呼吸机波形分析基础
呼吸机参数调节及呼吸波形分析
适当调高Esens及时切换为呼气 ，但过高的Esens使切换呼气过 早，无法满足吸气需要。
呼气流速波形的临床意义
判断呼气阻力情况 流 速
时 间
呼气阻力增加，呼气
时间延长。
呼气流速波形的临床意义
判断主动或被动呼气 流 速
时 间 自然被动呼气
主动用力呼气
呼气流速波形的临床意义
判断有无Auto-PEEP的存在
呼吸机波形的临床应用
根据各种不同呼吸波形曲线特征, 来指导调节呼吸机的通气 参数, 如通气模式是否合适、人机对抗、气道阻塞、呼吸回路 有无漏气、评估机械通气时效果、使用支气管扩张剂的疗效和 呼吸机与患者在通气过程中各自所作之功等。
VCV与PCV的区别
Flow L/m
Flow (L/min)
Pressure cm H2O
压力支持通气 – 评价
优点 • 气道压力恒定
缺点 • 潮气量不恒定 • 患者决定呼吸频率
具体参数调节
呼吸机波形
1、机械通气支持的四个基本参数： 压力 容积 流速 时间
2、这些参数相互结合后就构成了各种通气波形。包括： （1）压力-时间曲线 （2）容积-时间曲线 （3）流速-时间曲线 （4）压力-容积环 （5）流速-容积环 （6）压力-流速环
呼吸机参数调节及 波形分析
聂全国
基本通气模式和方式
1、CMV (Controlled Mode Ventilation) –VCV、PCV 、PRVCV
2、A/C (Assist or Controlled Mode) –VCV、PCV、PRVCV
3、SIMV –VCV、PCV、PSV
4、SPONTANEOUS –PSV –CPAP
量
呼吸机波形分析基础
我们都知道机械通气时有四个最基本的变量：容量、压力、流量、时间。
这四个变量是机械通气的核心。
所谓的波形其实就是反映这四个变量之间关系的曲线,包括容量、压力、流量这三个变量的时间曲线以及压力—容量、流量-容量和压力—流量等三个环.其中以压力-时间曲线、流量-时间曲线和压力—容量环最为常用，在基础讲座中我们将着重讲解。
这是几种最常见的流量时间曲线.（本图引自PB840呼吸机的波形说明，绿色表示强制通气的吸气过程，红色表示自主呼吸的吸气过程,黄色表示呼气过程)横轴代表时间，单位是秒s；纵轴代表流量，单位是升/分L/min.曲线上任意一点的流量都是由流量传感器测得的。
呼吸机送气时,气流通过吸气端流量传感器,此时流量曲线位于横轴上方。
呼吸机送气停止，如果此时有平台时间,则流量时间曲线的这一段与横轴重合。
开始呼气时，送气阀关闭,呼气阀打开,气流通过呼气端流量传感器，此时流量曲线位于横轴下方.呼吸机送气的容量就等于吸气曲线下的面积。
我们先来看一下上图的左半部分。
左边三个图都是强制通气时的流量曲线.第一个就是最经典，以前也最常用的方波square（矩形波）。
方波是定容通气时可选择的流量波形之一。
我们知道，定容通气时需要设置的参数有潮气量、呼吸频率、峰流量（或吸气时间或吸呼比）、流量波形、平台时间、氧浓度、PEEP等等。
方波的特点就是呼吸机在整个吸气时间内所输送的流量均是恒定的，吸气开始后很快就达到峰值,并保持恒定直到吸气结束才降为0，故形态呈方形(临床实际的情况是由于流量从0上升到最大值多多少少会需要一点时间，因此流量曲线就象是个梯形).第二个是递减波(线性).线性递减波也是定容通气时可选择的流量波形之一。
其特点是呼吸机输送的流量在吸气时间刚开始时立即达到峰值, 然后呈线性递减至0（吸气结束)。
方波和线性递减波都是定容通气时的流量曲线，在其他所有参数都相同的情况下,方波的吸气时间短（如果设定了吸气时间，则峰流量较小)，但气道峰压高；而线性递减波的吸气时间稍长（如果设定了吸气时间,则峰流量较大），气道峰压较低。
呼吸机波形分析入门
VCV的P-t曲线（方波时）
在VCV中根据Pt调整流速
PCV的P-t曲线
压力上升时间
PCV中P-t曲线临床意义
在流速曲线上 VCV 有恒流速的方波和非恒流速的递 减波可事先选择, 而 PCV 或PSV只有递减流速波, 但 峰流速的大小决定了压力上升时间的快慢.
在容积曲线上 PCV 似呈平台样此取决于压力上升吋 间快慢; 吸气时间长短. 而VCV取决于有无预设吸气 后摒气.
VCV和 PCV的呼气肢无差别.
呼气流量波形均为同一形态, 只有呼气流量的 振幅大小和呼气流量回复到零时间上差异 .
A：指数递减波 B：方波 C：递增波 D：线性递减波 E：正弦波
1.吸气流量波形
恒定的吸气流速是指在整个吸气时间内呼吸机 输送的气体流量恒定不变, 故流速波形呈方 形,( 而 PCV 时吸气流量均采用递减形-即流量 递减), 横轴下虚线部分代表呼
VCV或 PCV正常呼气流速波形均无差别. 逐 渐回复至 0.
方波与递减波的F-V环
考核支气管扩张剂的疗效
F-V曲线反应PEEPi存在
F-V曲线反应漏气
压力流速环
压力-流速环(P-V'Loop)说明流速与压力关系. 纵轴为流速, 横轴之上为吸气,以下为呼气, 横 轴为压力有正、负压之分, 负压代表吸气负压, 正压代表正压通气.
