1、MV波形分析與臨床應(yīng)用,秦英智 天津呼吸機治療研究中心 2012, 11鄭州,2,監(jiān)護的生理學原則,當肺容量增加時，肺和胸壁產(chǎn)生彈性回縮力； 阻力是由氣流通過傳導氣道（氣管導管也可產(chǎn)生）； 粘彈力（Viscoelastic forces）由于肺和胸壁組織內(nèi)的應(yīng)激性適應(yīng)； 胸廓組織的塑彈力（Plastoelastic forces）即引起準靜態(tài)滯后現(xiàn)象的原因，反映肺和胸壁的彈性回縮壓在肺充氣和放氣間的差別； 吸引力（Gravitationalforces）是慣性力（Inertial forces）的一部分，實際上包括在彈性力測定之內(nèi)； 胸內(nèi)氣體可壓縮性；,呼吸機監(jiān)護的內(nèi)容,曲線波形與環(huán)的監(jiān)護：是

2、常規(guī)監(jiān)護內(nèi)容 在評價造成呼吸衰竭基礎(chǔ)病的鑒別診斷方面：如區(qū)別肺水腫原因，是COPD或哮喘加重期，不僅PEEPi、C、R不同，而且氣道壓、氣流形狀和容量曲線也不同。 了解負荷和能力的關(guān)系，測定呼吸參數(shù)，評價通氣負荷必須直接觀察生理學信號，有助于預測脫機后果; 呼吸衰竭患者由于其病因及病理生理改變不同有明顯個體化傾向，故應(yīng)加強機械通氣與血流動力學的監(jiān)測與選擇恰當通氣模式，對搞好通氣支持均是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。,呼吸機監(jiān)護的內(nèi)容,呼吸系統(tǒng)機械參數(shù)的測定： 吸氣末屏氣；R、C； 呼氣末屏氣；autoPEEP、了解 totol PEEP； PEEP的設(shè)定：應(yīng)用低流速法（準靜態(tài)）描記P-V曲線； 最佳順應(yīng)

3、性法描記P-V曲線； 測定Pes: 應(yīng)用Ptp（可作為指導 ARDS的PEEP設(shè)定）、人機協(xié)調(diào)、呼吸力學變化； 通過呼吸機以外的手段監(jiān)護肺的變化是近年發(fā)展熱點；如：B超、EIT、CT、PET-CT 等。,機械通氣中臨床應(yīng)用波形的意義,評估ARF疾病的鑒別診斷：區(qū)別肺水腫與AECOPD和哮喘； 監(jiān)測呼出氣流限制； 通氣設(shè)定，包括PEEP,呼吸參數(shù)安全氣道壓與容量； 負荷/能力； 監(jiān)測支氣管痙攣的治療效果； 了解人-機的相互作用； 監(jiān)測過多的分泌物； 監(jiān)測少見的負面的事件；,5,6,呼吸系統(tǒng)的力學特性 動力（驅(qū)動力） 阻力 肺充氣狀態(tài),呼吸力學監(jiān)測,呼吸系統(tǒng)的阻力,粘性阻力( viscous re

4、sistance) 氣道阻力：人體氣道+人工氣道（以氣道的粘性阻力為主，占平靜呼吸總阻力的1/3）。 ,彈性阻力(elastic resistance)（包括肺和胸廓的彈性阻力，占平靜呼吸總阻力2/3）。 順應(yīng)性（compliance）C=V/P,7,Pplat和PEEPi的測量,呼氣末阻斷法（阻力） （Expiration Hold） 吸氣末阻斷法（順應(yīng)性） （Inspiration Hold）,8,應(yīng)用阻斷法的注意事項,流速恒定，并固定潮氣量 采用定容控制通氣：恒流 消除自主呼吸的影響: 鎮(zhèn)靜、肌松 阻斷時間足夠長: 4-5 s 所測值為平均值,9,PIP與Pplat的影響因素,10,PI

5、P= Flow x Resistance +Volume/compliance+PEEP 用于克服氣道阻力(包括人工氣道）、彈性阻力和PEEP Pplat=Volume/Compliance+PEEP 用于克服彈性阻力和PEEP PIP- Pplat = Flow x Resistance 用于克服氣道阻力,機械通氣常見波形,壓力-時間曲線； 流速-時間曲線； 容量-時間曲線； 呼吸環(huán)：P-V loop； F-V loop； P-F loop,流速-時間波形：,自主呼吸吸氣氣流是正弦波,12,ACCELERATING,SINE,流速-時間波形：,還有方波和減速波,13,DECELERATING

