呼吸力學與呼吸機波形及其臨床意義課件課件

1、關(guān)于呼吸力學與呼吸機波形及其臨床意義課件第一頁，講稿共一百五十三頁哦第二頁，講稿共一百五十三頁哦 吸 氣自主呼吸 呼 氣第三頁，講稿共一百五十三頁哦O2 CO2CO2O2 呼吸氧氣和二氧化碳在組織間與外界環(huán)境的交換第四頁，講稿共一百五十三頁哦O2CO2呼吸通氣機械運動壓力差彌散分子運動濃度梯度灌注第五頁，講稿共一百五十三頁哦呼吸道管道 + 氣囊的模型氣道 (管子)肺泡 (氣囊)第六頁，講稿共一百五十三頁哦胸膜腔壓力三向彈簧第七頁，講稿共一百五十三頁哦胸腔內(nèi)壓氣管壓近氣道壓胸膜壓肺泡壓第八頁，講稿共一百五十三頁哦自主吸氣容量變化 氣流壓力改變第九頁，講稿共一百五十三頁哦機械通氣 壓力變化 容量改

2、變氣流第十頁，講稿共一百五十三頁哦吸氣機械通氣自主呼吸PressureTime肺泡內(nèi)壓力變化第十一頁，講稿共一百五十三頁哦術(shù)語: Flow and Volume分鐘通氣量 = 潮氣量 x 送氣頻率PressureFlowTime 潮氣量第十二頁，講稿共一百五十三頁哦VolumeFlow Rate TimeVolume = Flow X Time第十三頁，講稿共一百五十三頁哦切換 vs. 限制切換PressureTimeTime限制Pressure第十四頁，講稿共一百五十三頁哦PressureFlowTime容量控制通氣（PCV）流量恒定恒定的潮氣量不受肺阻力影響變化的壓力第十五頁，講稿共一百五

3、十三頁哦增加吸氣壓力順應(yīng)性 VolumePressure容量控制通氣（PCV）Guaranteed tidal volume, not affected by the changes in pulmonary mechanics第十六頁，講稿共一百五十三頁哦What is measured?壓力Pressure時間Time 流速Flow (dV /dt )容量Volume(calculated)timeVolumeFlow第十七頁，講稿共一百五十三頁哦VolumePressureD VD PC = D VD P順應(yīng)性第十八頁，講稿共一百五十三頁哦靜態(tài)和動態(tài)順應(yīng)性VolumePressureTV

4、Plateau Pr.Peak Pr.動態(tài)順應(yīng)性曲線靜態(tài)順應(yīng)性曲線第十九頁，講稿共一百五十三頁哦動力學特性動力特點:Cdyn = dV / dP VolumePressuredPdVHysteresis第二十頁，講稿共一百五十三頁哦靜態(tài)和動態(tài)壓力timePressurePEEPPIPPplat肺泡膨脹 (recoil) 壓力差 (Pdis)流速阻抗 壓力差 (Pres)第二十一頁，講稿共一百五十三頁哦基本計算Cst = dV / (Pplat-PEEP)R = (PIP-Pplat) / Flow timePressurePEEPPIPPplatdP = R x Flow + dV / C s

5、t第二十二頁，講稿共一百五十三頁哦慢速沖氣法慢吸氣流速S (5-10 lpm) 大 Vt 和 ZEEP 動態(tài) P-V 環(huán) 接近靜態(tài)曲線由流速阻抗產(chǎn)生的壓力減小容易做, 省時 和相對舒服Servillo: AJRCCM 1997Lu: AJRCCM 1999PressureVolumeLPIflexUPIflexinspirationStatic curve第二十三頁，講稿共一百五十三頁哦順應(yīng)性順應(yīng)性描述呼吸系統(tǒng)各個部分的彈性特征。順應(yīng)性為容量改變除以壓力變化。順應(yīng)性（C）=容量變化（V）/壓力變化（P）或 順應(yīng)性=ml/cmH2O呼吸系統(tǒng)的順應(yīng)性包括胸壁順應(yīng)性和肺順應(yīng)性。總靜態(tài)順應(yīng)性是在吸氣末

