机械通气波形分析 Ventilator Waveform Analysis,进行波形分析的必要性,Patientventilator dys synchrony imposes an additional burden on the respiratory system and may increase the morbidity of critically ill patients. Thille A W, Rodriguez P, Cabello B, et al. Intensive Care Med, 2006. 32(10): p. 1515-22. Ignorance of these issues may prevent the ventilator from achieving its goals and may cause patient harm. Georgopoulos D, Prinianakis G, and Kondili E. Intensive Care Med, 2006. 32(1): p. 34-47. Inspection of pressure, flow and volume waveforms represents a valuable tool for the physician to recognize and take the appropriate action to improve patientventilator synchrony Eumorfia Kondili, Nektaria Xirouchaki and Dimitris Georgopoulos. Curr Opin Crit Care 13:8489.,Nilsestuen J O and Hargett K D. Respir Care, 2005. 50(2): p. 202-34; discussion 232-4.,主要内容,Time-based waveforms Pressure-Time Curve Flow-Time Curve Volume-Time Curve Abnormal Time-Based Waveforms Volume-Pressure and Flow-Volume Loops Pressure-Volume Loop Flow-Volume Loop Abnormal Loops,Normal Time-based Curves（1）,容量控制通气 Volume-Time Curves Flow-Time Curves Pressure-Time Curves,Normal Time-based Curves（2）,压力控制通气 Volume-Time Curves Flow-Time Curves Pressure-Time Curves,Waveforms For Common Modes of Ventilation,、CPAP Mode 、Assisted-Mode (Volume-targeted ventilation) 、SIMV Mode 、SIMV + Pressure Support 、SIMV+PS+PEEP,、CPAP Mode,CPAP mode :自主呼吸模式，仅有Pressure-Time Curves中设定基线水平 观察:基线水平5 cm H2O 、以及病人的触发triggering,、Assisted-Mode (Volume-targeted ventilation),主要特点： “assisted” 意指病人触发的辅助通气 Flow-time curves和 Volume-time curves 形态相似； Pressure-time curve 微小的负折回表明病人的触发,、SIMV Mode,SIMV mode ：提供两种呼吸形式 （自主和指令），通常为两次指令呼吸中出现自主呼吸 Flow-time curve 中自主呼吸呈典型的正弦波形 (rounded). Pressure-time curve 中微小负折回提示自主呼吸的触发 Volume-time curve 提示自主呼吸的volume 低于ventilator 的volume,、SIMV + Pressure Support,Pressure support：常附着于SIMV 模式，增大自主呼吸的能力 ，而不受指令呼吸的影响 Flow-time curve：自主呼吸的形态呈递减波（非正弦波 ） Pressure-time curve ：吸气期，设定PS水平保持不变，以及存在微小负折回,、SIMV+PS+PEEP,flow-time curves和 volume-time curves基本相似于SIMV+PS 模式 Pressure-time curves 的 基线抬高，提示附加了 PEEP,Pressure-Time Curve,1.鉴别呼吸类型 2.测算静态呼吸力学参数（C、R） 3.评价整个呼吸时相，调节峰流速 4.评估吸气触发,A至B点的压力明显增加是由于从呼吸机至肺整个系统的阻力所致，此压力即为克服阻力的压力。 C点为峰压代表充气压力，对抗气流的压力和肺扩张的压力。 D至E点平台压力，需要扩张肺泡的压力。平台期无气体供应到肺，吸气流速是零。 E点呼气开始。F点呼气结束，压力再次回复到呼气末水平 。