1、床旁呼吸力学监测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夏金根夏金根1呼吸力学的监测呼吸力学的监测 ！o 高压报警的原因高压报警的原因 ？o 对支气管扩张剂的反应如何对支气管扩张剂的反应如何？o 对各种呼吸机异常波形的解释对各种呼吸机异常波形的解释？o 呼吸机参数的设置和调节呼吸机参数的设置和调节？o 对疾病严重程度的评估对疾病严重程度的评估 ？o 2呼吸力学呼吸力学o 研究与呼吸运动相关的力学参数特征的一门学科研究与呼吸运动相关的力学参数特征的一门学科n 压力压力n 容积容积n 流速流速n 气道阻力气道阻力n 肺顺应肺顺应n
2、 呼吸功呼吸功3呼吸系统力学模型呼吸系统力学模型气气 道道 阻阻 力力弹弹 性性 阻阻 力力呼吸气体呼吸气体 4呼吸机工作原理：运动方程呼吸机工作原理：运动方程（equation of motionequation of motion）P1= 流速流速 x 阻力阻力P2=潮气量潮气量/顺应性顺应性P3=PEEPPawP P总总 = = 气道阻力气道阻力气体流速气体流速 + + 潮气量潮气量/ /顺应性顺应性 + PEEPtot+ PEEPtot克服气道阻力克服气道阻力克服弹性阻力克服弹性阻力P呼吸机呼吸机+P呼吸肌呼吸肌PEEPe + PEEPi5峰压（峰压（PpeakPpeak）平台压（平台
3、压（PplatPplat）6气道峰压（气道峰压（PIPPIP）的影响因素）的影响因素PIP= Flow x Resistance + Volume/compliance + PEEPo 顺应性顺应性o 气道和气管内导管阻力气道和气管内导管阻力o 潮气量潮气量o PEEPPEEPo 吸气流速吸气流速Ppeak7R=5，208F=50，359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 n 实际气道峰压之上5-10cmH2On 以不高于40 cmH2O为宜 o气道峰压与气压伤的关系 10气道峰压对肺组织的影响气道峰压对肺组织的影响正常肺组织正常肺组织峰压峰压 45cmH2O
4、，5min峰压峰压 45cmH2O，20minDreyfuss,et al. Am J Respir Crit Care Med, 1998, 157:294-323.11Pplat：吸气末暂停时吸气末暂停时、密闭气道内的压力密闭气道内的压力o 吸气末阻断法（inspiration hold）Pplat1213应用阻断法的注意事项应用阻断法的注意事项o 消除自主呼吸的影响消除自主呼吸的影响o 采用定容控制通气采用定容控制通气o 流速恒定，并固定潮气量流速恒定，并固定潮气量o 阻断时间足够长阻断时间足够长o 所测值为平均值所测值为平均值14平台压（平台压（PplatPplat）的影响因素）的影响
5、因素Pplat=Volume/Compliance+PEEPo 顺应性o PEEPo 潮气量15C= 50，2516PEEP=0，517VT= 400，60018平台压的临床意义平台压的临床意义o可代表吸气末肺泡压的大小o与肺损伤的关系密切o限制平台压不超过30-35 cmH2O19平台压与病死率平台压与病死率Hager DN, et al. Am J Respir Crit Care Med, 2005, 172:12411245.20平均气道压平均气道压(Pmean)(Pmean)o 反应在整个呼吸周期中气道内的平均压力o 与影响Ppeak的因素及吸气时间长短有关Mean airway p
6、ressureMean airway pressureMean airway pressureMean airway pressureTimeTimePressurePressureTimeTimePressurePressure21平均气道压的意义平均气道压的意义o 反映平均肺泡压水平o 反映肺容积的大小o 与氧合改善有关o 反映机械通气对循环抑制作用的大小22胸腔内压（胸腔内压（PplPpl）/ /食道压（食道压（PesPes）o胸内压与食道压的关系n 食道内压能较好地反映胸内压n 绝对值有一定的差别n 两者的变化幅度和趋势一致o测量方法：食道球囊法PawPalv (Pplat)Ppl (
