機械通氣波形分析

VentilatorWaveformAnalysis

進行波形分析的必要性Patient–ventilatordyssynchronyimposesanadditionalburdenontherespiratorysystemandmayincreasethemorbidity

ofcriticallyillpatients.ThilleAW,RodriguezP,CabelloB,etal.IntensiveCareMed,2006.32(10):p.1515-22.Ignoranceoftheseissuesmaypreventtheventilatorfromachievingitsgoalsandmaycausepatientharm.GeorgopoulosD,PrinianakisG,andKondiliE.IntensiveCareMed,2006.32(1):p.34-47.

Inspectionofpressure,flowandvolumewaveformsrepresentsavaluabletoolforthephysiciantorecognizeandtaketheappropriateactiontoimprovepatient–ventilatorsynchronyEumorfiaKondili,NektariaXirouchakiandDimitrisGeorgopoulos.CurrOpinCrit Care13:84–89.NilsestuenJOandHargettKD.RespirCare,2005.50(2):p.202-34;discussion232-4.主要內(nèi)容Time-basedwaveformsPressure-TimeCurveFlow-TimeCurveVolume-TimeCurveAbnormalTime-BasedWaveformsVolume-PressureandFlow-VolumeLoopsPressure-VolumeLoopFlow-VolumeLoopAbnormalLoopsNormalTime-basedCurves（1）容量控制通氣Volume-TimeCurvesFlow-TimeCurvesPressure-TimeCurvesNormalTime-basedCurves（2）壓力控制通氣Volume-TimeCurvesFlow-TimeCurvesPressure-TimeCurvesWaveformsForCommonModesofVentilation

１、CPAPMode

２、Assisted-Mode(Volume-targetedventilation)３、SIMVMode４、SIMV+PressureSupport

５、SIMV+PS+PEEP１、CPAPModeCPAPmode:自主呼吸模式，僅有Pressure-TimeCurves中設(shè)定基線水平觀察:基線水平5cmH2O、以及病人的觸發(fā)triggering２、Assisted-Mode

(Volume-targetedventilation)主要特點：“assisted”意指病人觸發(fā)的輔助通氣Flow-time

curves和Volume-timecurves

形態(tài)相似；Pressure-timecurve微小的負折回表明病人的觸發(fā)３、SIMVModeSIMVmode：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Flow-timecurve

中自主呼吸呈典型的正弦波形(rounded).Pressure-timecurve

中微小負折回提示自主呼吸的觸發(fā)Volume-timecurve

提示自主呼吸的volume低于ventilator的volume４、SIMV+PressureSupportPressuresupport：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Flow-timecurve：自主呼吸的形態(tài)呈遞減波（非正弦波）Pressure-timecurve

：吸氣期，設(shè)定PS水平保持不變，以及存在微小負折回５、SIMV+PS+PEEPflow-time

curves和volume-timecurves基本相似于SIMV+PS模式Pressure-time

curves

的基線抬高，提示附加了PEEPPressure-TimeCurve1.鑒別呼吸類型2.測算靜態(tài)呼吸力學(xué)參數(shù)（C、R）3.評價整個呼吸時相，調(diào)節(jié)峰流速4.評估吸氣觸發(fā)A至B點的壓力明顯增加是由于從呼吸機至肺整個系統(tǒng)的阻力所致，此壓力即為克服阻力的壓力。C點為峰壓代表充氣壓力，對抗氣流的壓力和肺擴張的壓力。D至E點平臺壓力，需要擴張肺泡的壓力。平臺期無氣體供應(yīng)到肺，吸氣流速是零。E點呼氣開始。F點呼氣結(jié)束，壓力再次回復(fù)到呼氣末水平。ohm'slawR=P/flowPinPoutflowRPinPoutflow導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比

U=RIStaticCompliance順應(yīng)性是指在外力作用下彈性組織的可擴張性，是靜止條件下測得的每單位壓力改變所產(chǎn)生的容積改變

Staticcompliance=dynamiccompliance=PmaxVtStaticcomplianceCrs,st=肺纖維化的P-V曲線AbnormalPressure-TimeCurves（1）1、IncreasedResistance——阻力增加表現(xiàn)：峰壓升高、平臺壓不變原因：氣管插管阻塞或分泌物聚集AbnormalPressure-Time

Curves（2）2、DecreasedCompliance——順應(yīng)性降低表現(xiàn)：峰壓和平臺壓均升高原因：順應(yīng)性降低（如ARDS、間質(zhì)病變）AbnormalPressure-Time

Curves（3）3、Spontaneousbreathing——自主呼吸表現(xiàn)：在吸氣相，出現(xiàn)切跡原因：病人有自主呼吸，預(yù)置流量不足吸氣時的作功大小吸氣做功主要由吸氣負壓大小和持續(xù)時間長短決定，吸氣負壓越大和持續(xù)時間越長，吸氣功越大，反之亦然