6、和呼氣末均無主動的呼吸氣流時測出。第二十四頁，講稿共一百五十三頁哦總動態(tài)順應(yīng)性是在主動吸氣時測出。它們反映容量壓力關(guān)系的兩項指標，根據(jù)流速-時間曲線、壓力-時間曲線和壓力-容量環(huán)也可以評估病人的順應(yīng)性。第二十五頁，講稿共一百五十三頁哦“管道特征”R = D PD F氣道阻力壓力差 = 流速 x 管道阻力第二十六頁，講稿共一百五十三頁哦壓力差 = 流速 x 阻力dP = Q x R R =8 L (visc.)p r 4氣道阻力第二十七頁，講稿共一百五十三頁哦C= D VD PR = D PD F順應(yīng)性和阻力第二十八頁，講稿共一百五十三頁哦阻力和回縮力動態(tài)特性dP = dV / Cdyn阻力DP

7、resistive = R x Flow靜態(tài)順應(yīng)性dPdistensive = dV / CstdP = dPresist. + dP dist. dP = R x Flow + dV / C st第二十九頁，講稿共一百五十三頁哦3 個水平的呼吸力學動態(tài)特性:dP = dV / Cdyn阻力:dP = R x Flow靜態(tài)順應(yīng)性:dP = dV / Cst 氣道阻力dP = Raw x Flow增加阻力:dP = Rimp x Flow胸廓順應(yīng)性dP = dV / Ccw 肺順應(yīng)性 dP = dV / CL第三十頁，講稿共一百五十三頁哦VolumeFlow Rate Time容量 = 流速 X

8、 時間第三十一頁，講稿共一百五十三頁哦機械通氣時工作的目標保證和維持適當?shù)臍怏w交換盡可能減小肺損傷的危險減小病人的呼吸功盡可能使得病人的痛苦減少第三十二頁，講稿共一百五十三頁哦理想的呼吸狀態(tài)理想呼吸的界定:呼吸機與病人自主吸氣和呼氣同步盡可能在低氣道壓下維持適當及恒定的潮氣量和分鐘通氣量對肺的力學變化和病人的需求迅速反應(yīng)保證最低的呼吸作功第三十三頁，講稿共一百五十三頁哦輔助機械通氣時的WOB在高水平的機械通氣支持下，相當?shù)牟∪说暮粑κ歉叩脑谳o助通氣下仍病人用力的吸氣病人的WOB 增加可以導致或加重呼吸肌疲勞和呼吸困難Marini, et al.: Am Rev Resp Dis 134:61

9、;1986Marini: Prob Crit Care 4:184;1990第三十四頁，講稿共一百五十三頁哦影響病人WOB的決定因素在輔助通氣主要影響病人呼吸作功的因素是最大吸氣流速(peak flow)在低流速時病人呼吸功達到總吸氣作功的65%當送氣流速增加時WOB 減少 Ward, et al.: Anaesthesiology 69:29;1988Sassoon, et al.: Chest 93:571;1988第三十五頁，講稿共一百五十三頁哦呼吸作功什么功? 如何測量?第三十六頁，講稿共一百五十三頁哦呼吸作功“WOB 在床邊肺功能留下一個沒解決的難題”From: Monitoring

10、 of Pulmonary Functionsin Goldschmidt: Assisted Ventilation of the Neonate 1996WOB是熱量和氧的消耗 大約 70% 是消耗在克服彈力，30%對抗管道阻力。 第三十七頁，講稿共一百五十三頁哦WOB 測量 PABCDEVWOB = 0 ti P x Vdt彈性功: ABCA阻力功吸氣: ADCA呼氣: ACEA第三十八頁，講稿共一百五十三頁哦WOB的測量WOB = 0 ti P x VdtPaw: 呼吸機作功: 機械力推動氣體進入肺，表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)作功總量。（病人+呼吸機） Peso: 病人作功: 呼吸肌作功, 表現(xiàn)為

