2016呼吸力学与波形分析.ppt

呼吸力学与波形分析呼吸力学与波形分析 日照市人民医院 重症医学科 刘 伟主要内容主要内容临床重要的呼吸力学指标临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重要的呼吸力学指标重要的呼吸力学指标压力压力 阻力阻力 容量容量 峰压力峰压力:9-16 cmH20 吸气阻力吸气阻力 吸气潮气量吸气潮气量平台压力平台压力:5-13 cmH20 呼气阻力呼气阻力 呼气潮气量呼气潮气量 平均气道压力平均气道压力（7）弹性阻力弹性阻力 可压缩气量可压缩气量胸膜腔内压力胸膜腔内压力-3-5-10 呼气末肺容积呼气末肺容积 autoPEEP重要的呼吸力学指标顺应性顺应性静态顺应性静态顺应性动态顺应性动态顺应性呼吸系统顺应性呼吸系统顺应性肺顺应性（肺顺应性（C=V/P，正常肺，正常肺0.2-0.3L/cmH2O）胸壁顺应性（胸壁顺应性（C=V/Ppl，正常，正常0.2 L/cmH2O）呼吸系统顺应性：静态呼吸系统顺应性：静态100L/cmH2O，气管插管者，气管插管者50-70L/cmH2O；动态：；动态：50-80L/cmH2O流速流速：40-100L/mP-V曲线曲线呼吸功呼吸功:0.3-0.6J/L,小于小于0.75易脱机易脱机，大于，大于0.75呼吸机疲劳呼吸机疲劳P0.1大于大于4-6cmH2O难脱机难脱机通气波形与通气环通气波形与通气环Ventilator WaveformsScalars Volume versus time Pressure versus time Flow versus time Loops Flow-Volume Pressure-Volume Pressure-Flow压力压力-时间曲线在临床上时间曲线在临床上的应用的应用判定通气方式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）缩写为纵轴）缩写为Paw或或Pcirc，时间单位为秒（横轴）时间单位为秒（横轴）见图见图图图.压力压力-时间曲线（时间曲线（VCV流速恒定流速恒定方波）方波）Pressure versus TimePressure versus TimeInspirationExpirationPaw (cm H2O)Time(sec)TIPeak Inspiratory PressurePIPPEEPPEEPTE2022/11/199n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态气道压力监测静态气道压力监测T I M EPRESSUREPeakPlateau2022/11/1910n呼气保持测量测量总 PEEP计算内源性 PEEP内源性 PEEP由陷闭气量形成静态气道压力监测静态气道压力监测T I M EPRESSUREPeakPlateau2022/11/1911n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，容量为零动态气道压力监测动态气道压力监测12PIP与Pplat的影响因素PIP=FlowPIP=FlowResistance Resistance+Volume/compliance+PEEP+Volume/compliance+PEEP克服气道阻力、弹性阻力和克服气道阻力、弹性阻力和PEEPPEEPPplat=Volume/Compliance+PEEPPplat=Volume/Compliance+PEEP克服弹性阻力和克服弹性阻力和PEEPPEEP肺泡压肺泡压 PIP-Pplat=Flow x ResistancePIP-Pplat=Flow x Resistance克服气道阻力克服气道阻力13Pplat的影响因素胸肺顺应性胸肺顺应性潮气量潮气量PEEP14PIP的影响因素气道阻力气道阻力吸气流量吸气流量胸肺顺应性胸肺顺应性 PEEP 潮气量潮气量气道阻力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产生一定气流流速所需要的压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=(口腔压口腔压 肺泡压肺泡压)/气道阻力的单位是以气道阻力的单位是以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:层流层流-阻力小；湍流阻力小；湍流-阻力大。阻力大。2022/11/1916n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肺泡膨胀肺泡膨胀(recoil)压力差压力差(Pdis)流速阻抗流速阻抗 压力差压力差(Pres)Paw (cm HPaw (cm H2 2O)O)NormalNormal PPlat(Normal Compliance)Increased PIPIncreased PTA(increased Airway Resistance)NormalNormalPIPPIPP PPlatPlatHigh RHigh RawawPIPPIPP PPlatPlat反映气道阻力及顺应性反映气道阻力及顺应性Increased Airway Resistance气道阻力气道阻力大气道以湍流为主，占总阻力的大气道以湍流为主，占总阻力的80%小气道以层流为主，占总阻力的小气道以层流为主，占总阻力的20%正常人气道阻力为正常人气道阻力为1-3cmH2O/L/S哮喘和哮喘和COPD患者气道阻力为患者气道阻力为5-10cmH2O/L/S8号气管插管阻力为号气管插管阻力为5 