Flow-TimeCurve1.鑒別呼吸類型2.衡量病人對支氣管擴張藥物的反應(yīng)3.判斷是否存在auto-PEEP4.評估PCV通氣時吸氣時間5.檢查流速觸發(fā)時回路泄漏速度

流量—時間曲線反映了吸氣相和呼氣相各自的流速變化，流量的單位為升/分（縱軸），而時間單位為秒（橫軸），橫軸上方的曲線為吸氣流量，橫軸下方的曲線為呼氣流量，呼吸機輸送的容量是流量在時間上積分計算而得，等于流量曲線下面積。Flow-TimeCurveBreathtypedeliveredtothepatientACCELERATINGDECELERATINGSINESQUARE

目前沒有證據(jù)說明哪種波形更有益，吸氣相的波形主要是機器設(shè)定后決定的，呼吸相跟順應(yīng)性和阻力有關(guān)。恒定流量是經(jīng)典的容量控制通氣，遞減流量是經(jīng)典的壓力控制通氣。AbnormalFlow-Time

Curve（1）1、AirwayObstruction——氣道阻塞表現(xiàn)：呼氣峰流速（PEFR）降低、呼氣時間延長常見原因：氣道阻力增加（氣管內(nèi)黏液增加或分泌物聚集）評估支氣管擴張劑的反應(yīng)EvaluatingbronchodilatorresponseBeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLongTEHigherPEFRShorterTEAbnormalFlow-Time

Curve（2）2、Airtrappingandauto-PEEP——氣體陷閉（1）虛線為正常波形：呼氣流速回到基線（下一次吸氣之前）（2）實線為異常波形：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、或呼氣時間不足夠、或呼氣時氣道不穩(wěn)定或陷閉，這種現(xiàn)象非常常見，尤其COPD病人AbnormalFlow-Time

Curve（3）3、Insufficientinspirationtime——吸氣時間不足表現(xiàn)：吸氣相未回到零點原因：病人需要更多的潮氣量解決：增加壓力支持力度（減速波形-這是壓力控制模式）漏氣對吸呼切換的影響：漏氣會導(dǎo)致吸氣流速下降緩慢，達不到預(yù)設(shè)的切換標準（setterminationthreshold）Tinsp吸氣峰流量45%15%ThresholdcannotbereachedPresenceandrateofcontinuousairleaks吸呼切換延遲DelayedterminationpresentInspirationExpirationTime(sec)Volume(ml)InspiratoryTidalVolumeTIVolume-TimeCurve

容量—時間曲線中，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。AbnormalVolume-TimeCurve（1）1、AirLeak——漏氣表現(xiàn)：呼氣容積不能回到基線原因：回路漏氣、套管氣囊漏氣、氣胸AbnormalVolume-TimeCurve（2）2、ActiveExhalation——主動呼氣

表現(xiàn)：呼氣降到基線水平以下（呼氣降到基線）原因：主動呼氣Volume-PressureLoops

Flow-VolumeLoopsControlledAssistedSpontaneousVol(ml)Paw

(cmH2O)IEEEII Pressure-VolumeLoopI:InspirationE:ExpirationAbnormalPressure-VolumeLoops（1）１、PEEPandPVloopPV環(huán)：可發(fā)現(xiàn)和測量PEEP，自壓力軸向右變化。PEEP水平為y軸和x軸在吸氣開始的距離。AbnormalPressure-VolumeLoops（2）2、HighResistance

容量控制通氣時，容量恒定，壓力依據(jù)阻力和順應(yīng)性而變化，當阻力增加時，PIP上升（A---B），PVloop變寬。

壓力—容量環(huán)（PV環(huán)）容量與壓力的關(guān)系，橫軸代表壓力，縱軸代表潮氣量。反映了順應(yīng)性（C＝ΔV／ΔP），斜率向橫軸偏移，順應(yīng)性下降。強制通氣的P-V環(huán)PAWcmH2OIEVTLiterAbnormalPressure-VolumeLoops（3）3、HighandLowCompliance容量控制通氣時，順應(yīng)性增加，輸出lowerPIP；順應(yīng)性降低，輸出higherPIPAbnormalPressure-VolumeLoops（4）4、Overdistention——過度通氣當潮氣量超過肺總?cè)萘繒r發(fā)生過度通氣。表現(xiàn)PIP增加（A--B）時，潮氣量改變不明顯。降低潮氣量能夠修正這種現(xiàn)象。AbnormalPressure-VolumeLoops（5）5、AirLeak——漏氣表現(xiàn)：呼氣支不能回到零點原因：回路、氣囊漏氣，氣胸呼吸功

A:ResistiveWork

B:ElasticWorkPressure(cmH2O)Volume(ml)BA觸發(fā)靈敏度的設(shè)置不當Volume(mL)Paw(cmH2O)IncreasedWOB預(yù)置吸氣流速不足Paw(cmH2O)Volume(ml)NormalAbnormalActiveInspirationInappropriateFlowNormalFlow-VolumeLoops1、Flow-VolumeLoop

