临床呼吸生理和床旁呼吸力学监测课件.ppt

1、临床呼吸生理和床旁呼吸力学监测Questions-1Questions-1o流量触发灵敏度为流量触发灵敏度为3L/min3L/min，呼吸机提供基础气流为，呼吸机提供基础气流为5L/min5L/min，若呼，若呼吸回路存在持续漏气吸回路存在持续漏气2L/min2L/min，请问患者的吸气流速至少为多少才，请问患者的吸气流速至少为多少才能触发呼吸机送气？能触发呼吸机送气？A 1L/min A 1L/min B 2L/min B 2L/min C 3L/min C 3L/min D 7L/min D 7L/min E 8L/min E 8L/minQ u e s t i o n s-1 流量触发灵

2、敏度为3 L/mi n，呼吸机提Questions-2Questions-2o流量触发灵敏度为流量触发灵敏度为3L/min3L/min，基础气流为，基础气流为5L/min5L/min，若此时外接雾化器行持续雾化吸入治疗，氧气流，若此时外接雾化器行持续雾化吸入治疗，氧气流速为速为5L/min5L/min，请问患者的吸气流速至少为多少才能触发呼吸机送气？，请问患者的吸气流速至少为多少才能触发呼吸机送气？A 3L/min A 3L/min B 5L/min B 5L/min C 7L/min C 7L/min D 8L/min D 8L/min E 10L/min E 10L/minQ u e s

3、t i o n s-2 流量触发灵敏度为3 L/mi n，基础气流Questions-3Questions-3oV-A/CV-A/C模式模式通气时，哪些因素可影响气道峰压值？通气时，哪些因素可影响气道峰压值？A PEEP A PEEP B B 吸气流速吸气流速 C VT C VT D D 呼吸系统顺应性呼吸系统顺应性 E E 气道阻力气道阻力 F PEEPi F PEEPiQ u e s t i o n s-3 V-A/C 模式通气时，哪些因素可影响气Questions-4Questions-4oV-A/CV-A/C模式模式通气时，哪些因素可影响平台压值？通气时，哪些因素可影响平台压值？A P

4、EEP A PEEP B B 吸气流速吸气流速 C VT C VT D D 呼吸系统顺应性呼吸系统顺应性 E E 气道阻力气道阻力 F PEEPi F PEEPi G G 平台时间平台时间Q u e s t i o n s-4 V-A/C 模式通气时，哪些因素可影响平Questions-5Questions-5oV-A/CV-A/C模式通气时模式通气时，如预，如预设设RRRR为为1010次次/min/min，患者自主呼吸频率为，患者自主呼吸频率为5 5次次/min/min，则呼吸机的实际工作频率为则呼吸机的实际工作频率为 A 5 A 5次次/min/min B 10 B 10次次/min/mi

5、n C 15/min C 15/min D 10 D 10-15/min15/min E 5-10 E 5-10次次/min/minQ u e s t i o n s-5 V-A/C 模式通气时，如预设R R 为1 0Questions-6Questions-6o在在PCVPCV模式下，若设置支持压力不变，哪些因素可以使潮气量增加？模式下，若设置支持压力不变，哪些因素可以使潮气量增加？A A 患者自主呼吸努力增强患者自主呼吸努力增强 B B 胸肺顺应性下降胸肺顺应性下降 C C 气道阻力增加气道阻力增加 D PEEPi D PEEPi增加增加 E PEEP E PEEP下降下降 F F 呼吸频

6、率增快呼吸频率增快Q u e s t i o n s-6 在P C V 模式下，若设置支持压力不变，哪临床呼吸生理临床呼吸生理与床旁呼吸力学监测与床旁呼吸力学监测首 都 医 科 大 学 附 属 北 京 朝 阳 医 院首 都 医 科 大 学 附 属 北 京 朝 阳 医 院北京呼吸疾病研究所北京呼吸疾病研究所姚姚 秀秀 丽丽2011-03-082011-03-08临床呼吸生理与床旁呼吸力学监测首都医科大学附属北京朝阳医院与呼吸力学相关的与呼吸力学相关的呼吸生理及流体力学知识呼吸生理及流体力学知识与呼吸力学相关的解剖结构解剖结构解剖结构解剖结构解剖结构解剖结构临床呼吸生理和床旁呼吸力学监测课件肺通气

