呼吸力学与呼吸机波形及其临床意义.ppt
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呼吸力学与呼吸机波形呼吸力学与呼吸机波形及其临床意义及其临床意义浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院方强方强吸吸气气自主呼吸自主呼吸呼呼气气O2CO2CO2O2呼吸呼吸u氧气和二氧气和二氧化碳在氧化碳在组织间与组织间与外界环境外界环境的交换的交换O2CO2呼吸呼吸u通气通气-机械运动机械运动-压力差压力差u弥散弥散-分子运动分子运动-浓度梯度浓度梯度u灌注灌注呼吸道呼吸道u管道管道+气囊的模型气囊的模型u气道气道(管子管子)u肺泡肺泡(气囊气囊)胸膜腔压力胸膜腔压力三向弹簧三向弹簧胸腔内压胸腔内压气管压气管压近气道压近气道压胸膜压胸膜压肺泡压肺泡压自主吸气自主吸气容量变化容量变化气流气流压力改变压力改变机械通气机械通气压力变化压力变化容量改变容量改变气流气流吸气吸气机械通气机械通气自主呼吸自主呼吸PressureTime肺泡内压力变化肺泡内压力变化术语术语:
FlowandVolume分钟通气量分钟通气量=潮气量潮气量x送气频率送气频率PressureFlowTime潮气量潮气量VolumeFlowRateTimeVolume=FlowXTime切换切换vs.限制限制切换PressureTimeTime限制PressurePressureFlowTime容量控制通气(容量控制通气(PCV)u流量恒定流量恒定u恒定的潮气量恒定的潮气量u不受肺阻力影响不受肺阻力影响u变化的压力变化的压力增加吸气压力增加吸气压力顺应性顺应性VolumePressure容量控制通气(容量控制通气(PCV)Guaranteedtidalvolume,notaffectedGuaranteedtidalvolume,notaffectedbythechangesinpulmonarymechanicsbythechangesinpulmonarymechanicsWhatismeasured?
u压力压力Pressureu时间时间Timeu流速流速Flow(dV/dt)u容量容量Volume(calculated)timeVolumeFlowVolumePressureDDVDDPC=DDVDDP顺应性顺应性静态和动态顺应性静态和动态顺应性VolumePressurePressureTVPlateauPrPlateauPr.PeakPr.PeakPr.动态顺应性曲线静态顺应性曲线动力学特性动力学特性动力特点动力特点动力特点动力特点:
Cdyn=dV/dPCdyn=dV/dPVolumePressuredPdVHysteresis静态和动态压力静态和动态压力timePressurePEEPPIPPplat肺泡膨胀肺泡膨胀(recoil)压力差压力差(Pdis)流速阻抗流速阻抗压力差压力差(Pres)基本计算基本计算Cst=dV/(Pplat-PEEP)R=(PIP-Pplat)/FlowtimePressurePEEPPIPPplatdP=RxFlow+dV/Cst慢速冲气法慢速冲气法u慢吸气流速慢吸气流速S(5-10lpm)大大Vt和和ZEEPu动态动态P-V环环接近静态曲线接近静态曲线u由流速阻抗产生的压力减小由流速阻抗产生的压力减小u容易做容易做,省时省时和相对舒服和相对舒服Servillo:
AJRCCM1997Lu:
AJRCCM1999PressureVolumeLPIflexUPIflexinspirationStaticcurve顺应性顺应性u顺应性描述呼吸系统各个部分的弹性特征。
顺应性描述呼吸系统各个部分的弹性特征。
u顺应性为容量改变除以压力变化。
顺应性为容量改变除以压力变化。
u顺应性(顺应性(C)=容量变化(容量变化(V)/压力变化压力变化(P)或或顺应性顺应性=ml/cmH2Ou呼吸系统的顺应性包括胸壁顺应性和肺顺呼吸系统的顺应性包括胸壁顺应性和肺顺应性。
应性。
u总静态顺应性是在吸气末和呼气末均无主总静态顺应性是在吸气末和呼气末均无主动的呼吸气流时测出。
动的呼吸气流时测出。
u总动态顺应性是在主动吸气时测出。
总动态顺应性是在主动吸气时测出。
u它们反映容量它们反映容量压力关系的两项指标,根压力关系的两项指标,根据流速据流速-时间曲线、压力时间曲线、压力-时间曲线和压力时间曲线和压力-容量环也可以评估病人的顺应性。