,ohms law,Static Compliance,顺应性是指在外力作用下弹性组织的可扩张性，是静止条件下测得的每单位压力改变所产生的容积改变,Static compliance=,Static compliance Crs, st =,肺纤维化的P-V曲线,Abnormal Pressure-Time Curves（1）,1、Increased Resistance 阻力增加 表现：峰压升高、平台压不变 原因：气管插管阻塞或分泌物聚集,Abnormal Pressure-Time Curves（2）,2、Decreased Compliance 顺应性降低 表现：峰压和平台压均升高 原因：顺应性降低（如ARDS、间质病变）,Abnormal Pressure-Time Curves（3）,3、Spontaneous breathing 自主呼吸 表现：在吸气相，出现切迹 原因：病人有自主呼吸，预置流量不足,吸气时的作功大小,Flow-Time Curve,1.鉴别呼吸类型 2.衡量病人对支气管扩张药物的反应 3.判断是否存在auto-PEEP 4.评估PCV通气时吸气时间 5.检查流速触发时回路泄漏速度,流量时间曲线反映了吸气相和呼气相各自的流速变化，流量的单位为升/分（纵轴），而时间单位为秒（横轴），横轴上方的曲线为吸气流量，横轴下方的曲线为呼气流量，呼吸机输送的容量是流量在时间上积分计算而得，等于流量曲线下面积。,Flow-Time Curve,Breath type delivered to the patient,目前没有证据说明哪种波形更有益，吸气相的波形主要是机器设定后决定的，呼吸相跟顺应性和阻力有关。 恒定流量是经典的容量控制通气，递减流量是经典的压力控制通气。,Abnormal Flow-Time Curve（1）,1、Airway Obstruction 气道阻塞 表现：呼气峰流速（PEFR）降低、呼气时间延长 常见原因：气道阻力增加（气管内黏液增加或分泌物聚集）,评估支气管扩张剂的反应,Evaluating bronchodilator response,Before,Time (sec),Flow (L/min),PEFR,After,Long TE,Higher PEFR,Shorter TE,Abnormal Flow-Time Curve（2）,2、Air trapping and auto-PEEP气体陷闭 （1）虚线为正常波形：呼气流速回到基线（下一次吸气之前） （2）实线为异常波形：呼气流速未回到基线，表明存在气体陷闭和auto-PEEP。呼气不完全、或呼气时间不足够、或呼气时气道不稳定或陷闭，这种现象非常常见，尤其COPD病人,Abnormal Flow-Time Curve（3）,3、Insufficient inspiration time吸气时间不足 表现：吸气相未回到零点 原因：病人需要更多的潮气量 解决：增加压力支持力度（减速波形-这是压力控制模式）,漏气对吸呼切换的影响：漏气会导致吸气流速下降缓慢，达不到预设的切换标准（set termination threshold）,Threshold can not be reached,Presence and rate of continuous air leaks,吸呼切换延迟Delayed termination present,Volume-Time Curve,容量时间曲线中，上升肢代表了容量输送到病人，下降肢代表了总的呼出潮气量。典型的呼出容量等于吸入容量，除非存在着漏气。,Abnormal Volume-Time Curve（1）,1、Air Leak 漏气 表现：呼气容积不能回到基线 原因：回路漏气、套管气囊漏气、气胸,Abnormal Volume-Time Curve（2）,2、Active Exhalation主动呼气 表现：呼气降到基线水平以下（呼气降到基线） 原因：主动呼气,Volume-Pressure Loops Flow-Volume Loops,Pressure-Volume Loop,I: Inspiration E: Expiration,Abnormal Pressure-Volume Loops（1）,、PEEP and PV loop PV环：可发现和测量PEEP ，自压力轴向右变化。 PEEP水平为y 轴和x轴在吸气开始的距离。,Abnormal Pressure-Volume Loops（2）,2、High Resistance 容量控制通气时，容量恒定，压力依据阻力和顺应性而变化，当阻力增加时， PIP上升（A-B）， PV loop 变宽。,压力容量环（PV环）容量与压力的关系，横轴代表压力，纵轴代表潮气量 。反映了顺应性（CVP），斜率向横轴偏移，顺应性下降。,强制通气的P-V环,PAW cmH2O,I,E,VT Liter,Abnormal Pressure-Volume Loops（3）,3、High and Low Compliance 容量控制通气时，顺应性增加，输出lower PIP ； 顺应性降低，输出higher PIP,Abnormal Pressure-Volume Loops（4）,4、Overdistention 过度通气 当潮气量超过肺总容量时 发生过度通气。表现PIP 增加 （A-B）时，潮气量改变不明 显。降低潮气量能够修正这种 现象。,Abnormal Pressure-Volume Loops（5）,5、Air Leak 漏气 表现：呼气支不能回到零点 原因：回路、气囊漏气，气胸,呼吸功,A: Resistive Work B: Elastic Work,Pressure (cm H2O),Volume (ml),B,A,触发灵敏度的设置不当,Volume (mL),Paw (cm H2O),Increased WOB,预置吸气流速不足,Paw (cm H2O),Volume (ml),Normal Abnormal,Active Inspiration,Inappropriate Flow,Normal Flow-Volume Loops,1、Flow