7、的机制肺通气的机制吸气吸气吸气肌主动收缩 胸廓扩张 胸内负压增加 肺扩张 肺容积增加 肺内压下降 与大气压产生压力梯度 气体进入肺泡呼气呼气膈肌、肋间肌松弛 胸廓弹性回缩 胸内负压减少 肺回缩 肺容量减小 肺内压升高 与大气压产生压力梯度 气体排出肺通气的机制吸气肺通气的动力肺通气的动力o动力：驱动压力动力：驱动压力n中枢驱动力中枢驱动力n外周驱动力外周驱动力/机械驱动力机械驱动力o与之相关的压力：与之相关的压力：n胸内压胸内压n肺泡内压肺泡内压n气道压气道压n跨肺压：跨肺压：肺收缩肺收缩/扩张的直接动力扩张的直接动力n跨胸壁压跨胸壁压n跨胸压：跨胸压：机械通气时的总驱动压机械通气时的总驱动压

8、n跨气道压跨气道压肺通气的动力动力：驱动压力肺通气的阻力肺通气的阻力肺通气阻力肺通气阻力弹性阻力弹性阻力静态阻力，静态阻力，2/32/3非弹性阻力非弹性阻力动态阻力，动态阻力，1/31/3肺弹性阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力黏性阻力黏性阻力惯性阻力惯性阻力肺黏性阻力肺黏性阻力气道黏性阻力气道黏性阻力胸廓黏性阻力胸廓黏性阻力肺惯性阻力肺惯性阻力气道惯性阻力气道惯性阻力胸廓惯性阻力胸廓惯性阻力肺通气总阻力肺通气总阻力=肺弹性阻力肺弹性阻力+胸廓弹性阻力胸廓弹性阻力+气道阻力气道阻力肺通气的阻力肺通气阻力弹性阻力非弹性阻力肺弹性阻力胸廓弹性阻弹性阻力弹性阻力o弹性弹性n弹性物质在外力作用下变

9、形时，对抗变形和弹性回位的倾向弹性物质在外力作用下变形时，对抗变形和弹性回位的倾向o平静呼吸时，约占总阻力的平静呼吸时，约占总阻力的2/32/3o吸气时的阻力，呼气时的动力吸气时的阻力，呼气时的动力弹性阻力弹性顺应性顺应性o物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变nC CV/PV/P顺应性物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变顺应性顺应性o弹性阻力的倒数弹性阻力的倒数o容积依赖性，比顺应性容积依赖性，比顺应性o静态顺应性静态顺应性n气流阻断后所测得的顺应性o动态顺应性动态顺应性n未阻断气流所测得的顺应性顺应性弹性阻力的倒数单肺通气，顺

10、应性严重差的肺移植患者通气状况单肺通气，顺应性严重差的肺移植患者通气状况 单肺通气，顺应性严重差的肺移植患者通气状况 影响顺应性的因素影响顺应性的因素o弹性阻力增加（顺应性降低）弹性阻力增加（顺应性降低）n肺水肿，实变，纤维化，肺不张肺水肿，实变，纤维化，肺不张n气胸、胸腔积液气胸、胸腔积液n脊柱侧弯或其他胸壁畸形脊柱侧弯或其他胸壁畸形n肥胖、腹胀肥胖、腹胀n动态肺充气动态肺充气影响顺应性的因素弹性阻力增加（顺应性降低）非弹性阻力非弹性阻力o黏性阻力与惯性阻力黏性阻力与惯性阻力o以气道黏性阻力为主（以气道黏性阻力为主（80%80%90%90%）o平静呼吸时，约占总阻力的平静呼吸时，约占总阻力的

