呼吸机波形分析-中文
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在恒流时流速波为方波， 流速保持不变
Flow
1
2
3
4
5
6
L/min
Time (sec)
-120
现代呼吸机在容量控制通气时亦允许使用多种预设计的流速波形 （如减速斜波）
流速时间曲线的意义
F
TIME
可用于评估:
❖ 气体陷闭 (auto-PEEP) ❖ 气道梗阻 ❖ 支气管扩张药物的反应 ❖ 主动呼气 ❖ 通气模式 (压力 vs. 容量) ❖ 吸气气流水平 ❖ 人机同步性 ❖ 吸气触发努力
VT
LITERS
呼气阻力增加: 气道痰栓 支气管痉挛 ……
吸气阻力增加： 气管插管变形 病人咬管
……
Paw
cmH2O
随气道阻力的增加，PV曲线将变宽 其中呼气阻力的增加更为常见
顺应性改变
VT
LITERS
Increased Compliance
VT
LITERS
Decreased Compliance
Flow
(L/min)
漏气或气体陷闭
Inspiration
呼气支曲线未回到起始点
VT
LITERS
Expiration
如果存在漏气，FV环无法回到起始点。这一现象同样可见于气体陷闭时。
气道梗阻
F
F
V
V
scooping Reduced Peak Flow
导致小气道梗阻的疾病下呼气支曲线呈现出内凹的“勺形”，常见于哮喘、肺气 肿等导致呼气阻力升高的疾病。
使用呼气暂停后，尚未呼出的陷闭气体将导致压力波形升高高于基线水平， 形成auto-PEEP
可接受的 auto-PEEP 应 < 5cm H2O
容积时间曲线
容量时间波形一般呈“山尖”状：
VT
LITERS
Time (sec)
如果设定吸气暂停时间或使用吸气暂停功能后波形顶部将出现平台
容量时间曲线的意义
Time(sec)
Paw
cmH2O
压力限制/控制/支持模式下吸气时压力受限或保持不变，PV近似为方形
VT
LITERS
With little or no change in VT
肺过度膨胀
“鸟嘴征”
Paw rises
Paw
cmH2O
压力持续上升而容积变化较小，形成 “鸟嘴征”
应降低潮气量或吸气压力
气道阻力增加
不同模式下的流速波形
Volume
Pressure
Paw
cmH2O
Time(sec) 达到相同的潮气量减速流速模式所需的气道峰压更低，优于恒定流速模式
Flow
L/min
Time(sec)
Constant flow
Decelerating flow
Auto-PEEP的流速波形
120
Flow
L/min
机械通气波形 之“精读”
南京大学医学院附属鼓楼医院 重症医学科
提纲
1 机械通气波形概述 2 常见机械通气波形 3 特殊参数波形 4 异常波形解析
解读呼吸机波形意义
熟练的ICU医师通过呼吸机波形评估病人肺的 状态 如同心脏科医师通过心电图评估心脏状态
了解病人目前的通气状态 分析机械通气过程中出现的问题
120
.
V
LPM
SEC
1
2
3
4
5
6
❖ 环形图（Loops）: 反应压力-容积或流速-容积之间关系的图形. (P/V or F/V)。不存在时间这一变量。
VT
Paw
波形的基本形态
square
Ascending ramp
Decsending ramp
sine
最常见的波形形态为:方波(square), 斜波(ramp), 和正弦波(sine)
T
F
F
T
T
V
V
T
T
如何区别压力模式和容量模式？ Remember the letter “P”. In Pressure modes…The Pressure waveform…has a Plateau.
