呼吸機(jī)波形分析VentilatorWaveformAnalysis

1、呼吸機(jī)波形分析Ventilator Waveform Analysis 如果沒(méi)有波形分析反饋信息的幫助，管理病人是一件困難的事情主要內(nèi)容一、呼吸波形的概念二、正常的呼吸波形和環(huán)三、異常的呼吸波形和環(huán)四、常見(jiàn)Modes of Ventilation 的波形五、waveform analysis 的臨床意義六、總結(jié)與展望一、呼吸波形的概念 呼吸機(jī)將某一參數(shù)隨時(shí)間或另一參數(shù)的變化而變化的關(guān)系繪制成曲線或環(huán)，實(shí)時(shí)地顯示在屏幕上，稱之為機(jī)械通氣的呼吸波形。二、正常的呼吸波形和環(huán) (Normal Waveforms and Loops)Normal Time-based Curves（1）容量控制通氣 1

2、、Pressure-Time, 2、Flow-Time 3、Volume-Time CurvesNormal Time-based Curves（2）壓力控制通氣 1、Pressure-Time, 2、Flow-Time 3、Volume-Time CurvesFlow-Time Curve原理：流速-時(shí)間曲線反映了吸氣相和呼氣相各自的流速變化，流速的單位為升/分（縱軸），而時(shí)間單位為秒（橫軸），橫軸上的曲線為吸氣流速，橫軸下的曲線為呼氣流速，呼吸機(jī)輸送的容量是流速在時(shí)間上積分計(jì)算而得且等于流速曲線下面積。 流速LPM時(shí)間14532圖1 流速曲線（方波）-機(jī)械呼吸 吸氣相呼氣相Flow ver

3、sus TimeACCELERATINGDECELERATINGSINESQUAREVolume-Time Curve原理： 容量時(shí)間曲線中，上升肢代表了容量輸送到病人，下降肢代表了總的呼出潮氣量。典型的呼出容量等于吸入容量，除非存在著漏氣。VTLITERSAB吸時(shí)間呼時(shí)間TIMEVolume vs TimeInspirationExpirationTime (sec)Volume (ml)Inspiratory Tidal VolumeTIPressure-Time Curve壓力-時(shí)間曲線的原理：A至B點(diǎn)的壓力明顯增加是由于從呼吸機(jī)至肺整個(gè)系統(tǒng)的阻力所致，此壓力即為克服阻力的壓力。 C點(diǎn)為

4、峰壓代表充氣壓力，對(duì)抗氣流的壓力和肺擴(kuò)張的壓力。 D至E點(diǎn)平臺(tái)壓力，需要擴(kuò)張肺泡的壓力。平臺(tái)期無(wú)氣體供應(yīng)到肺，吸氣流速是零。 E點(diǎn)呼氣開(kāi)始。F點(diǎn)呼氣結(jié)束，壓力再次回復(fù)到呼氣末水平 Pressure versus TimeInspirationExpirationPaw (cm H2O)Time (sec)TIPeak Inspiratory PressurePIPPEEPTENormal Volume-Pressure and Flow-Volume Loops原理: 壓力-容量曲線（P-V環(huán)）反映了容量與壓力的關(guān)系，體現(xiàn)了氣道的順應(yīng)性（CVP），在下面兩環(huán)形圖中，橫軸代表壓力，正壓代表機(jī)械正

5、壓通氣，負(fù)壓代表自發(fā)呼吸力，縱軸代表潮氣量 強(qiáng)制通氣的P-V環(huán)PAWcmH2OABVTLITERSPressure-Volume LoopControlledAssistedSpontaneousVol (ml)Paw (cm H2O)I: InspirationE: ExpirationIEEEII三、異常的呼吸波形和環(huán) （Abnormal Waveforms and Loops） 在不同狀況（病理狀況）下的波形變化Abnormal Flow-Time Curve（1）1、Airway Obstruction 氣道阻塞 表現(xiàn)：呼氣峰流速降低、呼氣時(shí)間延長(zhǎng) 常見(jiàn)原因：氣道阻力增加（氣管內(nèi)黏液增