11、1/31/3非弹性阻力黏性阻力与惯性阻力非弹性阻力非弹性阻力o黏性阻力黏性阻力n气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力以及呼吸时气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力以及呼吸时组织发生相对位移时的组织发生相对位移时的摩擦阻力摩擦阻力n气道阻力气道阻力、肺组织黏性阻力、胸廓黏性阻力、肺组织黏性阻力、胸廓黏性阻力o惯性阻力惯性阻力n气流在发动、变速、换向时由于气流与组织的惯性所产气流在发动、变速、换向时由于气流与组织的惯性所产生的阻止运动的因素生的阻止运动的因素非弹性阻力黏性阻力气道阻力气道阻力o层流层流n阻力来源于气体之间的相互摩擦nRawRaw8l/(r8l/(r4 4)o湍流湍流n阻

12、力来源于气体之间以及气体与气道壁之间的相互摩擦nRawRawvlvl*摩擦因子/4/42 2r r5 5层流示意图层流示意图湍流示意图湍流示意图气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力气道阻力层流湍流层流示意图湍流示意图气体分子之间、气体分子与不同气流形态下压力与流速关系不同气流形态下压力与流速关系o层流层流 P=kv P=kvo湍流湍流 P=kv P=kv2 2层流：压力与流速呈线性关系湍流：压力随流速呈指数性增长不同气流形态下压力与流速关系层流湍流层流：压力与流速呈线性关气道阻力的分布气道阻力的分布气道阻力的分布气道管径与吸呼气相的关系影响气道阻

13、力的因素影响气道阻力的因素o气流形态气流形态o气流速度气流速度o气道管径气道管径o气道长度气道长度o气体的粘性与密度气体的粘性与密度o肺容积肺容积o身材与年龄身材与年龄气道阻力与肺容积的关系气道阻力具有流速与容积依赖性气道阻力具有流速与容积依赖性气道管径与吸呼气相的关系影响气道阻力的因素气流形态气道阻力与MVMV时影响气道阻力的因素时影响气道阻力的因素o气道阻力增加气道阻力增加n与人工气道有关与人工气道有关o管腔狭小，扭曲，贴壁，痰痂形成管腔狭小，扭曲，贴壁，痰痂形成n与气道有关与气道有关o气道痉挛，分泌物增加气道痉挛，分泌物增加MV 时影响气道阻力的因素气道阻力增加气道陷闭气道陷闭气道陷闭床

14、 旁 呼 吸 力 学 监 测床 旁 呼 吸 力 学 监 测床旁呼吸力学监测呼吸力学的概念呼吸力学的概念 以物理力学的观点和方法对呼吸运动以物理力学的观点和方法对呼吸运动进行研究的一门学科进行研究的一门学科 以以压力压力、容积容积和和流速流速的相互关系解释的相互关系解释呼吸运动现象呼吸运动现象呼吸力学的概念 以物理力学的观点和方法对呼吸运动进行o动态呼吸力学动态呼吸力学 研究研究压力压力与与流速流速的相互关系的相互关系o静态呼吸力学静态呼吸力学 研究研究压力压力与与容积容积的相互关系的相互关系呼吸力学的内容呼吸力学的内容动态呼吸力学呼吸力学的内容呼吸力学的基本特性呼吸力学的基本特性气道阻力气道阻

15、力弹性阻力弹性阻力+PEEPiPEEPi呼吸力学的基本特性气道阻力弹性阻力+P E E P i呼吸力学的基本特性呼吸力学的基本特性 P=P摩擦阻力+P弹性阻力PEEPComplianceVolumeResistanceFlowPawi机械通气的灵魂机械通气的灵魂-运动方程运动方程呼吸力学的基本特性 i 机械通气的灵魂阻力和顺应性的监测阻力和顺应性的监测o吸气末阻断法吸气末阻断法n患者：充分镇静患者：充分镇静n模式：容量控制模式：容量控制n参数：方波参数：方波、PEEPePEEPen“吸气末屏气吸气末屏气”阻力和顺应性的监测吸气末阻断法PpeakPplatP p e a k P p l a t计