2.1 呼气流速波形临床意义
判断气道阻力 判断是否存在内源PEEP 评估支气管扩张剂疗效
判断气道阻力
判断是否存在内源PEEP
机械通气之如何观察呼吸机波形
机械通气之如何观察呼吸波形先从最简单、最重要的两个呼吸波形开始学习。
分别是压力时间曲线、容量时间曲线。
如下图所示。
这个图片代表随着时间的变化，呼吸机使得气道压力产生周期性的变化，肺的容积也随之产生周期性的变化。
压力升高代表呼吸机送气，患者开始吸气；压力降低代表呼吸机停止送气，患者开始呼气。
频率不快不慢最好，15-20次/分，呼气时间要比吸气时间长。
压力不能太高，否则会把肺“吹爆”造成气压伤，一般不超过30cmH2O。
潮气量不能太低，否则会因为通气不足造成呼吸衰竭，潮气量一般不低于6ml/kg。
整个波形要规律、整齐。
一定要牢记这个波形，凡是与此不同的呼吸波形，往往提示存在呼吸机异常或患者病情变化，需要及时查找原因调整参数。
如果你是一个对呼吸机不感兴趣却又不得不面对呼吸机的呼吸科或者ICU医生、护士，或者你要教一个不会用呼吸机的夜班护士观察呼吸机，那么学到这里就已经足够日常使用了。
发现波形不规律，及时通知上级医生调整。
万万不能等到呼吸机、监护仪开始报警才想到叫人。
再进一步，学习流速时间曲线。
流速时间曲线相对比较抽象，因为它纵坐标有正负两个值，没有绝对正常高限和低限，主要是通过形态进行观察。
正常人呼吸——没有使用呼吸机的人——吸气时流速先较快，随后逐渐降低至0——这叫递减波，然后开始呼气，呼气流速也是从快到慢。
呼气和吸气时气体的流动方向相反，因此就有了正负之分。
如下图所示：如上图所示，绝大多数呼吸机的通气方式是按照递减波进行，这更符合生理状态，舒适性相对较好。
但呼吸机还可以按照恒定的流速送气——这叫方波，如下图所示。
虽然这样的送气方式不符合生理，但加上吸气暂停，可用于测量患者肺部的呼吸力学指标。
比如肺顺应性、气道阻力，这会在后面的呼吸力学相关章节讲解。
上面的呼吸波形反应的是10秒钟左右的患者呼吸参数变化。
对呼吸波形熟悉以后，可以学习观察趋势图。
趋势图反映的是患者在半小时-72小时之内的呼吸参数变化。
它可以用来评估当你不在病房的那段时间，患者病情的变化。
呼吸波形分析入门
呼吸波形分析入门呼吸波形分析是指对人体呼吸过程中产生的波形进行分析和解读的技术。
通过对呼吸波形的分析，可以了解人体的呼吸情况、肺功能以及一些疾病的发生与发展情况，具有重要的临床应用价值。
本文将介绍呼吸波形分析的基本原理、常用的呼吸波形参数及其临床意义，以及呼吸波形分析的应用领域。
呼吸波形是人体呼吸过程中产生的一种连续变化的曲线，它反映了呼吸肌肉的收缩与放松、胸腔的扩张与收缩。
通过对呼吸波形的分析，可以得到一系列的参数，如呼吸频率（RR）、潮气量（TV）、呼气末正压（PEEP）等，这些参数可以帮助医生了解患者的呼吸情况，判断肺功能是否正常以及是否存在呼吸衰竭。
在呼吸波形分析中，最常用的参数是呼吸频率（RR）。
呼吸频率是指每分钟呼吸次数，正常成人的呼吸频率为12-20次/分钟。
通过对呼吸频率的分析，可以判断患者的呼吸节律是否规律，是呼吸快还是呼吸慢，这对于判断患者是否存在呼吸障碍是非常重要的。
另一个常用的呼吸波形参数是潮气量（TV）。
潮气量是指每次正常呼吸时进出肺部的空气量，正常成人的潮气量为500-800ml。
通过对潮气量的分析，可以判断患者肺功能的情况，如患者是否存在过度通气或通气不足的情况，以及判断患者是否存在通气与灌注不匹配等问题。
此外，呼吸波形分析还可以得到呼吸时间、峰值呼气流速（PEF）和呼气末正压（PEEP）等参数。
呼吸时间是指从吸气开始到呼气结束的时间，正常成人的呼吸时间约为4-6秒。
峰值呼气流速是指呼气过程中的最大流速，反映患者的呼气能力。
呼气末正压是指在呼气末时，呼吸机对患者施加的正压情况，用于维持患者的肺泡开放和改善通气效果。
呼吸波形分析的应用领域非常广泛。
在重症监护室（ICU）中，呼吸波形分析可以帮助医生监测患者的呼吸状况，及时发现呼吸异常，是重症患者管理中的重要手段。
在麻醉领域中，呼吸波形分析可以帮助麻醉医生监测患者的呼吸情况，及时调整麻醉深度和通气参数，确保患者的安全。
在呼吸疾病的诊断和治疗中，呼吸波形分析可以帮助医生判断疾病的类型和严重程度，选择合适的治疗方案。
呼吸机波形基础知
02
呼吸机波形解析
正常波形
正常波形特征
呼吸机波形呈规则的周期性变化 ，包括吸气峰、吸气谷、呼气峰 和呼气谷，各阶段过渡平滑。
正常波形意义
表明呼吸机工作正常，患者呼吸 功能基本正常，气流、压力等参 数处于稳定状态。
异常波形
异常波形特征
呼吸机波形出现异常变化，如波形不 规则、峰或谷异常升高或降低等。
异常波形意义
可能表明呼吸机工作异常或患者呼吸 功能出现障碍，需要进一步检查和干 预。
波形异常的原因及处理
原因1
呼吸道分泌物过多或呼吸道痉挛，导致气流 不畅。
处理1
及时清理呼吸道分泌物，保持呼吸道通畅；使 用解痉药物缓解呼吸道痉挛。
原因2
疗效评估