通气模式的判断
Pressure Modes P
T
F
T
V
T
在压力限制、控制模式中，流速曲线一般会回到基线位置 而在压力支持模式中，流速曲线不会回到基线位置
呼吸机的监测
压缩空气 压缩氧气
空氧混合器
吸气流量 传感器
气道压力 传感器
吸气阀 湿化器
病人
单向活瓣 呼气阀
呼气流量 传感器
呼气流速传感器 Expiratory Flow
Transducer
流速监测
呼气流速传感器 Expiratory Flow
Transducer
患者
患者
呼吸机波形分类
❖ 标量图（Scalars）: 压力、容积或流速随时间变化的图形，x轴为时间 轴。
如果上升时间过短，可见压力波形上见一突起部，称为压力“波峰” ——需要减慢呼吸机送气阀的开放，增加上升时间
如果上升时间过长，压力波形将变得光滑且倾斜，将降低呼吸机气流的输出并且 可能无法满足病人的吸气需求 ——需加快送气阀的开放，降低上升时间
吸气终止切换
❖ 在压力支持通气时，何时由吸气转变为呼气取决于吸气终 止切换的设置
T
T
F
F
T
T
V
V
T Volume Control SIMV (Vol. Control)
T
Pressure Control Pressure Support
PRVC
Volume Support
SIMV (PRVC)
SIMV (Press. Control)
常用机械通气波形
▪ 流速-时间曲线 ▪ 压力-时间曲线 ▪ 容积-时间曲线 ▪ 压力-容积环 ▪ 流速-容积环
V
可用于评估:
Time
❖ 气体陷闭 (auto-PEEP) ❖ 漏气 ❖ 潮气量大小
❖ 主动呼气 ❖ 人机同步性
容量时间曲线的构成
VT
LITERS
Inspiratory Tidal Volume
Begin Inspiration
Begin Expiration
Exhaled volume returns to baselineVolume
Lower
Paw
cmH2O
Inflection Point
低位拐点代表大多数塌陷肺泡的开放点（肺复张）
ARDS的保护性肺通气建议PEEP应设置于地位拐点之上
流速容积（FV）曲线
Flow
(L/min)
Inspiration Expiration
Y轴表示流速，X轴表示容积
吸气支位于X轴上方并且其波形与流速时间波形一致
Paw
cmH2O
PV环的意义
V
可用于判断:
❖ 肺过度膨胀
P
❖ 气道阻塞Airway Obstruction
❖ 支气管扩张药物的反应
❖ 呼吸系统力学指标 (顺应性/阻力)
❖ 呼吸功
❖ 流速不足
❖ 漏气
❖ 触发努力
VT
LITERS
肺动态顺应性
Dynamic Compliance (Cdyn)
Cdyn = Δvolume/Δpressure
PIF
VT
LITERS
Vt PEF
呼气支位于X轴下方，反应被动呼气的情况
FV曲线的意义
F
可用于评估：
V
❖ 气体陷闭 ❖ 气道梗阻 ❖ 气道阻力变化 ❖ 支气管扩张药物的疗效 ❖ 吸气和呼气流速 ❖ 流速不足 ❖ 漏气 ❖ 呼吸机管路积水 ❖ 人机同步性
F F
FV曲线和流速时间曲线
T
T
F
F
V
V
FV曲线吸气支波形与相应的流速时间波形一致
PEEP和自主呼吸触发
Paw (cm H2O)
20
10
0
PEEP +5
Time (sec)
Patient Triggered
应用PEEP后整个压力波形的基线将抬高 若为病人自主触发的通气整个波形前将有一个负向波
压力时间曲线的解读
Paw (cm H2O)
Inspiratory hold
整个曲线下面积代表 PIP
Time (sec)
VT
LITERS
气体陷闭或漏气
Loss of volume
Time (sec)
如果呼气支曲线未能回到基线，则可能存在气体陷闭或漏气（可见于 气管插管气囊漏气，呼吸机管路漏气，交通性气胸行胸腔置管引流后）
流速时间曲线
Pressure mode
流速波为斜波
120
Volume mode
❖ 常见的切换设置方法：
▪ 根据吸气气流终止切换 ▪ 根据感应到呼出气流切换 ▪ 根据吸气流速变化切换（简称流速切换） ▪…
流速切换
Inspiration ends
Paw
cmH2O