11、肺的呼吸功 。PawPtr:克服支氣管阻力的功。第三十九頁，講稿共一百五十三頁哦WOB意義病人作功是呼吸機依賴最敏感的指標。比較呼吸機和病人的功在脫機過程中非常有用。順應(yīng)性和阻力變化 、吸氣努力、壓力支持水平、PEEP、不適合的吸氣時間、靈敏度的改變模式的變化WOB可以改變。 WOB提高提示脫機過程有不當。第四十頁，講稿共一百五十三頁哦第四十一頁，講稿共一百五十三頁哦第四十二頁，講稿共一百五十三頁哦P-V 環(huán)和 WOB PV PV PV順應(yīng)性和阻力正常順應(yīng)性正常阻力增加順應(yīng)性降低阻力正常第四十三頁，講稿共一百五十三頁哦Methods of Rrs Measurement同容量法 (Kriege

12、r)彈性減小法 (Neergard)被動呼氣法 (Comroe)峰呼氣法 (Jonson)呼氣時間常數(shù)法 (Bergman)加力振動法 (Goldman)吸氣壓 / 流速 法 (Suter)第四十四頁，講稿共一百五十三頁哦評價靜態(tài) P-V 曲線用一個大的注射器逐步膨脹肺，分次測定個容量時的壓力 .耗時操作麻煩難以標準化病人必須肌松，連接特殊設(shè)備冒低氧血癥的風險VolumePressure第四十五頁，講稿共一百五十三頁哦機械通氣機械通氣的基本原理遵循了流體力學的原則。通氣支持的過程及目的是改變肺容量，包括氣體的流量及壓力輸送到病人的氣道增加肺容量。氣體在一個特定環(huán)境中運動用流體力學的原則去研究可

13、以用上述三個參數(shù)來描述，因為流量參數(shù)中包含了時間的概念，所以描述呼吸機送氣、氣體在呼吸管路中的運動、病人氣道和肺組織對送入氣體的反應(yīng)涉及上述四個參數(shù)既壓力（P）、容量（V）、流量（F）和時間（t）。第四十六頁，講稿共一百五十三頁哦容量變化時間正壓通氣氣流增加壓力差第四十七頁，講稿共一百五十三頁哦Key-wordsPressureFlowTimeVolume第四十八頁，講稿共一百五十三頁哦術(shù)語: PIP & MAP A=A1+A2+AnPressure Inspiration + Exhalation AMean Airway PressurePeak Inspiratory PressureT

14、ime第四十九頁，講稿共一百五十三頁哦術(shù)語: PEEP, I:E RatioPressureTimePositive EndExpiratory Pr.T insp.T exp. I : E = 1 : 2 I : E = 4 : 1PEEPPIPPIPPEEPT insp.第五十頁，講稿共一百五十三頁哦術(shù)語: Flow and VolumeMinute Ventilation = Tidal Volume x Breath RatePressureFlowTime Tidal Volume第五十一頁，講稿共一百五十三頁哦壓力壓力應(yīng)該包括呼吸機的送氣壓力、呼吸回路內(nèi)的壓力、病人氣道內(nèi)的壓力。上

15、述管路的口徑不同，即使在相同壓力下流速也不同，在相同的時段經(jīng)過的容量不同。目前還不能檢測氣道內(nèi)的參數(shù)，只能檢測近人工氣道的參數(shù)。近氣道的參數(shù)來反映病人氣道對氣流的反應(yīng)以及肺泡對壓力和容積的反應(yīng)。從而可以推測肺通氣功能的狀態(tài)。第五十二頁，講稿共一百五十三頁哦壓力把不同時段壓力變化的軌跡連接起來就形成一條壓力曲線，通過它可以了解大氣道不同時相和時段的壓力。同樣的方法可以得到流速曲線和容量曲線。把上述除時間參數(shù)以外的參數(shù)兩兩組合在二維坐標中，可以得到壓力容積曲線、容積流速曲線、壓力流速曲線。第五十三頁，講稿共一百五十三頁哦環(huán)PressureVolumeVolumeFlowInsp.Expir.Ins

