1、 機械通氣波形機械通氣波形之之“精讀精讀”南京大學醫學院附屬鼓樓醫院南京大學醫學院附屬鼓樓醫院 重癥醫學科重癥醫學科 提綱提綱機械通氣波形概述機械通氣波形概述1常見機械通氣波形常見機械通氣波形2特殊參數波形特殊參數波形3異常波形解析異常波形解析4解讀呼吸機波形意義解讀呼吸機波形意義熟練的熟練的ICU醫師通過呼吸機波形評估病人肺的醫師通過呼吸機波形評估病人肺的狀態狀態如同心臟科醫師通過心電圖評估心臟狀態如同心臟科醫師通過心電圖評估心臟狀態 了解病人目前的通氣狀態了解病人目前的通氣狀態 分析機械通氣過程中出現的問題分析機械通氣過程中出現的問題呼吸機的監測呼吸機的監測壓縮空氣壓縮空氣壓縮氧氣壓縮氧氣

2、空氧混合器空氧混合器吸氣閥吸氣閥吸氣流量吸氣流量傳感器傳感器濕化器濕化器氣道壓力氣道壓力傳感器傳感器病人病人呼氣流量呼氣流量傳感器傳感器呼氣閥呼氣閥單向活瓣單向活瓣呼氣流速傳感器呼氣流速傳感器Expiratory FlowTransducer呼氣流速傳感器呼氣流速傳感器Expiratory FlowTransducer呼吸機波形分類呼吸機波形分類v 標量圖（標量圖（Scalars）: 壓力、容積或流速隨時間變化的圖形，壓力、容積或流速隨時間變化的圖形，x軸為時間軸為時間軸。軸。v 環形圖（環形圖（Loops）: 反應壓力反應壓力-容積或流速容積或流速-容積之間關系的圖形容積之間關系的圖形. (

3、P/V or F/V)。不存在時間這一變量。不存在時間這一變量。.SECLPM123456120VPawVT波形的基本形態波形的基本形態最常見的波形形態為最常見的波形形態為:方波方波(square), 斜波斜波(ramp), 和正弦波和正弦波(sine)squareAscendingrampDecsendingrampsine波形的基本形態波形的基本形態TIMETIME方波方波:代表一個恒定不變或設定的參數代表一個恒定不變或設定的參數壓力控制模式的壓力波形壓力控制模式的壓力波形流速恒定的容控模式的流速波形流速恒定的容控模式的流速波形斜波斜波:代表一個不斷變化的差數代表一個不斷變化的差數主要受肺

4、力學特性的影響主要受肺力學特性的影響分為遞增波和遞減波分為遞增波和遞減波TIME正弦波正弦波:見于自主通氣見于自主通氣波形的基本形態波形的基本形態TP TPTVTVFTF TPressure ModesVolume ModesVolume Control SIMV (Vol. Control)Pressure ControlPRVCSIMV (PRVC)SIMV (Press. Control)Pressure SupportVolume Support常用機械通氣波形常用機械通氣波形 流速流速-時間曲線時間曲線 壓力壓力-時間曲線時間曲線 容積容積-時間曲線時間曲線 壓力壓力-容積環容積環

5、流速流速-容積環容積環壓力時間曲線壓力時間曲線Pressure mode壓力波形常為方波壓力波形常為方波吸氣時壓力持續不變吸氣時壓力持續不變Volume mode壓力波形常為斜波壓力波形常為斜波Paw (cm H2O)Time (sec)壓力時間曲線的意義壓力時間曲線的意義v 氣體陷閉氣體陷閉 (auto-PEEP)v 氣道阻塞氣道阻塞v 支氣管擴張藥物的療效支氣管擴張藥物的療效v 呼吸系統力學呼吸系統力學 (順應性順應性/阻力阻力)v 過度呼氣過度呼氣v 通氣模式通氣模式 (容量容量 vs. 壓力壓力)v 了解氣道峰壓（了解氣道峰壓（PIP）, 平臺壓（平臺壓（Pplat）v CPAP, P