通过比较治疗前后呼吸机波形的变化，医生可以评估个体化治疗的效果，为后续治疗提供 依据。
患者管理
结合呼吸机波形监测和个体化治疗策略，医生可以更有效地管理患者的呼吸状况，提高机 械通气效果和患者生存率。
05
呼吸机波形监测的注意事 项
监测设备的选择与校准
监测设备的选择
选择符合国际和国内标准的呼吸机波形监测设备，确保其准 确性和可靠性。
呼吸机波形基础知
目录 CONTENT
• 呼吸机波形概述 • 呼吸机波形解析 • 呼吸机波形与疾病诊断 • 呼吸机波形与治疗策略 • 呼吸机波形监测的注意事项
01
呼吸机波形概述
呼吸机波形的定义
01
呼吸机波形是指呼吸机在提供通 气支持时，通过监测气流或压力 变化所形成的动态图形。
02
这些波形可以反映患者的呼吸力 学、气体交换和呼吸系统病理生 理变化等信息。
呼吸机波形分析入门
呼吸机波形分析入门引言：呼吸机波形是指通过呼吸机监护系统获得的呼吸机输出的波形图像。
波形图像是由时间作为横轴，压力、流量或体积作为纵轴所构成的图像。
通过对呼吸机波形进行分析可以了解患者的呼吸状况、通气情况以及呼吸机的设置是否合理等。
本文将介绍呼吸机波形的基本分析方法，以帮助初学者快速入门。
一、呼吸机波形的采集和显示常见的呼吸机波形包括压力波形、流量波形和体积波形。
压力波形显示了呼吸机输出的气道压力变化情况，流量波形显示了气体进出肺部的速度变化情况，体积波形显示了肺部的体积变化情况。
在呼吸机波形中，一般以吸气期为正，呼气期为负。
二、呼吸机波形的常见特征1.呼吸频率：通过计算波形上吸气峰值或呼气峰值的数量，可以得到呼吸频率。
常用的方法是计算每分钟的呼吸次数。
2.吸气时间和呼气时间：从吸气峰值到呼气峰值的时间间隔为一个完整的吸呼气周期。
通过计算吸气时间和呼气时间的长短，可以了解患者的通气情况。
3.吸气峰值压力和呼气峰值压力：波形中的压力峰值反映了肺的通气效果，通常情况下，吸气峰值压力应该较呼气峰值压力高。
4.呼气末正压（PEEP）：波形中的底线或基线表示了呼气末正压。
PEEP是在呼气末保持气道压力的一种方式，能保持肺泡的开放性，增加氧合和通气效果。
5. 吸气延迟时间（inspiratory delay）：吸气波形图中延迟时间指的是吸气流量波形开始上升直到达到吸气峰值的时间。
延迟时间过长可能表明存在气道阻力或机械问题。
三、呼吸机波形的分析方法1.波形形状：通过观察波形的形状可以判断患者的通气状态，如是否存在阻塞或排空障碍等。
正常的吸气波形应该是上升快、下降缓慢的斜坡状。
2.吸气和呼气峰值压力：通过分析吸气和呼气峰值压力的变化，可以判断患者的通气状态。
吸气峰值压力过高可能表明气道阻塞或气道峰压过高，呼气峰值压力过低可能表明肺容积不足。
3.吸气延迟时间：延迟时间过长可能表明存在气管插管位置不当、气道阻力增加或呼吸机设置不当等问题。
呼吸机波形分析入门
呼吸机波形分析入门引言近10年来因微理器和有关软件的发展, 现代呼吸机除提供各种有关监测参数外, 同时能提供机械通气时压力、流速和容积的变化曲线以及各种呼吸环. 目的是根据各种不同呼吸波形曲线特征, 来指导调节呼吸机的通气参数, 如通气模式是否合适、人机对抗、气道阻塞、呼吸回路有无漏气、评估机械通气时效果、使用支气管扩张剂的疗效和呼吸机与患者在通气过程中各自所作之功等.有效的机械通气支持或通气治疗是在通气过程中的压力、流速和容积相互的作用而达到以下目的:a.能维持动脉血气/血pH的基本要求(即PaCO2和pH正常, PaO2达到基本期望值如至少> 50-60 mmHg)b.无气压伤、容积伤或肺泡伤.c.患者呼吸不同步情况减低到最少,减少镇静剂、肌松弛剂的应用.d.患者呼吸肌得到适当的休息和康复.1．呼吸机工作过程:上图中，气源部份（Gas Source）是呼吸机的工作驱动力, 通过调节高压空气和氧气流量大小的阀门来供应混合氧气体. 气体流量经流速传感器在毫秒级时间内测定流量, 调整气体流量阀门(Flow Valve)的直径以控制流量。
测定在流速曲线的吸气流速面积下的积分, 计算出潮气量. Vt= 流速(升/秒)×Ti(流速恒定).图中控制器（Control Unit）是呼吸机用于控制吸气阀和呼气阀的切换,它受控于肺呼吸力学改变而引起的呼吸机动作.吸气控制有:a.时间控制: 通过预设的吸气时间使吸气终止, 如PCV的设置Ti或I:E.b.压力控制: 上呼吸道达到设置压力时使吸气终止,现巳少用, 如PCV的设置高压报警值.c.流速控制: 当吸气流速降至预设的峰流速%以下(即Esens), 吸气终止.d.容量控制: 吸气达到预设潮气量时,吸气终止.呼气控制有:a.时间控制: 通过设置时间长短引起呼气终止(控制通气) 代表呼气流速(吸气阀关闭, 呼气阀打开以便呼出气体), 呼气流速的波形均为同一形态.b.病人触发: 呼吸机捡测到吸气流速到吸气终止标准时即切換呼气(Esens).图中气体流量定量阀(Dosing Flow-Valve)是控制呼吸机输送的气体流量, 由流量传感器监测并控制, 如此气体流量经Y形管进入病人气道以克服气道粘性阻力，再进入肺泡的容积以克服肺泡弹性阻力. 