16、算公式计算公式Raw=(Ppeak-Pplat)/FRaw=(Ppeak-Pplat)/FCst=VT/(Pplat-PEEP-Cst=VT/(Pplat-PEEP-PEEPiPEEPi)计算公式R a w=(P p e a k-P p l a t)/F注意事项注意事项o消除自主呼吸的影响消除自主呼吸的影响o足够的平衡时间足够的平衡时间 o流速与容积依赖性流速与容积依赖性oPEEPPEEPoPEEPiPEEPi注意事项消除自主呼吸的影响举例：举例：o设置：VT 350ml，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min(方波)o监测：Ppeak 34cmH2O，Pplat 27cmH2O，

17、PEEPi 5cmH2Oo请计算nR?nC?举例：设置：MVMV时顺应性计算公式时顺应性计算公式o总静态顺应性（总静态顺应性（CstCst）=VT/(Pplat-PEEP-=VT/(Pplat-PEEP-PEEPiPEEPi)o总动态顺应性（总动态顺应性（CdynCdyn）=VT/(Ppeak-PEEP-=VT/(Ppeak-PEEP-PEEPiPEEPi)o肺静态顺应性（肺静态顺应性（ClstClst）=VT/(Pplat-Ppl-PEEP-=VT/(Pplat-Ppl-PEEP-PEEPiPEEPi)o胸壁顺应性胸壁顺应性 总顺应性肺顺应性总顺应性肺顺应性MV 时顺应性计算公式总静态顺应性

18、（C s t）气道阻力的计算方法气道阻力的计算方法o非非MVMV时的气道阻力时的气道阻力nRaw=Pao-Pal/voMVMV时的气道阻力时的气道阻力nRaw=Ppeak-Pinit/vo呼吸机监测的为总黏性阻力nRaw=Ppeak-Pplat/v气道阻力的计算方法非MV 时的气道阻力呼吸力学监测的三要素呼吸力学监测的三要素o压力（压力（pressurepressure，），）n气道开口压，食道压，隆突压气道开口压，食道压，隆突压o流速（流速（flowflow，），）o容积（容积（volumevolume）n计算流量对时间的积分计算流量对时间的积分呼吸力学监测的三要素压力（p r e s s

19、u r e，）常用压力指标常用压力指标o气道峰压（气道峰压（PpeakPpeak）o气道平台压（气道平台压（P Pplatplat）o气道平均压（气道平均压（Pmean)Pmean)o内源性呼气末正压（内源性呼气末正压（PEEPiPEEPi）o呼气末正压（呼气末正压（PEEPPEEP）常用压力指标气道峰压（P p e a k）临床呼吸生理和床旁呼吸力学监测课件气道峰压（气道峰压（PpeakPpeak）的影响因素）的影响因素o定容通气，方波定容通气，方波nPpeak=Flow x Resistance+Volume/compliance+PEEPPpeak=Flow x Resistance+V

20、olume/compliance+PEEPn用于克服气道阻力、弹性阻力和用于克服气道阻力、弹性阻力和PEEPPEEPo影响因素：影响因素：n顺应性顺应性n潮气量潮气量nPEEPPEEPnPEEPiPEEPin气道和气管内导管阻力气道和气管内导管阻力n吸气流速吸气流速气道峰压（P p e a k）的影响因素定容通气，方波气道峰压的临床意义气道峰压的临床意义o气道峰压是设置压力报警限的根据气道峰压是设置压力报警限的根据 n实际气道峰压之上实际气道峰压之上5-10cmH5-10cmH2 2O On以不高于以不高于45cmH45cmH2 2O O为宜为宜 o气道峰压与肺损伤的关系气道峰压与肺损伤的关系

21、 气道峰压的临床意义气道峰压是设置压力报警限的根据 平台压（平台压（P Pplatplat）的影响因素）的影响因素o定容通气，方波定容通气，方波nPplat=Volume/Compliance+PEEPPplat=Volume/Compliance+PEEPn用于克服弹性阻力和用于克服弹性阻力和PEEPPEEPo影响因素：影响因素：n顺应性顺应性nPEEPPEEPn潮气量潮气量平台压（P p l a t）的影响因素定容通气，方波平台压（平台压（P Pplatplat）的意义）的意义o可近似反应肺泡压可近似反应肺泡压o与肺损伤的关系更为密切与肺损伤的关系更为密切o限制平台压不超过限制平台压不超过