6、EEPv 人機同步性人機同步性v 吸氣觸發努力吸氣觸發努力可用于評估可用于評估:TPPEEP和自主呼吸觸發和自主呼吸觸發Time (sec)Paw (cm H2O)Patient Triggered01020PEEP +5應用應用PEEP后整個壓力波形的基線將抬高后整個壓力波形的基線將抬高若為病人自主觸發的通氣整個波形前將有一個負向波若為病人自主觸發的通氣整個波形前將有一個負向波 壓力時間曲線的解讀壓力時間曲線的解讀Time (sec)Paw (cm H2O)Begin InspirationPIPBegin ExpirationPplateau整個曲線下面積代表整個曲線下面積代表平均氣道壓（

7、平均氣道壓（ Pmean ） Pmean=(A+B+C)/TimeABCA= 氣道阻力氣道阻力 (Raw)B= 肺泡擴張所需壓力肺泡擴張所需壓力PIP= Peak Inspiratory PressureInspiratory holdPplateau = Plateau Pressure氣道峰壓增高氣道峰壓增高Time (sec)Paw (cm H2O)PIPPPlatHigh RawPIPPPlat不變不變NormalHigh FlowPIP TiPPlat不變不變氣道阻力或流速的增加導致氣道阻力或流速的增加導致 PIP 升高升高但但Pplat 不變不變平臺壓增高平臺壓增高Time (se

8、c)Paw (cm H2O)PIPPPlatNormalPIPPPlatLow ComplianceHigh VTPIP TiPPlat肺順應性下降或潮氣量的升高導致肺順應性下降或潮氣量的升高導致Pplat升高升高但但 PIP 和和 Pplat 之間的差值不變之間的差值不變Auto-PEEPAuto-PEEP的觀察的觀察Time (sec)Paw (cm H2O)01020Expiratory “hold” appliedAuto-PEEP =4Set PEEP=5 Total-PEEP =14使用呼氣暫停后，尚未呼出的陷閉氣體將導致壓力波形升高高于基線水平，使用呼氣暫停后，尚未呼出的陷閉氣體

9、將導致壓力波形升高高于基線水平，形成形成auto-PEEP可接受的可接受的 auto-PEEP 應應 5cm H2O容積時間曲線容積時間曲線Time (sec)容量時間波形一般呈容量時間波形一般呈“山尖山尖”狀：狀：如果設定吸氣暫停時間或使用吸氣暫停功能后波形頂部將出現平臺如果設定吸氣暫停時間或使用吸氣暫停功能后波形頂部將出現平臺LITERSVT容量時間曲線的意義容量時間曲線的意義v 氣體陷閉氣體陷閉 (auto-PEEP)v 漏氣漏氣v 潮氣量大小潮氣量大小v 主動呼氣主動呼氣v 人機同步性人機同步性可用于評估可用于評估:TimeV容量時間曲線的構成容量時間曲線的構成Time (sec)Be

10、gin InspirationBegin ExpirationExhaled volume returnsto baselineVolume Inspiratory Tidal VolumeLITERSVT氣體陷閉或漏氣氣體陷閉或漏氣Time (sec)Loss of volume如果呼氣支曲線未能回到基線，則可能存在氣體陷閉或漏氣（可見于如果呼氣支曲線未能回到基線，則可能存在氣體陷閉或漏氣（可見于氣管插管氣囊漏氣，呼吸機管路漏氣，交通性氣胸行胸腔置管引流后）氣管插管氣囊漏氣，呼吸機管路漏氣，交通性氣胸行胸腔置管引流后）LITERSVT流速時間曲線流速時間曲線Pressure mode流速波為

11、斜波流速波為斜波Volume mode在恒流時流速波為方波，在恒流時流速波為方波，流速保持不變流速保持不變123456Time (sec)120-120FlowL/min現代呼吸機在容量控制通氣時亦允許使用多種預設計的流速波形現代呼吸機在容量控制通氣時亦允許使用多種預設計的流速波形（如減速斜波）（如減速斜波）流速時間曲線的意義流速時間曲線的意義v 氣體陷閉氣體陷閉 (auto-PEEP)v 氣道梗阻氣道梗阻v 支氣管擴張藥物的反應支氣管擴張藥物的反應v 主動呼氣主動呼氣v 通氣模式通氣模式 (壓力壓力 vs. 容量容量)v 吸氣氣流水平吸氣氣流水平v 人機同步性人機同步性v 吸氣觸發努力吸氣觸

