1、呼吸功能監測和呼吸波形分析上海第二醫科人學附屬仁濟醫院張小先通氣量監測（一）潮氣量和通氣量正常情況下，潮氣量（Vt）和每分鐘通氣量（Ve） W性別、年齡 和體農而積不同而有差異，男性Vt約為kg,女性為kg, Ve為5-7L/min。呼吸抑制（如麻 醉、鎮痛藥、肌松藥等）和呼吸衰竭時Vt減少，手術刺激和PaC02升高時，Vt增加。如潮氣 量減少，頻率相應增加（ VE=VTXf）,若超過2530bpm，則提示呼吸機械運動已不能滿足 機體需要，并且可導致呼吸肌疲勞。機械通氣時，成人Vt需耍8-10ml/kg,小兒為 1012ml/kg,可根據PaCO?或呼氣末CO2分壓（PetCO?）進行調節，V

2、t過人時，使氣道壓力 升高，影響循環功能。VE>10L/min,不能撤離呼吸機。（二）死腔氣和潮氣量之比正常成人解剖死腔約150ml,占潮氣量的1/3。肺彈性組織 減少和肺容量增加，支氣管擴張時，解剖死腔增加。肺內通氣/血流（V/Q）比率增人，則形成 肺泡死腔。例如在肺動脈壓下降，肺梗塞，休克和心力衰竭時。此外，機械通氣時的Vt過人， 氣道壓力過高也影響肺內血流灌注。而罩、氣管導管、麻醉機、呼吸機的接頭和回路等均可使 機械死腔增加。死腔氣量/潮氣量比率（Vd/Vt）反映通氣功能，正常值為，計算方法根據下列 公式：VD/Vt= （PaCO2-PECO2）/PaCO2 或 Vd/Vt=（Pe

3、tCO2-PeCO2）/PetCC>2（三）肺活量 是在用最人力量吸氣后，所能呼出的最人氣量。約占肺總量的3/4,和年齡 呈反比，男性人于女性，反映呼吸肌的收縮強度和儲備力雖。以實際值/預期值的比例農示肺活 量的變化，如$80%則衣示正常。肺活雖為3070ml/kg,若減少至30ml/kg以下，清除呼 吸道分泌物的功能將會受到損害：減少至10ml/kg時，將導致PaCO2持續升高，需要用機械 通氣輔助呼吸。呼吸力學監測（一）胸肺順應性由胸廓和肺組織彈性形成，是農示胸廓和肺擴張程度的個指標，反映潮氣量和吸氣壓力 的關系（AV/AP）。吸氣時氣道壓力人部分用于克服胸肺組織的彈性阻力，使肺膨脹

4、，肺容量 增加。小部分用于克服氣道的非彈性阻力，將氣體送入肺內。測定肺順應性需要計算經肺壓（transpulmonary pressure,簡稱Ptp）的變化。吸氣結 束和呼氣結束時（無氣體流動）的經肺壓之差，除潮氣量所得值即為肺順應性，其計算公式如 下：Cr=Vr/ACro使用具有吸氣屏氣性能的麻醉機或呼吸機，吸氣期的氣道壓力出現吸氣平臺。在屛氣時，氣道 內沒有氣體流動，不產生阻力，平臺壓力完全用于克服肺彈性阻力，所以平臺壓力除潮氣量所 得值即為胸肺順應性，其計算公式如下：Cr=Vr/平臺壓力。監測胸肺順應性的恿義：（1）監測病情變化。（2）判斷肺疾患的嚴重性。（3）觀察治療效果。（4）判斷