22、35cmH35cmH2 2O O 平台压（P p l a t）的意义可近似反应肺泡压平台压（平台压（P Pplatplat）的监测）的监测o吸气末阻断法吸气末阻断法n患者：充分镇静患者：充分镇静n模式：容量控制模式：容量控制n参数：方波参数：方波n“吸气末屏气吸气末屏气”平台压（P p l a t）的监测吸气末阻断法流速或气道阻力对气流速或气道阻力对气道峰压产生影响，但道峰压产生影响，但对平台压无影响对平台压无影响顺应性的变化对气道顺应性的变化对气道峰压和平台压都产生峰压和平台压都产生相同影响相同影响流速或气道阻力对气道峰压产生影响，但对平台压无影响气道峰压增加的临床意义气道峰压增加的临床意义

23、o不伴有平台压的增加不伴有平台压的增加nPpeak-Pplat=Flow x ResistancePpeak-Pplat=Flow x Resistancen用于克服气道阻力用于克服气道阻力n反应气道问题反应气道问题o伴有平台压的增加伴有平台压的增加n肺实质或间质问题肺实质或间质问题n肺含气状态变化肺含气状态变化PpeakPplat气道峰压增加的临床意义不伴有平台压的增加P p e a k P p l a t NormalNormal PPlat(Normal Compliance)Increased PIPIncreased PTA(increased Airway Resistance气道

24、阻力对峰压的影响气道阻力对峰压的影响 P a w (c m H 2 O)N o r ma l N o r ma l P P l肺顺应性对峰压的影响肺顺应性对峰压的影响Time(sec)Paw (cm H2O)Low CompliancePIPPPlatPIPPPlatNormal PPlat(Normal Compliance)Increased PPlat(Decreased ComplianceNormalPIP肺顺应性对峰压的影响T i me (s e c)P a w (c m H虚点面积在特定的时间间隔上所计算的压力相加求其均数即平均气道压虚点面积在特定的时间间隔上所计算的压力相加求其

25、均数即平均气道压平均气道压平均气道压(Pmean)(Pmean)虚点面积在特定的时间间隔上所计算的压力相加求其均数即平均气道平均气道压平均气道压(Pmean)(Pmean)o数个周期中气道压的平均值数个周期中气道压的平均值o与影响与影响PIPPIP的因素及吸气时间长短有关的因素及吸气时间长短有关o近似于平均肺泡压近似于平均肺泡压o与对心血管系统的影响直接相关与对心血管系统的影响直接相关平均气道压(P me a n)数个周期中气道压的平均值内源性呼气末正压（内源性呼气末正压（PEEPiPEEPi）o在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡内呈正压，称为在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡内呈正压，称为PEEPi

26、PEEPio只要呼气时间小于肺排空的实际时间就会产生只要呼气时间小于肺排空的实际时间就会产生PEEPiPEEPioPEEPiPEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（的存在说明存在动态肺过度充气（DPHDPH）内源性呼气末正压（P E E P i）在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡PEEPiPEEPi的影响因素的影响因素气道阻力增加气道阻力增加 呼吸系统弹性下降呼吸系统弹性下降气道动态塌陷气道动态塌陷通气量过大通气量过大呼气时间不足呼气时间不足呼气肌的作用呼气肌的作用P E E P i 的影响因素气道阻力增加 PEEPiPEEPi的临床意义的临床意义p增加呼吸功增加呼吸功,导致呼吸肌疲劳导致呼吸肌疲

27、劳p增加肺损伤的危险性增加肺损伤的危险性p对循环系统产生不良影响对循环系统产生不良影响P E E P i 的临床意义呼气末肺容积与呼吸系统压力变化呼气末肺容积与呼吸系统压力变化FRCPalv=0PEEPPEEPiVdynVstTotal PEEP呼气末肺容积与呼吸系统压力变化F R C P a l v=0 P E E P P EPEEPiPEEPi的监测方法的监测方法:间接观察间接观察 胸围增大；胸围增大；患者呼吸费力；患者呼吸费力；心血管功能恶化；心血管功能恶化；呼气末有持续呼气气流，呼气的最后部分突然被吸气中断；呼气末有持续呼气气流，呼气的最后部分突然被吸气中断；压力控制通气时潮气量或每分

