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呼吸机波形分析 1 呼吸机工作过程 1 吸气控制有 a 时间控制b 压力控制c 流速控制d 容量控制 1 呼气控制有 a 时间控制b 病人触发 2 流量 时间曲线 F Tcurve 2 各种吸 呼气流量波形A 指数递减波B 方波C 线性递增波D 线性递减波E 正弦波F 50 递减波G 50 递增波H 调整正弦波 2 1 吸气流量波形 吸气流量恒定的曲线形态 2 1 1 吸气流量的波型 类型 图中流速以方波作为对比 以虚线表示 在流速 频率和潮气量均不变情况下 方波由于流速恒定不变 故吸气时间最短 其他波形因的递减 递增或正弦状 因它们的流速均非恒定不变 故吸气时间相应延长 2 1 1 方波递减波递增波正弦波 AutoFlow 自动变流 2 1 2 图左侧为控制呼吸 由原方波改变为减速波形 非递减波 流速曲线下的面积 Vt 图右侧当阻力或顺应性发生改变时 每次供气时的最高气道压力变化幅度在 3 3cmH2O之间 不超过报警压力上限5cmH2O 在平台期内允许自主呼吸 适用于各种VCV所衍生的各种通气模式 AutoFlow吸气流速示意图 吸气流量波形 F Tcurve 的临床应用 2 1 3 吸气流速曲线分析 鉴别通气类型 2 1 3 1 根据吸气流速波形型鉴别通气类型 判断指令通气在吸气过程中有无自主呼吸 图中A为指令通气吸气流速波 B C为在指令吸气过程中在吸气流速波出现切迹 提示有自主呼吸 人机不同步 在吸气流速前有微小呼气流速且在指令吸气近结束时又出现切迹 自主呼吸 使呼气流速减少 2 1 3 2 2 1 3 3 评估吸气时间 2 1 3 3 上图是VCV采用递减波的吸气时间 A 是吸气末流速巳降至0说明吸气时间合适且稍长 在VCV中设置了 摒气时间 注意在PCV无吸气后摒气时间 B 的吸气末流速突然降至0说明吸气时间不足或是由于自主呼吸的呼气灵敏度 Esens 巳达标 下述 切换为呼气 只有相应增加吸气时间才能不增加吸气压力情况下使潮气量增加 2 1 3 4 从吸气流速检查有泄漏 2 1 3 4 左图为自主呼吸时 当吸气流速降至原峰流速10 25 或实际吸气流速降至10升 分时 呼气阀门打开呼吸机切换为呼气 此时的吸气流速即为呼气灵敏度 即Esens 2 1 3 6 Esens的作用 上图为自主呼吸 PS 原PS设置15cmH2O Esens为10 中图因呼吸频率过快 压力上升时间太短 而Esens设置太低 吸气峰流速过高以致PS过冲超过目标压 呼吸机持续送气 TI延长 人机易对抗 经将Esens调高至30 减少TI 解决了压力过冲 此Esens符合病人实际情况 2 1 3 6 呼气流速波形和临床意义 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 2 2 2 2 1 初步判断支气管情况和主动或被动呼气 左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 右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 尚需结合压力 时间曲线一起判断即可了解其性质 2 2 2 判断有无内源性呼气末正压 Auto PEEP PEEPi 的存在 三种不同的Auto PEEP呼气流速波形 2 2 2 上图吸气流速选用方波 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 2 2 2 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 8 如此即打开过早关闭的小气道而又不增加肺容积 2 2 3 评估支气管扩张剂的疗效 呼气流速波形对支气扩大剂疗效评估 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 3 压力 时间曲线 VCV的压力 时间曲线示意图 3 1 平均气道压 meanPaw或Pmean 3 1 1 在VCV中根据压力曲线调节峰流速 即调整吸 呼比 3 1 2 PCV的压力 时间曲线 3 2 压力上升时间 压力上升斜率或梯度 3 2 1 PCV和PSV压力上升时间与吸气流速的关系 临床意义 3 3 评估吸气触发阈和吸气作功大小 评估平台压 Fig 20 3 3 2 呼吸机持续气流对呼吸作功的影响 3 3 3 识别通气模式通过压力 时间曲线可识别通气模式 如CMV AMV SIMV SPONT CPAP BIPAP等 3 3 4 自主呼吸 SPONT