呼吸机波形分析及临床应用.ppt

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1、MV波形分析与临床应用,2,监护的生理学原则,当肺容量增加时，肺和胸壁产生弹性回缩力；阻力是由气流通过传导气道（气管导管也可产生）；粘弹力（Viscoelastic forces）由于肺和胸壁组织内的应激性适应；胸廓组织的塑弹力（Plastoelastic forces）即引起准静态滞后现象的原因，反映肺和胸壁的弹性回缩压在肺充气和放气间的差别；吸引力（Gravitationalforces）是惯性力（Inertial forces）的一部分，实际上包括在弹性力测定之内；胸内气体可压缩性；,呼吸机监护的内容,曲线波形与环的监护：是常规监护内容在评价造成呼吸衰竭基础病的鉴别诊断方面：如区别肺水肿

2、原因，是COPD或哮喘加重期，不仅PEEPi、C、R不同，而且气道压、气流形状和容量曲线也不同。了解负荷和能力的关系，测定呼吸参数，评价通气负荷必须直接观察生理学信号，有助于预测脱机后果;呼吸衰竭患者由于其病因及病理生理改变不同有明显个体化倾向，故应加强机械通气与血流动力学的监测与选择恰当通气模式，对搞好通气支持均是不可缺少的重要环节。,呼吸机监护的内容,呼吸系统机械参数的测定：吸气末屏气；R、C；呼气末屏气；autoPEEP、了解 totol PEEP；PEEP的设定：应用低流速法（准静态）描记P-V曲线；最佳顺应性法描记P-V曲线；测定Pes:应用Ptp（可作为指导 ARDS的PEEP设定

3、）、人机协调、呼吸力学变化；通过呼吸机以外的手段监护肺的变化是近年发展热点；如：B超、EIT、CT、PET-CT 等。,机械通气中临床应用波形的意义,评估ARF疾病的鉴别诊断：区别肺水肿与AECOPD和哮喘；监测呼出气流限制；通气设定，包括PEEP,呼吸参数安全气道压与容量；负荷/能力；监测支气管痉挛的治疗效果；了解人-机的相互作用；监测过多的分泌物；监测少见的负面的事件；,5,6,呼吸系统的力学特性动力（驱动力）阻力肺充气状态,呼吸力学监测,呼吸系统的阻力,粘性阻力(viscous resistance)气道阻力：人体气道+人工气道（以气道的粘性阻力为主，占平静呼吸总阻力的1/3）。,弹性阻

4、力(elastic resistance)（包括肺和胸廓的弹性阻力，占平静呼吸总阻力2/3）。顺应性（compliance）C=V/P,7,Pplat和PEEPi的测量,呼气末阻断法（阻力）（Expiration Hold）吸气末阻断法（顺应性）（Inspiration Hold）,8,应用阻断法的注意事项,流速恒定，并固定潮气量采用定容控制通气：恒流消除自主呼吸的影响:镇静、肌松 阻断时间足够长:4-5 s所测值为平均值,9,PIP与Pplat的影响因素,10,PIP=Flow x Resistance+Volume/compliance+PEEP用于克服气道阻力(包括人工气道）、弹性阻力和

5、PEEPPplat=Volume/Compliance+PEEP用于克服弹性阻力和PEEPPIP-Pplat=Flow x Resistance用于克服气道阻力,机械通气常见波形,压力-时间曲线；流速-时间曲线；容量-时间曲线；呼吸环：P-V loop；F-V loop；P-F loop,流速-时间波形：,自主呼吸吸气气流是正弦波,12,ACCELERATING,SINE,流速-时间波形：,还有方波和减速波,13,DECELERATING,SQUARE,呼气气流波形反映呼吸系统的机械特性及通气机管路和患者气道阻力的变化 当存在呼气气流限制，呼气气流不能到达基线，提示过度肺膨胀和PEEPi,14

6、,流速-时间波形：,Expiratory airflow signal,15,Inspiration,Expiration,Time(sec),Flow(L/min),Response to Bronchodilator,16,Before,Time(sec),Flow(L/min),PEFR,After,Long TE,Higher PEFR,Shorter TE,呼吸系统患者气道阻力的变化,波形的异常可提醒医生通气管路有阻抗或阻塞 例如：呼气阻力增加：呼气时间延长，吸气流速-时间波形正常；吸气阻力增加：吸气流速减小，吸气时间延长，呼气流速波形正常；当主要是阻力负荷，设定较长时间吸气时间伴减