5、是否可以停用呼吸機：順應性25ml/ cmH20時，不能停機。（二）呼吸道阻力呼吸道阻力由氣體在呼吸道內流動時的摩擦和組織粘性形成，反映壓力與通氣流速的關系 即（P1-P2/V） o其正常值為每秒3cmH2O/L.呼氣時阻力為每秒25cmH2O/L»氣道內 壓力出現吸氣平臺時，可以根據氣道壓力和平臺壓力之差計算呼吸道阻力。其公式如下：氣道阻力二氣道壓力-平臺壓力/V （流速），氣道阻力= PaX60X吸氣時間%/Ve/100o監測氣道阻力的總義：（1） 了解在各種病理情況下，特別是阻塞性肺疾患時，氣道功能的 變化。（2）估計人匸氣道、加熱濕化器和細菌濾網等對氣道阻力的影響。（3）觀察

6、支氣管擴 張藥的療效。（4）幫助選擇機械通氣方式：如氣道阻力增加明顯，使氣道壓力上升過高時，大 -f（25-30 cmH2O）,應選用壓力控制（ PCV）、壓力支持（PSV）或雙相壓力通氣（BIPAP 的通氣方式，以降低氣道壓及改善肺內氣體分布。（5）判斷病人是否可以停用呼吸機。（三）氣道壓力氣道內壓力由潮氣量(Vt)、呼吸道阻力(受氣道導管內徑大小影響)和吸入氣流速決定。-般用壓力農顯示，也可用記錄儀描記氣道壓力的變化圖形。機械通氣時，吸氣時壓力為正壓, 成人約(1215cmH2O),兒童約i-(10-12 cmH2O),呼氣時壓力迅速下降至0。平均氣 道壓過高時影響循環功能。增大潮氣量，加

7、快呼吸頻率和吸入氣流速，以及使用PEEP時均使 平均氣道壓升高。為防止氣道壓力突然上升過高，現代麻醉機和呼吸器都具有限壓裝置。監測 氣道壓力變化可以及時了解Vt和呼吸道阻力的變化。Vt和吸入氣流速維持穩定不變，氣道壓力 直接反映呼吸道阻力和胸肺順應性。如氣道壓力升高，則說明有呼吸道挾阻，順應性下降以及 肌張力增加等。如氣道壓力降低，則說明管道漏氣。另方而，如氣道阻力和順應性無變化， 則氣道壓力下降說明潮氣量減少。(四) 呼吸中樞驅動力()是測定膈肌發生收縮時所需要的神經興奮強度。的改變與膈神 經肌電圖呈線性關系。反映呼吸中樞興奮性和呼吸驅動力。已成為評估呼吸中樞功能的常用方 法，并且也是決定撤

8、離呼吸機的重要指標。其正常值為 (24cmH2O)。小于(6cmH2O)方 可停用呼吸器。人于(6cmH2O)不能撤機。其原因可能為：當時呼吸肌負荷過重，呼吸中樞 代償性功能增強；呼吸功能未完全恢復，收縮效率低，產生-定的收縮力需要更人的驅動力。 過高者用輔助呼吸時，病人觸發呼吸機送氣時增加呼吸作功。它是決定病人能量消耗的個主 妥因素。此外也可能提示心肺功能有異常。過低捉示呼吸驅動減退。波形監測(一)壓力-容量環壓力-容量環(pressure-volume loop)反映壓力和容量之間的動態關系。不同的通氣方 式其壓力-容量環的形態也不相同。如圖1-A為控制呼吸的壓力-容量環，其中下面的段曲線

9、 代農吸氣(a),上面的段曲線代農呼氣(b),圖形在縱軸的右側，描繪的走向是逆時鐘方 向移動。自主呼吸時，吸氣曲線（3）和吸氣量均在縱軸左側，并且是順時鐘方向移動（圖1-B）o 輔助呼吸時，吸氣開始，吸氣波形曲線首先出現于縱軸左側（病人自己吸氣形成），隨即轉向 右側，并且是逆時鐘方向轉動（圖1-0 O壓力容量環的臨床用于以下個幾方面。因1壓力客基環1、估計胸肺順應性壓力容量環縱軸的移動代農了胸順應性的變化。如向左上方向移動， 說明順應性增加，如向右下移動則為順應性減少。如果吸氣段曲線趨于平坦，就說明肺已過度 膨脹。此時雖然吸氣壓力繼續上升，但潮氣量并不再增加。如果呼氣段曲線呈球形，并且其縱 軸