Time(sec)
Flow
L/min
Time(sec)
当吸气流速下降至某一特定水平时吸气终止
流速切换的设置
100% of Patient’s Peak Inspiratory Flow
Low Compliance
PIP
PPlat
PIP Ti
Time (sec)
High VT
PPlat
Auto-PEEP的观察
20
Expiratory “hold” applied
Paw (cm H2O)
10
Auto-PEEP =4
Set PEEP=5
0
Time (sec) Total-PEEP =14
Post-Bronchodilator
Flow
L/min
Time (sec)
short exp. time
-120
increased Peak Flow
之气管扩张药物起效的表现有： 呼气峰流速的上升 呼气支曲线更快回到基线
通气模式的判断
Volume Modes P
Pressure Modes P
T
特殊机械通气参数波形
▪ 上升时间 ▪ 吸气终止切换
Paw (cm H2O)
上升时间
在吸气相达到设定的气道压力或峰流速所需时间为上升时间
Time
用于评估在压力支持通气下呼吸机的支持是否满足病人吸气需求
上升时间
pressure spike
Paw (cm H2O)
too fast
Time
too slow
气道峰压增高
Paw (cm H2O)
Normal
PIP PPlat
气道阻力或流速的增加导致 PIP 升高 但Pplat 不变
PIP
High Raw
PPlat不变
PIP Ti
Time (sec)
High Flow
PPlat不变
平台压增高
Paw (cm H2O)
Normal
PIP PPlat
肺顺应性下降或潮气量的升高导致 Pplat升高 但 PIP 和 Pplat 之间的差值不变
压力-容积（PV）环
Inspiration Expiration VT
LITERS
Y轴表示容积 X轴表示压力
吸气支走形向上 呼气支走形向下
PEEP
Paw
cmH2O
环形的底部将位于 PEEP 水平
自主呼吸和正压通气的PV环
Inspiration Expiration VT
LITERS
自主呼吸时曲线为顺时针向 正压通气时曲线为逆时针向
波形的基本形态
方波: 代表一个恒定不变或设定的参数
压力控制模式的压力波形 流速恒定的容控模式的流速波形
斜波: 代表一个不断变化的差数 主要受肺力学特性的影响
分为递增波和递减波
正弦波: 见于自主通气
TIME TIME TIME
波形的基本形态
Volume Modes P
Pressure Modes P
Pplateau 平均气道压（ Pmean ）
A B C
Pmean=(A+B+C)/Time
Begin Inspiration
Begin Expiration
Time (sec)
PIP= Peak Inspiratory Pressure
Pplateau = Plateau Pressure
A= 气道阻力 (Raw) B= 肺泡扩张所需压力
Paw
cmH2O
PV曲线起点端和顶端的连线的斜率代表动态肺顺应性(Cdyn)
肺静态顺应性
VT
LITERS
切点
VT
P
TIME
Slope－－Compliance
PEEP
PPlat PIP
tidal volume
C=
Pplat - PEEP
Paw
cmH2O
VT
LITERS
定压模式的PV曲线
Paw (cm H2O)
Expiratory flow doesn’t return to baseline
Normal
1
2
Time (sec)
ห้องสมุดไป่ตู้
3
4
5
6
Start of next breath
-120
如果呼气相流速曲线在下次吸气前无法回到基线，则可能存在气体陷闭 (可见于肺气肿病人，吸呼时间比设置不当)
气道阻力变化
120 Pre-Bronchodilator
Volume mode
压力波形常为斜波
压力时间曲线
Pressure mode
压力波形常为方波 吸气时压力持续不变
Paw (cm H2O)
Time (sec)
压力时间曲线的意义
P
可用于评估:
T