7、速气流波形；主要为弹性负荷时，更短的吸气时间伴方波气流波形对改善通气协调是有益的。,17,流速-时间波形：,图为AECOPD在控制通气期间：呼气末流速提示过度肺膨胀，初始流速增大，Pao,peak 和吸期末屏气之间差别增大；提示高流速阻力。,18,19,压力-时间波形,20,Inspiration,Expiration,Paw(cm H2O),Time(sec),TI,TE,压力-时间波形,以恒流膨胀肺吸气时压力-时间波形比其它流速能提供更多的信息在机械膨胀肺开始，气道压（Pao）显著增加，随之相对扁平的压力-时间关系提示高的气流阻力，常发生在气道疾病的患者。在肺膨胀开始，Pao轻微增加，伴随

8、陡峭压力-时间关系，反映了低顺应性和低阻力；如ARDS所见。,21,气道峰压（PIP）的影响因素,顺应性潮气量PEEP气道和气管内导管阻力吸气流速,22,平台压（Pplat）的影响因素,Pplat=Volume/Compliance+PEEP顺应性PEEP潮气量,23,PIP vs Pplat,24,Normal,High Raw,High Flow,Low Compliance,Time(sec),Paw(cm H2O),PIP,PPlat,PIP,PIP,PIP,PPlat,PPlat,PPlat,Interpretation of Ventilator Graphics v.1 2000

9、 RespiMedu,出现高压报警应仔细鉴别原因！是C、R、flow；,25,在恒流肺充气期间快速气道闭合图：描述COPD患者以恒流膨胀肺吸气末闭合时，气道流速容量压力曲线，气管导管末端压力（Ptr)和食管压力（Pes)曲线波形的变化。在吸气末闭合后，气道压从Ppeak突然降至较低值(PI),然后缓慢衰减到平台（Pplat),该患者超过 2 秒，达到静态顺应性标准推荐 5秒。,在肌松状态恒流膨胀肺期间，气道压的轮廓能提示肺泡复张或过度膨胀，分别呈凸面或凹面朝向时间轴。气道压峰压是描绘病人呼吸系统总阻抗的一种粗糙方法，还包括气管导管、通气机阀和管路的阻力。吸气气流前正压大小决定动态PEEPi，压

10、力-时间关系的偏差提示呼吸肌的活动，并用于测定呼吸功。,26,压力-时间波形,图：应用恒流通气患者，应用气道压说明压力的时间过程；在肺充气期间呼吸系统总的顺应性：恒定（A），减低（B）或增加（C).Case C当用静态容量压力曲线膨胀肺存在 knee;Case B 反映肺过度膨胀；C型存在肺内存在严重时间常数不均一性，即使有呼吸机产生的容量变化顺应性是恒定的。,27,图：记录ARDS患者在机械性膨胀肺伴短暂吸气末屏气，气道流速，压力变化。上图流速纪录的小尖是由于通气阀的开放和关闭；下图气道压虚线是压力时间曲线的线性部分。机械性肺膨胀的第二 部分，有一很清楚偏离直线，提示尽管是恒流压力不成比例增

11、加(肺泡过度膨胀）。,28,图为ARDS患者在控制通气期间流速，容量，气道压力变化。1在呼气末流速是0，提示对肺弹性平衡容量；2，与AECOPD不同，Pao,peak在反应流速阻力方面，对呼末屏气初始增加较小（包括气管内导管）。在机械性肺膨胀时，Pao/time关系比COPD更陡，反映ARDS肺顺应性更低。,29,容量-时间波形,30,Inspiration,Expiration,Time(sec),Volume(ml),TI,容量-时间波形,提供吸气和呼气的容量信息。正弦容量-时间波形。容量-时间波形压力标定通气与容量标定模式相比，在波形上更似方波（或长方形波），这是因为在吸气更早即达输入容

12、量的缘故。,31,如果在潮气呼气末肺容量下吸气持续，则存在动态肺过度膨胀。存在漏气时（如气管导管套囊漏气），呼气容量在呼气结束时不能恢复到基线。也可发生在支气管胸膜瘘和通气机管路漏气。容量-时间波形允许治疗者定量估计漏的大小，以决定是否干预。,32,容量-时间波形,33,Volume(ml),Time(sec),漏气,容量-时间波形：漏气（人机不协调）,负面事件,如何通过监测压力、流速、容量-时间曲线设置呼吸参数？在控制通气条件下，对指导参数设定很有意义：1，VT的设定：容量大小涉及平台压与 呼吸系统顺应性、PEEP（与VILI）有关；2，调节PIP：容控需关注流速、顺应性、阻力、管路、人工气