10、向右下移動，則說明呼吸道阻力增加。2、計算吸氣面積和估計病人觸發機器送氣所做的功位于縱軸左側的壓力-容雖環內的面積 為吸氣面積，反映病人觸發機械通氣所需做的功，不包括氣管導管，病人氣道阻力和順應性的 影響。流量觸發控制呼吸時的壓力-容量環中的吸氣面積明顯減少，說明流量觸發可以明顯減少 病人的呼吸作功。3、指導調節PS時的壓力水平圖2為PSV時的壓力-容量環。其中A為吸氣的血積，代農 病人吸氣觸發所做的功。縱軸右而的斜線區代衣呼吸機所做的功。增加壓力和用流量觸發都可 以減少病人呼吸做功。4、發現呼吸異常情況氣管插管后，如氣道壓力顯著高于正常，而潮氣量并未增加，則提 示氣管導管已進入側支氣管內。于

11、糾正后，氣道壓力即恢復正常（圖3-A）。如果氣管導管 有曲折，氣流受阻時，于壓力容量環上可見壓力急劇上升，而潮氣量減少（圖3-B） oK正第壓力容量環2、異第壓力脅屋環圖3氣管導管位達聶通暢詩呪5、監測雙腔導管在氣管內的位置戲腔管移位時，其壓力容量環也立即發生變化（圖4）。 其中上圖為雙腔管位置正確的壓力-容量環。為雙肺通氣時；為單肺通氣時，其氣道壓力稍 升高，而潮氣量無變化。下圖為雙腔管位置不正確時的壓力-容雖環。為雙肺通氣時：為單 肺通氣時，其潮氣量無變化，而氣道壓力顯著升高。Mol0.0143Paw(kPa)因4觀腔插管時的壓力容星環上因:雙腔管在氣管內的正確位萱；下圖不正確«

12、1）雙腔通氣；12）單肺通氣（二）流量-容量環（阻力環）流量-容量環（flow-volume loop）顯示呼吸時流量和容量的動態關系。在肺疾患者，流量容量環發生異常（圖5） o玄氣U5阻力環（三）阻力環監測臨床用于以下幾個方面：1、判斷支氣管擴張藥的治療效果呼氣流量波形變化可反映氣道阻力變化，從而判斷用藥 后支氣管可以擴張的程度，以及確切了解支氣管擴張藥的治療效果。如圖6所示，左側為對照 環，中間和右側為用藥后的變化。中間圖中的呼氣流量（A）明顯減慢，且其后半部呈扇貝殼狀（B），說明療效不佳。右側圖中呼氣流量明顯增加（A）,并其后半部下降較平坦，說明療效明顯.的6氣道阻力下降前后的阻力環2、

13、監測呼吸道回路有否漏氣若呼吸道回路有漏氣，則流量-容量環不能閉合，呈開放狀,或面積縮小（圖7）流量客量環不能閉合L正竄唐況；2s回路有漏氣因？流罷容星環示呼吸這回路淪氣3、監測雙腔導管在氣管內的位置和內源性PEEP雙腔導管在氣管內的位置移位.阻力環 立即發生變化，呼氣時流速減慢和阻力增加（圖8） oC3B d fl 盪8雙腔管的陰力環上示戒腔管位置正確；下11示雙腔管位置移動1、為觀肺通氣；2、為單肺通氣如果單肺通氣時，氣流阻力過大，流速過慢，致使呼氣不充分，可發生內源性PEEP,阻力環上農現為持續的呼氣氣流（圖9）。此外，手術操作也可影響阻力環，使圖形發生異常，應注意鑒別。容（ml）U9陰力