❖ 气体陷闭 (auto-PEEP) ❖ 气道阻塞 ❖ 支气管扩张药物的疗效 ❖ 呼吸系统力学 (顺应性/阻力) ❖ 过度呼气 ❖ 通气模式 (容量 vs. 压力) ❖ 了解气道峰压（PIP）, 平台压（Pplat） ❖ CPAP, PEEP ❖ 人机同步性 ❖ 吸气触发努力
常见于: 肺气肿， 表面活性剂治疗后
Paw
cmH2O
常见于: ARDS, CHF, 肺不张
Paw
cmH2O
VT
LITERS
漏气
Paw
cmH2O
PV环的呼气支曲线未回到基线水平提示漏气存在
VT
LITERS
Upper Inflection Point
PV曲线的拐点
(Third Inflection Point)
Flow
1
2
3
4
5
6
L/min
Time (sec)
-120
现代呼吸机在容量控制通气时亦允许使用多种预设计的流速波形 （如减速斜波）
流速时间曲线的意义
F
TIME
可用于评估:
❖ 气体陷闭 (auto-PEEP) ❖ 气道梗阻 ❖ 支气管扩张药物的反应 ❖ 主动呼气 ❖ 通气模式 (压力 vs. 容量) ❖ 吸气气流水平 ❖ 人机同步性 ❖ 吸气触发努力
VT
LITERS
呼气阻力增加: 气道痰栓 支气管痉挛 ……
吸气阻力增加： 气管插管变形 病人咬管
……
Paw
cmH2O
随气道阻力的增加，PV曲线将变宽 其中呼气阻力的增加更为常见
顺应性改变
VT
LITERS
Increased Compliance
VT
LITERS
Decreased Compliance
Flow
(L/min)
漏气或气体陷闭
Inspiration
呼气支曲线未回到起始点
VT
LITERS
Expiration
如果存在漏气，FV环无法回到起始点。这一现象同样可见于气体陷闭时。
气道梗阻
F
F
V
V
scooping Reduced Peak Flow
导致小气道梗阻的疾病下呼气支曲线呈现出内凹的“勺形”，常见于哮喘、肺气 肿等导致呼气阻力升高的疾病。
使用呼气暂停后，尚未呼出的陷闭气体将导致压力波形升高高于基线水平， 形成auto-PEEP
可接受的 auto-PEEP 应 < 5cm H2O
容积时间曲线
容量时间波形一般呈“山尖”状：
VT
LITERS
Time (sec)
如果设定吸气暂停时间或使用吸气暂停功能后波形顶部将出现平台
容量时间曲线的意义
Time(sec)
Paw
cmH2O
压力限制/控制/支持模式下吸气时压力受限或保持不变，PV近似为方形
VT
LITERS
With little or no change in VT
肺过度膨胀
“鸟嘴征”
Paw rises
Paw
cmH2O
压力持续上升而容积变化较小，形成 “鸟嘴征”
应降低潮气量或吸气压力
气道阻力增加
不同模式下的流速波形
Volume
Pressure
Paw
cmH2O
Time(sec) 达到相同的潮气量减速流速模式所需的气道峰压更低，优于恒定流速模式
Flow
L/min
Time(sec)
Constant flow
Decelerating flow
Auto-PEEP的流速波形
120
Flow
L/min
机械通气波形 之“精读”
南京大学医学院附属鼓楼医院 重症医学科
提纲
1 机械通气波形概述 2 常见机械通气波形 3 特殊参数波形 4 异常波形解析
解读呼吸机波形意义
熟练的ICU医师通过呼吸机波形评估病人肺的 状态 如同心脏科医师通过心电图评估心脏状态
了解病人目前的通气状态 分析机械通气过程中出现的问题
120
.
V
LPM
SEC
1
2
3
4
5
6
❖ 环形图（Loops）: 反应压力-容积或流速-容积之间关系的图形. (P/V or F/V)。不存在时间这一变量。
VT
Paw
波形的基本形态
square
Ascending ramp
Decsending ramp
sine
最常见的波形形态为:方波(square), 斜波(ramp), 和正弦波(sine)
T
F
F
T
T
V
V
T
T
如何区别压力模式和容量模式？ Remember the letter “P”. In Pressure modes…The Pressure waveform…has a Plateau.
