呼吸波形及环图分析剖析

呼吸机波形分析VentilatorWaveformAnalysis如果没有波形分析反馈信息的帮助管理病人是一件困难的事情主要问题波形的概念Flow,PressureandVolume波形特点各种Modes的波形特点Lung在不同状况下的波形变化借助waveformanalysis选择最佳通气支持Flow,PressureandVolume波形特点学习流程1.KnowYourNormalFirst:Time-basedwaveformsinVolumeandPressure-targetedventilationVolume-PressureandFlow-VolumeLoops2.AbnormalTime-BasedWaveforms:Flow-TimeCurveVolume-TimeCurvePressure-TimeCurve3.AbnormalLoops:Pressure-VolumeLoopFlow-VolumeLoopNormalTime-basedCurves（1）容量控制通气1、Pressure-Time,2、Flow-Time3、Volume-TimeCurvesNormalTime-basedCurves（2）压力控制通气1、Pressure-Time,2、Flow-Time3、Volume-TimeCurvesFlow-TimeCurve原理流速—时间曲线反映了吸气相和呼气相各自的流速变化，流速的单位为升/分（纵轴），而时间单位为秒（横轴），横轴上的曲线为吸气流速，横轴下的曲线为呼气流速，呼吸机输送的容量是流速在时间上积分计算而得且等于流速曲线下面积。流速LPM时间14532图1流速曲线（方波）--机械呼吸吸气相呼气相FlowversusTimeACCELERATINGDECELERATINGSINESQUAREVolume-TimeCurve原理容量—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。VTLITERSAB吸时间呼时间TIMEVolumevsTimeInspirationExpirationTime(sec)Volume(ml)InspiratoryTidalVolumeTIPressure-TimeCurve压力-时间曲线的原理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PressureversusTimeInspirationExpirationPaw(cmH2O)Time(sec)}TIPeakInspiratoryPressurePIPPEEPTENormalVolume-PressureandFlow-VolumeLoops原理压力—容量曲线（PV环）容量与压力的关系，反映了顺应性（C＝ΔV／ΔP），在图23中，横轴代表压力，正压代表机械正压通气，负压代表自发呼吸力。纵轴代表潮气量强制通气的P-V环PAWcmH2OABVTLITERSPressure-VolumeLoopControlledAssistedSpontaneousVol(ml)Paw(cmH2O)I:InspirationE:ExpirationIEEEIIAbnormalTime-BasedWaveforms1、Flow-TimeCurve2、Volume-TimeCurve3、Pressure-TimeCurveAbnormalLoops1、Pressure-VolumeLoop2、Flow-VolumeLoop1：AbnormalTime-Based2：WaveformsAbnormalLoopsAbnormalFlow-TimeCurve（1）1、AirwayObstruction——气道阻塞表现：呼气峰流速降低、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）AbnormalFlow-TimeCurve（2）2、Airtrapping——气体陷闭andauto-PEEP（1）黄色为正常波形：呼气流速回到基线（下一次吸气之前）（2）红色为异常波形：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AbnormalVolume-TimeCurve（1）1、AirLeak——漏气表现：呼气容积不能回到基线常见原因：回路或气管内插管漏气AbnormalVolume-TimeCurve（2）2、ActiveExhalation——主动呼气正常：呼气降到基线水平异常：呼气降到基线水平以下。常见原因主动呼气AbnormalPressure-TimeCurves（1）1、IncreasedResistance——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AbnormalPressure-TimeCurves（2）2、DecreasedCompliance——顺应性降低表现：峰压和平台压均升高原因：顺应性降低（ARDS）1：AbnormalTime-Based2：WaveformsAbnormalLoopsCommonAbnormalLoops１、Pressure-VolumeLoops２、Flow-VolumeLoopsPressure-VolumeLoops（1）１、PEEPandPVloop.PV环：可发现和测量PEEP，自压力轴向右变化。PEEP水平为决定y轴和x轴在吸气开始的距离Pressure-VolumeLoops（2）2、HighResistance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），PVloops变宽。