容量环也可以评估病人的顺应性。
“管道特征管道特征”R=DDPDDF气道阻力气道阻力压力差压力差=流速流速x管道阻力管道阻力压力差压力差=流速流速x阻力阻力dP=QxRR=8L(visc.)ppr4气道阻力气道阻力C=DDVDDPR=DDPDDF顺应性和阻力顺应性和阻力阻力和回缩力阻力和回缩力动态特性动态特性dP=dV/Cdyn阻力阻力DPresistive=RxFlow静态顺应性静态顺应性dPdistensive=dV/CstdP=dPresist.+dPdist.dP=RxFlow+dV/Cst3个水平的呼吸力学个水平的呼吸力学动态特性动态特性:
dP=dV/Cdyn阻力阻力:
dP=RxFlow静态顺应性静态顺应性:
dP=dV/Cst气道阻力气道阻力dP=RawxFlow增加阻力增加阻力:
dP=RimpxFlow胸廓顺应性胸廓顺应性dP=dV/Ccw肺顺应性肺顺应性dP=dV/CL机械通气时工作的目标机械通气时工作的目标u保证和维持适当的气体交换u尽可能减小肺损伤的危险u减小病人的呼吸功u尽可能使得病人的痛苦减少理想的呼吸状态理想的呼吸状态u理想呼吸的界定:
-呼吸机与病人自主吸气和呼气同步-尽可能在低气道压下维持适当及恒定的潮气量和分钟通气量-对肺的力学变化和病人的需求迅速反应-保证最低的呼吸作功辅助机械通气时的辅助机械通气时的WOBu在高水平的机械通气支持下,相当的病人的呼吸功是高的u在辅助通气下仍病人用力的吸气u病人的WOB增加可以导致或加重呼吸肌疲劳和呼吸困难Marini,etal.:
AmRevRespDis134:
61;1986Marini:
ProbCritCare4:
184;1990影响病人影响病人WOB的决定因素的决定因素u在辅助通气主要影响病人呼吸作功的因素是最大吸气流速(peakflow)u在低流速时病人呼吸功达到总吸气作功的65%u当送气流速增加时WOB减少Ward,etal.:
Anaesthesiology69:
29;1988Sassoon,etal.:
Chest93:
571;1988呼吸作功呼吸作功u什么功什么功?
u如何测量如何测量?
呼吸作功呼吸作功“WOB在床边肺功能留下一个没解在床边肺功能留下一个没解决的难题决的难题”From:
MonitoringofPulmonaryFunctionsinGoldschmidt:
AssistedVentilationoftheNeonate1996uWOB是热量和氧的消耗是热量和氧的消耗u大约大约70%是消耗在克服弹力,是消耗在克服弹力,30%对抗管道阻力。
对抗管道阻力。
WOB测量测量PABCDEVWOB=0tiPxVdtu弹性功弹性功:
ABCAu阻力功阻力功-吸气吸气:
ADCA-呼气呼气:
ACEAWOB的测量的测量WOB=0tiPxVdtuPaw:
呼吸机作功呼吸机作功:
机械力推动气体进入肺,机械力推动气体进入肺,表现为呼吸系统作功总量。
(病人表现为呼吸系统作功总量。
(病人+呼吸呼吸机)机)uPeso:
病人作功病人作功:
呼吸肌作功呼吸肌作功,表现为肺的表现为肺的呼吸功呼吸功。
uPawPtr:
克服支气管阻力的功。
克服支气管阻力的功。
WOB意义意义-病人作功是呼吸机依赖最敏感的指标。
病人作功是呼吸机依赖最敏感的指标。
-比较呼吸机和病人的功在脱机过程中比较呼吸机和病人的功在脱机过程中非常有用。
非常有用。
-顺应性和阻力变化顺应性和阻力变化、吸气努力、压、吸气努力、压力支持水平、力支持水平、PEEP、不适合的吸气不适合的吸气时间、灵敏度的改变模式的变化时间、灵敏度的改变模式的变化WOB可以改变。
可以改变。
-WOB提高提示脱机过程有不当。
提高提示脱机过程有不当。
P-V环和环和WOBPVPVPV顺应性和阻力正常顺应性和阻力正常顺应性正常阻力增加顺应性正常阻力增加顺应性降低阻力正常顺应性降低阻力正常MethodsofRrsMeasurementu同容量法同容量法(Krieger)u弹性减小法弹性减小法(Neergard)u被动呼气法被动呼气法(Comroe)u峰呼气法峰呼气法(Jonson)u呼气时间常数法呼气时间常数法(Bergman)u加力振动法加力振动法(Goldman)u吸气压吸气压/流速流速法法(Suter)评价静态评价静态P-V曲线曲线u用一个大的注射器逐步膨用一个大的注射器逐步膨胀肺,分次测定个容量胀肺,分次测定个容量时的压力时的压力.-耗时耗时-操作麻烦操作麻烦-难以标准化难以标准化-病人必须肌松,连接病人必须肌松,连接特殊设备特殊设备-冒低氧血症的风险冒低氧血症的风险VolumePressure机械通气机械通气u机械通气的基本原理遵循了流体力学的原则。