12、發努力可用于評估可用于評估:TIMEF不同模式下的流速波形不同模式下的流速波形Time(sec)Time(sec)VolumePressureConstant flowDecelerating flow達到相同的潮氣量減速流速模式所需的氣道峰壓更低，優于恒定流速模式達到相同的潮氣量減速流速模式所需的氣道峰壓更低，優于恒定流速模式PawcmH2OL/minFlowTime (sec)L/min123456120-120Flow流速流速Expiratory flow doesnt return to baselineNormalStart of next breath如果呼氣相流速曲線在下次吸氣前

13、無法回到基線，則可能存在氣體陷閉如果呼氣相流速曲線在下次吸氣前無法回到基線，則可能存在氣體陷閉 (可見于肺氣腫病人，吸呼時間比設置不當可見于肺氣腫病人，吸呼時間比設置不當)氣道阻力變化氣道阻力變化之氣管擴張藥物起效的表現有：之氣管擴張藥物起效的表現有： 呼氣峰流速的上升呼氣峰流速的上升呼氣支曲線更快回到基線呼氣支曲線更快回到基線Time (sec)120-120FlowL/minshort exp. timeincreased Peak FlowPre-BronchodilatorPost-Bronchodilator通氣模式的判斷通氣模式的判斷如何區別壓力模式和容量模式？如何區別壓力模式和容

14、量模式？Remember the letter “P”. In Pressure modesThe Pressure waveformhas a Plateau.TP TPTVTVFTF TPressure ModesVolume Modes通氣模式的判斷通氣模式的判斷在壓力限制、控制模式中，流速曲線一般會回到基線位置在壓力限制、控制模式中，流速曲線一般會回到基線位置而在壓力支持模式中，流速曲線不會回到基線位置而在壓力支持模式中，流速曲線不會回到基線位置 TPTVF TPressure Modes壓力壓力-容積（容積（PV）環）環LITERSVTPawcmH2OInspirationExpir

15、ationY軸表示容積軸表示容積 X軸表示壓力軸表示壓力吸氣支走形向上吸氣支走形向上呼氣支走形向下呼氣支走形向下環形的底部將位于環形的底部將位于 PEEP 水平水平PEEP自主呼吸和正壓通氣的自主呼吸和正壓通氣的PV環環LITERSVTPawcmH2OInspirationExpiration自主呼吸時曲線為順時針向自主呼吸時曲線為順時針向正壓通氣時曲線為逆時針向正壓通氣時曲線為逆時針向PV環的意義環的意義VPv 肺過度膨脹肺過度膨脹v 氣道阻塞氣道阻塞Airway Obstructionv 支氣管擴張藥物的反應支氣管擴張藥物的反應v 呼吸系統力學指標呼吸系統力學指標 (順應性順應性/阻力阻力

16、)v 呼吸功呼吸功v 流速不足流速不足v 漏氣漏氣v 觸發努力觸發努力可用于判斷可用于判斷:肺動態順應性肺動態順應性LITERSVTPawcmH2ODynamic Compliance(Cdyn)PV曲線起點端和頂端的連線的斜率代表動態肺順應性曲線起點端和頂端的連線的斜率代表動態肺順應性(Cdyn)Cdyn = volume/pressure肺靜態順應性肺靜態順應性VTPIPPEEPPPlatSlopeComplianceC =Pplat - PEEPtidal volume切點切點 TIMEPLITERSVTPawcmH2O定壓模式的定壓模式的PV曲線曲線LITERSVTPawcmH2OPa