cmH2O/L/S7号气管插管阻力为号气管插管阻力为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 气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作气管插管时气道阻力相当于中度哮喘发作阻力增加的原因阻力增加的原因 气管内导管气管内导管 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 牙齿咬合管道塌陷牙齿咬合管道塌陷气囊疝出管道远端开口嵌顿于隆突，气管侧壁或支气囊疝出管道远端开口嵌顿于隆突，气管侧壁或支气管气管 气道气道 支气管痉挛支气管痉挛 水肿水肿 新生物新生物 分泌物分泌物 呼吸阻力举例呼吸阻力举例分泌物过多分泌物过多痉挛痉挛粘膜水肿粘膜水肿分泌物过多分泌物过多花生米花生米肺气肿肺泡挤压肺气肿肺泡挤压顺应性降低的原因顺应性降低的原因肺僵硬肺僵硬 水肿水肿 实变实变 纤维化纤维化 肺不张肺不张胸壁僵硬胸壁僵硬 脊柱侧弯或其他胸壁畸形脊柱侧弯或其他胸壁畸形 肥胖肥胖 腹水或腹胀腹水或腹胀肺受压肺受压 气胸气胸 胸腔积液胸腔积液动态肺充气动态肺充气不同胸肺顺应性时不同胸肺顺应性时PEEP对血流动力学的影响对血流动力学的影响相相当当于于大大约约一一半半的的胸胸腔腔内内压压（PEEP 或或PEEPi）传传递递到到胸膜腔，引起胸内压增高。胸膜腔，引起胸内压增高。当当肺肺实实变变、肺肺顺顺应应性性减减小小时时，传传递递比比例例减减少少。而而胸胸壁壁顺应性减小时，气道内压力向胸膜腔内传递增加。顺应性减小时，气道内压力向胸膜腔内传递增加。ARDSPEEP水水平平在在15cmH2O以以下下，可可不不必必考考虑虑对对PCWP读数的影响。读数的影响。肺肺顺顺应应性性增增大大（肺肺气气肿肿）或或胸胸壁壁顺顺应应性性减减小小时时较较低低水水平平的的PEEP就就可可能能干干扰扰肺肺毛毛细细血血管管楔楔压压的的判判断断，测测定定值值高于实际水平。高于实际水平。不同胸肺顺应性时不同胸肺顺应性时PEEP对血流动力对血流动力 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)胸壁顺应性降低对跨肺压的影响胸壁顺应性降低对跨肺压的影响l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。l NIF -30 cmH2O（绝对值），,撤机成功率较大；l NIF-20 cmH2O（绝对值），多不能成功撤机。5 10 15-10-20-30-50-40撤机评估参数-最大吸气负压（NIF)2022/11/1927n不是测量值，是计计算值算值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压（平均气道压（MAPMAP）2022/11/1928n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图图.压力控制通气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压力上升到平台，且吸气时间固定的呼吸为压力控制通气。通气。PAWcmH2O平台平台TIME同步间歇指令通气同步间歇指令通气-SIMV持续气道正压持续气道正压-CPAP双水平气道正压通气双水平气道正压通气 19871987年年DOWNDOWN报道报道预定预定CPAPCPAP水平水平(10-30(10-30cmH2O)cmH2O)自主呼吸，周自主呼吸，周期性期性(1-1.5(1-1.5s)s)气道压力释放引发呼气气道压力释放引发呼气气道压力释放通气气道压力释放通气评价触发方式评价触发方式估算平台压力估算平台压力 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（到平台压力（A），），表明有漏气或流速不够。表明有漏气或流速不够。图图.平台压力平台压力APAWcmH2OTIME 评价整个呼吸时相评价整个呼吸时相图显示不同的呼吸时间状态。从图显示不同的呼吸时间状态。从AB是吸气时间，从是吸气时间，从BC是呼气时间。假如下一个吸气相（是呼气时间。假如下一个吸气相（D）开始前压力仍没有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。回复到基线压力，说明该呼气时间可能不足。图计算呼吸时间图计算呼吸时间PAWcmH2OABCDTIME 调节峰流速调节峰流速图图.调节峰流速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，在定容通气时，压力上升的速度（曲线斜率）受峰流速影响，（A）压力上升的压力上升的“滞后滞后”，说明设定流速不足，而（，说明设定流速不足，而（B）压压力的迅速上升同样也说明预设流速过高。力的迅速上升同样也说明预设流速过高。PAWcmH2OABTIME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。