机械通气的基本原理遵循了流体力学的原则。
u通气支持的过程及目的是改变肺容量,包括气体通气支持的过程及目的是改变肺容量,包括气体的流量及压力输送到病人的气道增加肺容量。
的流量及压力输送到病人的气道增加肺容量。
u气体在一个特定环境中运动用流体力学的原则去气体在一个特定环境中运动用流体力学的原则去研究可以用上述三个参数来描述,因为流量参数研究可以用上述三个参数来描述,因为流量参数中包含了时间的概念,所以描述呼吸机送气、气中包含了时间的概念,所以描述呼吸机送气、气体在呼吸管路中的运动、病人气道和肺组织对送体在呼吸管路中的运动、病人气道和肺组织对送入气体的反应涉及上述四个参数既压力(入气体的反应涉及上述四个参数既压力(P)、)、容量(容量(V)、)、流量(流量(F)和时间(和时间(t)。
)。
容量变化容量变化容量变化容量变化时间时间时间时间正压通气正压通气气流增加气流增加气流增加气流增加压力差压力差压力差压力差Key-wordsuPressureuFlowuTimeuVolume术语术语:
PIP&MAPA=A1+A2+AnPressureInspiration+ExhalationAMeanAirwayPressurePeakInspiratoryPressureTime术语术语:
PEEP,I:
ERatioPressureTimePositiveEndExpiratoryPr.Tinsp.Texp.I:
E=1:
2I:
E=4:
1PEEPPIPPIPPEEPTinsp.术语术语:
FlowandVolumeMinuteVentilation=TidalVolumexBreathRatePressureFlowTimeTidalVolume环环PressureVolumeVolumeFlowInsp.Expir.Insp.Expir.压力压力-时间曲线时间曲线波形各段意义波形各段意义uA/触发触发:
-病人病人(assisted)-呼吸机呼吸机(controlled)uB/限制限制:
-流速流速-压力压力uC/切换切换:
-容量容量-时间时间ABC切换与限制切换与限制CycledPressureTimeTimeLimitedPressure在吸气相所记录的测量值图图2.在吸气相和呼气相中所评估的变量在吸气相和呼气相中所评估的变量12345630-10PawcmH20Sec压力-时间曲线PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume压力-时间曲线V.InspirationPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolume压力-时间曲线V.ExpirationPressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressureInspiration压力-时间曲线V.PressureTimeCurveVolumeExpiration12345630PawcmH20SecVolumePressure压力-时间曲线V.InspiratoryTimePressureTimeCurveVolumeExpiration12345630-10PawcmH20SecVolumePressureExpiration压力-时间曲线压力曲线的临床应用压力曲线的临床应用压力压力-时间曲线的临床意义时间曲线的临床意义u区别各种通气模式和特殊通气方式区别各种通气模式和特殊通气方式u估计触发的做功估计触发的做功u计算吸计算吸-呼时比,估计呼气时间是否充足。
呼时比,估计呼气时间是否充足。
u估计是否达到充分的平台压估计是否达到充分的平台压u观察压力上升速度估计所用吸气流速是否观察压力上升速度估计所用吸气流速是否适合适合u测定静态呼吸力学参数测定静态呼吸力学参数u显示压力波型形态显示压力波型形态12345630-10PawcmH20Sec病人呼吸机同步病人呼吸机同步12345630-10PawcmH20SecAdequateFlow病人呼吸机同步病人呼吸机同步Volumeventilationdeliveringapresetflowandvolume12345630-10PawcmH20SecAirStarvationWhatoptionsdowehave?