6、,SQUARE,呼氣氣流波形反映呼吸系統(tǒng)的機械特性及通氣機管路和患者氣道阻力的變化 當存在呼氣氣流限制，呼氣氣流不能到達基線，提示過度肺膨脹和PEEPi,14,流速-時間波形：,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,呼吸系統(tǒng)患者氣道阻力的變化,波形的異常可提醒醫(yī)生通氣管路有阻抗或

7、阻塞 例如： 呼氣阻力增加：呼氣時間延長，吸氣流速-時間波形正常； 吸氣阻力增加： 吸氣流速減小，吸氣時間延長，呼氣流速波形正常； 當主要是阻力負荷，設(shè)定較長時間吸氣時間伴減速氣流波形； 主要為彈性負荷時，更短的吸氣時間伴方波氣流波形對改善通氣協(xié)調(diào)是有益的。,17,流速-時間波形：,圖為AECOPD在控制通氣期間：呼氣末流速提示過度肺膨脹，初始流速增大，Pao,peak 和吸期末屏氣之間差別增大；提示高流速阻力。,18,19,壓力-時間波形,20,Inspiration,Expiration,Paw (cm H2O),Time (sec),TI,TE,壓力-時間波形,以恒流膨脹肺吸氣時壓力-時

8、間波形比其它流速能提供更多的信息 在機械膨脹肺開始，氣道壓（Pao）顯著增加，隨之相對扁平的壓力-時間關(guān)系提示高的氣流阻力，常發(fā)生在氣道疾病的患者。 在肺膨脹開始，Pao輕微增加，伴隨陡峭壓力-時間關(guān)系，反映了低順應(yīng)性和低阻力；如ARDS所見。,21,氣道峰壓（PIP）的影響因素,順應(yīng)性 潮氣量 PEEP 氣道和氣管內(nèi)導管阻力 吸氣流速,22,平臺壓（Pplat）的影響因素,Pplat=Volume/Compliance+PEEP 順應(yīng)性 PEEP 潮氣量,23,PIP vs Pplat,24,Normal,High Raw,High Flow,Low Compliance,Time (sec

9、),Paw (cm H2O),PIP,PPlat,PIP,PIP,PIP,PPlat,PPlat,PPlat,Interpretation of Ventilator Graphics v.1 2000 RespiMedu,出現(xiàn)高壓報警應(yīng)仔細鑒別原因！是C、R、flow；,25,在恒流肺充氣期間快速氣道閉合 圖：描述COPD患者以恒流膨脹肺吸氣末閉合時，氣道流速容量壓力曲線，氣管導管末端壓力（Ptr)和食管壓力（Pes)曲線波形的變化。 在吸氣末閉合后，氣道壓從Ppeak突然降至較低值(PI),然后緩慢衰減到平臺（Pplat),該患者超過 2 秒，達到靜態(tài)順應(yīng)性標準推薦 5秒。,在肌松狀態(tài)恒流

10、膨脹肺期間，氣道壓的輪廓能提示肺泡復張或過度膨脹，分別呈凸面或凹面朝向時間軸。 氣道壓峰壓是描繪病人呼吸系統(tǒng)總阻抗的一種粗糙方法，還包括氣管導管、通氣機閥和管路的阻力。 吸氣氣流前正壓大小決定動態(tài)PEEPi，壓力-時間關(guān)系的偏差提示呼吸肌的活動，并用于測定呼吸功。,26,壓力-時間波形,圖：應(yīng)用恒流通氣患者，應(yīng)用氣道壓說明壓力的時間過程；在肺充氣期間呼吸系統(tǒng)總的順應(yīng)性：恒定（A），減低（B）或增加（C).Case C當用靜態(tài)容量壓力曲線膨脹肺存在 knee; Case B 反映肺過度膨脹； C型存在肺內(nèi)存在嚴重時間常數(shù)不均一性 ，即使有呼吸機產(chǎn)生的容量變化順應(yīng)性是恒定的。,27,圖：記錄ARD