通过打开和关闭呼气阀, 即控制了吸气相和呼气相. 在吸气时呼气阀是关闭的. 若压力,容量或吸气时间达到设置值, 呼气阀即打开, 排出呼出气体.呼气阀后的PEEP阀是为了维持呼气末气道压力为正压(即0 cmH2O以上), 目的是克服內源性(PEEPi);维持肺泡的张开.由于各厂图形处理软件不一, 故显示的波形和环稍有差别,但对波形的判断並无影响.为便识别吸、、呼气相,本波形分析一律以绿色代表吸气,以兰色代表呼气为便识别吸2. 流量-时间曲线(F-T curve)流速定义:呼吸机在单位时间内在两点之间输送出气体的速度, 单位为cm/s或m/s.流量:是指每单位时间内通过某一点的气体容量. 单位L/min或L/sec目前在临床上流速、流量均混用! 本文遵守习称.流量-时间曲线的横座标代表时间(sec), 纵座标代表流速(Flow=), 流速(量)的单位通常是"升/分"(L/min或LPM).在横座标的上部代表吸气(绿色),吸气流量(呼吸机吸气阀打开, 呼气阀关闭, 气体输送至肺),曾有八种波形(见下图).目前多使用方波和递减波.横座标的下部代表呼气(兰色)(呼吸机吸气阀关闭, 呼气阀打开以便病人呼出气体). 呼气流量波形均为同一形态, 只有呼气流量的振幅大小和呼气流量回复到零时间上差异.图. 各种吸、呼气流量波形A.指数递减波B.方波C.线性递增波D.线性递减波E.正弦波F.50%递减波G.50%递增波H.调整正弦波2.1. 吸气流量波形(Fig.1)恒定的吸气流速是指在整个吸气时间内呼吸机输送的气体流量恒定不变, 故流速波形呈方形,( 而PCV时吸气流量均采用递减形-即流量递减), 横轴下虚线部分代表呼气流速(在呼气流量波形另行讨论)Fig.1吸气流量恒定的曲线形态1: 代表呼吸机输送气体的开始:取决于a)预设呼吸周期的时间巳达到, 呼气转换为吸气(时间切换)如控制呼吸(CMV). b)患者吸气努力达到了触发阀,呼吸机开始输送气体,如辅助呼吸(AMV).2: 吸气峰流量(PIF或PF): 在容量控制通气(VCV)时PIF是预设的, 直接决定了Ti 或I:E.在PCV和PSV时,PIF的大小决定了潮气量大小、吸气时间长短和压力上升时间快慢.3: 代表吸气结束, 呼吸机停止输送气体.此时巳完成预设的潮气量(VCV)或压力巳达标(PCV),输送的流量巳完成(流速切换),或吸气时间已达标(时间切换).4→5: 代表整个呼气时间:包括从呼气开始到下一次吸气开始前这一段时间.6: 1→4为吸气时间: 在VCV中其长短由预设的潮气量,峰流速和流速波型所决定, 它尚包含了吸气后摒气时间(VCV时摒气时间内无气体流量输送到肺,PCV时无吸气后摒气时间).7: 代表一个呼吸周期的时间(TCT): TCT=60秒/频率.2.1.1 吸气流量的波型(类型)(Fig.2)根据吸气流量的形态有方波, 递减波, 递增波, 和正弦波, 在定容型通气(VCV)中需预设频率, 潮气量和峰流量, 并选择不同形态的吸气流量波.!(见Fig.2以方波作为对比) 正弦波是自主呼吸的波形，其在呼吸机上的疗效无从证明(指在选擇流速波形时),巳少用. 雾化吸入或欲使吸气时间相对短时多数用方波.Fig.2 吸气流速波型图2中流速以方波作为对比(以虚线表示), 在流速,频率和潮气量均不变情况下, 方波由于流速恒定不变,故吸气时间最短, 其他波形因的递减, 递增或正弦状, 因它们的流速均非恒定不变, 故吸气时间相应延长.方波: 是呼吸机在整个吸气时间内所输送的气体流量均按设置值恒定不变, 故吸气开始即达到峰流速, 且恒定不变持续到吸气结束才降为0. 故形态呈方形递减波: 是呼吸机在整个吸气时间内, 起始时输送的气体流量立即达到峰流速(设置值), 然后逐渐递减至0 (吸气结束), 以压力为目标的如定压型通气(PCV)和压力支持(PSV=ASB)均采用递减波.递增波: 与递增波相反, 目前基本不用.正弦波: 是自主呼吸的波形. 吸气时吸气流速逐渐达到峰流速而吸气末递减至0,(比方波稍缓慢而比递减波稍快).呼气流速波除流速振幅大小和流速回至基线(即0流速)的时间有所不同外,在形态上无差别.2.1.2 AutoFlow(自动变流) (见Fig.3)AutoFlow并非流速的波形, 而是呼吸机在VCV中一种功能. 呼吸机根据当前呼吸系统的顺应性和阻力及设置的潮气量, 计算出下一次通气时所需的最低气道峰压,自动控制吸气流量, 由起始方波改变为减速波,在预设的吸气时间内完成潮气量的输送.Fig.3 AutoFlow吸气流速示意图左侧为控制呼吸，，由原方波改变为减速波形(非递减波), 流速曲线下的面积图3左侧为控制呼吸=Vt.图右侧当阻力或顺应性发生改变时, 每次供气时的最高气道压力变化幅度在+3 - -3 cmH2O之间, 不超过报警压力上限5cm H2O. 在平台期内允许自主呼吸, 适用于各种VCV所衍生的各种通气模式.2.1.3 吸气流量波形(F-T curve)的临床应用2.1.3.1 吸气流速曲线分析--鉴别通气类型(Fig.4)Fig.4 根据吸气流速波形型鉴别通气类型图4左侧和右侧可为VCV的强制通气时, 由操作者预选吸气流速的波形，方波或递减波.