17、w (cm H2O)Time(sec)壓力限制壓力限制/控制控制/支持模式下吸氣時壓力受限或保持不變，支持模式下吸氣時壓力受限或保持不變，PV近似為方形近似為方形肺過度膨脹肺過度膨脹PawcmH2OVTPaw risesWith little or no change in VT“鳥嘴征鳥嘴征”LITERS壓力持續上升而容積變化較小，形成壓力持續上升而容積變化較小，形成 “鳥嘴征鳥嘴征”應降低潮氣量或吸氣壓力應降低潮氣量或吸氣壓力氣道阻力增加氣道阻力增加LITERSVTPawcmH2O呼氣阻力增加呼氣阻力增加:氣道痰栓氣道痰栓支氣管痙攣支氣管痙攣 吸氣阻力增加：吸氣阻力增加：氣管插管變形氣管插

18、管變形病人咬管病人咬管隨氣道阻力的增加，隨氣道阻力的增加，PV曲線將變寬曲線將變寬其中呼氣阻力的增加更為常見其中呼氣阻力的增加更為常見順應性改變順應性改變LITERSPawcmH2OVTLITERSPawcmH2OVTIncreased ComplianceDecreased Compliance常見于常見于: 肺氣腫，肺氣腫，表面活性劑治療后表面活性劑治療后常見于常見于: ARDS, CHF,肺不張肺不張漏氣漏氣PawcmH2OVTLITERSPV環的呼氣支曲線未回到基線水平提示漏氣存在環的呼氣支曲線未回到基線水平提示漏氣存在PVPV曲線的拐點曲線的拐點LITERSVTPawcmH2OLow

19、er Inflection PointUpper Inflection Point(Third Inflection Point)低位拐點代表大多數塌陷肺泡的開放點（肺復張）低位拐點代表大多數塌陷肺泡的開放點（肺復張）ARDS的保護性肺通氣建議的保護性肺通氣建議PEEP應設置于地位拐點之上應設置于地位拐點之上流速流速容積（容積（FVFV）曲線）曲線InspirationExpirationFlow(L/min)LITERSVTY軸表示流速，軸表示流速，X軸表示容積軸表示容積吸氣支位于吸氣支位于X軸上方并且其波形與流速時間波形一致軸上方并且其波形與流速時間波形一致呼氣支位于呼氣支位于X軸下方，反

20、應被動呼氣的情況軸下方，反應被動呼氣的情況PIF PEF VtFVFV曲線的意義曲線的意義FVv 氣體陷閉氣體陷閉v 氣道梗阻氣道梗阻v 氣道阻力變化氣道阻力變化v 支氣管擴張藥物的療效支氣管擴張藥物的療效v 吸氣和呼氣流速吸氣和呼氣流速v 流速不足流速不足v 漏氣漏氣v 呼吸機管路積水呼吸機管路積水v 人機同步性人機同步性可用于評估：可用于評估：FV曲線和流速時間曲線曲線和流速時間曲線FVTFTFFVFV曲線吸氣支波形與相應的流速時間波形一致曲線吸氣支波形與相應的流速時間波形一致漏氣或氣體陷閉漏氣或氣體陷閉InspirationExpirationFlow(L/min)LITERSVT呼氣支

21、曲線未回到起始點呼氣支曲線未回到起始點如果存在漏氣，如果存在漏氣，FV環無法回到起始點。這一現象同樣可見于氣體陷閉時。環無法回到起始點。這一現象同樣可見于氣體陷閉時。氣道梗阻氣道梗阻FVFVReduced Peak Flowscooping 導致小氣道梗阻的疾病下呼氣支曲線呈現出內凹的導致小氣道梗阻的疾病下呼氣支曲線呈現出內凹的“勺形勺形”，常見于哮喘、肺氣，常見于哮喘、肺氣腫等導致呼氣阻力升高的疾病。腫等導致呼氣阻力升高的疾病。特殊機械通氣參數波形特殊機械通氣參數波形 上升時間上升時間 吸氣終止切換吸氣終止切換上升時間上升時間Paw (cm H2O)Time在吸氣相達到設定的氣道壓力或峰流速