11、S患者在機械性膨脹肺伴短暫吸氣末屏氣，氣道流速，壓力變化。上圖流速紀錄的小尖是由于通氣閥的開放和關(guān)閉；下圖氣道壓虛線是壓力時間曲線的線性部分。機械性肺膨脹的第二 部分，有一很清楚偏離直線，提示盡管是恒流壓力不成比例增加 (肺泡過度膨脹）。,28,圖為ARDS患者在控制通氣期間流速，容量，氣道壓力變化。1在呼氣末流速是0，提示對肺彈性平衡容量；2，與AECOPD不同，Pao,peak在反應(yīng)流速阻力方面，對呼末屏氣初始增加較?。ò夤軆?nèi)導管）。在機械性肺膨脹時，Pao/time關(guān)系比COPD更陡，反映ARDS肺順應(yīng)性更低。,29,容量-時間波形,30,Inspiration,Expiration

12、,Time (sec),Volume (ml),TI,容量-時間波形,提供吸氣和呼氣的容量信息。 正弦容量-時間波形。 容量-時間波形壓力標定通氣與容量標定模式相比，在波形上更似方波（或長方形波），這是因為在吸氣更早即達輸入容量的緣故。,31,如果在潮氣呼氣末肺容量下吸氣持續(xù)，則存在動態(tài)肺過度膨脹。 存在漏氣時（如氣管導管套囊漏氣），呼氣容量在呼氣結(jié)束時不能恢復到基線。也可發(fā)生在支氣管胸膜瘺和通氣機管路漏氣。 容量-時間波形允許治療者定量估計漏的大小，以決定是否干預。,32,容量-時間波形,33,Volume (ml),Time (sec),漏氣,容量-時間波形：漏氣（人機不協(xié)調(diào)）,負面事件,

13、如何通過監(jiān)測壓力、流速、容量-時間曲線設(shè)置呼吸參數(shù)？ 在控制通氣條件下，對指導參數(shù)設(shè)定很有意義： 1，VT的設(shè)定：容量大小涉及平臺壓與 呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性、 PEEP（與VILI）有關(guān)； 2，調(diào)節(jié)PIP：容控需關(guān)注流速、順應(yīng)性、阻力、管路、人工氣道、PEEP；壓控需關(guān)注Phigh 3，設(shè)定呼吸頻率、I：E比：與氣道阻力、容量、呼氣時間與氣體陷閉有關(guān)；,34,35,準靜態(tài)P-V曲線： 需要鎮(zhèn)靜、肌松、低流速（10L/m）,確定拐點：LIP、UIP；,36,37,壓力-容量曲線：了解斜率變化,38,Pressure (cm H2O),Higher PTA,Normal Slope,Vol (mL),L

14、ower Slope,肺順應(yīng)性的改變和P-V環(huán),39,Volume (mL),Preset PIP,VT levels,Paw (cm H2O),Increased Normal Decreased,Pressure Targeted Ventilation,壓力-容量曲線：了解SB還是輔助通氣,40,Controlled,Assisted,Spontaneous,Vol (ml),Paw (cm H2O),I: Inspiration E: Expiration,I,E,E,E,I,I,人機對抗：吸氣流速太低（負值過大）,SB呼吸的吸氣流速大于呼吸機送氣的流速,42,了解呼吸做功：是阻力功還

15、是彈性功,43,44,P,safe window,zone of overdistension,V,atelectrauma,volutrauma,P-V loop,LIP,UIP,zone of derecruitment and atelectasis,氣流-容量曲線,45,Volume (ml),PEFR,FRC,Inspiration,Expiration,Flow (L/min),PIFR,VT,流速-容量曲線,46,Inspiration,Expiration,Volume (ml),Flow (L/min),Decreased PEFR,Normal Abnormal,“Scoo

16、ped out” pattern,流速-容量曲線(F-V loop),47,Inspiration,Expiration PEEPi及動態(tài)肺過度膨脹,Volume (ml),Flow (L/min),Does not return to baseline,Normal Abnormal,48,人機不協(xié)調(diào)：漏氣,2020/9/17,49,圖:CMV肌松F-V loop 無動態(tài)過度肺膨脹.箭頭指呼末流速0; 呼氣容量-流速相關(guān)是線性,并證實Vol,ee,dyn of 0.,2020/9/17,50,圖:CMV肌松F-V loop 動態(tài)過度肺膨脹,箭頭指呼末流速 100ml/s,位于呼末流速-容量線