中图为自主呼吸的正弦波. 吸气、呼气峰流速比机械通气的正弦波均小得多.右侧图若是压力支持流速波, 形态是递减波, 但吸气流速可未递减至0, 而突然下降至0, 这是由于在吸气过程中吸气流速递减至呼气灵敏度(Esens)的阈值, 使吸气切换为呼气所致, 压力支持(PS) 只能在自主呼吸基础上才有作用. 这三种呼吸类型的呼气流速形态相似, 差别仅是呼气流速大小和持续时间长短不一.2.1.3.2 判断指令通气在吸气过程中有无自主呼吸(Fig.5)Fig.5 指令通气过程中有自主呼吸图5中A为指令通气吸气流速波, B、C为在指令吸气过程中在吸气流速波出现切迹,提示有自主呼吸.人机不同步, 在吸气流速前有微小呼气流速且在指令吸气近结束时又出现切迹, (自主呼吸)使呼气流速减少.2.1.3.2评估吸气时间(Fig.6)Fig.6 评估吸气时间图6是VCV采用递减波的吸气时间:A:是吸气末流速巳降至0说明吸气时间合适且稍长, 在VCV中设置了”摒气时间”.( 注意在PCV无吸气后摒气时间).B:的吸气末流速突然降至0说明吸气时间不足或是由于自主呼吸的呼气灵敏度(Esens)巳达标(下述), 切换为呼气. 只有相应增加吸气时间才能不增加吸气压力情况下使潮气量增加.2.1.3.4从吸气流速检查有泄漏(Fig.7)Fig.7 呼吸回路有泄漏当呼吸回路存在较大泄漏,(如气管插管气囊泄漏,NIV面罩漏气,回路连接有泄漏)而流量触发值又小于泄漏速度,使吸气流速曲线基线(即0升/分)向上移位(即图中浅绿色部分)为实际泄漏速度, 使下一次吸气间隔期延长, 此时宜适当加大流量触发值以补偿泄漏量，在CMV或NIV中,因回路连接, 面罩或插管气囊漏气可見及.2.1.3.5 根据吸气流速调节呼气灵敏度(Esens)(Fig.8)Fig.8 根据吸气峰流速调节呼气灵敏度左图为自主呼吸时, 当吸气流速降至原峰流速10→25%或实际吸气流速降至10升/分时, 呼气阀门打开呼吸机切换为呼气. 此时的吸气流速即为呼气灵敏度(即Esens).现代的呼吸机呼气灵敏度可供用户调节(Fig.8右侧). 右侧图A因回路存在泄漏或预设的Esens过低, 以致呼吸机持续送气, 使吸气时间过长. B适当地将Esens调高及时切换为呼气, 但过高的Esens使切换呼气过早, 无法满足吸气的需要. 故在PSV中Esens需和压力上升时间一起来调节, 根据F-T,和P-T波形来调节更理想.2.1.3.6 Esens的作用(Fig.9)Fig.9 Esens的作用中图因呼吸频率过快、、图9为自主呼吸+PS, 原PS设置15 cmH2O, Esens为10%. 中图因呼吸频率过快压力上升时间太短, 而Esens设置太低, 吸气峰流速过高以致PS过冲超过目标压,呼吸机持续送气,T I延长,人机易对抗. 经将Esens调高至30%, 减少T I,解决了压力过冲, 此Esens符合病人实际情况.2.2 呼气流速波形和临床意义呼气流速波形其形态基本是相似的,其差别在呼气波形的振幅和呼气流速持续时间时的长短, 它取决于肺顺应性,气道阻力(由病变情况而定)和病人是主动或被动地呼气.(见Fig.10)1:代表呼气开始.2:为呼气峰流速:正压呼气峰流速比自主呼吸的稍大一点.3:代表呼气的结束时间(即流速回复到0),4:即1 – 3的呼气时间5:包含有效呼气时间4, 至下一次吸气流速的开始即为整个呼气时间,结合吸气时间可算出I:E.TCT:代表一个呼吸周期= 吸气时间+呼气时间2.2.1 初步判断支气管情况和主动或被动呼气(Fig.11)图11左侧图虚线反映气道阻力正常, 呼气峰流速大,呼气时间稍短, 实线反映呼气阻力增加, 呼气峰流速稍小,呼气时延长.右侧图虚线反映是病人的自然被动呼气, 而实线反映了是患者主动用力呼气, 单纯从本图较难判断它们之间差别和性质. 尚需结合压力-时间曲线一起判断即可了解其性质.2.2.2 判断有无内源性呼气末正压(Auto-PEEP/PEEPi)的存在(Fig.12)Fig.12 为三种不同的Auto-PEEP呼气流速波形图12吸气流速选用方波,呼气流速波形在下一个吸气相开始之前呼气流速突然回到0, 这是由于小气道在呼气时过早地关闭, 以致吸入的潮气量未完全呼出,使部分气体阻滞在肺泡内产生正压而引起Auto-PEEP( PEEPi). 注意图中的A,B和C, 其突然降至0时呼气流速高低不一, B最高,依次为A, C. 实测Auto-PEEP压力大小也与波形相符合.Auto-PEEP在新生儿, 幼婴儿和45岁以上正常人平卧位时为3.0 cmH2O. 呼气时间设置不适当, 反比通气, 肺部疾病(COPD)或肥胖者均可引起PEEPi.临床上医源性PEEP= 所测PEEPi ×0.8. 如此即打开过早关闭的小气道而又不增加肺容积.2.2.3 评估支气管扩张剂的疗效(Fig.13)Fig.13 呼气流速波形对支气扩大剂疗效评估图13中支气管扩张剂治疗前后在呼气流速波上的变化, A: 呼出气的峰流速, B:从峰流速逐渐降至0的时间. 