呼吸力学指标监测意义张赟共34页

主要影响因素
气流速度 气流形式 管径大小 流速，容积依赖性
流速（L / s）
R气道＝8η l/(π r4)
测定R气道，C的临床意义
气道阻力增加 与人工气道有关 管腔狭小，扭曲，痰 痂形成 与气道有关 气道痉挛。分泌物增 加 弹性阻力增加（顺应性降低） 肺水肿，实变，纤维化， 肺不张 气胸，胸腔积液 脊柱侧弯或其他胸壁畸 形 肥胖，腹胀 动态肺充气
呼吸力学
ICU 郭小燕
呼吸系统的力学
呼吸
肺通气：吸气，呼气
动力，阻力
吸气肌--膈肌，肋间外肌
通气原理
正常呼吸时的力学
吸气相
动力 吸气肌收缩 阻力 弹性回缩力（R弹） 气体与气体、气体与气道摩擦（R气道）
惯性阻力和组织的粘滞阻力（可忽略不计）
正常呼吸时的力学
Fpeak
t
呼气相
吸气相
气道峰压，平台压意义
R气道，C（顺应性）计算
Pplat , PEEP测量
吸气末阻断举例ຫໍສະໝຸດ 举例：计算R气道 和 C ？
举例：R气道计算
举例：肺顺应性
对功的监测（1）
容量
W吸气=P· △V
R气道↑
容量
容量
压力
正常 压力
C↓ 压力
机械通气时的呼吸力学监测
监测阻力
监测动力 监测功
呼吸机工作原理：运动方程
对阻力的监测
P
气道峰压 气道平台压 用以克服 气道阻力（P1） 用以克服 弹性阻力（P2）
C= 1 R弹= C=
肺容积变化（ V） 跨肺压变化（ P）
P2 Vt
PEE P
t F
平台压可以更好 地反映肺泡内压 R气道= P1

气道阻力(Resistance)


吸气流速 呼气流速



气体容积(Volume) …
呼吸功(WOB) …
呼吸力学监测的意义
没有自主呼吸的患者应用定容通气模式
time Vt
Ti
PEEP
Ppeak
Pplat
1
2
0.5
0.5
0.5
0.5
0
0
25
45
20
40
究竟出了什么问题?
顺应性
顺应性
ARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化
表面活性物质功能障碍
ARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸
肺容量减少
气胸, 膈肌抬高
气道阻力
阻力
R=
P / flow
Pin Pout
flow
R
吸气阻力
PIP
Pplat
吸气阻力
Ppeak Pplat Raw = flow
腹腔感染引起膈肌升高导致胸廓顺应性降低 肺部感染导致肺顺应性降低
病例 1
2019-07-31: 收入ICU
Vt 250, inspiratory flow 30, FiO2 1.0, PEEP RR 40, PIP 63, Pplat 20
5
PEEPi
on ZEEP 9 ABG 7.138/89.7/69.2/29.1 E1VTM2 BP 80/40 (DA 10 g/kg/min) O/E: 双肺轻度喘鸣音, 呼气相延长
C=
V / P
PIP – PEEP
P
Pplat – PEEP
V
Vt

呼吸力学波形分析与临床意义概述：呼吸力学波形分析是通过监测和分析患者的呼吸波形来评估其呼吸功能和机械通气支持的效果。

该技术已经在临床上广泛应用，在重症监护科、康复医学和呼吸科等领域发挥了重要作用。

本文将探讨呼吸力学波形分析的原理、临床应用意义以及相关的研究进展。

一、呼吸力学波形分析的原理呼吸力学波形是通过呼吸机、气道插管或面罩等设备采集到的呼吸相关信号，包括压力、流速和容积等参数。

这些信号可以通过传感器转化为电信号，并经过信号处理后显示为图形波形。

呼吸力学波形分析基于呼吸波形的形状和特征，来评估患者的呼吸机械特性和肺功能状况。

二、呼吸力学波形分析的临床应用意义1. 监测呼吸机械通气效果：呼吸力学波形分析可以实时监测患者的呼吸机械通气效果，帮助调整通气参数和预测治疗效果。

例如，通过观察呼气末正压波形的趋势和形态，可以判断患者肺顺应性的变化，评估肺泡塌陷的情况，并调整呼气末正压水平，以提高患者的通气效果。

2. 诊断和评估肺病变：呼吸力学波形分析可以帮助诊断患者的肺病变，并评估其严重程度。

例如，通过观察流速波形的平坦度和上升时间，可以判断患者是否存在患者呼吸道阻塞，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病等。

