呼吸力学及临床意义

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。

呼吸力学的运动方程解读呼吸力学的运动方程主要描述了呼吸过程中气道压力、气流速率、肺容量和肺顺应性之间的关系。

恒定流速（方波或称矩形波），设置吸气末暂停的容控的压力时间曲线能够让我们理解这些力学概念。

这对于优化机械通气参数、改善患者肺功能以及防止通气相关的损伤至关重要。

一、呼吸力学的基础概念呼吸是通过产生压力差来驱动气流的过程。

在自然呼吸时，膈肌和肋间肌的收缩和松弛导致胸腔容积的变化，从而引发肺内外压力的变化，进而产生气流。

在机械通气过程中，呼吸机通过外部压力推动气体进入肺部，形成呼吸周期。

呼吸力学的运动方程反映了在吸气和呼气期间，气道压力、气流、潮气量以及与气道阻力和肺顺应性的关系。

基本的呼吸力学方程如下：Paw = (R×V) +(VT/C)+ PEEP该方程虽然是包含了几个呼吸力学量，但主要是用P-t图中进行解释说明。

图中各点解释：A点：这是呼吸周期的起始点。

此时，气道压力为基础的PEEP值，气道中没有气流，肺内没有气体积累。

PEEP的作用是防止肺泡完全塌陷，从而保持一定的肺容积。

B点：在吸气的开始，随着气体进入肺部，气道内的压力逐渐上升，气流开始增加。

这一阶段称为“流动相”或“流量相”。

此时，气道压力主要由气流通过气道阻力（R）引起的压力梯度决定。

C点：这是气道内压力的最高点，称为峰值压力（Peak Pressure）。

在机械通气时，这个点代表气体最大流速时气道内的压力峰值。

峰值压力由气道阻力（R）和肺顺应性共同决定。

D点：设定吸气暂停后，气流减慢直至停止，气道压力开始下降，进入“平台相”。

平台压力（Plateau Pressure）是反映肺顺应性的一个重要指标，不受气道阻力的影响。

E点：平台压力的结束点，气流完全停止，气道内的压力处于相对平稳状态，此时可以准确反映肺顺应性。

压力的计算可以通过容积/肺顺应性来估算，即VT/C。

F点：呼气相结束，气道压力回到PEEP水平，准备下一次呼吸周期的开始。

呼吸力学监测及临床应用一、呼吸力学的临床意义：1、指导机械通气参数设置2、评估机械通气的安全性3、评估临床治疗的有效性4、指导呼吸机撤离5、探索新的机械通气模式二、监测波形及环的意义：1、从静态的，有限的数字监测变为动态的，实时的智能的波环监测，分析所设置的通气模式参数是否合理，为进一步调整相关参数提供客观依据2、动态了解病人肺功能的状态，观察患者自主呼吸做功的程度通过对波形的冻结，测量，存储，趋势，回顾，打印，等现代技术，手段对相关参数进行定量分析。

3、评价某些药物的治疗效果三、呼吸波形与环的用途1、评估设定的通气模式是否合理2、评估呼吸机与病人在通气吸气过程中做工情况，评估触发做功3、观察人机对抗情况4、了解气道阻塞情况5、了解呼吸回路有无漏气6、观察肺顺应性变化，评估通气的效果7、评估支气管扩张剂的疗效8、呼气流速不回零9、设置合理的PEEP10、防止过度通气呼气末肺充气状态：PEEPi的影响因素：1、气道阻力增加2、呼吸系统弹性下降3、气道动态塌陷4、通气量过大5、呼气时间不足6、呼气肌的作用PEEPi的临床意义：1、增加肺损伤的危险性2、对循环系统产生不良影响3、增加呼吸功，导致呼吸肌疲劳平台压的影响因素：平台压（Pplat) 的影响因素Pplat=Volume/Compliance+PEEP顺应性PEEP潮气量平台压的临床意义：可代表肺泡压的大小口与肺损伤的关系密切口限制平台压不超过30-35 cmH2 0气道峰压（PIP) 的影响因素：PIP=Flow X Resistance＋Volume/compliance+PEEP顺应性潮气量PEEP气道和气管内导管阻力吸气流速气道峰压的临床意义：气道峰压是设置压力报警限的根据实际气道峰压之上5-10cmH, 0以不高于45cmH20为宜。