16、p.Expir.第五十四頁，講稿共一百五十三頁哦壓力-時間曲線第五十五頁，講稿共一百五十三頁哦波形各段意義A/ 觸發(fā):病人 (assisted)呼吸機 (controlled)B/ 限制:流速壓力C/ 切換:容量時間ABC第五十六頁，講稿共一百五十三頁哦切換與限制CycledPressureTimeTimeLimitedPressure第五十七頁，講稿共一百五十三頁哦在吸氣相所記錄的測量值 圖2. 在吸氣相和呼氣相中所評估的變量 第五十八頁，講稿共一百五十三頁哦二、壓力時間曲線 壓力通常在呼吸機回路（如丫形管處，吸氣端或呼氣端）中測量。雖然氣管插管的管子在總氣管內(nèi)分隔出來，但壓力仍與氣道壓力有

17、關(guān)，壓力傳感器可測至150cmH2O，而且應(yīng)是抗?jié)窕?，抗液體或病人的分泌物。 壓力時間曲線的臨床應(yīng)用：區(qū)分呼吸類型，計算平臺壓，評估吸氣觸發(fā)所作功，評估整個呼吸時相，調(diào)節(jié)峰流速，計算靜態(tài)呼吸動力學的參數(shù)。 第五十九頁，講稿共一百五十三頁哦12345630-10PawcmH20Sec壓力-時間曲線第六十頁，講稿共一百五十三頁哦Pressure Time CurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume壓力-時間曲線V.Inspiration第六十一頁，講稿共一百五十三頁哦Pressure Time CurveVolumeExpiration123456

18、30PawcmH20SecVolume壓力-時間曲線V. Expiration第六十二頁，講稿共一百五十三頁哦Pressure Time CurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressureInspiration壓力-時間曲線V.第六十三頁，講稿共一百五十三頁哦Pressure Time CurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressure壓力-時間曲線V.Inspiratory Time第六十四頁，講稿共一百五十三頁哦Pressure Time CurveVolumeExpirat

19、ion12345630-10PawcmH20SecVolumePressure Expiration壓力-時間曲線第六十五頁，講稿共一百五十三頁哦壓力曲線的臨床應(yīng)用第六十六頁，講稿共一百五十三頁哦壓力-時間曲線的臨床意義區(qū)別各種通氣模式和特殊通氣方式估計觸發(fā)的做功計算吸-呼時比，估計呼氣時間是否充足。估計是否達到充分的平臺壓觀察壓力上升速度估計所用吸氣流速是否適合測定靜態(tài)呼吸力學參數(shù)顯示壓力波型形態(tài)第六十七頁，講稿共一百五十三頁哦12345630-10PawcmH 20Sec病人呼吸機同步 第六十八頁，講稿共一百五十三頁哦12345630-10PawcmH20SecAdequate Flow病

20、人呼吸機同步Volume ventilation delivering a preset flow and volume第六十九頁，講稿共一百五十三頁哦12345630-10PawcmH20SecAir StarvationWhat options do we have?病人呼吸機同步The patient is outbreathing the set flow第七十頁，講稿共一百五十三頁哦控制通氣Volume VentilationPressure VentilationPressureFlowtimePressureFlowtime第七十一頁，講稿共一百五十三頁哦Assist/Contr

21、ol第七十二頁，講稿共一百五十三頁哦SIMV + Pressure SupportPressure supported spontaneous + Patient, or machine-initiated mandatory breaths Paw第七十三頁，講稿共一百五十三頁哦CPAP第七十四頁，講稿共一百五十三頁哦Synchronized IMV第七十五頁，講稿共一百五十三頁哦A/C 5 bpmSIMV 5 bpm12 secAssist WindowSIMV vs. Assist/Control第七十六頁，講稿共一百五十三頁哦PressureTime如何影響 MAP A = PIPC