CPAP 的吸气用力和压力支持通气 PSV ASB 自主呼吸和压力支持通气的压力 时间曲线 3 3 4 1 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 3 3 4 2 同步间歇指令通气 SIMV SIMV的压力波形示意图 3 3 4 3 同步间歇指令通气 SIMV 3 3 4 3 双水平正压通气 BIPAP BIPAP的压力 时间曲线 3 3 4 4 BIPAP和VCV在压力 时间曲线上差别 VCV与BIPAP在压力曲线的差别和关系 3 3 4 5 BIPAP衍生的其他形式BIPAP 通过调节BIPAP四个参数如Phigh Plow Thigh Tlow可衍生出多种形式BIPAP BIPAP所衍生的四种模式 3 3 4 6 a Phigh Plow且Thigh Tlow 即是CMV AMV BIPAP 也称IPPV BIPAP b Phigh Plow Phigh上无自主呼吸 即IMV BIPAPc 为真正的BIPAP Phigh Plow 且Thigh Tlow Phigh和Plow均有自主呼吸d Phigh Plow时即为CPAP 3 3 4 6 气道压力释放通气 APRV 的通气波形 APRV BIPAP衍生模式 Tlow小于0 5 1 0秒 3 3 4 7 4 1 容积 时间曲线容积 时间曲线的分析 容积 时间曲线 4 2 1 方波 递减波而在容积 压力曲线上的差别 4 2 1 气体阻滞或泄漏的容积 时间曲线 4 2 2 呼气时间不足导致气体阻滞 呼气时间不足在容积 时间曲线上表现 呼吸环 5 1 压力 容积环 P Vloop P V环的构戌 指令通气 5 1 1 VCV和PCV在Paw V环的差别 自主呼吸 SPONT 的P V环 左图为自主呼吸 本例基线压力 0cmH2O 即PEEP 0 正常吸气时是负压达到吸入潮气量时即转换为呼气 呼气时为正压直至呼气完毕压力回复至0 P V环呈顺时钟方向描绘 在吸气肢内面积大小即为吸气作功大小 5 1 2 辅助通气 AMV 的P V环 5 1 3 插管内径对P V环的影响 不同内径的插管所形成的P V环 5 1 4 吸气流速大小对P V环的影响 吸气流速对P V环的影响 5 1 5 自主呼吸 PS P V环在插管顶端 末端的作用 CPAP用PS在插管顶端 末端的作用 5 1 6 PSV时Paw V环与Ptrach V环的差别 PSV时的P V环 5 1 7 阻力改变时的P V环 5 1 8 不同阻力P V环的影响 5 1 9 顺应性改变的P V环 顺应性变化上升肢的改变 5 1 10 不同顺应性的P V环 VCV PCV的不同顺应性P V环 5 1 11 P V环的临床应用 5 2 1 测定第一拐点 LIP 二拐点 UIP VCV时静态测定第一 二拐点 P V环反映肺过复膨张部分 肺过度膨张的P V环 5 2 2 呼吸机流速设置不够的P V环 5 2 3 单肺插管引起P V环偏向横轴 1为气管插管意外地下滑至右总支气管以致只有右肺单侧通气 P V环偏向横轴 2经纠正后P V环即偏向纵轴 5 2 4 肌肉松弘不足的P V环 肌松效果差的P V环 5 2 5 Sigh呼吸所引起Paw增加的P V环 Sigh引起Paw增加的P V环 5 2 6 增加PEEP在P V环上的效应 在P V环上监测PEEP效应 图左侧 虚线图为PEEP 0时P V环 实线图PEEP 4cmH2O时P V环 在PEEP 4时 Comp 29ml cmH2O Raw 16cmH2O L s 潮气量稍有增加 5 2 7 严重肺气肿和慢性支气管炎病人的P V环 肺气肿患者的P V环 5 2 8 中等气管痉挛的P V环 中等气管痉挛的P V环 5 2 9 腹腔镜手术时P V和F V环 腹腔镜手术时的P V环和F V环 5 2 10 左侧卧位所致左上叶肺的P V环 单肺通气的P V环 5 2 11 5 3 流速 容积曲线 F Vcurve 5 3 流速 容积曲线 环 5 3 流速 容积曲线 环 5 3 1 方波和递减波的流速 容积曲线 F V曲线 方形波和递减波的F V曲线 考核支气管扩张剂的疗效 5 3 2 F V曲线反映有PEEPi F V曲线的呼气肢在呼气末突然垂直降至0说明有PEEPi存在 5 3 3 F V曲线呼气末未封闭 F V曲线呼气末呼气肢容积未回复0 呼气结束点未与吸气起始点吻合封闭 而呈开环状 说明呼气末有漏气 5 3 4 5 4 压力 流速环 P FLOW环 6 综合曲线的观察 6 1 VCV与PCV的吸气肢和呼气肢 VCV与PCV的吸气肢和呼气肢差别 6 1 1 VCV时流速大小对吸 呼比和充气峰压 