7、Pes)23食道压的测量食道压的测量24测量胸腔内压的意义测量胸腔内压的意义o 监测跨肺压（监测跨肺压（Ptp）n Ptp=Palv - Ppln 反映肺容积改变的大小n 指导呼吸机参数的设置o 监测呼吸功的大小监测呼吸功的大小o 监测内源性监测内源性PEEP2526跨肺压不等于气道压力跨肺压不等于气道压力Pplat 30 cm H2O, PCVPplat 30 cm H2O,PCV主动吸气主动吸气Pplat 30 cm H2O,PCV气道压力相同，但呼吸机相关肺损伤的发生危险性却不同气道压力相同，但呼吸机相关肺损伤的发生危险性却不同5 cmH2O10 cmH2O-1 cmH2O跨肺压跨肺压=
8、 =25 cmH2O20 cmH2O31cmH2O27呼气末正压（呼气末正压（PEEP）PEEPPcm H2OT028呼气末正压的生理学意义呼气末正压的生理学意义o 无气道陷闭的肺组织，如无气道陷闭的肺组织，如ARDSn 增加功能残气量，复张肺泡增加功能残气量，复张肺泡n 改善通气血流比改善通气血流比n 增加肺顺应性增加肺顺应性n 减少呼吸机相关肺损伤减少呼吸机相关肺损伤29PEEP在在ARDS中的作用中的作用30呼气末正压的生理学意义呼气末正压的生理学意义o 气道陷闭的肺组织，如气道陷闭的肺组织，如COPDn 改善吸气触发做功改善吸气触发做功31PEEP对对COPD患者触发的影响患者触发的影
9、响PEEP= 2 cmH2OPEEP = 7 cmH2O32内源性呼气末正压（内源性呼气末正压（PEEPiPEEPi）o 在呼吸机未设定PEEP情况下呼气末肺泡内压力为正值o PEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（DPH）33动态肺过度充气（动态肺过度充气（DPHDPH）34PEEPi的影响因素p气道阻力增加 p呼吸系统弹性下降p气道动态塌陷p通气量过大p呼气时间不足35PEEPiPEEPi的临床意义的临床意义p 增加肺损伤的危险性p 对循环系统产生不良影响p增加吸气触发功耗,导致呼吸肌疲劳36PEEPi对吸气触发功耗的影响对吸气触发功耗的影响无内源性无内源性 PEEPPEEP内源性内源性
10、PEEPPEEP内源性内源性 PEEP+PEEP+外源性外源性 PEEPPEEP37PEEPi的监测的监测38PEEPi的监测的监测39PEEPi的测量的测量o 采用呼气末阻断法（采用呼气末阻断法（Expiratory Hold）n 患者无自主呼吸患者无自主呼吸n 将将PEEP调为调为0n 静态静态PEEPi40内源性内源性PEEPPEEP=15 cmH=15 cmH2 2O O41肺通气量肺通气量42吸气流速波形吸气流速波形方波方波递增波递增波递减波递减波正弦波正弦波43呼吸系统的阻力o 气道阻力：人体气道气道阻力：人体气道+ +人工气道人工气道Raw8l/(r4)具有流速和容积依赖性单位：
11、cmH2O/L/S44肺容积对气道阻力的影响肺容积对气道阻力的影响45气道阻力的计算R=P / Flow =(Ppeak-Pplat)/FlowPpeakPplat46例：气道阻力的计算例：气道阻力的计算Raw=（Ppeak-Pplat）/Flow =（41-24）60 / 25 = 41 （cmH2O/L/S）47呼吸系统的阻力o 弹性阻力(elastic resistance)n 顺应性（compliance）:单位压力引起的容积变化 CV/P具有容积依赖性单位：ml/cmH2O48顺应性的计算顺应性的计算o 静态顺应性：无气流存在静态顺应性：无气流存在n C静态静态= VT /（Ppla
12、t-PEEP）o 动态顺应性：有气流存在动态顺应性：有气流存在n C动态动态=VT/（PpeakPEEP）压力压力时间时间峰峰 压压（Ppeak）平台压平台压(Pplat)PEEP49COPD患者患者C=V/P =VT/(Pplat-PEEP) =350/（24-0） =22（ml/cmH2O）50正确的计算方法正确的计算方法C=V/P =VT/(Pplat-PEEP-PEEPi) =350/（24-0-15） =39（ml/cmH2O）51监测气道阻力和肺顺应性的临床意义气道阻力增加o与人工气道有关n管腔狭小，扭曲，痰痂形成o与气道有关n气道痉挛，分泌物增加弹性阻力增加（顺应性降低）o肺水肿