通过观察容积波形的形态和波峰时间，可以评估患者的肺顺应性和气道阻力，辅助判断ARDS等严重肺疾病的程度。

3. 指导机械通气策略：呼吸力学波形分析可以为临床医生提供指导机械通气策略的信息。

例如，通过观察呼吸系统压力波形和流速波形的相位关系和形态，可以判断患者呼吸机和患者的呼吸同步状况，辅助调整呼气末正压水平和呼吸机触发敏感度，以提高通气效果和减少不适感。

三、呼吸力学波形分析的研究进展随着对呼吸力学波形的深入研究，人们不断探索和发现其在临床上的新应用。

例如，部分研究表明，呼吸力学波形分析可以预测ARDS的发生和预后，有助于早期干预和预防。

另外，通过结合机器学习和人工智能等技术，呼吸力学波形分析还有望在未来实现自动化和个体化的呼吸支持治疗。

肺活量
正常值
男性约3470ml，女性约2440ml
总结词
肺活量是指尽力吸气后缓慢而又完全 呼出的最大气量。正常成人安静状态 下，肺活量约为男性3470ml、女性 2440ml。肺活量与年龄、性别、生 理状态和肺功能等因素有关。
详细描述
肺活量是指尽力吸气后缓慢而又完全 呼出的最大气量，是衡量肺功能的重 要指标之一。正常值为男性约 3470ml，女性约2440ml，与年龄、 性别、生理状态和肺功能等因素有关 。肺活量可以反映肺部通气能力和通 气功能的状态。
大数据和人工智能的应用
通过大数据和人工智能技术，可以对呼吸力学测定数据进行深度 挖掘和分析，提供更精准的诊断和治疗方案。
在特殊疾病领域的应用前景
肺部疾病
呼吸力学测定在肺部疾病的诊断 和治疗中具有广泛的应用前景， 如肺栓塞、慢阻肺、哮喘等。通 过对呼吸阻力的测量和分析，可 以评估病情严重程度、判断治疗 效果和预测预后。
评估康复效果
通过呼吸力学测定可以评估患者康 复治疗的效果，如肺康复锻炼、氧 疗等，以指导患者进一步的治疗和 康复。
呼吸力学测定的基本原理
通过测量呼吸过程中的压力、流量、容积等参数，结合物理学原理和方法，可以 计算出呼吸系统的各项指标和参数。
通过分析这些指标和参数的变化规律，可以了解呼吸系统的功能状态、病理生理 变化以及治疗效果等。
评估肺顺应性
通过呼吸力学测定，可以评估机械通气患者的肺顺应性 ，了解肺部疾病的严重程度和判断预后。
判断撤机指征
根据呼吸力学测定结果，可以判断机械通气患者是否具 备撤机的条件，如肺功能恢复情况、通气功能是否稳定 等。
手术中呼吸功能的监测
01
监测通气功能
在手术过程中，呼吸力学测定可以监 测患者的通气功能，包括潮气量、气 道压力、呼吸频率等指标，以确保手 术过程中的通气效果和患者安全。