13、道、PEEP；压控需关注Phigh 3，设定呼吸频率、I：E比：与气道阻力、容量、呼气时间与气体陷闭有关；,34,35,准静态P-V曲线：需要镇静、肌松、低流速（10L/m）,确定拐点：LIP、UIP；,36,37,压力-容量曲线：了解斜率变化,38,Pressure(cm H2O),Higher PTA,Normal Slope,Vol(mL),Lower Slope,肺顺应性的改变和P-V环,39,Volume(mL),Preset PIP,VT levels,Paw(cm H2O),IncreasedNormalDecreased,Pressure Targeted Ventilatio

14、n,压力-容量曲线：了解SB还是辅助通气,40,Controlled,Assisted,Spontaneous,Vol(ml),Paw(cm H2O),I:InspirationE:Expiration,I,E,E,E,I,I,人机对抗：吸气流速太低（负值过大）,SB呼吸的吸气流速大于呼吸机送气的流速,42,了解呼吸做功：是阻力功还是弹性功,43,44,P,safewindow,zone of overdistension,V,atelectrauma,volutrauma,P-V loop,LIP,UIP,zone of derecruitment and atelectasis,气流-容量

15、曲线,45,Volume(ml),PEFR,FRC,Inspiration,Expiration,Flow(L/min),PIFR,VT,流速-容量曲线,46,Inspiration,Expiration,Volume(ml),Flow(L/min),Decreased PEFR,NormalAbnormal,“Scooped out”pattern,流速-容量曲线(F-V loop),47,Inspiration,Expiration PEEPi及动态肺过度膨胀,Volume(ml),Flow(L/min),Does not returnto baseline,NormalAbnormal,

16、48,人机不协调：漏气,2023/2/13,49,图:CMV肌松F-V loop 无动态过度肺膨胀.箭头指呼末流速0;呼气容量-流速相关是线性,并证实Vol,ee,dyn of 0.,2023/2/13,50,图:CMV肌松F-V loop 动态过度肺膨胀,箭头指呼末流速100ml/s,位于呼末流速-容量线性在第二部分;Vol,ee,dyn(500ml),F-V环外形突然变化说明急性临床状况恶化（即急性支气管痉挛、大气道黏液栓、气管导管扭结，增加上气道阻力）Tobin近年证实存有大量分泌物患者F-V环呼气部分呈特征性锯齿样外形，经过吸痰后可以恢复正常,51,流速-容量曲线,管路有水,52,To

17、tal PEEP与PEEPi,已知存在动态肺过度膨胀，肺泡内平均呼气末压力，即实际的，total PEEP(PEEPtot)；比呼吸机设定得PEEPe要更高，PEEPtot与PEEPe两者差解释为PEEPi or autoPEEP相当呼气未出现的驱动压，呼气由开始新的呼吸周期终止。当动态肺过度膨胀认为是肺内的呼气末压时，PEEPi代表 VOl,ee dyn，正如 PEEPe 代表 VOl,ee st。,53,EEO technique,54,利用单次呼气末暂停技术在一位COPD恶化期的机械通气患者测量PEEPi，其值为9.1cmH2O,55,PEEPi是重要参数，因为：,提示过度肺充气的量；与

18、PEEPe形成实时监测PEEPtot；了解吸气时所克服的吸气阈值负荷呼吸系统和胸内器官工作的压力。获取呼吸系统静态顺应性的值；PEEPi病人吸气肌在开始的呼吸力学方面是重要的。被动通气期间，呼吸肌克服额外的弹性负荷。PEEPi在被动通气患者提示需要应用高的吸气压。PEEPi同样有PEEPe不利的效应，PEEPi和动态过度肺膨胀是隐蔽的。,56,PEEPi的存在是导致人极不协调重要因素,57,58,59,PEEP设定原则：对ARDS：1,PEEP set to 2 cm H2O above the lower inflection point of the inspiratory pressur

