻力患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S8号气管插管阻力号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S7号气管插管阻力号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S气道阻力小于气道阻力小于15 cmH2O/L/S，易脱机，易脱机 气管插管气管插管时气道阻力相当于中度哮喘气道阻力相当于中度哮喘发作作气道阻力大气道以湍流为主，占总阻力的80%19阻力增加的原因阻力增加的原因 气管内气管内导管管 流速流速 管径狭小管径狭小 扭曲痰栓或异物扭曲痰栓或异物 牙牙齿咬合管道塌陷咬合管道塌陷气囊疝出管道气囊疝出管道远端开口嵌端开口嵌顿于隆突，气管于隆突，气管侧壁或支气管壁或支气管 气道气道 支气管支气管痉挛 水水肿 新生物新生物 分泌物分泌物 阻力增加的原因 气管内导管20呼吸阻力呼吸阻力举例例分泌物分泌物过多多痉挛粘膜水粘膜水肿分泌物分泌物过多多花生米花生米肺气肺气肿肺泡肺泡挤压呼吸阻力举例分泌物过多痉挛粘膜水肿分泌物过多花生米肺气肿肺21顺应性降低的原因性降低的原因肺僵硬肺僵硬 水水肿 实变 纤维化化 肺不肺不张胸壁僵硬胸壁僵硬 脊柱脊柱侧弯或其他胸壁畸形弯或其他胸壁畸形 肥胖肥胖 腹水或腹腹水或腹胀肺受肺受压 气胸气胸 胸腔胸腔积液液动态肺充气肺充气顺应性降低的原因肺僵硬22不同胸肺不同胸肺顺应性性时PEEP对血流血流动力学的影响力学的影响相当于大相当于大约一半的胸腔内一半的胸腔内压（PEEP 或或PEEPi）传递到胸膜腔，引起胸内到胸膜腔，引起胸内压增高。增高。当当肺肺实变、肺肺顺应性性减减小小时，传递比比例例减减少少。而而胸胸壁壁顺应性性减减小小时，气气道道内内压力力向向胸胸膜膜腔内腔内传递增加。增加。ARDSPEEP水平在水平在15cmH2O以下，可不必考以下，可不必考虑对PCWP读数的影响。数的影响。肺肺顺应性性增增大大（肺肺气气肿）或或胸胸壁壁顺应性性减减小小时较低低水水平平的的PEEP就就可可能能干干扰肺肺毛毛细血血管管楔楔压的判断，的判断，测定定值高于高于实际水平。水平。不同胸肺顺应性时PEEP对血流动力学的影响23不同胸肺不同胸肺顺应性性时PEEP对血流血流动力力 学的影响学的影响Compensation of the PCWP for PEEP:Compliant lungs corrected PCWP=PCWP-PEEP(mm Hg)Noncompliant lungs corrected PCWP=PCWP-1/4 PEEP(mm Hg)PEEP(cm H2O)/1.36=PEEP(mm Hg)不同胸肺顺应性时PEEP对血流动力 学的影响Compensa24胸壁胸壁顺应性降低性降低对跨肺跨肺压的影响的影响胸壁顺应性降低对跨肺压的影响25l监测患者在呼气后的最大吸气努力，负值越大，脱机的可能性越高，为成功撤离呼吸机的指标之一。lNIF-30cmH2O（绝对值），,撤机成功率较大；lNIF-20cmH2O（绝对值），多不能成功撤机。5 10 15-10-20-30-50-40撤机撤机评估参数估参数-最大吸气最大吸气负压（NIF)5 10 262024/6/2427n不是测量值，是计算算值n平均气道压的增加有利于增加组织氧合和肺泡通气量，但同时也可以降低心排血量n可通过以下方法计算：呼吸周期各压力测量点作平均或通过计算压力曲线的面积，除以呼吸周期时间得到均值或取若干个呼吸周期的平均气道压，再做平均处理得到均值平均气道平均气道压（MAPMAP）2023/8/1027不是测量值，是计算值平均气道压（MAP272024/6/2428n吸气潮气量与呼气潮气量之差n泄漏增加，增加误触发机会n在压力支持通气时，可影响吸气呼气切换的灵敏度n泄露的原因泄漏量泄漏量2023/8/1028吸气潮气量与呼气潮气量之差泄漏量28图.压力控制通气力控制通气压力上升到平台，且吸气力上升到平台，且吸气时间固定的呼吸固定的呼吸为压力控制通气。力控制通气。PAWcmH2O平台平台TIME图.压力控制通气压力上升到平台，且吸气时间固定的呼吸为压力控29同步同步间歇指令通气歇指令通气-SIMV同步间歇指令通气-SIMV30持持续气道正气道正压-CPAP持续气道正压-CPAP31双水平气道正双水平气道正压通气通气 双水平气道正压通气 3219871987年年DOWNDOWN报道道预定定CPAPCPAP水平水平(10-30(10-30cmH2O)cmH2O)自主呼吸，周期性自主呼吸，周期性(1-1.5(1-1.5s)s)气道气道压力力释放引放引发呼气呼气气道气道压力力释放通气放通气1987年DOWN报道气道压力释放通气33评价触价触发方式方式评价触发方式34估算平台估算平台压力力 在采用在采用压力控制通气或力控制通气或压力支持通气力支持通气时，若无法达到平台，若无法达到平台压力（力（A），），表明有漏气或表明有漏气或流速不流速不够。图.平台平台压力力APAWcmH2OTIME估算平台压力图.平台压力APAWTIME35 评价整个呼吸价整个呼吸时相相图显示不同的呼吸示不同的呼吸时间状状态。从。