吸气-流速曲线（回路内分泌物或积水）
呼气-流速曲线（无效触发）
呼气-流速曲线（支气管扩张剂的疗效）
呼吸力学监测
压力
顺应性
阻力
PEEPi
△
流速
驱动力：P0.1 时间常数τ
驱动力：P0.1
气道闭合压:是吸气0.1秒末关闭气道所测的压力， 此时呼吸肌处于等长收缩，只反映呼吸中枢的驱 动作用。正常值-2--4cmH2O
肺顺应性CL
CL=ΔV/跨肺压
总顺应性Crs
1/Crs=1/Ccw+1/CL
静态顺应性Cst
Cst=VT/(Pplat-PEEPtotal) =VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)
动态顺应性Cdyn
Cdyn=VT/(PIP-PEEPtotal) =VT/(PIP-PEEP-PEEPi)
呼吸力学监测
压力
顺应性
阻力
PEEPi
△
流速
驱动力：P0.1 时间常数τ
影响气道阻力因素
气道阻力：气流速度（层流、端流）、气道管径 和形态、气体特征（密度和粘滞度）方呈反比）
胸廓阻力：胸水、气胸、连枷胸。
监测气道阻力的意义
Thanks！
呼吸力学监测
压力
顺应性
阻力
PEEPi
△
流速食道压
驱动力：P0.1 时间常数τ
顺应性
顺应性监测的意义： 1.监测病情变化。 2.判断肺部疾病的严重程度。 3.观察治疗效果。 4.判断是否能脱机，C<25ml/cmH2O时不能
脱机。
胸壁顺应性Ccw
Ccw=ΔV/跨胸壁压 =ΔV/胸膜腔内压ΔPpl =ΔV/食道压ΔPes
食道压(Pes)，跨肺压，跨膈压，胃内压，气管隆 凸压

潮气量是指每次呼吸时吸入或呼出的气体量，是呼吸力学测定中的基本参数之一。
详细描述
潮气量与呼吸频率共同决定了肺通气量，是判断肺功能的基本指标之一。潮气量的大小受到多种因素的影响，如 年龄、性别、身高、体重等。一般来说，成年人的潮气量为500-600毫升，儿童和老年人的潮气量会相对较小。
肺活量
总结词
肺活量是指尽力吸气后缓慢而又完全呼 出的最大气量，是呼吸力学测定中的基 本参数之一。
VS
详细描述
肺活量是反映肺部健康状况的重要指标之 一，可以反映肺部通气功能和胸廓的完整 性。正常成年人的肺活量为3000-4000毫 升，肺活量的大小受到多种因素的影响， 如年龄、性别、身高、体重等。
最大呼气量
总结词
最大呼气量是指尽力呼气时所能呼出的最大 气体量，是呼吸力学测定中的重要参数之一 。
05
呼吸力学测定的优势与局限性
优势
定量评估呼吸功能
呼吸力学测定可以提供关于呼吸功能的 定量数据，有助于准确评估患者的呼吸
状态。
监测病情变化
呼吸力学测定可以动态监测患者病情 的变化，有助于及时发现并处理潜在
的问题。
指导治疗
通过呼吸力学测定，医生可以了解患 者的呼吸力学特征，从而制定更为精 准的治疗方案。
疗效评估
治疗一段时间后，再次进行呼吸力学测定可以评估治疗效果，判断治疗 是否有效。
监测机械通气患者的呼吸功能
机械通气
对于一些严重肺部疾病或呼吸衰竭的患者，可能需要 使用机械通气来辅助呼吸。通过呼吸力学测定可以监 测患者的呼吸功能，判断机械通气是否有效。
调整机械通气参数
根据呼吸力学测定结果，可以调整机械通气的参数， 如潮气量、呼吸频率、吸氧浓度等，以更好地满足患 者的需求。

