1、呼吸机根本波形详解,河北省人民医院急救中心 斯重阳,第一页，共六十九页。,第二页，共六十九页。,近10年来因微理器和有关软件的开展,现代呼吸机除提供各种有关监测参数外,同时能提供机械通气时压力、流速和容积的变化曲线以及各种呼吸环.目的是根据各种不同呼吸波形曲线特征,来指导调节呼吸机的通气参数,第三页，共六十九页。,有效的机械通气支持或通气治疗是在通气过程中的压力、流速和容积相互的作用而到达以下目的:,第四页，共六十九页。,a.能维持动脉血气/血pH的根本要求(即PaCO2和pH正常,PaO2到达根本期望值如至少 50-60 mmHg)b.无气压伤、容积伤或肺泡伤.c.患者呼吸不同步情况减低到最
2、少,减少镇静剂、肌松弛剂的应用.d.患者呼吸肌得到适当的休息和康复.,第五页，共六十九页。,1呼吸机工作过程:,第六页，共六十九页。,吸气控制有:,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:上呼吸道到达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:吸气到达预设潮气量时,吸气终止.,第七页，共六十九页。,呼气控制有:,a.时间控制:通过设置时间长短引起呼气终止(控制通气)代表呼气流速(吸气阀关闭,呼气阀翻开以便呼出气体),呼气流速的波形均为同一形态.b.
3、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).,第八页，共六十九页。,机械通气支持时有四个根本参数,压力容积流速时间,第九页，共六十九页。,参数组合构成各种同波形,压力-时间曲线容积-时间曲线流速-时间曲线压力-容积环流速-容积环压力-流速环,第十页，共六十九页。,流速测定,流速通常在呼吸机环路从进气口到呼气阀之间的管道中测知，大局部流量感应器都可以测量一个较大的范围-300+150LPM，但会由于假呼吸运动、水气、呼吸道分泌物等而影响其准确性。,第十一页，共六十九页。,流速波 两个组成局部：吸气波和呼气波它描述了流速大小、持续时间和机控呼吸下的流速释放方式正压通气，
4、或者病人自主呼吸下的流速大小，持续时间和流速需求。,第十二页，共六十九页。,吸气流速波机控呼吸,图1 是一个假设呼吸机给于恒定流速的一次机控呼吸的吸气流速波方波，虚线局部是呼气波.,第十三页，共六十九页。,图1 吸气流速波控制呼吸,第十四页，共六十九页。,图1的流速波型是方波，从吸气开始即到达峰值，直到吸气末都是一个恒定值。,第十五页，共六十九页。,在实际应用当中，像图1那样“真正的方波是不可能到达的，因为流速输送系统都有一个固定的延迟时间，在这段时间内，流速从0到达预设的峰流速。同样，在吸气末流速从峰值降至0也需要一段时间。,第十六页，共六十九页。,延迟时间效应会在吸气开始和吸气末使波形出现
5、轻微的倾斜。图2,第十七页，共六十九页。,图2恒流速波形延迟时间效应,第十八页，共六十九页。,早期,低驱动压高内部顺应性的呼吸机，气流输送受到环路回缩力的影响很大。新一代呼吸机设计了低内部顺应性和高驱动压力，使环路回缩力对送气的影响减少了。,第十九页，共六十九页。,在一个较高的吸气峰压下，峰流速逐步减小，会导致吸气时间的延长。如图3，实线是受环路回缩力影响后的波形，虚线是“真正的方波，两者包围的面积相同，即潮气量相同。,第二十页，共六十九页。,图3 恒流速波形受环路回缩力的影响,第二十一页，共六十九页。,越来越多的新一代容控型呼吸机具备了一些其他可选择的波型，递增波递减波正弦波 在预设同一个峰
6、流速下，不同的波形会导致吸气时间改变，而曲线包围的面积即潮气量是不变的图4,第二十二页，共六十九页。,图4 流速波形可选择波型,第二十三页，共六十九页。,吸气流速波自主呼吸,自主呼吸流速波形图5的特点通常取决于病人呼吸需求的特点。就是说，波形大小、持续时间与病人的呼吸需求相对应。此时由于没有预设值，系统响应时间对波形的影响非常小，通常波形类似于正弦波。没有使用压力支持等辅助手段,第二十四页，共六十九页。,图5 吸气流速波自主呼吸,第二十五页，共六十九页。,呼气流速波,呼气 不管是机控或是自主呼吸，都是一个被动的过程。,第二十六页，共六十九页。,呼气流速波的大小、持续时间、形状取决于顺应性，顺应
7、性包括病人顺应性和呼吸机环路顺应性。,第二十七页，共六十九页。,呼吸机环路顺应性受到环路长度、材质、型号内径的影响，并且，气流通过呼气阀时的阻力容量测算系统也是重要因素。,第二十八页，共六十九页。,病人肺顺应性改变或呼气时动用呼吸肌，都会对波形产生影响。,第二十九页，共六十九页。,图6 是一个机控吸气动作虚线后的呼气流速波形。在呼吸机测算中呼气流速在0基线以下。,第三十页，共六十九页。,图6 呼气流速波,第三十一页，共六十九页。,病人呼气阻力对呼气流速波的细小影响会得到修正，而呼气流速波的明显变化常表达了病人顺应性的改变、气道阻力明显变化或是病人烦躁动作。,第三十二页，共六十九页。,呼气阻力增