图右侧治疗后呼气峰流速A增加, B有效呼出时间缩短, 说明用药后支气管情况改善. 另尚可监测Auto-PEEP有无改善作为佐证.3.压力-时间曲线3.1 VCV的压力-时间曲线(P-T curve)(Fig.14)呼吸周期由吸气相和呼气相所组成. 在VCV中吸气相尚有无流速期是无气体进入肺内(即吸气后摒气期-吸气后平台), PCV的吸气相是始终为有流速期(无吸气后摒气). 在呼气时均有呼气流速. 在压力-时间曲线上吸气相和呼气相的基线压力为0或0以上(即PEEP).压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(Fig.14), 纵轴为气道压力,单位是cmH2O (1 cmH2O=0.981 mbar), 横轴是时间以秒(sec)为单位, 基线压力为0 cmH2O. 横轴上正压, 横轴下为负压.Fig.14 VCV的压力-时间曲线示意图图14为VCV,流速恒定(方波)时气道压力-时间曲线, 气道压力等于肺泡压和所有气道阻力的总和, 并受呼吸机和肺的阻力及顺应性的影响. 当呼吸机阻力和顺应性恒定不变时, 压力-时间曲线却反映了肺部情况的变化.A至B点反映了吸气起始时所需克服通气机和呼吸系统的所有阻力,A至B的压力差(△P)等于气道粘性阻力和流速之乘积(△P=R×), 阻力越高或选择的流速越大, 则从A上升至B点的压力也越大,反之亦然.B点后呈直线状增加至C点为气道峰压(PIP),是气体流量打开肺泡时的压力,在C 点时通气机输送预设潮气量的气道峰压.A至C点的吸气时间(Ti)是有流速期, D至E点为吸气相内”吸气后摒气”为无流速期.与B至C点压力曲线的平行的斜率线(即A-D), 其∆P=VtｘErs(肺弹性阻力), Ers=1/C即静态顺应性的倒数, Ers=V T/Cstat).C点后压力快速下降至D点, 其下降速度与从A上升至B点速度相等. C至D点的压力差主要是由气管插管的内径所决定, 内径越小C-D压差越大.D至E点即平台压是肺泡扩张进行气体交换时的压力, 取决于顺应性和潮气量的大小. D-E的压力若轻微下降可能是吸入气体在不同时间常数的肺泡区再分佈过程, 或整个系统(指通气机和呼吸系统)有泄漏. 通过静态平台压测定, 即可计算出气道阻力(R)和顺应性(C), PCV时只能计算顺应性而无阻力计算.E点开始是呼气开始, 依靠胸廓、肺弹性回缩力使肺内气体排出体外(被动呼气), 呼气结束气道压力回复到基线压力的水平(0或PEEP). PEEP是呼气结束维持肺泡开放避免萎陷的压力.3.1.1平均气道压(mean Paw 或Pmean)( Fig.15)Fig.15 平均气道压平均气道压(MAP)在正压通气时与肺泡充盈效果和心脏灌注效果相关(即气体交换),在一定的时间间隔内计算N个压力曲线下的区域面积而得, 直接受吸气时间影响. 气道峰压, PEEP, 吸/呼比和肺含水量均影响它的升降. 图中A-B为吸气时间, B-C为呼气时间, PIP=吸气峰压,呼吸基线=0或PEEP. 一般平均气道压=10-15cmH2O, 不大于30cmH2O.3.1.2 在VCV中根据压力曲线调节峰流速(即调整吸/呼比) (Fig.16)VCV通气时, 调节吸气峰流速即调正吸气时间(Ti)或I/E比. 图16中A处因吸气流速设置太低, 吸气时间稍长, 故吸气峰压也稍低. 在B处设置的吸气流速较大, 吸气时间也短, 以致压力也稍高, 故在VCV时调节峰流速既要考虑Ti, I/E比和Vt, 也要考虑压力上限. 结合流速,压力曲线调节峰流速即可达到预置的目的.3.2 PCV的压力-时间曲线(Fig.17)Fig.17 PCV的压力-时间曲线虚线为VCV, 实线为PCV的压力曲线. 与VCV压力-时间曲线不同, PCV的气道压力在吸气开始时从基线压力(0或PEEP) 增至预设水平呈平台样並保持恒定, 是受预设压力上升时间控制. PCV的气体流量在预设吸气时间内均呈递减形. 在呼气相, 压力下降和VCV一样回复至基线压力水平, 本图提示了在相同频率、吸气时间、和潮气量情况下PCV的平台样压力比VCV吸气末平台压稍低. 呼吸回路有泄漏时气道压将无法达到预置水平.3.2.1 压力上升时间(压力上升斜率或梯度)(Fig.18)以压力为目标的通气(如PCV, PSV), 压力上升时间是在吸气时间内使预设的气道压力达到目标压力所需的时间, 事实上是呼吸机通过调节吸气流速的大小, 使达到预设压力的时间缩短或延长.Fig.18 PCV和PSV压力上升时间与吸气流速的关系图18是PCV或PSV(ASB)压力上升时间在压力,流速曲线上的表现. a,b,c分别代表三种不同的压力上升时间, 快慢不一. 调节上升时间即是调节呼吸机吸气流速的增加或减少, a,b,c流速高低不一, 导致压力上升时间快慢也不一. 吸气流速越大, 压力达标时间越短(上图)，相应的潮气量亦增加. 反之亦然. 