22、= BaseLineB = Rise TimeD = Frequency第七十七頁，講稿共一百五十三頁哦流速-時間曲線第七十八頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線INSP吸氣第七十九頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120EXHINSP呼氣流速-時間曲線第八十頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120EXHINSP Inspiration流速-時間曲線第八十一頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120EXH流速-時間曲線Insp. PauseExpirationINSP第八十二頁

23、，講稿共一百五十三頁哦流速-時間曲線的臨床意義吸氣流速和呼氣流速呼吸類型的鑒別判別是否存在內(nèi)源性PEEP觀察患者對支氣管擴張劑的反應(yīng)選擇PCV時合適的吸氣時間發(fā)現(xiàn)漏氣及速度顯示流速波形的形態(tài)第八十三頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120 遞減流速有更多的氣體向前第八十四頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120峰流速相同遞減流速延長吸氣時間第八十五頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120減少呼氣時間引起Auto-PEEP第八十六頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120發(fā)現(xiàn) Auto-PEEP Zer

24、o flow at end exhalation indicatesequilibration of lung and circuit pressureNote: There can still be pressure in the lung behindairways that are completely obstructed第八十七頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120The transition from exp. to insp. occurs without the exp. flow returning to zero發(fā)現(xiàn) Auto-PEEP 第八十八頁

25、，講稿共一百五十三頁哦1245What do you suppose is happening here?120 LPMSEC120 LPMV.LPM第八十九頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120Expiratory flow tracing of missed insp. efforts due to Auto-PEEPmissed effortmissed effort第九十頁，講稿共一百五十三頁哦12345630-10PawcmH20SecDenotes Auto-PEEP Maneuverand equilibrium pointAssessing an Eq

26、uilibrium Point between lungs and circuitTotal PEEPSet PEEPminimum adequatetime for maneuverAuto-PEEP 檢測第九十一頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120改變流速對吸氣時間的影響第九十二頁，講稿共一百五十三頁哦120123456SECV.LPM120INSP改變流速對吸氣時間的影響return you to a short insp time第九十三頁，講稿共一百五十三頁哦123456SEC123456VT600 cc -20120120SECV.LPM0450cc第九

27、十四頁，講稿共一百五十三頁哦123456SEC123456VT-20120120SECV.LPM0500cc450ccLost VT600 cc 第九十五頁，講稿共一百五十三頁哦PressureFlow流速不足第九十六頁，講稿共一百五十三頁哦12345630-10PawcmH20SecWhat if your pressure curve in PCV starts looking like this.What do you suppose is happening?Pressure higher than set第九十七頁，講稿共一百五十三頁哦12345630-10PawcmH20Sec評估

28、PCV正確的吸氣時間Too LongOptimalAnswer- 吸氣時間太長 Patient is starting to exhale prematurely.第九十八頁，講稿共一百五十三頁哦123456SEC123456PawcmH2060-20120120SECV.LPM異常波形糾正How do you know that the problem is with the patient?第九十九頁，講稿共一百五十三頁哦120123456SEC123456PawcmH2060-20120SECV.LPMNo flow as pressure rises異常波形糾正How do you k

29、now that the problem is with the patient?這種情況時壓力支持可以選擇第一百頁，講稿共一百五十三頁哦PTPatient allowed to breathspontaneously during inspiratory time in PCV主動呼氣閥第一百零一頁，講稿共一百五十三頁哦PTimeV.Time Any ideas whats represented here?第一百零二頁，講稿共一百五十三頁哦What is this?What is this? FAP = 1 FAP = 50 FAP = 100流速加速率第一百零三頁，講稿共一百五十三頁哦壓

30、力釋放壓力過沖 FAP = 1 FAP = 50 FAP = 100流速加速率第一百零四頁，講稿共一百五十三頁哦壓力通氣恒定的壓力 .遞減, 可變的流量時間切換: (A)Pressure Control流速切換: (B)Pressure SupportPressureFlowABTime Cycled Flow Cycled第一百零五頁，講稿共一百五十三頁哦壓力通氣波形FlowPressureTinsp.PIPPeak Flow25%Pressure ControlPressure Support第一百零六頁，講稿共一百五十三頁哦12345660PawcmH20SecWhat is this?