流速时间曲线在临床流速时间曲线在临床上的应用上的应用在定容型通气中可检测流速的波形在定容型通气中可检测流速的波形在定容型通气中可检测流速的波形在定容型通气中可检测流速的波形ACCELERATINGACCELERATINGDECELERATINGDECELERATINGSINESINESQUARESQUAREAir TrappingAir TrappingInspirationExpirationNormalNormalPatientPatientTime(sec)Flow(L/min)Air TrappingAuto-PEEPauto PEEP的处理改变呼吸机参数改变呼吸机参数增加呼气时间，增加呼气时间，减少通气频率，减少通气频率，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摄取，减少死腔通气，治疗焦虑、寒战、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）免分泌物潴留，应用支气管扩张剂）加用适当的外源性加用适当的外源性PEEP，一般为，一般为PEEPi的的75%左右左右Response to BronchodilatorResponse to BronchodilatorBeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLong TEHigher PEFRShorter TE在在PCV通气时评估通气时评估PCV的吸气时间的吸气时间PCV通气时需有足够的吸气时间才能保证潮气量通气时需有足够的吸气时间才能保证潮气量图图.调节吸气时间调节吸气时间VLPMABTIMETIME吸气相吸气相呼气相呼气相TIME评价峰流速评价峰流速评价峰流速评价峰流速Inadequate Inspiratory FlowInadequate Inspiratory FlowFlow(L/min)Time(sec)NormalAbnormalActive Inspiration or AsynchronyActive Inspiration or AsynchronyPatients effort吸气峰流量吸气峰流量25%15%45%压力支持时通气调节呼气触发灵敏度压力支持时通气调节呼气触发灵敏度Tinsp容量时间曲线在临床上容量时间曲线在临床上的应用的应用Volume vs TimeVolume vs TimeInspirationInspirationExpirationTime(sec)Time(sec)Volume(ml)Volume(ml)Inspiratory Tidal VolumeT TI I评价气体泄漏评价气体泄漏评价气体泄漏评价气体泄漏Air LeakAir LeakVolume(ml)Volume(ml)Time(sec)Time(sec)Air LeakAir Leak流速容量环在临床上的流速容量环在临床上的应用应用Flow-Volume LoopFlow-Volume LoopVolume(ml)Volume(ml)PEFRFRCInspirationExpirationFlow(L/min)Flow(L/min)PIFRVT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 ResistanceInspirationExpirationVolumeVolume(ml)(ml)Flow(L/min)Decreased PEFRNormalNormalAbnormal“Scooped out”pattern反映反映反映反映AirLeakAirLeakInspirationExpirationVolume(ml)Flow Flow(L/min)(L/min)Air Leak in mLNormalAbnormal压力容量环在临床上的压力容量环在临床上的应用应用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 AP-V 环和 WOB PV PV PV顺应性和阻力正常顺应性和阻力正常顺应性正常阻力增加顺应性正常阻力增加顺应性降低阻力正常顺应性降低阻力正常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反映反映反映反映Inadequate Inspiratory FlowInadequate Inspiratory FlowP Paw aw(cm H(cm H2 2O)O)Volume Volume(ml)(ml)NormalAbnormalActive InspirationActive InspirationInappropriate FlowInappropriate Flow反映反映反映反映Air LeakAir LeakVolume(ml)Pressure(cm HPressure(cm H2 2O)O)Air LeakLung Compliance Changes and Lung Compliance Changes and the P-V Loopthe P-V LoopVolume(mL)Volume(mL)Preset PIPVT levelsP Pawaw(cm H(cm H2 2O)O)COMPLIANCEIncreasedNormalDecreasedPressure Targeted Ventilation肺保护策略的优势-低流速P-V工具环低流速P-V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小结小结呼吸力学是机械通气理论的基础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压力、阻力、顺应性是呼吸力学最基本内容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)对临床有指对临床有指导意义导意义谢谢 谢谢