流速图a有短小的呼气流速波是由于达到目标压有压力过冲, 主动呼气阀释放压力过冲所致, 压力上升时间的名称和所用单位各厂设置不一.如Evita 设定的是时间0.05-2.0s(4), PB-840是流速加速%FAP50-100%, 而Servo-i为占吸气时间的%.3.3 临床意义3.3.1 评估吸气触发阈和吸气作功大小(Fig.19)Fig.19 评估吸气作功大小图19为CPAP模式, 根据吸气负压高低和吸气相内负压触发面积(PTP=压力时间乘积), 可初步對患者吸气用力是否达到预置触发阈和作功大小作定性判断. 负压幅度越大,引起触发时间越长,PTP越大,病人吸气作功越大. 图中a. 吸气负压小, 吸气时间短, 吸气相面积小, 吸气作功也小. b. c. 吸气负压大, 吸气时间长, 吸气相面积大, 吸气作功也大.是否达到触发阈在压力曲线上,可見及触发是否引起吸气同步.3.3.2 评估平台压(Fig.20)Fig.20 评估平台压在PCV或PSV时, 若压力曲线显示无平台样压力, 如图20 A所示, PCV的吸气时间巳消逝, 但压力曲线始终未出现平台样压力. 应先排除压力上升时间是否设置太长, 呼吸回路有无漏气. 如为VCV时,设置的吸气流速是否符合病人需要或未设置吸气后摒气(需同时检查流速曲线和呼出潮气量是否达标以查明原因). 此外有的呼吸机因吸气流速不稳定, 也会出现这种情况3.3.3 呼吸机持续气流对呼吸作功的影响(Fig.21)Fig.21 持续气流对呼吸作功的影响图21中, 呼吸机提供的持续气流增加时, Paw在自主呼吸中基线压力下是降低的, 同时呼气压力增加(因呼气时持续气流使阻力增加). 正确使用持续流速使吸气作功最小, 而在呼气压力并无过份增加, 在本病例中,当持续气流为10-20 L/min时, 在吸气作功最小, 呼气压力稍有增加.但持续气流增至30 L/min则呼气作功明显增加. 本图是患者自主呼吸(CPAP=5cmH2O), 流速波形为正弦波, 图中的病人呼吸流速和潮气量均无变化.3.3.4 识别通气模式通过压力-时间曲线可识别通气模式, 如CMV/AMV, SIMV, SPONT(CPAP), BIPAP 等.3.3.4.1自主呼吸(SPONT/CPAP)的吸气用力和压力支持通气(PSV/ASB) (Fig.22)Fig.22 自主呼吸和压力支持通气的压力-时间曲线图22均为自主呼吸使用了PEEP, 在A处曲线在基线处向下折返代表吸气, 而B处曲线向上折返代表呼气, 此即是自主呼吸, 若基线压力大于0的自主呼吸称之为CPAP.右侧图吸气开始时有向下折返波以后压力上升, 第一个为PCV-AMV, 第二个为自主呼吸+PSV, PS一般无平台样波形出现(除非呼吸频率较慢且压力上升较快), 注意压力支持通气是必需在患者自主呼吸基础上才可有压力支持, 而自主呼吸的吸气时间并非恒定不变, 因此根据吸气时间和肺部情况同时需调节压力上升时间和呼气灵敏度.3.3.4.2 控制机械通气(CMV)和辅助机械通气(AMV)的压力-时间曲线, Fig.23Fig.23 CMV(左侧)和AMV(右侧)的压力-时间曲线图中基线压力未回复到0, 是由于使用了PEEP. 且患者触发呼吸机是使用了压力触发, 左侧图在基线压力均无向下折返小波(A), 呼吸机完全控制患者呼吸, 为CMV 模式.右侧在吸气开始均有向下折返的压力小波, 这是患者吸气努力达到触发阈使呼吸机进行了一次辅助通气, 为AMV模式. 若使用了流速触发, 则不论是CMV或AMV, 在基线压力可能无向下折返小波, 这需视设置的流量触发值而定.3.3.4.3 同步间歇指令通气(SIMV) Fig.24.Fig.24 SIMV的压力波形示意图SIMV在一个呼吸周期有强制通气期和自主呼吸期.触发窗有在自主呼吸末端(呼吸周期末端), 也有触发窗位于强制通气起始端(呼吸周期起始端).若病人的呼吸努力在触发窗达到触发阈, 呼吸机即同步强制通气. 在隨后的自主呼吸的吸气用力即使达到触发阈也仅给于PS(需预设).若在触发窗无同步触发且强制呼吸频率的周期巳逝过, 则在下一个呼吸周期自动给于一次强制通气. 因触发窗缩短了有效的SIMV时间, 即图中所示∆T, 由此可避免SIMV的频率增加. 图24的触发窗是在呼吸周期末端!触发窗在强制通气期或在自主呼吸期末, 各厂设计不一, 触发窗时限也不一. 图24a是触发窗在强制通气期(即呼吸周期起始端）Fig.24a 同步间歇指令通气(SIMV)图24a中方框部分是SIMV的触发窗位于呼吸周期的起始段强制通气期, 在触发窗期间内自主呼吸达到触发阈, 呼吸机即同步输送一次指令(强制)通气(即设置的潮气量或吸气峰压), 若无自主呼吸或自主呼吸较弱不能触发时, 在自主呼吸期结束时(即一个呼吸周期结束)呼吸机自动给一次指令通气. 此后在自主呼吸期的剩余时间内允许患者自主呼吸, 即使自主呼吸力达到触发阈,呼吸机也不给指令通气, 但可给予一次PS(需预设). 图中笫二、五个方框说明触发窗期巳消逝, 呼吸机给于一次强制通气. 