17、性在第二部分;Vol,ee,dyn(500ml),F-V環(huán)外形突然變化說明急性臨床狀況惡化（即急性支氣管痙攣、大氣道黏液栓、氣管導管扭結(jié)，增加上氣道阻力） Tobin近年證實存有大量分泌物患者F-V環(huán)呼氣部分呈特征性鋸齒樣外形，經(jīng)過吸痰后可以恢復正常,51,流速-容量曲線,管路有水,52,Total PEEP與PEEPi,已知存在動態(tài)肺過度膨脹，肺泡內(nèi)平均呼氣末壓力，即實際的，total PEEP (PEEPtot)；比呼吸機設(shè)定得PEEPe要更高， PEEPtot與PEEPe兩者差解釋為PEEPi or autoPEEP相當呼氣未出現(xiàn)的驅(qū)動壓，呼氣由開始新的呼吸周期終止。 當動態(tài)肺過度膨脹認

18、為是肺內(nèi)的呼氣末壓時， PEEPi代表 VOl, ee dyn，正如 PEEPe 代表 VOl, ee st。,53,EEO technique,54,利用單次呼氣末暫停技術(shù)在一位COPD惡化期的機械通氣患者測量PEEPi，其值為9.1cmH2O,55,PEEPi是重要參數(shù)，因為：,提示過度肺充氣的量； 與PEEPe形成實時監(jiān)測PEEPtot；了解吸氣時所克服的吸氣閾值負荷呼吸系統(tǒng)和胸內(nèi)器官工作的壓力。 獲取呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性的值； PEEPi病人吸氣肌在開始的呼吸力學方面是重要的。 被動通氣期間，呼吸肌克服額外的彈性負荷。PEEPi在被動通氣患者提示需要應(yīng)用高的吸氣壓。 PEEPi同樣有PE

19、EPe不利的效應(yīng)， PEEPi和動態(tài)過度肺膨脹是隱蔽的。,56,PEEPi的存在是導致人極不協(xié)調(diào)重要因素,57,58,59,PEEP設(shè)定原則：對ARDS： 1,PEEP set to 2 cm H2O above the lower inflection point of the inspiratory pressurevolume curve 2,Level of PEEP associated with maximal lung compliance 3,Level of PEEP associated with maximal systemic oxygen delivery 4,Lev

20、el of PEEP associated with minimum pulmonary venous admixture (intrapulmonary shunt),60,依據(jù)適當?shù)捻槕?yīng)性選擇最佳peep；上圖為靜態(tài)p-v曲線；下圖為準靜態(tài)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性設(shè)定peep為0-30cmh2O,PEEP設(shè)定原則：對COPD： 1, PEEP設(shè)定不應(yīng)使平臺壓升高,否則可導致過度肺膨脹; 2, PEEP設(shè)定不應(yīng)超過靜態(tài)autoPEEP 80%，因此準確的測定autoPEEP是至關(guān)重要的; 3, 合并心功能不全者最好有血流動力學指標作為參照，以保證最大的氧輸送;也可參照應(yīng)用SCVO2調(diào)整; 4，在輔助通

21、氣期間，由于病人是自主控制呼吸頻率，大多數(shù)病人不能完全抵消呼吸機設(shè)定時間而產(chǎn)生autoPEEP，增加呼吸負荷，故均需設(shè)定PEEP。,62,人機不協(xié)調(diào)、對抗,人機對抗原因： 無效觸發(fā)：由于存在autopeep； 雙重觸發(fā)：呼吸中樞原因、機器設(shè)定不合理； 自動觸發(fā)；觸發(fā)靈敏度設(shè)定不合理； 吸氣-呼氣切換延遲：調(diào)節(jié)吸氣、呼氣靈 敏度、呼吸機設(shè)置或固有問題； 無效觸發(fā)原因： Pmus、PS、PEEPi； 中樞吸氣時間（TIneural）； 中樞吸氣時間與呼吸機吸氣時間（TI mech）不匹配； 呼吸時間常數(shù)； 呼吸機設(shè)置參數(shù)錯誤；,63,“Undetected Effort” Due To Auto-

22、PEEP,64,圖：PSV期間，在呼吸機依賴患者可見無效的吸氣努力。記錄流速，容量，和 Pao，可見波型變化,箭頭指是無效吸氣努力。,65,66,原因： VT不足、呼吸切換過高,67,Slope/Rise 上升斜率,Inspiratory Termination 吸氣中止,Return to Baseline 回歸基線,Onset of Trigger 觸發(fā)點,Patient-Ventilator Interaction: A Multi-Dimensional Problem 應(yīng)用PSV時人機互動：涉及多方面問題,According to Tobin, Jubran ,71,72,73,容量通氣模式 容量輔助通氣模式,74,SIMV SIMV/PSV,75,SIMV/PSV PEEP PCV,76,CPAP PSV CPAP/PSV,PCV PA/CV P-SIMV,78,