呼吸力学与波形分析.ppt

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1、呼吸力学与波形分析,青岛市市立医院ICU 曲 彦,主要内容,临床重要的呼吸力学指标机械通气波形及分析,重要的呼吸力学指标,压力 阻力 容量 峰压力 吸气阻力 吸气潮气量平台压力 呼气阻力 呼气潮气量 平均气道压力 弹性阻力 可压缩气量胸膜腔内压力 呼气末肺容积 autoPEEP,重要的呼吸力学指标,顺应性静态顺应性动态顺应性呼吸系统顺应性肺顺应性（C=V/P，正常肺0.2-0.3L/cmH2O）胸壁顺应性（C=V/Ppl，正常0.2 L/cmH2O）流速呼吸功 P-V曲线P0.1,压力组成,time,Pressure,PEEP,PIP,Pplat,肺泡膨胀(recoil)压力差(Pdis),流

2、速阻抗 压力差(Pres),dP=R x Flow+dV/C st,床旁监测气道压力的意义,峰压力增高而平台压无改变 气道阻力增高峰压力与平台压同时增高 提示肺顺应性减低气道峰压降低（管路漏气、气囊漏气）,阻力增加的原因,气管内导管 流速 管径狭小 扭曲痰栓或异物 牙齿咬合管道塌陷气囊疝出管道远端开口嵌顿于隆突，气管侧壁或支气管 气道 支气管痉挛 水肿 新生物 分泌物,顺应性降低的原因,肺僵硬 水肿 实变 纤维化 肺不张胸壁僵硬 脊柱侧弯或其他胸壁畸形 肥胖 腹水或腹胀肺受压 气胸 胸腔积液动态肺充气,Paw(cm H2O),Normal PPlat(Normal Compliance),In

3、creased PIP,Increased PTA(increased Airway Resistance),Increased Airway Resistance,DECREASED COMPLIANCE,Time(sec),Paw(cm H2O),Normal PPlat(Normal Compliance),Increased PPlat(Decreased Compliance),Normal,PIP,“管道特征”,R=,D P,D F,气道阻力,压力差=流速 x 管道阻力,压力差=流速 x 阻力,dP=Q x R,气道阻力,气道阻力的计算公式和意义,RI=（PIPPpla）/吸气末流

4、速RE=（PplaPEEP）/最大呼气流速 气管插管阻力在总的呼吸阻力中占很大比例与管腔内径关系最大流速和气管插管长度氦-氧混合气也可减低吸气阻力，减少呼吸功,气道阻力,大气道以湍流为主，占总阻力的80%小气道以层流为主，占总阻力的20%正常人气道阻力为1cmH2O/L/S哮喘和COPD患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S8号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S7号气管插管阻力为8 cmH2O/L/S 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作,顺应性,静态和动态顺应性,静态顺应性与动态顺应性,顺应性肺的“硬度”或弹性变性能力StaticNo flowdynamicflow and resist

5、ance,顺应性测定要求,The gold standard for measuring compliance and resistance utilizes a volume breath delivered with a square wave flow and adequate plateau,Compliance Calculations,VTE 500 cc,10 cmH20,肺顺应性监测的意义,静态顺应性（Cs）反映肺和胸壁的弹性（弹性阻力）特征,排除了气道阻力成分动态顺应性（Cd）反映气道的阻力（非弹性阻力）和呼吸系统弹性（弹性阻力）特征，气道阻力可明显影响Cd的水平顺应性的动态

6、变化趋势更有意义,区分肺顺应性和胸壁顺应性的意义,CRS=（CLCW）/（CL+CW）胸壁顺应性相对稳定时，CRS的动态变化可代表肺的顺应性改变评价PEEP对血流动力 学的影响,Crs=Vt/dPdist(aw)Ccw=Vt/dPdist(pl)CL=Vt/Pdist(aw-pl),胸壁顺应性降低对跨肺压的影响,通气波形与通气环Ventilator Waveforms,Scalars Volume versus time Pressure versus time Flow versus time Loops Flow-Volume Pressure-Volume Pressure-Flow,压

7、力-时间曲线在临床上的应用,判定通气方式压力的定义为一单位面积所受之力，压力单位是cmH2O(mbar)（纵轴）缩写为Paw或Pcirc，时间单位为秒（横轴）见图,图.压力-时间曲线（VCV流速恒定方波）,Pressure versus Time,Inspiration,Expiration,Paw(cm H2O),Time(sec),TI,TE,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制通气。,PAWcmH2O,平台,TIME,估算平台压力 在采用压力控制通气或压力支持通气时，若无法达到平台压力（A），表明有漏气或流速不够。,图.平台压力,评价整个呼吸时相,图显示不同的

8、呼吸时间状态。从AB是吸气时间，从BC是呼气时间。假如下一个吸气相（D）开始前压力仍没有回复到基线压力，说明该呼气时间可能不足。,图计算呼吸时间,PAWcmH2O,A,B,C,D,TIME,调节峰流速,图.调节峰流速,在定容通气时，压力上升的速度（曲线斜率）受峰流速影响，（A）压力上升的“滞后”，说明设定流速不足，而（B）压力的迅速上升同样也说明预设流速过高。,PAWcmH2O,A,B,TIME,Paw(cm H2O),Normal PPlat(Normal Compliance),Increased PIP,Increased PTA(increased Airway Resistance)

