呼吸機壓力、流速、潮氣量測量、顯示解讀等機械通氣知識總結機械通氣是臨床上常用的治療手段，就是將壓力、最終產生為潮氣量的氣流通過不同的方式輸送至嬰兒的呼吸系統中,因此能夠解讀呼吸機所顯示的壓力、氣流和潮氣量信號就成為了了解和使用機械通氣的必要條件。嬰兒呼吸機提供的氣道壓力信號是從氣管導管轉接接頭處測量的，僅能夠監測病人近端的氣道壓力及其變化。肺泡內壓力變化可能與呼吸機測量的氣道壓力波形并不一致，而在臨床上，肺泡內壓力的臨床重要性更高。新一代的嬰兒呼吸機提供從氣管插管轉接頭處測量的氣流信號，和傳統的僅能提供近端氣道壓力的呼吸機相比，顯示和評估氣流信號能夠提供下列額外信息：測量機械通氣和自主呼吸的潮氣量和分鐘通氣量提示氣道和氣管導管部分的或完全的堵塞提示氣管導管漏氣的大小和變化情況如果出現“不完全的”肺部膨脹和/或不完整呼氣（內源性PEEP）的顯示，則提示設置的吸氣和/或呼氣時間太短提供測量呼吸力學的方法，比如順應性和阻力氣流和潮氣量監測所產生的改變的重要性遠超其可能帶來的問題。氣流監測可能帶來的問題包括：信號和數據評估相對復雜，因此用戶可能會錯誤的解讀氣流監測數據；氣流監測使用的流量傳感器會帶來額外的死腔量。但是流量傳感器增加的有效死腔量并不大，因為嬰兒通氣時通常在氣管導管處產生漏氣，漏氣流通常會周期性將流量傳感器中的二氧化碳清除。此外，流量傳感器內部容量小于1毫升。監測到的流速信號通常以升/分為單位顯示在呼吸機屏幕上，病人吸入氣體的流速波形位于橫坐標上方（正向），而病人呼出氣體的流速波形位于橫坐標下方（負向）（圖1）圖1.伴有自主呼吸早產兒的間歇指令通氣（IMV）。圖中曲線顯示了兩次機械通氣，每次機械通氣都伴有明顯可見的氣道壓力增加（Paw），而兩次自主呼吸時都沒有出現的Paw的升高（In=吸氣，Ex=呼氣）。與自主呼吸相比，兩次伴隨有氣道壓力升高的（Paw）的呼吸（呼吸機輔助的呼吸）都達到了更高的吸氣和呼氣氣流流速（V’）。自主呼吸過程中的吸氣流速峰值一般位于吸氣過程的中期，并且這個峰值在早產兒中都很低（在圖中的例子中達到了約1.0-1.5升/分）。在呼吸機輔助的呼吸中，吸氣流速到達峰值的時間更早并且峰值更高，即肺充盈的更快且能達到更大的潮氣量，并且這個更大的潮氣量能夠在肺內保持更長的時間，直到吸氣結束。潮氣量信號（單位是mL）是由氣流流速（L/min）按照時間的積分計算得出的。潮氣量信號能夠在呼吸機屏幕上與氣體流速信號同時顯示，在臨床意義上沒有延遲。·圖2:

斯蒂芬妮/蘇菲嬰兒呼吸機可以顯示氣流流速信號（左側下方曲線）或潮氣量信號（右側下方曲線）。操作者可以從菜單中選擇所需要顯示的呼吸波形。呼吸機測量氣流流速信號并同步積分計算出潮氣量并顯示。當確定吸氣開始時，潮氣量數值被重置到零位（如果潮氣量曲線在呼氣結束時沒有回到零點，那么當吸氣開始時，呼吸機也會將曲線重置到零位）。氣流流速信號是由流量傳感器測量得到。使用流量傳感器測量氣流流速：圖3說明流量傳感器的基本原理，即使用流量傳感器進行氣流流速測量的原理。說明基本原理能更好的識別和理解臨床上出現的典型偽跡。圖3