8、大分泌物堆积甚至气道阻塞会降低呼气峰流速并延长呼气时间图7,第三十三页，共六十九页。,图7 呼气流速波气道阻力增大,第三十四页，共六十九页。,图8 呼气流速波被动及主动呼气,第三十五页，共六十九页。,压力测定,呼吸机上，测定压力的部位通常在环路病人端Y形管处，也有在环路吸气支和呼气支内部测知。,第三十六页，共六十九页。,尽管从环路内部测得的压力与实际气道压不尽相同，但往往以此作为参照，了解气道压的情况。,第三十七页，共六十九页。,压力感应器通常可以测知最高150cmH2O的压力，但会因环路内积水、分泌物堵塞等影响准确性。,第三十八页，共六十九页。,自主呼吸和机控呼吸的压力波形是不同的，但他们的
9、组成结构是一样的。压力波形对评估呼吸周期结构呼气相向吸气相转换点、时间系数及病人与呼吸机的相互作用都有帮助。,第三十九页，共六十九页。,压力波形,观察压力波形，很容易判断病人到底是自主呼吸还是机控呼吸。图9是一个典型的自主呼吸压力波形。(未用压力支持等辅助),第四十页，共六十九页。,压力波形自主呼吸,第四十一页，共六十九页。,图10 是一个典型的机控呼吸的压力波形正压通气,第四十二页，共六十九页。,图10 压力波形机控呼吸,第四十三页，共六十九页。,“膨胀压指到达一个固定潮气量时的压力。膨胀压分两个局部流速抵抗压和肺扩张压。,第四十四页，共六十九页。,图11 表示了机控呼吸中的一次吸气暂停。吸
10、气流速结束后，肺保持膨胀的动作,第四十五页，共六十九页。,图11 肺膨胀压吸气暂停,第四十六页，共六十九页。,图12 压力波形受阻力、流速、顺应性影响固定潮气量,第四十七页，共六十九页。,图13 呼气压基线抬高,第四十八页，共六十九页。,图14 呼气压力抬高,第四十九页，共六十九页。,第五十页，共六十九页。,图15 平均压,第五十一页，共六十九页。,图16 自主触发的辅助通气,第五十二页，共六十九页。,图17 机控呼吸中病人努力不够,第五十三页，共六十九页。,图18 时间测算,第五十四页，共六十九页。,图19 压力测定PCV、PSV,第五十五页，共六十九页。,预设压力支持水平,PEEP,峰流速
11、,2 5%峰流速,时间,吸气时间,压力,流速,容量,PSV的通气波形,第五十六页，共六十九页。,V,P,PSV 的 P-V 环,第五十七页，共六十九页。,图20 容量波,第五十八页，共六十九页。,图21 自动顺应性补偿,第五十九页，共六十九页。,流速、压力、容量环,下面列出的分别是机控、辅助、自主呼吸的波形环之间的区别。值得注意的是，压力-容量环对于测定、估算呼吸功有重要的作用做功=环的面积。,第六十页，共六十九页。,图22 压力-容量环环,反映顺应性 吸气肢成弓形变化提示吸气阻力增高环斜率偏向纵轴提示顺应性增高，偏向横轴提示顺应性减退。环形态受以下因素影响：吸气流速潮气量吸气频率患者肌松状态
12、,第六十一页，共六十九页。,图23 压力-流速环 环,第六十二页，共六十九页。,图24 流速-容量环(F-V 环),临床意义呼气流速突然终止提示存在auto-PEEP 呼气肢凹向横轴提示呼出气流受限呼气峰流速降低提示气道阻塞 F-V环呈开环状提示回路泄漏.自主呼吸时曲线出现锯齿状改变提示回路中分泌物过多应用支气管扩张剂后呼气峰流速增高，呼气肢更线性化,第六十三页，共六十九页。,Flow,Time,气体陷闭auto-PEEP,患者,正常,陷闭气量 air trapping,第六十四页，共六十九页。,Flow,Vol,陷闭气量,不能回到基线,陷闭气量,第六十五页，共六十九页。,Air leak,V
13、ol,Time,Vol,P,Air leak,Air leak,漏气 Air leak,Flow,Vol,不能回到基线,第六十六页，共六十九页。,人机对抗 流量缺乏,Flow,Time,Flow,Pressure,流量缺乏,第六十七页，共六十九页。,Paw,鸟嘴状,Vol,Pressure,肺泡过度膨胀,第六十八页，共六十九页。,内容总结,呼吸机根本波形详解。图2恒流速波形延迟时间效应。新一代呼吸机设计了低内部顺应性和高驱动压力，使环路回缩力对送气的影响减少了。图3 恒流速波形受环路回缩力的影响。在呼吸机测算中呼气流速在0基线以下。观察压力波形，很容易判断病人到底是自主呼吸还是机控呼吸。图10 压力波形机控呼吸。图11 肺膨胀压吸气暂停。环形态受以下因素影响：吸气流速潮气量吸气频率患者肌松状态。,第六十九页，共六十九页。,