THANKS
谢谢您的观看
05
呼吸力学测定的未来展望
呼吸力学测定的研究热点和发展趋势
新型传感器与检测技术
随着科技的不断发展，新型传感器和检测技术将不断应用于呼吸力学测定领 域。例如，纳米技术和生物传感器等高灵敏度、低成本、易于携带的技术将 逐渐受到关注。
呼吸康复与训练
未来，呼吸力学测定不仅需要监测患者的呼吸状态，还将需要为患者提供个 性化的呼吸康复和训练方案。这需要对呼吸生理和病理机制有更深入的理解 ，并开发出针对性的评估和治疗方案。
呼吸力学测定的学科交叉与融合
生物医学工程
呼吸力学测定与生物医学工程紧密相关。 该领域的技术发展将为呼吸力学测定提供 新的工具和方法。例如，生物材料、纳米 技术、人工智能等领域的最新研究成果将 为呼吸力学测定提供新的思路和解决方案 。
VS
生理学和医学
呼吸力学测定需要深入理解和应用生理学 和医学的基本原理和方法。同时，这些原 理和方法也将为呼吸力学测定提供理论支 持和技术指导。例如，生理学中的气体交 换原理、医学中的影像学检查技术等将对 呼吸力学测定产生重要影响。
热敏式传感器法
热敏式传感器法是一种常用的呼吸力学测定技术，其原理是利用热敏传感器测量气体的温度变化，从而推算出气体流量。 该方法具有测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点。
声波法
声波法是一种新型的呼吸力学测定技术，其原理是利用声波在气体中传播的特性，测量声波传播时间和气体流量之间的关 系，从而推算出气体流量。该方法具有测量精度高、稳定性好、操作简单等优点。
经验和技能。
操作安全性
呼吸力学测定过程中，需要保 证操作的安全性，避免因操作 不当导致的意外事故或危险情
况。
操作便捷性

Inspiration
Expiration
11
22
33
44
SSeecc
55
66
. V-10
ACCESS FUNCTION 60 TO CHANGE OR EXIT WAVEFORMS
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FEB 11 1996
WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987
压力差
气流增加
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时间 容量变化
Pressure Flow Time Volume
Key-words
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术语: PIP & MAP
Pressure
Peak Inspiratory Pressure
A=A1+A2+…+An
A
Paw
cmH 20
Sec
1
2
3
4
5
6
-10
现在您正浏览在第60页，共153页。
FEB 11 1996
WAVEFORM MONITORING PATIENT ID 98787987
13:50
3300
P压res力su-r时e T间im曲e 线Curve
PPaaww
ccmmHH2200
Volume
Volume
气道阻力
dP = Raw x Flow
增加阻力:
dP = Rimp x Flow
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肺顺应性
dP = dV / CL
胸廓顺应性
dP = dV / Ccw

78
高位拐点
低位拐点
2021/3/20
79
2021/3/20
80
肺保护性通气策略
2021/3/20
81
反映气道阻力的大小
2021/3/20
82
指导肺复张
Total Lung Capacity [%]
100
80
R = 100%
R = 93%
60
R = 81%
40
R = 59%
20
From Pelosi et al
25
跨肺压不等于气道压力
5 cmH2O
Pplat 30 cm H2O, PCV
10 cmH2O
Pplat 30 cm H2O, PCV
-1 cmH2O
Pplat 30 cm H2O, PCV
跨肺压= 25 cmH2O
20 cmH2O
主动吸气
31cmH2O
2021气/3/2道0 压力相同，但呼吸机相关肺损伤的发生危险性却不同 26
2021/3/20
85
48
正确的计算方法
2021/3/20
C=ΔV/ΔP =VT/(Pplat-PEEP-PEEPi) =350/（24-0-15） =39（ml/cmH2O）
49
监测气道阻力和肺顺应性的临床意义
气道阻力增加
• 与人工气道有关
• 管腔狭小，扭曲，痰痂形成
• 与气道有关
• 气道痉挛，分泌物增加
2021/3/20
2021/3/20
3
呼吸系统力学模型
呼吸气体
气道阻力
弹性阻力
2021/3/20
4
呼吸机工作原理：运动方程（equation of motion）