通气模式的判断
Pressure Modes P
T
F
T
V
T
在压力限制、控制模式中，流速曲线一般会回到基线位置 而在压力支持模式中，流速曲线不会回到基线位置
呼吸机的监测
压缩空气 压缩氧气
空氧混合器
吸气流量 传感器
气道压力 传感器
吸气阀 湿化器
病人
单向活瓣 呼气阀
呼气流量 传感器
呼气流速传感器 Expiratory Flow
Transducer
流速监测
呼气流速传感器 Expiratory Flow
Transducer
患者
患者
呼吸机波形分类
❖ 标量图（Scalars）: 压力、容积或流速随时间变化的图形，x轴为时间 轴。
如果上升时间过短，可见压力波形上见一突起部，称为压力“波峰” ——需要减慢呼吸机送气阀的开放，增加上升时间
如果上升时间过长，压力波形将变得光滑且倾斜，将降低呼吸机气流的输出并且 可能无法满足病人的吸气需求 ——需加快送气阀的开放，降低上升时间
吸气终止切换
❖ 在压力支持通气时，何时由吸气转变为呼气取决于吸气终 止切换的设置
T
T
F
F
T
T
V
V
T Volume Control SIMV (Vol. Control)
T
Pressure Control Pressure Support
PRVC
Volume Support
SIMV (PRVC)
SIMV (Press. Control)
常用机械通气波形
▪ 流速-时间曲线 ▪ 压力-时间曲线 ▪ 容积-时间曲线 ▪ 压力-容积环 ▪ 流速-容积环
V
可用于评估:
Time
❖ 气体陷闭 (auto-PEEP) ❖ 漏气 ❖ 潮气量大小
❖ 主动呼气 ❖ 人机同步性
容量时间曲线的构成
VT
LITERS
Inspiratory Tidal Volume
Begin Inspiration
Begin Expiration
Exhaled volume returns to baselineVolume
Lower
Paw
cmH2O
Inflection Point
低位拐点代表大多数塌陷肺泡的开放点（肺复张）
ARDS的保护性肺通气建议PEEP应设置于地位拐点之上
流速容积（FV）曲线
Flow
(L/min)
Inspiration Expiration
Y轴表示流速，X轴表示容积
吸气支位于X轴上方并且其波形与流速时间波形一致
Paw
cmH2O
PV环的意义
V
可用于判断:
❖ 肺过度膨胀
P
❖ 气道阻塞Airway Obstruction
❖ 支气管扩张药物的反应
❖ 呼吸系统力学指标 (顺应性/阻力)
❖ 呼吸功
❖ 流速不足
❖ 漏气
❖ 触发努力
VT
LITERS
肺动态顺应性
Dynamic Compliance (Cdyn)
Cdyn = Δvolume/Δpressure
PIF
VT
LITERS
Vt PEF
呼气支位于X轴下方，反应被动呼气的情况
FV曲线的意义
F
可用于评估：
V
❖ 气体陷闭 ❖ 气道梗阻 ❖ 气道阻力变化 ❖ 支气管扩张药物的疗效 ❖ 吸气和呼气流速 ❖ 流速不足 ❖ 漏气 ❖ 呼吸机管路积水 ❖ 人机同步性
F F
FV曲线和流速时间曲线
T
T
F
F
V
V
FV曲线吸气支波形与相应的流速时间波形一致
PEEP和自主呼吸触发
Paw (cm H2O)
20
10
0
PEEP +5
Time (sec)
Patient Triggered
应用PEEP后整个压力波形的基线将抬高 若为病人自主触发的通气整个波形前将有一个负向波
压力时间曲线的解读
Paw (cm H2O)
Inspiratory hold
整个曲线下面积代表 PIP
Time (sec)
VT
LITERS
气体陷闭或漏气
Loss of volume
Time (sec)
如果呼气支曲线未能回到基线，则可能存在气体陷闭或漏气（可见于 气管插管气囊漏气，呼吸机管路漏气，交通性气胸行胸腔置管引流后）
流速时间曲线
Pressure mode
流速波为斜波
120
Volume mode
❖ 常见的切换设置方法：
▪ 根据吸气气流终止切换 ▪ 根据感应到呼出气流切换 ▪ 根据吸气流速变化切换（简称流速切换） ▪…
流速切换
Inspiration ends
Paw
cmH2O
Time(sec)
Flow
L/min
Time(sec)
当吸气流速下降至某一特定水平时吸气终止
流速切换的设置
100% of Patient’s Peak Inspiratory Flow
Low Compliance
PIP
PPlat
PIP Ti
Time (sec)
High VT