14、環內持續性呼氣氣流4、用于鑒別診斷急性呼吸困難病人，監測阻力環可協助診斷其致病原因。因呼吸道梗阻 引起者其阻力環具有特征性的變化。（1）非固定性胸腔內呼吸道梗阻阻力環的吸氣流速波形無變化。當呼氣時，由于胸腔正 壓壓迫氣道，使呼氣流速彼截斷，其呼氣高峰流速、中期流速、以及用力肺活量均明顯下降， 呈現獨特的平坦的呼氣流速波形。（2）非固定性胸腔外上呼吸道槌阻在吸氣時，由于在梗阻部位以下的氣管腔內的明顯 負壓，影響了阻力環的吸氣流速，衣現為緩慢而穩定波形，其吸氣流速，高峰流速，第1秒的 用力吸氣量均明顯下降，或被藏斷，而其呼氣流速波形可以正常。（3）固定性上呼吸道梗阻不論其梗阻部位是在胸腔內或外，其

15、阻力環的波形變化均相似。 呼氣高峰流速中度下降，呼氣和吸氣的流速波形均呈平坦。呼吸功監測吸氣時影響肺膨脹的兩個主要因素為胸肺彈性阻力（胸肺順應性）和非彈性阻力（氣流阻 力和組織粘性）。呼吸肌收縮所產生的力，由變化的壓力反映，用于克服上述兩種阻力，使肺 泡容量增加。呼吸功（WOB）即為變化的壓力（P）和變化的容量（dv）的積分。即WOB= XPdVe壓力容量環反映呼吸做功，由其面積就可以計算呼吸功。正常情況下，白主呼吸時，壓 力容量環的描繪方向為順時針方向移動，呼氣是彼動的，不做功（圖10）。m io壓力容最環顯示呼吸功的變化A、正常呼吸功；B、陰力増加，順應性下降時的呼吸功現在臨床上計算呼吸功

16、的方法是用百康（Bicore）監測裝置（Riverside CA）,首先測定病 人的胸壁順應性，然后再根據潮氣量和食管壓力變化，用Campbell Diagram軟件計算呼吸功。1、監測內容因呼吸功能減退需要給予機械通氣支持時，病人通過呼吸機自主呼吸所做的 功，包括兩部分：（1）生理功 生理功（physiologic work WOBp）包括病人自主呼吸時，為克服彈性阻力 所做的彈性功和克服氣流阻力所做的阻力功。正常約LL）。（2）附加功附加功（Imposed work WOBi）是病人自主呼吸時,為克服呼吸設備（氣 管內導管，呼吸機回路，按需氣流等）的氣流阻力負荷所做的阻力功。這是強加于生理

17、功上的 額外負荷。在某些情況下，附加功可以等于，甚至大于生理功。2、呼吸功異常當胸肺順應性下降時，彈性功增人。雖然潮氣量已經減少，但所需要的經 肺壓卻仍需增加。當氣流阻力增加時（由于病人的氣道阻力或呼吸設備的附加阻力升高），阻 力功增大。病人在吸氣時要用較人的負壓去克服氣流阻力，因而胸內壓下降幅度增大，使吸氣 時阻力功增加（左而的半園形斜線區）增大，同時在呼氣時，部分的氣體需用力呼出（腹肌 收縮），呼氣由被動變為主動，而參與做功。此病人呼吸時所做的阻力功明顯大于正常值。呼吸功監測的意義1、幫助選擇最佳通氣方式和呼吸參數指導呼吸支持治療，最人限度減少呼吸后負荷，避 免呼吸肌疲勞。呼吸功實際上是對