31、第一百零七頁，講稿共一百五十三頁哦12345660PawcmH20Sec壓力過沖伴反沖第一百零八頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120發(fā)生了什么？壓力支持第一百零九頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120Expiration starts before inspiratory flow returns to zero呼氣靈敏度設(shè)置15 %壓力支持第一百一十頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120ESENS setting is 20 %壓力支持第一百一十一頁，講稿共一百五十三頁哦呼氣靈敏度FlowPeak Flow (1

32、00%)TimeTS 5%LeakSet (max) Tinsp.Tinsp. (eff.)第一百一十二頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120 通過評估呼氣流速變化來評估呼氣阻力 第一百一十三頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120注意低呼氣流速與長呼氣時間的關(guān)系第一百一十四頁，講稿共一百五十三頁哦123456SECV.LPM120120INSP高呼氣流速和 呼氣時間減小顯示小呼氣阻力第一百一十五頁，講稿共一百五十三頁哦容積-時間曲線第一百一十六頁，講稿共一百五十三頁哦23456SECVT800 ml1容量-時間曲線 第一百一十七頁，講稿共一百

33、五十三頁哦23456SECVT800 ml1Inspiration容量-時間曲線 第一百一十八頁，講稿共一百五十三頁哦23456SECVT800 ml1Expiration容量-時間曲線 第一百一十九頁，講稿共一百五十三頁哦容量-時間曲線的臨床意義肺內(nèi)氣體陷閉呼吸回路漏氣第一百二十頁，講稿共一百五十三頁哦壓力-容積環(huán)水平軸描述壓力，縱軸描述容量第一百二十一頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.2PawcmH20VTLITERS 0.40.6壓力-容積環(huán)第一百二十二頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS指令呼吸 Ins

34、piration第一百二十三頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS InspirationExpiration指令呼吸第一百二十四頁，講稿共一百五十三頁哦壓力-容量環(huán)VolumePressureVolumePressure第一百二十五頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS自主呼吸 InspirationExpiration第一百二十六頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS InspirationExpirati

35、on輔助呼吸第一百二十七頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS這是？ 第一百二十八頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS切換時的減壓 第一百二十九頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSWhat would cause this to get worse? 第一百三十頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSHigher pressure = more d

36、ecompression 第一百三十一頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSDotted loop changes to solid loop - any ideas? 第一百三十二頁，講稿共一百五十三頁哦02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSIndicates a dropin Compliance (higher pressure for the same volume) Did you say changing compliance?第一百三十三頁，講稿共一百五十三頁哦0204060204

37、060.2.4PawcmH20VTLITERS .6CDABWhat does this represent? What is A?What is B? What is C? And how about D?第一百三十四頁，講稿共一百五十三頁哦0204060204060PawcmH20VTLITERS“D” = Lower Inflection Point AB“A” represents PEEP“B” Represents Inspiratory Pressure 過度膨脹.6 .2.4“C” = Upper Inflection point第一百三十五頁，講稿共一百五十三頁哦最佳PEEPVPPEEP: 3 cmH2OVPPEEP: 8 cmH2O第一百三十六頁，講稿共一百五十三頁哦Changing Lung Volume in CV:Paw = Lung Volume第一百三十七頁，講稿共一百五十三頁哦臨床應(yīng)用：計算吸氣面積計算順應(yīng)性計算阻力評估肺泡過度膨脹衡量壓力支持水平及其做功第