第一、三、四、六均为在触发窗期内自主呼吸力达到触发阈, 呼吸机给予一次同步指令通气.3.3.4.4 双水平正压通气(BIPAP) Fig.25Fig.25 BIPAP的压力-时间曲线BIPAP属于PCV所衍生的模式, 即在两个不同压力水平上患者进行自主呼吸見图25上图. 高压(P high)相当于VCV中的平台压, 低压(P low)相当于PEEP, T high相当于呼吸机的吸气时间(Ti), T low相当于呼吸机的呼气时间(Te), 呼吸机的频率=60/T high+T low.下图左侧起始是PCV吸气峰压呈平台状无自主呼吸. 隨后的高压或低压水平上均有自主呼吸+压力支持. P H 和P L 的PS 最大值不大于P high +2 cmH 2O.3.3.4.5 BIPAP 和VCV 在压力-时间曲线上差别Fig.26VCV 可选用不同流速波, 在压力曲线上有峰压, 而BIPAP 采用递减波流速, 无峰压只有平台样压力压只有平台样压力波波, 且压力上升呈直线状(其差别见图26). BIPAP 的高, 低压力等于VCV 的平台压和PEEP. BIPAP 的高低压的差数大小即反映了潮气量的大小.Fig.26 VCV 与BIPAP 在压在压力曲线的差别和力曲线的差别和关系 3.3.4.6BIPAP 衍生的其他形式BIPAP(Fig.27)通过调节BIPAP 四个参数如P high , P low , T high , T low 可衍生出多种形式BIPAP:。
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我们都知道机械通气时有四个最基本的变量：容量、压力、流量、时间。
这四个变量是机械通气的核心。
所谓的波形其实就是反映这四个变量之间关系的曲线，包括容量、压力、流量这三个变量的时间曲线以及压力-容量、流量-容量和压力-流量等三个环。
其中以压力-时间曲线、流量-时间曲线和压力-容量环最为常用，在基础讲座中我们将着重讲解。
这是几种最常见的流量时间曲线。
（本图引自PB840呼吸机的波形说明，绿色表示强制通气的吸气过程，红色表示自主呼吸的吸气过程，黄色表示呼气过程）
横轴代表时间，单位是秒s；纵轴代表流量，单位是升/分L/min。
曲线上任意一点的流量都是由流量传感器测得的。
呼吸机送气时，气流通过吸气端流量传感器，此时流量曲线位于横轴上方。
呼吸机送气停止，如果此时有平台时间，则流量时间曲线的这一段与横轴重合。
开始呼气时，送气阀关闭，呼气阀打开，气流通过呼气端流量传感器，此时流量曲线位于横轴下方。
呼吸机送气的容量就等于吸气曲线下的面积。
我们先来看一下上图的左半部分。
左边三个图都是强制通气时的流量曲线。
第一个就是最经典，以前也最常用的方波square（矩形波）。
方波是定容通气时可选择的流量波形之一。
我们知道，定容通气时需要设置的参数有潮气量、呼吸频率、峰流量（或吸气时间或吸呼比）、流量波形、平台时间、氧浓度、PEEP等等。
方波的特点就是呼吸机在整个吸气时间内所输送的流量均是恒定的，吸气开始后很快就达到峰值，并保持恒定直到吸气结束才降为0，故形态呈方形（临床实际的情况是由于流量从0上升到最大值多多少少会需要一点时间，因此流量曲线就象是个梯形）。
第二个是递减波（线性）。
线性递减波也是定容通气时可选择的流量波形之一。
其特点是呼吸机输送的流量在吸气时间刚开始时立即达到峰值，然后呈线性递减至0（吸气结束）。
方波和线性递减波都是定容通气时的流量曲线，在其他所有参数都相同的情况下，方波的吸气时间短（如果设定了吸气时间，则峰流量较小），但气道峰压高；而线性递减波的吸气时间稍长（如果设定了吸气时间，则峰流量较大），气道峰压较低。
在吸气时间相同的情况下，尽管方波峰流量较小而线性递减波的峰流量较大，但气道峰压却还是递减波低。
第三个是指数递减波。
这是定压通气时的流量波形。
我们知道，定压通气时流量波形都是指数递减。
其特点是呼吸机输送的流量在吸气时间刚开始时立即达到峰值，然后呈指数递减至0（吸气结束）。
在PB840呼吸机上，由于波形有颜色的区别，因此更容易判断通气方式：只要是绿色的，就一定是强制通气的吸气过程，方波和线性递减波是定容强制通气，指数递减波是定压强制通气。
当然，无论有没有颜色，方波一定是定容强制通气，这一点是毋庸置疑的。
右边两个图都是自主呼吸方式的流量曲线。
第一个是正弦波，呼吸机送气时流量较缓和地达到峰值，继而较缓和地降至0（比方波稍缓慢而比递减波稍快）。
正弦波是典型的自主呼吸（CPAP）的波形。
PB7200呼吸机上可以在定容强制通气时选择此波形，在PB840上已不使用这种波形，目前其他常用的呼吸机上也已不再使用。
第二个是指数递减波，是压力支持的流量曲线。
我们从图中可以看出，压力支持作为一种自主呼吸方式，其流量曲线与压力强制通气很相似。
所不同的就是压力支持的流量曲线在吸气末并未下降回0，而定压强制通气的流量曲线往往会回0。
这是由于强制通气和自主呼吸从吸气向呼气切换的方式不同造成的。
强制通气的切换方式就是时间，而自主呼吸的切换方式则首选流量。