6、加或分泌物聚集）Abnormal Flow-Time Curve（2）2、Air trapping 氣體陷閉and auto-PEEP（1）黃色為正常波形：呼氣流速回到基線（下一次吸氣之前）（2）紅色為異常波形：呼氣流速未回到基線，表明存在氣體陷閉和auto-PEEP。呼氣不完全、或呼氣時(shí)間不足夠、或呼氣時(shí)氣道不穩(wěn)定或陷閉，這種現(xiàn)象非常常見(jiàn)，尤其COPD病人Abnormal Volume-Time Curve（1）1、Air Leak 漏氣表現(xiàn)：呼氣容積不能回到基線常見(jiàn)原因：回路或氣管內(nèi)插管漏氣Abnormal Volume-Time Curve（2）2、Active Exhalation主動(dòng)

7、呼氣 正常：呼氣降到基線水平異常：呼氣降到基線水平以下 常見(jiàn)原因主動(dòng)呼氣Abnormal Pressure-Time Curves（1）1、Increased Resistance 阻力增加表現(xiàn)：峰壓升高、平臺(tái)壓不變?cè)颍簹夤懿骞茏枞蚍置谖锞奂疉bnormal Pressure-Time Curves（2）2、Decreased Compliance 順應(yīng)性降低表現(xiàn)：峰壓和平臺(tái)壓均升高原因：順應(yīng)性降低（ARDS）常見(jiàn)的異常環(huán) Common Abnormal Loops、Pressure-Volume Loops、Flow-Volume LoopsPressure-Volume Loops（1

8、）、PEEP and PV loop. PV環(huán)：可發(fā)現(xiàn)和測(cè)量PEEP ，自壓力軸向右變化。PEEP水平為決定y 軸和x軸在吸氣開(kāi)始的距離Pressure-Volume Loops（2） 2、High Resistance 容量控制通氣時(shí)，容量恒定，壓力依據(jù)阻力和順應(yīng)性而變化 當(dāng)阻力增加時(shí)， PIP 上升（A-B）， PV loops 變寬。該種P-V loop，稱為滯后（Hysteresis）Pressure-Volume Loops（3）3、High and Low Compliance 順應(yīng)性 容量控制通氣時(shí)，順應(yīng)性增加，輸出lower PIP ；順應(yīng)性降低，輸出higher PIP Pr

9、essure-Volume Loops（4）4、Overdistention過(guò)度膨脹 當(dāng)潮氣量達(dá)到肺總?cè)萘繒r(shí)發(fā)生過(guò)度膨脹。表現(xiàn)PIP 增加（A-B）時(shí)，潮氣量改變不明顯。降低潮氣量能夠修正這種現(xiàn)象Pressure-Volume Loops（5）5、Air Leak 漏氣表現(xiàn)：呼氣支不能回到0點(diǎn)原因：回路或氣管內(nèi)插管漏氣Flow-Volume Loops（1）1、Flow-Volume Loop 橫軸容積；縱軸流速上環(huán)吸氣；下環(huán)呼氣A點(diǎn)：吸氣開(kāi)始B點(diǎn)：吸氣峰流速，伴容積增大C點(diǎn)；潮氣量輸出結(jié)束，流速降為0，呼氣開(kāi)始D點(diǎn)：呼氣峰流速A點(diǎn)：流速降低至0，肺排空結(jié)束，呼氣結(jié)束，下一次吸氣開(kāi)始A-C：潮

10、氣量Flow-Volume Loops（2）2、Increased resistance氣道阻力增加表現(xiàn)：呼氣峰流速降低，呼氣軌跡內(nèi)陷。支氣管擴(kuò)張劑可以修正這種現(xiàn)象常見(jiàn)：支氣管哮喘Flow-Volume Loops（3） 3、Air trapping and auto-PEEP 表現(xiàn)：呼氣末流速未能回到 0基線，從而產(chǎn)生氣體陷閉和 auto-PEEP 。但不能定量。 注意： flow-time curve可 以監(jiān)測(cè)到該種現(xiàn)象Flow-Volume Loops（4）4、Air Leak表現(xiàn)：呼氣末流速不能回到0 容積水平（回到0基線）。 可以定量常見(jiàn)：回路或氣管內(nèi)插管漏氣注意： volume-t

11、ime curve可以監(jiān)測(cè)到該種現(xiàn)象四、Waveforms For Common Modes of Ventilation 、CPAP Mode 、Assisted-Mode (Volume-targeted ventilation)、SIMV Mode、SIMV + Pressure Support 、SIMV+PS+PEEP、CPAP ModeCPAP mode :自主呼吸模式，僅有Pressure-Time Curves中設(shè)定基線水平觀察:基線水平5 cm H2O 、以及病人的觸發(fā)triggering、Assisted-Mode (Volume-targeted ventilation)