28、通气量下降；压力控制通气时潮气量或每分通气量下降；不能用呼吸系统顺应性下降解释的平台压升高；不能用呼吸系统顺应性下降解释的平台压升高；容量控制通气时气道压力升高。容量控制通气时气道压力升高。P E E P i 的监测方法:间接观察 胸围增大；监测有无监测有无PEEPiPEEPi监测有无P E E P i呼气末阻断法测定呼气末阻断法测定PEEPiPEEPi呼气末阻断法测定P E E P i呼气末阻断法测定呼气末阻断法测定PEEPiPEEPio患者：充分镇静患者：充分镇静o模式：？模式：？o参数：参数：PEEPePEEPeo全肺平均全肺平均PEEPiPEEPi呼气末阻断法测定P E E P i 患

29、者：充分镇静PEEPePEEPe对对PEEPiPEEPi的影响的影响*P E E P e 对P E E P i 的影响*PEEPi PEEPi的临床处理的临床处理n降低降低PEEPiPEEPioCOPDCOPD，哮喘，哮喘降低气道阻力降低气道阻力 减少分钟通气量减少分钟通气量延长呼气时间延长呼气时间 消除呼气肌的作用消除呼气肌的作用n增加增加PEEPiPEEPioARDSARDS，间质性肺病，间质性肺病延长吸气时间延长吸气时间PEEPePEEPe P E E P i 的临床处理降低P E E P i 增加P E E P iPEEPePEEPe的作用机制的作用机制肺泡肺泡上游气道上游气道下游气道

30、下游气道0cmH2OPEEPe 8cmH2OPcritPEEPi 10CmH2OPEEPi 10CmH2OPcritP E E P e 的作用机制肺泡上游气道下游气道P E E P e 8 c mH呼气末正压（呼气末正压（PEEPPEEP）oPEEPPEEP的生理学效应的生理学效应COPDCOPD：减少呼吸功，防止气道动态塌陷：减少呼吸功，防止气道动态塌陷哮喘：有争议哮喘：有争议ARDSARDS：使萎陷肺泡复张：使萎陷肺泡复张/防止肺泡再萎陷，减少防止肺泡再萎陷，减少分流，改善分流，改善V/QV/Q比值和顺应性比值和顺应性呼气末正压（P E E P）P E E P 的生理学效应流流 速速吸气峰

31、流速（吸气峰流速（PIFRPIFR）呼气峰流速（呼气峰流速（PEFRPEFR）平均吸气流速（平均吸气流速（VT/TVT/TI I）流 速吸气峰流速（P I F R）流速波形：流速波形：流速流速-时间曲线时间曲线o流速流速-时间曲线是反映呼吸机送气气流的流速随时间而变化的图形时间曲线是反映呼吸机送气气流的流速随时间而变化的图形 所有曲线上方图形代表吸气，下方代表呼气流速波形：流速-时间曲线流速-时间曲线是反映呼吸机送气气流的临床呼吸生理和床旁呼吸力学监测课件容容 积积2 2分钟通气量（分钟通气量（VEVE）3 3补呼气容积（补呼气容积（ERVERV）4 4功能残气量（功能残气量（FRCFRC）5 5呼气末肺容积（呼气末肺容积（EELVEELV）容 积呼吸力学曲线（环）呼吸力学曲线（环）推算指标：顺应性、呼吸功推算指标：顺应性、呼吸功气流受限和肺过度充气的判断气流受限和肺过度充气的判断确定潮气量和最佳确定潮气量和最佳PEEPPEEP判断触发灵敏度是否合适判断触发灵敏度是否合适人机协调的监测人机协调的监测气道分泌物过多的判断气道分泌物过多的判断支扩药物效果的判断支扩药物效果的判断呼吸机管道系统密闭性的判断呼吸机管道系统密闭性的判断呼吸力学曲线（环）推算指标：顺应性、呼吸功谢谢