位于傳感器中的同心管或平行管是用來產生層流氣流（避免渦流和湍流）。層流氣流通過傳感器即可產生（非常小的）壓力差，這個壓力差的大小是和氣流流速的快慢成正比的。壓力差信號隨即通過兩根平行導管傳遞到呼吸機中的壓差傳感器。該壓力傳感器已經使用標準氣流流速進行了標定。壓差傳感器中有兩個空腔，并由一層膜分隔；當兩邊空腔的壓力有差異時，中間的膜就會向壓力較小的一側產生位移。膜本身的位移大小和方向即轉換為電信號。如果通過流量傳感器的氣流方向改變（吸氣轉換為呼氣，或相反），壓力差的方向就會改變，壓差傳感器的信號就會從正向信號轉換為負向或者從負向信號轉換為正向。這樣呼吸機通過同一個傳感器就能同時識別氣流流速的大小和方向。在嬰兒臨床機械通氣過程中使用流量傳感器常常會碰到下列問題，并且可以很容易的解決。在傳感器中有分泌物或冷凝水會干擾氣流層流，由此導致不同程度的信號干擾和失真。在傳導壓力差的兩根平行管路中有冷凝水阻礙了壓力從流量傳感器向壓差傳感器的傳導過程。呼吸機上顯示的流速信號會典型性的在過高的正值和過低的負值之間轉換（圖4）如果傳導壓力差的兩根管路被彎折了，壓力傳導就會被阻塞，呼吸機就會完全無法獲得氣流流速信號。傳導壓力差異的兩根管路中如果任何一根出現微小的漏氣都會導致氣流流速信號的不準確。如果傳導壓力差異的兩根管路接反了，那么呼吸機上顯示的氣流流速信號就會是反的，即氣流方向顯示錯誤，吸氣氣流被錯認為是呼氣氣流，呼氣氣流被錯認為是吸氣氣流（圖5）圖4:

流量傳感器連接的兩根傳導壓力差異的平行管路中有冷凝水聚集而出現的典型性氣流流速信號失真。在左圖中Y軸的標尺值較小，如此“高”的流速值無法在屏幕上顯示。如果將Y軸的標尺值放大（右圖），就會非常明顯的看出這樣高的流速值是在生理條件下是不可能的，所以這個流速信號明顯是失真了。右側下方的圖形顯示的流速信號，如果經計算轉換為潮氣量，會是非常高的呼氣潮氣量，遠遠高于其吸入的潮氣量，這同樣是不可能的。圖5:

如果傳遞壓力差的平行軟管接反了，就會出現正好相反的氣流流速信號：呼吸機升高壓力的吸氣過程卻顯示出了一個負向的呼氣氣流信號（右側）特殊的臨床情況所顯示的特征性流速波形：特殊的流速波形可反映出下列臨床情況氣管導管的部分或完全堵塞（圖6）在流速曲線上是明顯且易于發現的。如果發生意外脫管或氣管插管誤置于食管的情況出現，那么就不會有呼氣流速波形出現（即沒有氣流“從肺流出”，流速波形缺少X軸以下的部分）。滿是雜波的流速波形（特別是在呼氣過程中）可能說明氣道中積聚有分泌物，需要進行氣管導管吸痰。流速波形能夠顯示出氣管插管處漏氣的大小和變化。圖6:

在圖中顯示的第二個和第四個呼吸周期中，氣管插管被完全堵塞了。這是非常明顯的，因為從圖上看，在呼吸機給予吸氣壓力時（垂直的箭頭），完全未見有吸氣相流速波形出現。在這兩個呼吸循環中，也未見有呼吸相的流速波形。在第一個和第三個呼吸周期中，氣流雖然進入到了肺部。然而這兩個呼吸循環中的呼氣氣流被明顯的阻滯了，這是由于氣道出現了部分的阻塞。這種呼氣流速波形阻滯的典型特征是呼氣開始時流速波形上升的速度明顯很慢，因此導致呼氣流速達到峰值的時間較晚（空心箭頭）。如果沒有氣道的堵塞，呼氣流速波形的峰值會出現的更早，幾乎是吸氣過程一結束就會出現。本圖顯示的是26周早產嬰兒，出生體重364克，氣管插管內徑2.0mm）圖7：