12、主要特點(diǎn)： “assisted” 意指病人觸發(fā)注意：Pressure-time curve表明病人的觸發(fā)（微小的負(fù)折回）、SIMV ModeSIMV mode ：提供兩種呼吸形式（自主和指令），通常為兩次指令呼吸中出現(xiàn)自主呼吸觀察： Flow-time curve 中自主呼吸呈典型的sine-wave shape (rounded). Pressure-time curve 中微小負(fù)折回提示自主呼吸的觸發(fā)Volume-time curve 提示自主呼吸的volume 低于ventilator 的volume、SIMV + Pressure Support(容量控制模式下？)Pressure s

13、upport：常附著于SIMV模式，增大自主呼吸的能力 ，而不受指令呼吸的影響觀察：Flow-time curve：自主呼吸的形態(tài)呈遞減波decelerating （非正弦波rounded-shape ）Pressure-time curve ：吸氣期，設(shè)定PS水平保持不變，以及存在微小負(fù)折回、SIMV+PS+PEEP flow-time 和 volume-time curves基本相似于SIMV+PS 模式 Pressure-time curves 的 基線抬高。提示附加了 PEEP五、waveform analysis 的臨床意義Time-Based Waveforms意義流速-時(shí)間曲線1

14、.鑒別呼吸類型2.判斷是否存在auto-PEEP3.衡量病人對(duì)支氣管擴(kuò)張藥物的反應(yīng)4.評(píng)估PCV通氣時(shí)吸氣時(shí)間5.檢查流速觸發(fā)時(shí)回路泄漏速度壓力-時(shí)間曲線1.鑒別呼吸類型2.壓力支持通氣3.估算平臺(tái)壓4.評(píng)估吸氣觸發(fā)5.評(píng)價(jià)整個(gè)呼吸時(shí)相，調(diào)節(jié)峰流速6.測(cè)算靜態(tài)呼吸力學(xué)參數(shù)（C、R）容量-時(shí)間曲線1、判斷肺內(nèi)氣體是否存在泄漏2、是否存在用力呼氣Waveforms Loops意義 壓力-容量環(huán)1、估算吸氣相面積和吸氣觸發(fā)功2、估算Flow-by的效果3、估算順應(yīng)性、阻力4、是否存在過(guò)度膨脹及漏氣5、衡量PEEP水平 流速-容量環(huán)衡量對(duì)支氣管擴(kuò)張藥物的反應(yīng)是否存在過(guò)度膨脹和漏氣評(píng)價(jià)氣道阻力六、總結(jié)與

15、展望Flow-Volume LoopVolume (ml)PEFRFRCInspirationExpirationFlow (L/min)PIFRVTAir TrappingInspirationExpirationNormalPatientTime (sec)Flow (L/min)Air TrappingAuto-PEEPAir TrappingInspirationExpirationVolume (ml)Flow (L/min)Does not returnto baselineNormalAbnormalAir LeakVolume (ml)Time (sec)Air LeakAir

16、 LeakVolume (ml)Pressure (cm H2O)Air LeakAir LeakInspirationExpirationVolume (ml)Flow (L/min)Air Leak in mLNormalAbnormal Paw (cm H2O)NormalNormal PPlat(Normal Compliance)Increased PIPIncreased PTA(increased Airway Resistance)NormalPIPPPlatHigh RawPIPPPlatIncreased Airway ResistanceResponse to Bronc

17、hodilatorBeforeTime (sec)Flow (L/min)PEFRAfterLong TEHigher PEFRShorter TEIncreased Airway ResistanceInspirationExpirationVolume (ml)Flow (L/min)Decreased PEFRNormalAbnormal“Scooped out” pattern DECREASED COMPLIANCETime (sec)Paw (cm H2O)Low CompliancePIPPPlatNormalPIPPPlatNormal PPlat(Normal Complia

18、nce)Increased Platat(Decreased Compliance)NormalPIPLung Compliance Changes and the P-V LoopVolume (mL)Preset PIPVT levelsPaw (cm H2O)COMPLIANCEIncreasedNormalDecreasedPressure Targeted VentilationOverdistensionVolume (ml)Pressure (cm H2O)With little or no change in VTPaw risesNormalAbnormalWaveform Used During Mechanical Ventilationauto-PEEPbronchodilator responsework