18、呼吸肌后負荷的種評估。（1）用PSV給病人部分呼吸支持時，可以通過測定WOB 了解病人的最佳PSV壓力水平。 使病人承擔正常的生理呼吸功，促進呼吸肌的自身調節。若PSV壓力過小，呼吸支持不充分將 加重呼吸肌負荷，過人則不利于呼吸肌的鍛煉和恢復。（2慢性呼衰病人，若呼吸肌已經出現疲勞時，應選用全部呼吸支持。即采用高的PSV 壓力（20cmH2O） o WOB全部由呼吸機完成，即WOBp=0。使呼吸肌完全處于休息狀態， 避免肌肉缺血，以利于其早日恢復。若PSV的壓力過人，或全部呼吸支持的時間過大，可引起 呼吸肌萎縮，反而使機械通氣的時間延長，造成撤機困難。2、判斷呼吸功增加的原因是由于彈性功和阻力

19、功增加，還是由于呼吸機的附加功(WOBi)增加。WOBi有時可等于或人于生理功。WOBi增加時(如病人通過高阻力的呼吸機 呼吸)將加重病人呼吸肌后負荷，使其疲勞。3、監測病人呼吸功能恢復程度，指導呼吸機撤離監測WOB可以使臨床醫生了解呼吸支 持的效果，病人呼吸肌的恢復情況以及呼吸機附加功的影響，因而給撤離呼吸機提供了客觀可 靠的標準。4、了解各種通氣模式和呼吸設備對呼吸功的影響附加功的監測可以準確反映呼吸機的設 備和通氣模式對病人呼吸肌負荷的影響。5、指導新型呼吸機和通氣方式設計對今后設計更趨合理的機械通氣設備，以及更符合人 體生理、病理需要的通氣模式捉供了 個客觀的可衡量的尺度。二氧化碳的監

20、測1、動脈血二氧化碳分壓(PaCCh)是監測通氣功能的項重要指標。PaCO2=VCO2xVA正常為-6kPa(3545mmHg)o圍術期病人體內的CO2產量(VO2)般變化不人，所以PaCCh直接反映肺泡通氣雖變化。通氣功能減退，PaCO2即升高。反之亦 然。但PaCCh不能反映病人的通氣能力，也不能說明是否有死腔通氣。當死腔通氣增人時(Vd/Vt>)，同時增加所需要的通氣量，則PaCO2仍能維持于正常范圍。此外，PaCO2亦是 判斷呼吸性酸堿平衡的重要指標。人于6kPa(45kPa)捉示通氣不足，有呼吸性酸中毒。人于 (50mmHg)是診斷呼吸衰竭的指標之小于(35mmHg)捉示通氣過

21、度，有呼吸性堿中毒。 測定PaCOz為有創性監測，且不能連續觀察，臨床應用受到定限制。2、呼氣末CO2分壓和濃度(PetCOz) CO2的彌散能力很強，動脈血與肺泡氣中的CO2 分壓幾乎完全平衡。所以肺泡的CO2分壓(PaCO2)可以代衣PaCO2。呼氣時最后呼曲的氣體（呼氣末氣體）應為肺泡氣。因此，PaCO2PACO2PETCO2c故PetC02應能反映PaC02的 變化。現臨床上最常用的方法是紅外線C02分析儀，可連續無創監測呼吸周期中的C02濃度， 有數字和波形顯示。圖11-a顯示個呼吸周期中呼出氣內C02濃度或壓力的正常變化。開始呼氣時，為氣道 內死腔氣（I段），PaC02=0o隨即肺泡氣扌I#出和死腔氣混合，PaC02迅速上升（II段），此 后，呼出氣全部為肺泡氣，其PaCO2變化很小，形成肺泡平臺（III段），其最高點代衣PaC02o 吸氣時，不含有C02的氣體進入氣道，故PCO2迅速下降至基線（0段）。只有在呼吸和循環 功能均維持正常時，才會出現正常的C02波形。若肺內各部分的V/Q和時間常數差異不人，其 肺泡內的C02濃度也相近，則肺泡平臺就趨于平坦，否則就逐漸上升，其斜度增加，a角度增 人。所以a角度的人小可以反映V/Q的變化。圖11-b內A線為肺疾患時的異常變化（多見于 哮喘），B線見于妊娠和極度肥胖者，C線和B角增人說明有重復吸入。現PetCO2主要用于：1