病人呼吸机同步病人呼吸机同步Thepatientisoutbreathingthesetflow控制通气控制通气VolumeVentilationPressureVentilationPressureFlowtimePressureFlowtimeAssist/ControlSIMV+PressureSupportPressuresupportedspontaneous+Patient,ormachine-initiatedmandatorybreathsPawCPAPSynchronizedIMVA/C5bpmSIMV5bpm12secAssistWindowSIMVvs.Assist/ControlPressureTime如何影响如何影响MAPA=PIPC=BaseLineB=RiseTimeD=Frequency流速流速-时间曲线时间曲线123456SECV.LPM120120EXH流速-时间曲线INSP吸气123456SECV.LPM120120EXHINSP呼气流速-时间曲线123456SECV.LPM120120EXHINSPInspiration流速-时间曲线123456SECV.LPM120120EXH流速-时间曲线Insp.PauseExpirationINSP流速流速-时间曲线的临床意义时间曲线的临床意义u吸气流速和呼气流速吸气流速和呼气流速u呼吸类型的鉴别呼吸类型的鉴别u判别是否存在内源性判别是否存在内源性PEEPu观察患者对支气管扩张剂的反应观察患者对支气管扩张剂的反应u选择选择PCV时合适的吸气时间时合适的吸气时间u发现漏气及速度发现漏气及速度u显示流速波形的形态显示流速波形的形态123456SECV.LPM120120递减流速有更多的气体向前递减流速有更多的气体向前123456SECV.LPM120120峰流速相同递减流速延长吸气时间峰流速相同递减流速延长吸气时间123456SECV.LPM120120减少呼气时间引起减少呼气时间引起Auto-PEEP123456SECV.LPM120120发现发现Auto-PEEPZeroflowatendexhalationindicatesequilibrationoflungandcircuitpressureNote:
Therecanstillbepressureinthelungbehindairwaysthatarecompletelyobstructed123456SECV.LPM120120Thetransitionfromexp.toinsp.occurswithouttheexp.flowreturningtozero发现发现Auto-PEEP1245Whatdoyousupposeishappeninghere?
120LPMSEC120LPMV.LPM123456SECV.LPM120120Expiratoryflowtracingofmissedinsp.effortsduetoAuto-PEEPmissedeffortmissedeffort12345630-10PawcmH20SecDenotesAuto-PEEPManeuverandequilibriumpointAssessinganEquilibriumPointbetweenlungsandcircuitTotalPEEPSetPEEPminimumadequatetimeformaneuverAuto-PEEP检测检测123456SECV.LPM120120改变流速对吸气时间的影响改变流速对吸气时间的影响120123456SECV.LPM120INSP改变流速对吸气时间的影响改变流速对吸气时间的影响returnyoutoashortinsptime123456SEC123456VT600cc-20120120SECV.LPM0450cc123456SEC123456VT-20120120SECV.LPM0500cc450ccLostVT600ccPressureFlow流速不足流速不足12345630-10PawcmH20SecWhatifyourpressurecurveinPCVstartslookinglikethis.Whatdoyousupposeishappening?