围术期呼吸力学监测及其临床意义硕士研究生：洪涛导师：杭燕南（中文详细摘要）（呼吸力学是将物理力学原理应用于人体呼吸生理学研究的一门科学。

它致ｔ力于呼吸系统在呼吸运动时的量变规律，各种参数、数值的动态变化以及其本身又如何受其它因素和机体条件影响的研究。

呼吸力学监测包括气道压、吸气呼气流速、气道阻力、胸肺顺应性、呼吸功、压力容量环、容量流量环等。

呼吸力学监测目的是为了能及时发现病人的呼吸改变，协助诊断呼吸功能变化的原因，以便采取相应措施，并检验治疗效果和提示预后—本课题选择瓣膜置换术病人和老年上腹部手术病人进行围术期呼吸力学研究，分析呼吸力学变化原因，指导机械通气的实施，并为心脏和老年病人术后呼吸功能不全的预防和治ｊ。

提供指标和依据。

一、瓣膜置换术病人围术期呼吸力学变化及机械通气疗效评价．，ｆ方法：２０例ＡＳＡＩＩ—ＩＶ级瓣膜置换术病人，行静吸复合麻醉，在低温体外＼循环及心脏局部深低温条件下行心脏瓣膜置换术。

术后入ＩＣＵ进行呼吸支持（用Ｓｉｅｍｅｎｓ９００ｃ的ａｓｓｉｓｔ／ｃｏｎｔｒｏｌ＋ｓｉｇｎ模式）。

围术期除进行血气分析外，用Ｎｏｖａｍｅｔｒｉｘ８１００多功能呼吸监护仪监测平均气道压、气道峰压、吸气呼气阻力、胸肺顺应性、呼吸功等力学指标的变化。

监测时点为：术前、诱导后２０ｍｉｎ、转流前ｌＯｍｉｎ、停转后ｌＯｍｉｎ、术毕、术后２ｈ、术后６ｈ、术后１８ｈ、撤机前、脱机后２ｈ、脱机后２４ｈ。

结果：呼吸功、气道阻力诱导后分别为０．６０ｌ±０．０７３Ｊ／Ｌ、８．２±１．１ｃｍ心Ｏ／Ｌ／ｓ，然后逐渐增大，转流后大子转流前，术后６ｈ达最大，呼吸功为１．１２３±Ｏ．３２２Ｊ／Ｌ（与诱导后相比Ｐ（Ｏ．０１、与术毕相比Ｐ＜Ｏ．０５），气道阻力为９．７±２．４ｃｍ心Ｏ／Ｌ／ｓ（与诱导后相比Ｐ＜Ｏ．０５）。

胸肺顺应性诱导后６１．０±１７．５ｍｌ／ｃｍＥ。

０，在转流前发生明显下降，为５１．１４－１６．９ｍｌ／ｃｍ屿ｏ（Ｐ（Ｏ．０１），转流后略有升高，以后逐渐下降，术后６ｈ最低，为４９．２±１１．９ｍｌ／ｅｍ｜１２０（与诱导后相比Ｐ＜Ｏ．０５）。

呼吸力学监测及其临床应用呼吸力学监测及其临床应用广州医学院第一附属医院呼吸疾病研究所陈荣昌、郑则广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）。

在静态下（流量为零时）这些压力与肺容量之间的变化规律见图1。

1．经肺压（PL）P L 是指气道开口压（Pao）与胸膜腔压（Ppl）之间的差值，即P L= 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）P W 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（参照零点），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（P W）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。