从AB是吸气是吸气时间，从，从BC是呼气是呼气时间。假如下一个吸气相。假如下一个吸气相（D）开始前开始前压力仍没有回复到基力仍没有回复到基线压力，力，说明明该呼气呼气时间可能不足。可能不足。图计算呼吸算呼吸时间PAWcmH2OABCDTIME 评价整个呼吸时相图显示不同的呼吸时间状态。从AB是吸36 调节峰流速峰流速图.调节峰流速峰流速在定容通气在定容通气时，压力上升的速度（曲力上升的速度（曲线斜率）受峰流速影响，（斜率）受峰流速影响，（A）压力上升的力上升的“滞后滞后”，说明明设定流速不足，而（定流速不足，而（B）压力的迅速上升同力的迅速上升同样也也说明明预设流速流速过高。高。PAWcmH2OABTIME 调节峰流速图.调节峰流速在定容通气时，压力上升的速度37撤机评估参数-口腔闭合压（P0.1）l测量患者自主呼吸努力程度，反应神经肌肉的驱动力，正常值为-3mbar至-4mbar,-6mbar常不能正常脱机。l测定方法：在吸气开始时吸气阀关闭，0.1秒后吸气阀打开，此时测量气道压力，压力的变化=病人的努力。撤机评估参数-口腔闭合压（P0.1）38流速流速时间曲曲线在在临床上的床上的应用用流速时间曲线在临床上的应用39在定容型通气中可在定容型通气中可在定容型通气中可在定容型通气中可检测检测流速的波形流速的波形流速的波形流速的波形ACCELERATINGACCELERATINGDECELERATINGDECELERATINGSINESINESQUARESQUARE在定容型通气中可检测流速的波形ACCELERATINGDE40Air TrappingAir TrappingInspirationExpirationNormalNormalPatientPatientTime(sec)Flow(L/min)Air TrappingAuto-PEEPAir TrappingInspirationExpirat41auto PEEP的处理改改变呼吸机参数呼吸机参数增加呼气增加呼气时间，减少通气减少通气频率，率，减少潮气量减少潮气量降低病人的通气需要降低病人的通气需要减少碳水化合物的减少碳水化合物的摄取，减少死腔通气，治取，减少死腔通气，治疗焦焦虑、寒、寒战、疼痛、疼痛、发热减低呼吸道阻力（用大口径的气管插管，减低呼吸道阻力（用大口径的气管插管，经常吸痰避免分泌物潴留，常吸痰避免分泌物潴留，应用支气管用支气管扩张剂）加用适当的外源性加用适当的外源性PEEP，一般，一般为PEEPi的的75%左右左右auto PEEP的处理改变呼吸机参数42Response to BronchodilatorResponse to BronchodilatorBeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLong TEHigher PEFRShorter TEResponse to BronchodilatorBefo43在在PCV通气通气时评估估PCV的吸气的吸气时间PCV通气通气时需有足需有足够的吸气的吸气时间才能保才能保证潮气量潮气量图.调节吸气吸气时间VLPMABTIMETIME吸气相吸气相呼气相呼气相TIME在PCV通气时评估PCV的吸气时间图.调节吸气时间VLPM44评评价峰流速价峰流速价峰流速价峰流速Inadequate Inspiratory FlowInadequate Inspiratory FlowFlow(L/min)Time(sec)NormalAbnormalActive Inspiration or AsynchronyActive Inspiration or AsynchronyPatients effort评价峰流速Inadequate Inspiratory Fl45吸气峰流量吸气峰流量25%15%45%压力支持力支持时通气通气调节呼气触呼气触发灵敏度灵敏度Tinsp吸气峰流量25%15%45%压力支持时通气调节呼气触发灵敏度46容量容量时间曲曲线在在临床上的床上的应用用容量时间曲线在临床上的应用47Volume vs TimeVolume vs TimeInspirationInspirationExpirationTime(sec)Time(sec)Volume(ml)Volume(ml)Inspiratory Tidal VolumeTITIVolume vs TimeInspirationExpir48评评价气体泄漏价气体泄漏价气体泄漏价气体泄漏Air LeakAir LeakVolume(ml)Volume(ml)Time(sec)Time(sec)Air LeakAir Leak评价气体泄漏Air LeakVolume(ml)Time49流速容量流速容量环在在临床上的床上的应用用流速容量环在临床上的应用50Flow-Volume LoopFlow-Volume LoopVolume(ml)Volume(ml)PEFRFRCInspirationExpirationFlow(L/min)Flow(L/min)PIFRVTFlow-Volume LoopVolume(ml)PEF51反映反映反映反映Air TrappingAir TrappingInspirationExpirationVolume(ml)Volume(ml)Flow(L/min)Does