22、所需時間為在吸氣相達到設定的氣道壓力或峰流速所需時間為上升時間上升時間用于評估在壓力支持通氣下呼吸機的支持是否滿足病人吸氣需求用于評估在壓力支持通氣下呼吸機的支持是否滿足病人吸氣需求上升時間上升時間如果上升時間過短，可見壓力波形上見一突起部，稱為壓力如果上升時間過短，可見壓力波形上見一突起部，稱為壓力“波峰波峰”需要減慢呼吸機送氣閥的開放，增加上升時間需要減慢呼吸機送氣閥的開放，增加上升時間如果上升時間過長，壓力波形將變得光滑且傾斜，將降低呼吸機氣流的輸出并且如果上升時間過長，壓力波形將變得光滑且傾斜，將降低呼吸機氣流的輸出并且可能無法滿足病人的吸氣需求可能無法滿足病人的吸氣需求需加快送氣閥的

23、開放，降低上升時間需加快送氣閥的開放，降低上升時間TimePaw (cm H2O)too fasttoo slowpressure spike吸氣終止切換吸氣終止切換v 在壓力支持通氣時，何時由吸氣轉變為呼氣取決于在壓力支持通氣時，何時由吸氣轉變為呼氣取決于吸氣終吸氣終止切換止切換的設置的設置v 常見的切換設置方法：常見的切換設置方法： 根據吸氣氣流終止切換根據吸氣氣流終止切換 根據感應到呼出氣流切換根據感應到呼出氣流切換 根據吸氣流速變化切換（簡稱流速切換）根據吸氣流速變化切換（簡稱流速切換） 流速切換流速切換當吸氣流速下降至某一特定水平時吸氣終止當吸氣流速下降至某一特定水平時吸氣終止Ins

24、piration endsTime(sec)PawcmH2OL/minFlowTime(sec)流速切換的設置流速切換的設置Time (sec)120-120FlowL/min100% of PatientsPeak Inspiratory Flow100%75%50%30%上圖中，呼吸機的設置為：當流速下降至峰流速的上圖中，呼吸機的設置為：當流速下降至峰流速的30%時吸氣終止時吸氣終止流速切換設置不當流速切換設置不當A 切換流速的百分比設置過高，切換提早出現切換流速的百分比設置過高，切換提早出現導致吸氣時間過短（潮氣量不足）導致吸氣時間過短（潮氣量不足）B 切換流速的百分比設置過低，導致吸氣

25、時間過長切換流速的百分比設置過低，導致吸氣時間過長迫使病人主動呼氣（增加呼吸功），壓力波形上出現呼氣迫使病人主動呼氣（增加呼吸功），壓力波形上出現呼氣“波波峰峰”PawcmH2OL/minFlowTime (sec)Time (sec)100%60%10%Exhalation spikeAB異常波形解析異常波形解析 氣體陷閉氣體陷閉 (auto-PEEP)(auto-PEEP) 氣道阻力增加氣道阻力增加 順應性改變順應性改變 漏氣漏氣 人機不同步人機不同步氣體陷閉氣體陷閉 (auto-PEEP)(auto-PEEP) 原因原因 呼氣時間不足呼氣時間不足 呼氣時小氣道的狹窄塌陷導致呼氣氣流受限呼

26、氣時小氣道的狹窄塌陷導致呼氣氣流受限改善氣道狹窄，增加吸氣流速，減少吸氣時間，使用改善氣道狹窄，增加吸氣流速，減少吸氣時間，使用PEEPTPTFTVPVFV氣道阻力增加氣道阻力增加 原因原因 支氣管痙攣、痰栓形成、流速過大支氣管痙攣、痰栓形成、流速過大 氣管插管問題氣管插管問題 (口徑過細口徑過細, 導管扭曲、堵塞導管扭曲、堵塞, 病人咬管病人咬管) 呼氣閥或過濾器阻力過大或被阻塞呼氣閥或過濾器阻力過大或被阻塞治療氣道痙攣，吸引氣道，更換氣管插管或呼氣濾器，使用牙墊，治療氣道痙攣，吸引氣道，更換氣管插管或呼氣濾器，使用牙墊，降低峰流速降低峰流速TPPIPPPlat不變不變TFVPFV順應性改變