PIP 的影响 CPAP通气波形 6 1 2 CMV IPPV 模式的波形 定容型CMV的波形 6 1 3 VCV CMV通气波形 VCV CMV的压力 流速波形 6 1 3a AMV IPPVassist 模式的波形 容定型AMV通气的波形 6 1 4 VCV AMV通气波形 VCV AMV的P T F T曲线 6 1 4a 同步间歇指令通气 SIMV 通气波形 6 1 5 6 1 5 SIMV通气波形 VCV SIMV FVCV SIMV的波形 无PS 6 1 5a VCV SIMV PS的通气波形 6 1 6 SIMV Autoflow通气波形 6 1 7 压力限制通气 PLV 的波形 6 1 8 每分钟最小通气量 MMV 的通气波形 6 1 9 气体陷闭 阻滞 的波形 气体阻滞在各曲线上的表现 6 1 10 气体陷闭导致基线压力的上 气体陷闭导致基线压力 和呼吸周期延长 6 1 11 6 2 1 定压型通气波形PCV 压力上升达标所需时间 即调节吸气流速大小 压力上升时间示意图 自主呼吸PS的Risetime快慢對Vt的影响 6 2 1a 压力支持 PSV 与PCV差别 6 2 2 CPAP PS的通气波形 在同等预设PS水平情况下 1 为顺应性下降 吸气流速和潮气量均下降 2 为另一患者顺应性改善且吸气有力 吸气流速增加以致潮气量增加 6 2 3 PC CMV AMV通气波形 6 2 4 PC SIMV通气波形 6 2 5 反比通气 IRV VCV与PCV的差别 左图为VCV 压力曲线有峰压和平台压 摒气时间 流速可以是方波 递减波或正弦波 右图为PCV压力波均呈平台形 流速为递减波 图中吸气时间大于呼气时间此即为IRV 注意IRV易发生Auto PEEP或每分钟通气量不足 6 2 6 双控通气方式 DualMode 6 3 1 VAPS 容积保障压力支持 的通气波形 压力扩增 PA PressureAugmentation 通气波形 6 3 2 压力限定容量控制通气 PRVC 的波形 6 3 3 VS通气波形 6 3 4 ASV 适应性支持通气 通气波形弹性阻力的功和粘性阻力的功的交叉点即是最低呼吸功 6 3 5 目标频率 ftarget 和目标Vt Vttarget 的交叉点即是呼吸机理想的工作状态 若实测Vt和f偏离中心 呼吸机即自动调整f Ti Te和Pi 吸气压力 使偏离值接近中心 例如实测Vt目标f 其交点位于3区 呼吸机则提高Pi和降低呼吸机控制f 使病人处于或接近交叉中心进行呼吸 ASV工作原理 6 3 5 ASV设置内容有 病人体重 Kg 预计分钟通气量的 压力上升时间 Esens Trig PEEP 从理论上来说从CMV SIMV SPONT完全由呼吸机自动切换 经临床实践事实上和理论上均非如此 ASV的通气波形 6 3 5 PAV 成比例辅助通气 6 3 5 PAV通气的FA和VA PAV的FA和VA示意图 6 3 6 PAV根据压力曲线来控制辅助比例是否恰当 从压力曲线来评估PAV的支持 有无脱逸或不足 6 3 6a PAV的通气波形 6 3 6b 6 4 1 顺应性或阻力的改变的波形VCV时顺应性 CL 降低 阻力 Paw 增高的波形 肺顺应性减退 CL 和气道阻力 Raw 增高时会引起气道压力增高 Paw 可触发高压报警引起此次吸气过早终止 吸气时间缩短而使输送的潮气量不足 相应低呼出潮气量和低每分钟通气量也报警 6 4 2 PCV时顺应性降低 阻力增高 PCV时流速和潮气量降低的波形 在PCV中 由于顺应性降低 CL 阻力增高 Raw 可引起在相同的气道压力情况下 其呼丶吸气的峰流速均下降 故潮气量也下降 如图中笫二丶三呼吸波形所显示 常见呼吸机故障的波形 6 5 1 呼吸回路泄漏的波形 图中容积曲线可见及呼出潮气量明显少于吸入潮气量 流速曲线呼出气峰流速亦明显降低 压力曲线峰稍降低 在监测参数方面有低吸气峰压 低气道平均压 低呼出潮气量和低分钟通气量的报警 小泄漏致误触发及泄漏补偿 A呼吸后发生小泄漏以致引起 B呼吸机发生误触发 C为降低了触发灵敏度而避免了误触发 D为呼吸机给予泄漏补偿 使触发灵敏度回复到正常水平 6 5 2 呼吸回路部分阻塞 这种情况多见于呼吸回路管道有冷凝水积聚 会引起 a 呼气峰流速降低 b 呼气时间延长 c 在压力曲线上可发现吸气终止后呼气压力回复到基线的时间延长 6 5 3 呼吸管道内有液体的波形 在两次指令通气之间的基线上会出现小的锯齿状小波 在流速曲线上更易见及 此多数是由于呼吸回路的管道中有冷凝水或分泌物积聚之故 因此将积水杯垂直处于最低位并及时清除冷凝水至关重要 因此会引起呼吸阻力增加或发生误触发 6 5 4 谢谢