19、evolume curve2,Level of PEEP associated with maximal lung compliance3,Level of PEEP associated with maximal systemic oxygen delivery4,Level of PEEP associated with minimum pulmonary venous admixture(intrapulmonary shunt),60,依据适当的顺应性选择最佳peep；上图为静态p-v曲线；下图为准静态呼吸系统顺应性设定peep为0-30cmh2O,PEEP设定原则：对COPD：1,P

20、EEP设定不应使平台压升高,否则可导致过度肺膨胀;2,PEEP设定不应超过静态autoPEEP 80%，因此准确的测定autoPEEP是至关重要的;3,合并心功能不全者最好有血流动力学指标作为参照，以保证最大的氧输送;也可参照应用SCVO2调整;4，在辅助通气期间，由于病人是自主控制呼吸频率，大多数病人不能完全抵消呼吸机设定时间而产生autoPEEP，增加呼吸负荷，故均需设定PEEP。,62,人机不协调、对抗,人机对抗原因：无效触发：由于存在autopeep；双重触发：呼吸中枢原因、机器设定不合理；自动触发；触发灵敏度设定不合理；吸气-呼气切换延迟：调节吸气、呼气灵 敏度、呼吸机设置或固有问题

21、；无效触发原因：Pmus、PS、PEEPi；中枢吸气时间（TIneural）；中枢吸气时间与呼吸机吸气时间（TI mech）不匹配；呼吸时间常数；呼吸机设置参数错误；,63,“Undetected Effort”Due To Auto-PEEP,64,图：PSV期间，在呼吸机依赖患者可见无效的吸气努力。记录流速，容量，和 Pao，可见波型变化,箭头指是无效吸气努力。,65,66,原因：VT不足、呼吸切换过高,67,Slope/Rise上升斜率,Inspiratory Termination吸气中止,Return to Baseline回归基线,Onset of Trigger触发点,Patie

22、nt-Ventilator Interaction:A Multi-Dimensional Problem应用PSV时人机互动：涉及多方面问题,According to Tobin,Jubran&Laghi:,68,69,触发：,70,Ramp 0.2,P0.1 0.5,Ramp 1.9,P0.1 1.8,观察波形可反应设定的通气模式,1，通过流速-时间波形：方波、减速波、正弦波、内源性PEEP；2，压力-时间波形：峰压、平台压、压力大小、负向波、过度肺膨胀；3，容量-时间波形判断；容量变化、人机协调;,71,72,73,容量通气模式 容量辅助通气模式,74,SIMV SIMV/PSV,75,

23、SIMV/PSV PEEP PCV,76,CPAPPSV CPAP/PSV,PCVPA/CVP-SIMV,78,P-SIMV/CPAPP-SIMV/PSP-SIMV/CPAPPS,79,VCVV-A/CVV-SIMV,80,V-SIMV/CPAPV-SIMV/PSV-SIMV/CPAPPSV,81,不适当的敏感度触发 A/C模式中的不同步,82,A/C压控不同步的P-V环 呼出气流阻塞,83,肺顺应性在两种环表现,84,阻力不同两种环的表现,85,插管脱出气道波形变化,诊断某些疾病,86,87,了解肺机械参数曲线波形环AotopeepRC,88,89,90,机械通气时的监测的盲点,依据正规理念

24、测定呼吸机参数在ICU很难获得原因：有可能发生威胁生命的并发症，如，心跳骤停，胃肠道出血及休克；评价试验的实用性和可重复性有限；操作的标准化及参考值有待完善；得到病人的知情方面尚存在问题（家属容易误解）,呼吸机监护的发展趋势,呼吸机的监护更加完善，通过了解肺机械参数的变化基础上：增加呼吸力学参数（Pes测定：将胸壁、和肺弹性回缩力分开）；同时可以了解Ptp、跨膈压）；代谢参数RQ测定；FRC的测定；尽管这些参数在了解肺功能变化存在一定局限性；为临床研究提供很多信息,Take Home Message,监护曲线波形了解肺脏病理生理改变、各种负面事件；,监护应用各种复杂模式，观察治疗反应；,有利于设定呼吸机参数、了解人机不协调原因；,了解患者与呼气机相互关系、很好实施肺保护策略；,了解曲线、波形利于识别模式、诊断、干预某些疾病。，动态、持续监测曲线、波形可了解病情变化，及早脱机。,观察、解释曲线波形是至关重要的；也体现机械通气应用水平。,93,