橫軸——容積；縱軸——流速上環(huán)——吸氣；下環(huán)——呼氣A點：吸氣開始B點：吸氣峰流速，伴容積增大C點；潮氣量輸出結(jié)束，流速降為0，呼氣開始D點：呼氣峰流速A點：流速降低至0，肺排空結(jié)束，呼氣結(jié)束，下一次吸氣開始A-C：潮氣量AbnormalFlow-VolumeLoops（1）2、Increasedresistance——氣道阻力增加表現(xiàn)：呼氣峰流速降低，呼氣軌跡內(nèi)陷。吸痰、支氣管擴張劑可以修正這種現(xiàn)象AbnormalFlow-VolumeLoops（2）3、Airtrappingandauto-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-timecurve可以監(jiān)測到該種現(xiàn)象AbnormalFlow-VolumeLoops（3）4、AirLeak表現(xiàn)：呼氣末流速不能回到0

容積水平（回到0基線）?？梢远砍Ｒ姡夯芈坊驓夤軆?nèi)插管漏氣注意：volume-timecurve可以監(jiān)測到該種現(xiàn)象回顧總結(jié)

Review&SummaryTime-BasedWaveforms意義流速-時間曲線1.鑒別呼吸類型2.病人對支氣管擴張劑的反應(yīng)3.判斷是否存在auto-PEEP4.評估PCV通氣時吸氣時間5.檢查回路泄漏壓力-時間曲線1.鑒別呼吸類型2.測算靜態(tài)呼吸力學(xué)參數(shù)（C、R）3.評價整個呼吸時相，調(diào)節(jié)峰流速4.評估吸氣觸發(fā)容量-時間曲線1、判斷肺內(nèi)氣體是否存在泄漏2、是否存在用力呼氣WaveformsLoops意義壓力-容量環(huán)1、發(fā)現(xiàn)和測量PEEP水平2、估算順應(yīng)性、阻力3、是否存在過度膨脹及漏氣4、估算吸氣相面積和吸氣觸發(fā)功5、評價整個呼吸時相，調(diào)節(jié)峰流速流速-容量環(huán)1、評價氣道阻力2、衡量對支氣管擴張藥物的反應(yīng)3、發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性PEEP4、是否存在漏氣AirTrappingInspirationExpirationNormalPatientTime(sec)Flow(L/min)AirTrappingAuto-PEEP}AirTrappingInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DoesnotreturntobaselineNormalAbnormalAirLeakVolume(ml)Time(sec)Air

LeakAirLeakVolume(ml)Pressure(cmH2O)AirLeakAirLeakInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)Air

Leak

inmLNormalAbnormalTime(sec)Paw(cmH2O)LowCompliancePIPPPlatNormalPIPPPlatNormal

PPlat(NormalCompliance)Increased

PPlat(DecreasedCompliance)NormalPIPDecreasedComplianceComplianceChangesandtheP-VLoopVolume(mL)PresetPIPVTlevelsPaw(cmH2O)COMPLIANCEIncreasedNormalDecreasedPressure

TargetedVentilation

Paw(cmH2O)NormalNormal

PPlat(NormalCompliance)Increased

PIP}IncreasedPTA(increasedAirwayResistance)NormalPIPPPlatHigh

RawPIPPPlatIncreasedAirwayResistanceIncreasedAirwayResistanceInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DecreasedPEFRNormalAbnormal“Scoopedout”patternResponsetoBronchodilatorBeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLongTEHigherPEFRShorterTEOverdistensionVolume(ml)Pressure(cmH2O)WithlittleornochangeinVTPawrisesNormalAbnormal最佳PEEP避免氣壓傷避免容積傷使用肌松劑頻率6-8次/分潮氣量0.8-1.0LA點（第一拐點）PEEPi+2-4B點（第二拐點）低于壓力、潮氣量ABProblemswithWaveforms1、數(shù)量趨勢很重要（Tendtobemorequalitativethanquantitative）2、需要動態(tài)觀察，而非作為治療或診斷的工具（Wetendtolookatthem,butnotusethemastherapeuticordiagnostictools）3、一些波形的相關(guān)性尚未明確4、需要大量文獻判定他們的價值ThelawofsubspecialtyIfyouareahammer,theworldlookslikeanail.Marik’sEvidence-BasedCommonsenseCriticalCareRules方曉君謝謝Capnography

–keepinganeyeonthedetailsExponentialfallinpCO2Possiblecauses:–Cardiopulmonarybypass–Cardiacarrest–Pulmonaryembolism–Largelossofblood–SuddendropinbloodpressureApersistentlylowpCO2Possiblecauses:–Hyperventilationasaresultofhighminutevolume