9、,反映气道阻力Increased Airway Resistance,流速时间曲线在临床上的应用,在定容型通气中可检测流速的波形，,ACCELERATING,DECELERATING,SINE,SQUARE,可检测出内源性PEEP（Auto-PEEP)婴儿，45岁以上的成人，平卧位，在呼气末一般均存在着PEEP，正常值小于3cmH2O。在呼气流速曲线中：当呼吸频率过快，呼气时间过短，反比通气（或小气道存在病变）时，呼气流速均不能回复到零。,图.Auto-PEEP,V,V,V,LPM,LPM,LPM,A,C,B,TIME,TIME,TIME,Air Trapping,Inspiration,Ex

10、piration,Time(sec),Flow(L/min),auto PEEP的处理,改变呼吸机参数增加呼气时间，减少通气频率，减少潮气量降低病人的通气需要减少碳水化合物的摄取，减少死腔通气，治疗焦虑、寒战、疼痛、发热减低呼吸道阻力（用大口径的气管插管，经常吸痰避免分泌物潴留，应用支气管扩张剂）加用适当的外源性PEEP，一般为PEEPi的75%左右,对支气管扩张剂的疗效作出评估使用支气管扩张剂后，根据呼气峰流速的大小和呼气流速回复到零所需用的时间长短，可对支气管扩张剂的疗效作出评估。,图 对支气管扩张药物的反应,V,LPM,A,B,V,LPM,A,B,吸气相,呼气相,吸气相,呼气相,TIME

11、,TIME,Response to Bronchodilator,Before,Time(sec),Flow(L/min),PEFR,After,Long TE,Higher PEFR,Shorter TE,在PCV通气时评估PCV的吸气时间PCV通气时需有足够的吸气时间才能保证潮气量,图.调节吸气时间,V,LPM,A,B,TIME,TIME,吸气相,呼气相,TIME,评价峰流速Inadequate Inspiratory Flow,Flow(L/min),Time(sec),NormalAbnormal,Active Inspiration or Asynchrony,容量时间曲线在临床上的

12、应用,Volume vs Time,Inspiration,Expiration,Time(sec),Volume(ml),TI,评价气体泄漏Air Leak,Volume(ml),Time(sec),流速容量环在临床上的应用,Flow-Volume Loop,Volume(ml),PEFR,FRC,Inspiration,Expiration,Flow(L/min),PIFR,VT,反映Air Trapping,Inspiration,Expiration,Volume(ml),Flow(L/min),Does not returnto baseline,NormalAbnormal,反映气

13、道阻力Increased Airway Resistance,Inspiration,Expiration,Volume(ml),Flow(L/min),Decreased PEFR,NormalAbnormal,“Scooped out”pattern,反映AirLeak,Inspiration,Expiration,Volume(ml),Flow(L/min),Air Leak in mL,NormalAbnormal,压力容量环在临床上的应用,判定通气方式,Controlled,Assisted,Spontaneous,Vol(ml),Paw(cm H2O),I:InspirationE

14、:Expiration,I,E,E,E,I,I,反映气道阻力Increased Raw,Pressure(cm H2O),Higher PTA,Normal Slope,Vol(mL),Lower Slope,反映Work of Breathing,A:Resistive Work B:Elastic Work,Pressure(cm H2O),Volume(ml),B,A,P-V 环和 WOB,P,V,P,V,P,V,顺应性和阻力正常,顺应性正常阻力增加,顺应性降低阻力正常,反映Overdistension,Volume(ml),Pressure(cm H2O),With little or

15、 no change in VT,Paw rises,NormalAbnormal,反映Inadequate Inspiratory Flow,Paw(cm H2O),Volume(ml),NormalAbnormal,Active Inspiration,Inappropriate Flow,反映Air Leak,Volume(ml),Pressure(cm H2O),Air Leak,Lung Compliance Changes and the P-V Loop,Volume(mL),Preset PIP,VT levels,Paw(cm H2O),COMPLIANCEIncreased

16、NormalDecreased,Pressure Targeted Ventilation,几种常用的通气模式图示及其他,机械通气的基本模式-“定容型”vs“定压型”通气,Volume vs.Pressure Preset Ventilation,Volume Preset Ventilation Volume Control Ventilation(VCV)Assist Ventilation（AV）Assist/Control Ventilation(A/C)Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation(SIMV),机械通气的基本模式-“定

17、容型”vs“定压型”通气,Pressure Preset Ventilation Pressure Control Ventilation(PCV)P-ACV PC-SIMV Pressure Support Ventilation(PSV)Biphasic Positive Airway Pressure,(BiPAP）Continuous Positive Airway Pressure/Positive End-ExpiratoryPressure(CPAP/PEEP),Volume vs.Pressure Control Ventilation,Volume Control Venti

18、lation(VCV)潮气量固定吸气(峰)流速固定吸气压力不固定吸气时间由流速、潮气量、吸气平台设置决定,Pressure Control Ventilation(PCV)吸气压力固定吸气时间固定吸气流速不固定潮气量不固定,控制通气-(controlled ventilation,CV)CMV/IPPV 呼吸机完全代替病人的自主呼吸，由呼吸机提供全部的呼吸功。,辅助通气-assisted ventilation,AV,依靠病人的自主呼吸来触发，呼吸机按预设的参数提供患者呼吸,关键：预设Vt（P)及trigger要适当,辅助/控制通气-A/C,同步间歇指令通气-SIMV,持续气道正压-CPAP,双水平气道正压通气,1987年DOWN报道预定CPAP水平(10-30cmH2O)自主呼吸，周期性(1-1.5s)气道压力释放引发呼气,气道压力释放通气,小结,呼吸力学是机械通气理论的基础压力、阻力、顺应性是呼吸力学最基本内容机械通气波形对临床有指导意义,谢 谢,