13、，实变，纤维化，肺不张o气胸、胸腔积液o脊柱侧弯或其他胸壁畸形o肥胖、腹胀o动态肺充气52气道峰压报警如何处理？53PEEPPIPPplat反映气道阻力反映气道阻力反映反映肺顺应阻力肺顺应阻力54例：气道峰压报警的原因例：气道峰压报警的原因气道阻力增加气道阻力增加肺顺应性降低肺顺应性降低55VT=340，RR=15，FLOW=30, PEEP=556PIP:37.2cmH2OPplat: 20.0 cmH2OPEEPi:10.7cmH2OPplat57 MDI+Spacer雾化吸入万托林 400ug 15min后Ppeak:29.4cmH2OPplat: 18.0 cmH2OPEEP:8.4c
14、mH2O58雾化吸入疗效PIP(cmH2O)Pplat(cmH2O)PEEP(cmH2O)Rrs(cmH2O/L/s)C(ml/cmH2O)0min37.220.010.734.436.615min29.418.08.422.835.4R R改善率为改善率为33.7%33.7%59呼吸功呼吸功o 是指呼吸肌收缩克服阻力实现肺通气所作的功是指呼吸肌收缩克服阻力实现肺通气所作的功n 弹性阻力弹性阻力n 气道阻力气道阻力 o 其分类其分类n 机械功（机械功（mechanical work）n 代谢功代谢功(metabolic work)60机械功机械功o 功功=作用力作用力移动距离移动距离o 呼吸功
15、（呼吸功（W）=P V61呼吸功示意图呼吸功示意图1 1：克服弹性阻力做功：克服弹性阻力做功2 2：克服气道阻力做功：克服气道阻力做功1+21+2：总的呼吸功：总的呼吸功62不同病理状态呼吸功的比较不同病理状态呼吸功的比较正正 常常限制性肺疾病限制性肺疾病阻塞性肺疾病阻塞性肺疾病63压力时间乘积（压力时间乘积（PTP）o 能计算能计算等容收缩等容收缩的所做功的所做功0.00.51.01.52.0-10-8-6-4-20246图2 压力时 间 乘积（PTP)的 计算FECBA Pes 胸 壁 回 缩 压上线 胸 壁 回 缩 压下线Flow(L/s)Pressure(cmH2O)Time(s)-1
16、.0-0.50.00.51.0321D Flow 0线 64代谢功代谢功o 呼吸氧耗量（呼吸氧耗量（VO2）n 正常状态下，呼吸氧耗量占总氧耗量的正常状态下，呼吸氧耗量占总氧耗量的5%n 急性呼吸衰竭时，呼吸氧耗量占总氧耗量的急性呼吸衰竭时，呼吸氧耗量占总氧耗量的2550%o 与跨膈压相关与跨膈压相关n 跨膈压跨膈压=腹内压腹内压-胸腔内压胸腔内压65呼吸氧耗量与通气量间的关系呼吸氧耗量与通气量间的关系66压力压力-容积曲线容积曲线o 描述患者在呼吸过程中气道压力与通气容积的变化及相互关系描述患者在呼吸过程中气道压力与通气容积的变化及相互关系 6768肺膨胀From Slusky 69肺膨胀7
17、0肺膨胀71肺膨胀72肺膨胀73肺膨胀74肺萎陷肺萎陷75肺萎陷肺萎陷76肺萎陷肺萎陷77肺萎陷肺萎陷78肺萎陷肺萎陷79低流速法低流速法80低位拐点低位拐点高位拐点高位拐点8182肺保护性通气策略肺保护性通气策略83肺保护性通气策略对肺保护性通气策略对ARDS患者病死率的影响患者病死率的影响（6 ml/kg）（12 ml/kg）ARDSnet. N Engl J Med, 2000, 342:1301-130884反映气道阻力的大小反映气道阻力的大小8520406080100Pressure cmH2O102030406050Total Lung Capacity %R = 22%R = 81%R = 100%R = 93%00R = 0%R = 59%From Pelosi et alAJRCCM 2001指导肺复张指导肺复张R = 22%86小结小结o 主要的呼吸力学指标及意义主要的呼吸力学指标及意义o 呼吸力学指标的测量：呼吸力学指标的测量：Pplat, PEEPio 相关呼吸力学指标的计算：相关呼吸力学指标的计算：R，Co P-V 环环87