27、順應性改變 順應性下降原因順應性下降原因 ARDS、肺不張、肺實變、肺不張、肺實變、肺纖維化、肺過度充氣肺纖維化、肺過度充氣 氣胸、胸腔積液氣胸、胸腔積液 腹腔高壓腹腔高壓 慢性充血性心功能衰竭慢性充血性心功能衰竭v 順應性增加原因順應性增加原因 肺氣腫肺氣腫 表面活性劑使用表面活性劑使用PVTPIPPPlatP順應性下降順應性下降順應性增加順應性增加漏氣漏氣 原因原因 插管氣囊漏氣，管路斷連接插管氣囊漏氣，管路斷連接 交通性氣胸，支氣管胸膜瘺交通性氣胸，支氣管胸膜瘺 流速傳感器錯誤流速傳感器錯誤檢查呼吸機管路可能的漏氣位置檢查呼吸機管路可能的漏氣位置TVPVFV人機關聯人機關聯概述Trigg

28、er dyssynchronyFlow dyssynchronyCycle dyssynchrony 觸發不同步觸發不同步流量流量/容量容量 不同步不同步切換不同步切換不同步觸發的選擇觸發的選擇v壓力觸發壓力觸發 呼吸肌等長度收縮呼吸肌等長度收縮v流速觸發流速觸發 呼吸肌等張力收縮呼吸肌等張力收縮v波形觸發波形觸發 比流速觸發節省觸發所需呼比流速觸發節省觸發所需呼吸功吸功50%以上以上Eur Respir J 2002; 20: S603觸發不同步觸發不同步Kondili et al.patient with severe COPD ventilated with PSV觸發不同步觸發不同步v

29、 誤觸發（誤觸發（Autotriggering） 管路積水管路積水 心搏干擾心搏干擾v 無效觸發（無效觸發（ineffective triggering） 肌力不足肌力不足 呼氣不完全呼氣不完全 呼吸系統彈性差呼吸系統彈性差 通氣量高通氣量高 呼氣阻力高（病人、回路阻力）呼氣阻力高（病人、回路阻力） 呼氣時間短呼氣時間短損傷肌纖維超微結構損傷肌纖維超微結構降低肌力降低肌力流量不同步流量不同步Eur Respir J 1999; 13: 87382PSVV-ACV切換不同步切換不同步Br J Anaesth 2003; 91:106119吸氣過早切換為呼氣吸氣過早切換為呼氣切換不同步切換不同步無

30、論采取何種切換模式，呼吸機的無論采取何種切換模式，呼吸機的Ti和呼吸中樞的和呼吸中樞的Ti之間總是存在差異之間總是存在差異1234Ti固定不變固定不變Ti取決于預設取決于預設和病人和病人Am J Respir Crit Care Med 2002;165: 9727人機不同步人機不同步 原因原因 流速設置不當流速設置不當 神經系統損傷神經系統損傷 觸發設置不當觸發設置不當 波形特征波形特征 吸氣和呼氣過程中病人的呼吸努力造成吸氣和呼氣波形的吸氣和呼氣過程中病人的呼吸努力造成吸氣和呼氣波形的“波動波動” VPFV人機不同步人機不同步- -流速設置過低流速設置過低因為吸氣流速設置過低，壓力時間曲線

31、的吸氣支下移因為吸氣流速設置過低，壓力時間曲線的吸氣支下移Time(sec)Time(sec)PawcmH2OL/minFlow增加流速，減少吸氣時間，增加設定的呼吸頻率增加流速，減少吸氣時間，增加設定的呼吸頻率調整觸發敏感度，改成以支持通氣為主的通氣模式，如調整觸發敏感度，改成以支持通氣為主的通氣模式，如PSV對于神經系統損傷病人給予充分鎮靜對于神經系統損傷病人給予充分鎮靜測試題測試題Time (sec)RawPawcmH2OQuestion: An increase in airway resistance causes _to increase and _ to remain the s

32、ame?Answer: PIP increases, Pplat remains the same測試題測試題Question: This flow pattern indicates what?Answer: Air trapping (auto-PEEP)Time (sec)L/min123456120-120FlowNormal測試題測試題120-120FlowL/minPre-BronchodilatorPost-BronchodilatorQuestion: To assess improvement after a breathing treatment you should see what?Time (sec)Answer: Improved peak fl