学参数，同时还能记录和存储数据。
超声呼吸计
03
利用超声波技术测定呼吸运动和呼吸力学参数，具有无创、无
辐射等特点，但测量精度和稳定性相对较低。
呼吸力学测定仪器的组成和使用方法
机械呼吸计
由流量传感器、压力传感器、容积传感器等组成，使用时将传感器与受试者连接，通过调 节呼吸环路和参数设置进行测定。
电子呼吸计
由传感器、计算机和打印机等组成，使用时将传感器放置在受试者胸部或口鼻处，通过软 件设置参数并进行测定。
超声呼吸计
由超声波探头、信号处理系统和显示终端等组成，使用时将探头放置在受试者胸部或口鼻 处，通过软件设置参数并进行测定。
呼吸力学测定仪器的维护和保养
01
机械呼吸计
定期检查流量传感器、压力传感器和容积传感器的灵敏度和精度，保
机械通气应用
如机械通气模式选择、参数设置和 效果评估等。
呼吸肌肉锻炼
如呼吸肌功能锻炼、呼吸操和神经 电刺激等。
03
呼吸力学测定仪器及使用
呼吸力学测定仪器的种类和特点
机械呼吸计
01
用于测量气体流量、压力和容积等呼吸力学参数，具有测量精
度高、稳定性好等特点。
电子呼吸计
02
采用电子传感器和计算机技术，能够快速、准确地测定呼吸力
局限性
虽然呼吸力学测定在临床上有一定的应用价值，但是也存在一定的局限性，如对 患者的配合度和年龄有一定的要求，无法完全反映患者的整体呼吸功能等。
注意
在进行呼吸力学测定时，需要综合考虑患者的实际情况和医生的建议，避免盲目 相信测定结果而忽略临床实践经验的重要性。
06
呼吸力学测定研究进展
呼吸力学测定研究的历史和现状
研究多学科交叉的呼吸力学问题，探讨呼吸力学与其他 学科的相互影响和作用。

呼吸力学监测第六节呼吸力学监测呼吸力学监测在临床上的应用是应用呼吸生理学指导临床诊断和治疗的重要环节。

呼吸力学监测的参数包括有与呼吸相关的压力、容量、流量、顺应性、阻力和呼吸做功等。

严格掌握这些参数的测定条件，结合临床分析其结果，有利于认识疾病的发病机制、诊断和指导治疗。

在进行机械通气时，密切监测这些参数，有利于发现病情变化和指导呼吸机的合理应用。

一、压力（一）呼吸相关的压力指标呼吸运动过程中必须克服压力的变化。

总的呼吸系统压力称作经呼吸系统压（Prs），包括经肺压（PL）和经胸壁压（PW）。

1.经肺压（PL） PL是指气道开口压（Pao）与胸膜腔压（Ppl）之间的差值，即PL= Pao-Ppl。

它反映在相应的肺容量时需要克服肺的阻力，也是产生相应的肺容量变化消耗于肺的驱动压力。

通常采用食道囊管法检测食道中下三分之一交界处附近的压力（Peso）来反映Ppl，即PL= Pao-Peso。

静态下PL反映肺的弹性回缩力，动态时也包括气道阻力(RAW)。

所以，检测肺的弹性回缩力时，应该在呼吸气流为零时测定PL。

2.经胸壁压（PW） PW是指胸膜腔压（Ppl或Peso）与体表压力（Pb）的差值，即PW=Ppl-Pb，它反映在相应的容量时胸廓的阻力，也是产生相应的胸廓容量变化所消耗的驱动压力。

Pb为大气压，所以，PW=Ppl。

由于呼吸肌肉直接附着并作用在胸壁上，呼吸肌肉的活动会直接导致胸廓的运动，从而影响PW的测定。

因此，只有在呼吸肌肉完全放松，气道阻断的条件下，Ppl才能反映PW。

3.经呼吸系统压（Prs）Prs是指呼吸运动过程中所需要克服的整个呼吸系统的总体压力，为经肺压（PL）和经胸壁压（PW）的总和Prs=PL+PW（1）呼吸运动过程中，这些压力不是固定的，而是动态变化的，随着肺容量和呼吸流量的改变而变化。

引起肺膨胀的动力（Pinf）来源于呼吸机的外加（Pext）和/或患者肌肉收缩产生的压力（Pmus）。

呼吸功与临床监测的意义
王聚辰
【期刊名称】《国外医学：呼吸系统分册》
【年(卷),期】1996(016)002
【摘要】本文复习了呼吸功的生理学概念，介绍了近年来进展较快的床旁呼吸功监测的新仪器和新方法。

这对于危重患者的呼吸功能支持及帮助临床医师更合理地选择机械通气模式，避免其并发症提供有意义的指标。

【总页数】4页(P96-99)
【作者】王聚辰
【作者单位】中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院
【正文语种】中文
【中图分类】R563.805
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