Pressurehigherthanset12345630-10PawcmH20Sec评估PCV正确的吸气时间TooLongOptimalAnswer-吸气时间太长吸气时间太长Patientisstartingtoexhaleprematurely.123456SEC123456PawcmH2060-20120120SECV.LPM异常波形纠正Howdoyouknowthattheproblemiswiththepatient?
120123456SEC123456PawcmH2060-20120SECV.LPMNoflowaspressurerises异常波形纠正Howdoyouknowthattheproblemiswiththepatient?
这种情况时压力支持可以选择PTPatientallowedtobreathspontaneouslyduringinspiratorytimeinPCV主动呼气阀PTimeV.TimeAnyideaswhatsrepresentedhere?
Whatisthis?
Whatisthis?
FAP=1FAP=50FAP=100流速加速率压力释放压力释放压力过冲FAP=1FAP=50FAP=100流速加速率压力通气压力通气u恒定的压力恒定的压力.u递减递减,可变的流量可变的流量u时间切换时间切换:
(A)-PressureControlu流速切换流速切换:
(B)-PressureSupportPressureFlowABTimeCycledFlowCycled压力通气波形压力通气波形FlowPressureTinsp.PIPPeakFlow25%PressureControlPressureSupport12345660PawcmH20SecWhatisthis?
12345660PawcmH20Sec压力过冲伴反冲压力过冲伴反冲123456SECV.LPM120120发生了什么?
压力支持123456SECV.LPM120120Expirationstartsbeforeinspiratoryflowreturnstozero呼气灵敏度设置15%压力支持123456SECV.LPM120120ESENSsettingis20%压力支持呼气灵敏度呼气灵敏度FlowPeakFlow(100%)TimeTS5%TS5%LeakSet(max)Set(max)TinspTinsp.TinspTinsp.(.(effeff.).)123456SECV.LPM120120通过评估呼气流速变化来评估呼气阻力通过评估呼气流速变化来评估呼气阻力123456SECV.LPM120120注意低呼气流速与长呼气时间的关系注意低呼气流速与长呼气时间的关系123456SECV.LPM120120INSP高呼气流速和高呼气流速和呼气时间减小呼气时间减小显示小呼气阻力显示小呼气阻力容积容积-时间曲线时间曲线23456SECVT800ml1容量-时间曲线23456SECVT800ml1Inspiration容量-时间曲线23456SECVT800ml1Expiration容量-时间曲线容量容量-时间曲线的临床意义时间曲线的临床意义u肺内气体陷闭肺内气体陷闭u呼吸回路漏气呼吸回路漏气压力压力-容积环容积环u水平轴描述压力,纵轴描述容量水平轴描述压力,纵轴描述容量02040602040600.2PawcmH20VTLITERS0.40.6压力-容积环02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS指令呼吸Inspiration02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSInspirationExpiration指令呼吸指令呼吸压力压力-容量环容量环VolumePressureVolumePressure02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS自主呼吸自主呼吸InspirationExpiration02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSInspirationExpiration辅助呼吸辅助呼吸02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERS这是?
02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSDottedloopchangestosolidloop-anyideas?
02040602040600.20.40.6PawcmH20VTLITERSIndicatesadropinCompliance(higherpressureforthesamevolume)Didyousaychangingcompliance?
0204060204060.2.4PawcmH20VTLITERS.6CDABWhatdoesthisrepresent?
WhatisA?
WhatisB?
WhatisC?
AndhowaboutD?
0204060204060PawcmH20VTLITERS“D”=LowerInflectionPointAB“A”representsPEEP“B”RepresentsIns
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- 呼吸 力学 波形 及其 临床意义