该种PVloop，称为滞后（Hysteresis）Pressure-VolumeLoops（3）3、HighandLowCompliance——顺应性容量控制通气时，顺应性增加，输出lowerPIP；顺应性降低，输出higherPIPPressure-VolumeLoops（4）4、Overdistention——过度膨胀当潮气量达到肺总容量时发生过度膨胀。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Pressure-VolumeLoops（5）5、AirLeak——漏气表现：呼气支不能回到0点原因：回路或气管内插管漏气Flow-VolumeLoops（1）1、Flow-VolumeLoop横轴——容积；纵轴——流速上环——吸气；下环——呼气A点：吸气开始B点：吸气峰流速，伴容积增大C点；潮气量输出结束，流速降为0，呼气开始D点：呼气峰流速A点：流速降低至0，肺排空结束，呼气结束，下一次吸气开始A-C：潮气量Flow-VolumeLoops（2）2、Increasedresistance——气道阻力增加表现：呼气峰流速降低，呼气轨迹内陷。支气管扩张剂可以修正这种现象常见：哮喘Flow-VolumeLoops（3）3、Airtrappingandauto-PEEP表现：呼气末流速未能回到0基线，从而产生气体陷闭和auto-PEEP。但不能定量。注意：flow-timecurve可以监测到该种现象Flow-VolumeLoops（4）4、AirLeak表现：呼气末流速不能回到0容积水平（回到0基线）。可以定量常见：回路或气管内插管漏气注意：volume-timecurve可以监测到该种现象WaveformsForCommonModesofVentilation１、CPAPMode２、Assisted-Mode(Volume-targetedventilation)３、SIMVMode４、SIMV+PressureSupport５、SIMV+PS+PEEP１、CPAPModeCPAPmode:自主呼吸模式，仅有Pressure-TimeCurves中设定基线水平观察:基线水平5cmH2O、以及病人的触发triggering２、Assisted-Mode(Volume-targetedventilation)主要特点：“assisted”意指病人触发注意：在Flow-time和Volume-timecurves形态相似；Pressure-timecurve表明病人的触发（微小的负折回）３、SIMVModeSIMVmode：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观察：Flow-timecurve中自主呼吸呈典型的sine-waveshape(rounded).Pressure-timecurve中微小负折回提示自主呼吸的触发Volume-timecurve提示自主呼吸的volume低于ventilator的volume４、SIMV+PressureSupportPressuresupport：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观察：Flow-timecurve：自主呼吸的形态呈递减波decelerating（非正弦波rounded-shape）Pressure-timecurve：吸气期，设定PS水平保持不变，以及存在微小负折回５、SIMV+PS+PEEPflow-time和volume-timecurves基本相似于SIMV+PS模式Pressure-timecurves的基线抬高。提示附加了PEEPTime-BasedWaveforms意义流速-时间曲线1.鉴别呼吸类型2.判断是否存在auto-PEEP3.衡量病人对支气管扩张药物的反应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压力-时间曲线1.鉴别呼吸类型2.压力支持通气3.估算平台压4.评估吸气触发5.评价整个呼吸时相，调节峰流速6.测算静态呼吸力学参数（C、R）容量-时间曲线1、判断肺内气体是否存在泄漏2、是否存在用力呼气WaveformsLoops意义压力-容量环1、估算吸气相面积和吸气触发功2、估算Flow-by的效果3、估算顺应性、阻力4、是否存在过度膨胀及漏气5、衡量PEEP水平•流速-容量环•衡量对支气管扩张药物的反应•是否存在过度膨胀和漏气•评价气道阻力回顾与总结Flow-VolumeLoopVolume(ml)PEFRFRCInspirationExpirationPIFRVTAirTrappingInspirationExpirationNormalPatientTime(sec)Flow(L/min)AirTrappingAuto-PEEP}AirTrappingInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)DoesnotreturntobaselineNormalAbnormalAirLeakVolume(ml)Time(sec)AirLeakAirLeakVolume(ml)Pressure(cmH2O)AirLeakAirLeakInspirationExpirationVolume(ml)Flow(L/min)AirLeakinmLNormalAbnormalPaw(cmH2O)NormalNormalPPlat(NormalCompliance)IncreasedPIP}IncreasedPTA(increasedAirwayResistance)NormalPIPPPlatHighRawPIPPPlatIncreasedAirwayResistanceResponsetoBronchodilatorBeforeTime(sec)Flow(L/min)PEFRAfterLongTEHigherPEFRShorterTEIncreasedAir