not returnDoes not returnto baselineto baselineNormalAbnormal反映Air TrappingInspirationExpir52反映气道阻力反映气道阻力反映气道阻力反映气道阻力Increased Airway ResistanceIncreased Airway ResistanceInspirationExpirationVolume(ml)Volume(ml)Flow(L/min)Decreased PEFRNormalNormalAbnormal“Scooped out”pattern反映气道阻力Increased Airway Resist53反映反映反映反映AirLeakAirLeakInspirationExpirationVolume(ml)Flow Flow(L/min)(L/min)Air Leak in mLNormalAbnormal反映AirLeakInspirationExpiration54压力容量力容量环在在临床上的床上的应用用压力容量环在临床上的应用55判定通气方式判定通气方式判定通气方式判定通气方式ControlledAssistedSpontaneousVol(ml)Paw(cm H2O)I:InspirationE:ExpirationIEEEII判定通气方式ControlledAssistedSponta56反映反映反映反映Work of BreathingWork of Breathing A:Resistive Work B:Elastic WorkPressure(cm H2O)Volume(ml)B BA A反映Work of Breathing A:Resisti57P-V P-V 环环和和 WOBWOB PV PV PV顺应性和阻力正常性和阻力正常顺应性正常阻力增加性正常阻力增加顺应性降低阻力正常性降低阻力正常P-V 环和 WOB PV PV PV顺应性和阻力正常顺应58反映气道阻力反映气道阻力反映气道阻力反映气道阻力Increased RIncreased RawawPressure(cm HPressure(cm H2 2O)O)Higher PTANormal SlopeNormal SlopeVol(mL)Vol(mL)Lower SlopeLower Slope反映气道阻力Increased RawPressure(c59反映反映反映反映OverdistensionOverdistensionVolume(ml)Pressure(cm HPressure(cm H2 2O)O)With little or no change in VTPaw risesNormalAbnormal反映OverdistensionVolume(ml)Pre60反映反映反映反映Inadequate Inspiratory FlowInadequate Inspiratory FlowP Paw aw(cm(cm HH2 2O)O)Volume Volume(ml)(ml)NormalAbnormalActive InspirationActive InspirationInappropriate FlowInappropriate Flow反映Inadequate Inspiratory FlowP61反映反映反映反映Air LeakAir LeakVolume(ml)Pressure(cm HPressure(cm H2 2O)O)Air Leak反映Air LeakVolume(ml)Pressure 62呼吸力学与波形分析课件63Lung Compliance Changes and the P-V LoopLung Compliance Changes and the P-V LoopVolume(mL)Volume(mL)Preset PIPVT levelsP Pawaw(cm H(cm H2 2O)O)COMPLIANCEIncreasedNormalDecreasedPressure Targeted VentilationLung Compliance Changes and th64肺保护策略的优势-低流速P-V工具环低流速低流速P-V工具工具环l恒定低流速(10L/min)，送气/呼气绘制环图，分析并自动计算其静态顺应性lALI和ARDS是常见的危重病，病死率高，常伴随多器官衰竭lALI/ARDS治疗指南的推荐意见：应使用能防止肺泡塌陷的最低能防止肺泡塌陷的最低PEEP，有条件情况下，应根据静态PV曲线低位转折点压力+2cmH2O来确定PEEP(推荐级别：C级)lPV-工具在控制模式下通过吸气和呼气相输出恒定的低流速气体，得到准静准静态PV环图。进而通过对环图形态与特征点进行分析确定最佳PEEP肺保护策略的优势-低流速P-V工具环低流速P-V工具环A65小小结呼吸力学是机械通气理呼吸力学是机械通气理论的基的基础压力、阻力、力、阻力、顺应性是呼吸力学最基本内容性是呼吸力学最基本内容呼吸力学波形呼吸力学波形(机械通气波形机械通气波形)对临床有指床有指导意意义小结呼吸力学是机械通气理论的基础66谢 谢谢 谢67谢谢观赏谢谢观赏谢谢观赏68