PPlat
Auto-PEEP的观察
20
Expiratory “hold” applied
Paw (cm H2O)
10
Auto-PEEP =4
Set PEEP=5
0
Time (sec) Total-PEEP =14
Post-Bronchodilator
Flow
L/min
Time (sec)
short exp. time
-120
increased Peak Flow
之气管扩张药物起效的表现有： 呼气峰流速的上升 呼气支曲线更快回到基线
通气模式的判断
Volume Modes P
Pressure Modes P
T
特殊机械通气参数波形
▪ 上升时间 ▪ 吸气终止切换
Paw (cm H2O)
上升时间
在吸气相达到设定的气道压力或峰流速所需时间为上升时间
Time
用于评估在压力支持通气下呼吸机的支持是否满足病人吸气需求
上升时间
pressure spike
Paw (cm H2O)
too fast
Time
too slow
气道峰压增高
Paw (cm H2O)
Normal
PIP PPlat
气道阻力或流速的增加导致 PIP 升高 但Pplat 不变
PIP
High Raw
PPlat不变
PIP Ti
Time (sec)
High Flow
PPlat不变
平台压增高
Paw (cm H2O)
Normal
PIP PPlat
肺顺应性下降或潮气量的升高导致 Pplat升高 但 PIP 和 Pplat 之间的差值不变
压力-容积（PV）环
Inspiration Expiration VT
LITERS
Y轴表示容积 X轴表示压力
吸气支走形向上 呼气支走形向下
PEEP
Paw
cmH2O
环形的底部将位于 PEEP 水平
自主呼吸和正压通气的PV环
Inspiration Expiration VT
LITERS
自主呼吸时曲线为顺时针向 正压通气时曲线为逆时针向
波形的基本形态
方波: 代表一个恒定不变或设定的参数
压力控制模式的压力波形 流速恒定的容控模式的流速波形
斜波: 代表一个不断变化的差数 主要受肺力学特性的影响
分为递增波和递减波
正弦波: 见于自主通气
TIME TIME TIME
波形的基本形态
Volume Modes P
Pressure Modes P
Pplateau 平均气道压（ Pmean ）
A B C
Pmean=(A+B+C)/Time
Begin Inspiration
Begin Expiration
Time (sec)
PIP= Peak Inspiratory Pressure
Pplateau = Plateau Pressure
A= 气道阻力 (Raw) B= 肺泡扩张所需压力
Paw
cmH2O
PV曲线起点端和顶端的连线的斜率代表动态肺顺应性(Cdyn)
肺静态顺应性
VT
LITERS
切点
VT
P
TIME
Slope－－Compliance
PEEP
PPlat PIP
tidal volume
C=
Pplat - PEEP
Paw
cmH2O
VT
LITERS
定压模式的PV曲线
Paw (cm H2O)
Expiratory flow doesn’t return to baseline
Normal
1
2
Time (sec)
ห้องสมุดไป่ตู้
3
4
5
6
Start of next breath
-120
如果呼气相流速曲线在下次吸气前无法回到基线，则可能存在气体陷闭 (可见于肺气肿病人，吸呼时间比设置不当)
气道阻力变化
120 Pre-Bronchodilator
Volume mode
压力波形常为斜波
压力时间曲线
Pressure mode
压力波形常为方波 吸气时压力持续不变
Paw (cm H2O)
Time (sec)
压力时间曲线的意义
P
可用于评估:
T
❖ 气体陷闭 (auto-PEEP) ❖ 气道阻塞 ❖ 支气管扩张药物的疗效 ❖ 呼吸系统力学 (顺应性/阻力) ❖ 过度呼气 ❖ 通气模式 (容量 vs. 压力) ❖ 了解气道峰压（PIP）, 平台压（Pplat） ❖ CPAP, PEEP ❖ 人机同步性 ❖ 吸气触发努力
常见于: 肺气肿， 表面活性剂治疗后
Paw
cmH2O
常见于: ARDS, CHF, 肺不张
Paw
cmH2O
VT
LITERS
漏气
Paw
cmH2O
PV环的呼气支曲线未回到基线水平提示漏气存在
VT
LITERS
Upper Inflection Point
PV曲线的拐点
(Third Inflection Point)