呼吸机波形分析

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）。

呼吸机基本波形详解

流速测定

流速通常在呼吸机环路（从进气口到呼气阀之间的管道）中测知，流量感应器根据设计类型不同而有些许差异，但大部分都可以测量一个较大的范围（-300—+150LPM），但会由于假呼吸运动、水气、呼吸道分泌物等而影响其准确性。

流速波有两个组成部分：吸气波和呼气波，它描述了流速大小、持续时间和机控呼吸下的流速释放方式（正压通气），或者病人自主呼吸下的流速大小，持续时间和流速需求。我们先介绍机控呼吸的吸气波，然后是自主呼吸的，等掌握了基本原理，再来讨论呼气波形。

吸气流速波——机控呼吸

图1是一个假设呼吸机给于恒定流速的一次机控呼吸的吸气流速波（方波），虚线部分是呼气波，我们会在后面介绍

图1 吸气流速波——机控呼吸

①呼吸机送气开始开始

吸气取决于以下两点：1)到达了预设的呼吸周期时

间，即“时间循环”2）病人吸气努力达到了触发辅

助通气的阈值，通常是一个吸气负压或吸气流速增

量，即“病人循环”。前者常出现在控制呼吸模式，后者常出现于辅助呼吸模式

②吸气峰流速在容控性

呼吸机上，预设流速是很有必要的，流速设置也可以设置潮气量和吸气时间来间接得到。假设设置了一个恒定流速的容控性呼吸机（如图一），峰流速就是设置值。当流速不恒定，即流速波形是曲线波，流速在吸气时不同时间点上表现为不同的值。此时中间流速或称平均流速通过下式计算：流速（LPM）=[潮气量

（L）/时间（S）]X60

③吸气末停止送气这个

转换可能达到了预期的容量送气、流速、压力或吸气时间

④吸气流速的持续时间

常与吸气时间相应，容控呼吸机上，吸气时间常取决于预设的潮气量、峰流速和流速释放方式（波型:如

呼吸机波形分析⼊门+彩图

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

波形分析入门目录

1.引言

2.流速-时间曲线

2.1 吸气流速波形Fig1

2.1.1吸气流速波形的波型(分类)Fig2

2.1.2 AutoFlow(自动控制流速) Fig3

2.2 呼气流速波形Fig 4

2.3 临床应用

2.3.1吸气流速波形的分析--鉴别呼吸类型Fig 5

2.3.2 在定容型通气(VCV)中识别所选择的吸气流速波型Fig 6

2.3.3 判断指令通气在吸气过程中有自主呼吸Fig 7

2.3.4 吸气时间不足的曲线Fig 8

2.3.5 从吸气流速检查有无泄漏Fig 9

2.3.6 根据吸气流速调节呼气灵敏度(Esens)Fig 10

2.4 呼气流速波形的临床意义

2.4.1 初步判断支气管情况和主动或被动呼气Fig 11

2.4.2 判断有无Auto-PEEP存在Fig 12

2.4.3 评估支气管扩剂的疗效Fig 13

3.压力-时间曲线

3.1 VCV的压力-时间曲线(P-Tcurve)Fig 14

3.1.1平均气道压(mean Paw 或Pmean)Fig 15

3.2 PCV的压力-时间曲线Fig 16

3.2.1 压力上升时间(压力上升斜率或梯度Fig 17

3.3 临床意义

3.3.1 识别呼吸类型

3.3.1a 控制机械通气(CMV)和辅助机械通气的压力-时间曲线Fig 18

3.3.1b 自主呼吸(SPONT/CPAP)和压力支持通气(PSV/ASB)Fig 19

3.3.1c 同步间歇指令通气(SIMV)Fig 20

3.3.1d 双水平正压通气(BIPAP)Fig 21

3.3.1e BIPAP和VCV在压力-时间曲线上差别图Fig 22,23

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。

呼吸机“经典”波形解读

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作者：华中科技大学同济医学院附属同济医院急诊/重症医学科李树生

1、VCV：一个呼吸周期由吸气和呼气所组成, 这两时期均包含有流速相和无流速相.在VCV中吸气期无流速相是无气体进入肺内(即吸气后摒气期), PCV的吸气期始终是有流速相期(无吸气后摒气).

压力-时间曲线反映了气道压力(Paw)的逐步变化(图14), 纵轴为气道压力,单位是cmH2O(1cmH2O=0.981mbar), 横轴是时间以秒(sec)为单位,

2、PCV：与VCV压力-时间曲线不同, 气道压力在吸气开始时从基线压力(0或PEEP)快速增加至设置的水平呈平台样式,并在呼吸机设定的吸气时间内保持恒定. 在呼气相, 压力下降和VCV一样回复至基线压力水平, 本图基线压力为5cmH2O是医源性PEEP.呼吸回路有泄漏时气道压无法达到预置水平.

图中黑影部分是SIMV每个呼吸周期起始段的触发窗, 通常占每个呼吸周期时间的25-60%.在触发窗期间内自主呼吸达到触发灵敏度, 呼吸机即输送一次同步指令通气(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,在触发窗结束时呼吸机自动给一次指令通气.此后在呼吸周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、五个周期说明触发窗期巳消逝, 图中虽有向下折返的自主呼吸负压, 但呼吸机给的是指令通气并非同步指令通气. 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.

机械通气波形分析

简介

机械通气是指通过人工呼吸机向患者输送氧气和调节呼吸频率、潮

气量等参数的治疗手段。在机械通气过程中，呼吸机会生成一系列的

波形，这些波形对于评估患者的呼吸状态和调整机械通气参数非常重要。本文将对机械通气波形进行分析，并讨论其临床意义。

机械通气波形

在机械通气过程中，常见的波形有压力波形、气流波形和容积波形。

压力波形

压力波形是呼吸机输出的气道压力随时间变化的曲线。通常以时间

为横坐标，压力值为纵坐标。压力波形呈现出的形态和特征可以提供

有关气道阻力和顺应性的信息。

常见的压力波形包括：

•呼气末正压（PEEP）波形：呼气末正压是机械通气中常用的一种参数，通过维持呼气末正压可以避免肺泡塌陷和改善氧合。PEEP波形呈现出稳定的平台形状，在呼气末期保持一定的正压。

•峰压（Peak Pressure）波形：峰压是每次呼吸周期中最高的压力值，反映气道阻力和气道峰压的大小。峰压波形通常呈现出尖峰状。

•平台压（Plateau Pressure）波形：平台压是在呼气末正压持续一段时间后，关闭气道压力释放阀，测量到的气道压力。平台压波形呈现出一个稳定的平台形状，反映了肺的顺应性。

•呼气末压力（End-Expiratory Pressure）波形：呼气末压力是每个呼吸周期结束时测量到的气道压力。呼气末压力波形通常在气道压力变化为零时出现。

气流波形是呼吸机输出的气流随时间变化的曲线。通常以时间为横坐标，气流值为纵坐标。气流波形能够反映患者的呼气流速和呼气时间。

常见的气流波形包括：

•呼气流速（Expiratory Flow）波形：呼气流速波形呈现出一个由峰值到基线逐渐降低的典型形状。呼气流速的减小可能与气道阻力增加、支气管痉挛等因素有关。