一例進行同步間歇指令通氣的早產兒，上氣道有積聚的分泌物。圖中顯示典型的呼氣相流速波形中的很多雜波（箭頭）。紅色圓圈：斯蒂芬妮嬰兒呼吸機通過重置零位線來對流速波形進行周期性的標定。呼吸機顯示了這些標定事件。在標定過程中，盡管流速信號顯示患兒存在氣道阻塞，但機械通氣能夠持續進行無須中斷。）在吸氣過程中，通過氣管導管和氣管內壁之間的縫隙泄漏出的氣體并沒有進入肺部。這種漏氣僅僅發生在呼吸機在吸氣過程中產生較高氣道壓力之時，高氣道壓會使氣管內壁向外膨脹，從而導致氣管導管和氣管壁之間的密閉縫隙被打開。泄漏的氣流量會隨著氣道壓力的增加而增加，并且會在吸氣壓力達到最大值時達到最大漏氣流。呼氣時由于氣道壓力維持在較低的PEEP水平上，因此氣管內壁和氣管導管之間在呼氣過程中是密封的。氣管導管的漏氣量會隨著機械通氣持續時間的增加而逐漸增加，長時間的機械通氣過程中，氣管導管的持續占位會導致氣管和喉部逐漸擴張，這樣一來呼氣過程的漏氣也會變得越來越經常出現。在吸氣過程中的氣管導管漏氣氣流流經過了氣管插管，對于連接在氣管導管轉接頭上的流量傳感器來說，這些漏氣氣流也是吸氣氣流的一部分。也就是說流量傳感器監測到的，經過氣管導管的吸氣氣流包括兩個部分：一部分進入了肺，另一部分則泄漏掉了（圖8）。如果呼吸機的軟件按照進入到氣管導管內的吸氣氣流計算吸氣潮氣量，那么在存在漏氣的前提下，呼吸機監測到的潮氣量就會高于實際進入肺內的潮氣量；另一方面，在呼氣過程中從肺內返回到氣管插管中的氣流則構成了真實的潮氣量。換句話說，進入肺部的真實潮氣量至少與呼氣相測量得到的氣體容量相等，當然在呼氣過程中如果存在漏氣，則真實的潮氣量可能會更高。然而存在呼氣過程漏氣的情況是不大常見的，除非PEEP水平被設置的過高。圖8

通過流量傳感器監測到的通過氣管導管的吸氣氣流可以分為漏氣氣流和進入肺部的氣流兩個部分。只有后一部分成為了真正的潮氣量并且在呼氣過程中通過氣管導管和流量傳感器返回到呼吸管路中。）斯蒂芬妮/蘇菲呼吸機默認顯示呼出潮氣量（VTE）的監測值，而不顯示吸入潮氣量。后者因為包含有漏氣的部分，所以可能會導致使用者過高的估計了潮氣量。可以在菜單中選擇需要顯示的數值：吸入潮氣量或漏氣量，即吸入和呼出潮氣量的差值。斯蒂芬妮/蘇菲呼吸機默認的計算分鐘通氣量的方式也是基于呼出潮氣量，因此，這樣計算的分鐘通氣量就是真正進入到肺內的分鐘通氣量。在一些少見的情況下，即呼氣漏氣的情況下，真實的分鐘通氣量略高于呼吸機顯示的數值，這些呼吸機顯示的分鐘通氣量有可能是低估實際數值，但是不會是過高的估計。當氣管插管尖